四川地区1970年——1989年区域应力场时空变化特征的探讨

地震是地壳介质受应力作用而发生的应变释放的一种快速地壳运动形式、在特定结构的地壳介质中应力集中促成了地震的孕育和发生。因此,探索地壳中的应力状态,研究在大区域构造应力场作用下各局部地区应力场的时空变化特征,寻找高应力背景区,对潜在震源区的确定及未来地震危险性分析都具有十分重要的意义。目前对应力场时空变化特征的研究主要是通过由中、小地震平均断层面解所得到的主压     

利用华北地区承压井水位资料反演含水层体应变

承压井水位的变化反映了含水层孔隙压力的变化,而含水层孔隙压力的变化与含水层所受的压力状态有密切的关系。本文利用华北地区反应固体潮较好的承压井水位资料,通过计算各井孔的潮汐因子并提取有效的水位趋势信息,反演了华北地区现有承压井孔含水层体应变,并绘制了2009~2012年半年尺度的等值线图。结果显示,本文计算结果能在一定程度上反映出华北地区深层的应力应变状态。     

由承压井水位动态反演水井含水层的应力变化

分析了承压井含水层应力场与地壳应力应变之间以及含水层应力应变与井水位之间的定量关系,给出了利用承压不位变化反演含水层应力变化的三种新方法,通过含水层的参数,固体潮效应以及气压效应反演水井含水层的应力变化,讨论了承压井水位反映含水层应力应变的稳定性,并将该反演结果与其它方法的结果进行了比较。     

井孔水位微动态形成机理的探讨

井孔地下水位微动态是地壳附加应力作用下形成的。地壳中产生附加应力的主要因素有地球固体潮、大气压力变动、降雨与地表水体的荷载及断层活动等。井孔水位微动态形成的基本过程是:产生附加应力→含水层变形与孔隙压力变化→含水层—井孔间产生水流运动→井孔水位发生升降。本文从岩土力学与地下水动力学的观点,对于上述过程中的重要环节进行了初步的探讨     

俄文版《地壳应力场和研究应力场的地质构造方法》一书简介

苏联科学院西伯利亚分院地壳研究所于1989年出版了由谢尔曼和德聂伯罗夫斯基合著的《地壳应力场和研究应力场的地质构造方法》专著。本专著探讨了构造物理学上一个极其现实的问题,即应用地质构造方法研究地壳的应力状态。利用这种方法,可以评估实际上是无限广阔的地区内地壳的应力状态。书中讨论了:应力的来源,区域应力状态的类型,按照这一准则进行区域划分的问题,以及与地球动力学机制有关的应力状态在时间和空间上的变化。     

地下水动态映震机制的试验与观测研究

本文根据一系列室内外试验与观测研究结果,论述了震前地下水位动态异常信息形成的四个基本环节:①地壳应力活动与含水层应力状态的变化,②含水层变形破坏与孔隙压力的变化;③孔压变化信息在井—含水层系统中的传递;④孔压变化信息在井孔地下水动态中的表现。在此基础上,提出了地下水动态映震特性的若干观点。     

地壳介质剪切波分裂研究的部分进展

剪切波穿过各向异性介质传播时会发生分裂现象,而在地壳中产生各向异性的主要因素是大量充满液体的定向排列的微裂隙。通过剪切波分裂参数可以研究地壳介质的特性、地壳应力状态及应力场的变化,并可用于地震预测。利用地壳介质各向异性特征研究断层性质也是一个新的动向。     

孕震过程中孔隙压及地下水位变化的数值模拟

地震孕育过程中孕震区内各点的应力应变都将发生变化，介质的物性参数也将改变，因此孔隙压和地下水位随之改变。本文在研究孕震过程中包括扩容和断层蠕变效应在内的应力应变场的基础上，根据应力场与孔隙压场的耦合方程，把孔隙压场随应力场的应力变化定量地计算出来。计算结果表明，孕震过程中孔隙压的变化与应力场变的化的强弱及南的渗透性能等因素相关。孕震过程后期，震源区表现为扩容区并且孔隙压强以负压为主，此结果显示着震     

由地下水位变化反演大同—阳高6.1级地震前后应力场的动态图像

分析研究了承压含水层应力应变与井水位变化之间的定量关系,得出了井水位变化与含水层应力应变之间的定量关系公式,给出了利用承压井水位变化反演含水层应力变化的两种新方法。利用大同地震前后井水位变化资料,反演了该地震前后大区域应力场的动态调整变化,并形成了时间与空间的演化图像。利用这些图像分析了大同地震前后大区域应力场的动态调整变化特征与可能的机制。     

由地下水位变化反演大同—阳离6.1级地震前后应力场的动态图像

分析研究了承压含水层应力应变与井水位变化之间的定量关系,得出了井水位变化与含水层应力应变之间的定量关系公式,给出了利用承压井水位变化反演含水层应力变化的两种新方法。利用大同地震前后井水位变化资料,反演了该地震前后大区域应力场的动态调整变化,并形成了时间与空间的演化图像。利用这些图像分析了大同地震前后大区域应力场的动态调整变化特征与可能的机制。     

唐山7.8级地震前后地下水位应力场的动态图象

研究了分析了井水位变化与含水层应力应变之间的定量关系,给出了利用承压井水位变化反演含水层应力变化的新方法,利用唐山地震前后井水位变化资料,反演了地震前后大区域应力场的动态调整变化,形成了时间与空间的演化图象,分析了唐山地震前后大区域应力场的动态调整变化特征。     

中小地震震源机制解在青藏高原东南缘地区断层稳定性分析中的初步应用

对断层应力状态进行分析有助于理解断层力学性质及其上发生的地震活动。文中搜集了青藏高原东南边缘地区的中小地震震源机制结果,反演了区域地壳水平应力场,并进一步基于摩尔-库仑准则分析了区域主要断裂带的稳定性。结果表明:青藏高原东南缘地区地壳水平应力场主要表现为剪切型应力状态,龙门山地区表现为压缩型应力状态,而川西高原地区主要表现为拉张型应力状态;区域地壳最大主压应力方位近平行于地形高程梯度方向,最大主张应力的方位近平行于地形高程等值线的切线方向,反映了青藏高原重力扩展作用对区域水平应力场的控制作用;基于应力的断裂带稳定性分析结果表明,青藏高原东南缘地区的14条主要断裂带中,莲峰-昭通断裂在2014年前后稳定性最低,应力状态最接近于破裂状态。     

四川共轭断裂型地震初步分析

一、引言四川是多震之地,但绝大多数是发生在地壳内的浅源地震。地震产生的地形、地质变化及各种物理、化学变化是地壳内断裂活动引起的。地震调查及震源参数说明:发震断裂面倾角一般都很陡立,震时以扭性或侧伏角很小的压扭性或张扭性活动为主,主压应力轴水平或近于水平。所以,可以近似地按水平应力场来分析四川     

利用深井地下水位动态研究大华北地区现今构造应力场状态

在水平层状含水层(一维)模式下, 根据含水层应力与井水位变化之间的定量关系表达式, 利用华北地区40多口深井水位动态变化资料, 探索研究华北地区现今构造应力场状态。 即水位上升代表构造应力场压性增强张性减弱; 水位下降代表构造应力场压性减弱张性增强。 初步研究结果表明, 1995~1998年华北北部地区张家口-渤海构造带和山西构造带北部水位普遍上升, M_S5.0以上地震活动频繁; 1999年以后华北地区水位普遍处于下降状态, 反映了华北地区1999年以来构造应力场状态以张性为主, 整个华北地区M_S5.0以上地震活动处于相对平静状态。 该结果可为华北地区地震活动性预测研究提供应力场背景信息。     

上部岩石圈应力状态的三维有限元模拟

本文较详细地介绍了上部岩石圈应力状态的三维有限元模拟的方法及得到的垂直应力特征。假设在地质时间尺度上,上部岩石圈0～40公里范围内(简称地壳)以线弹性变形为主。考虑到地壳三维不均一性对地壳应力场的影响,将地壳沿水平方向分成七种地质构造单元:大洋、大陆、高原、洋中脊、海沟、转换断层和三联点,沿径向方向分成二层,以重力(包括引力和离心惯性力)和温度变化作为载荷,采用三维有限单元法计算了地壳的应力场。计算结果表明:(1)地壳垂直应力以压应力占绝对优势,张应力只发生在洋中脊等异常带及其它特定地区,(2)在同一深度上,垂直应力随纬度的增大而线性增加,(3)在深25公里范围内,垂直应力随着深度的增加而增大,其值与海姆法则预测值吻合;(4)异常高的垂直应力梯度往往发生在异常带(板块边界)邻近地区。     

日本秋田地震(1983年7.7级)引起我国应力场的震时调整变化

本文通过水平分层承压含水层模型,推导出含水层的水头和含水层应力变化之间的定量关系.利用我国在日本秋田地震时有水位阶变的52口井孔的观测资料,通过水井水位的体应变固体潮系数,估算了震时引起我国应力场的调整变化.讨论了这种应力调整时应力增加区和降低区交替出现的可能原因。     

台湾集集地震震源区地壳各向异性初探

利用剪切波分裂可以研究地壳介质的地震各向异性特征.研究表明,复杂地质构造会造成剪切波偏振方向的不同.剪切波分裂特性对地壳应力场的微小变化所引起的地壳岩石裂隙图像的变化非常敏感,由于快剪切波偏振方向反映了地震台站下方地壳的主压应力的方向,因而可以用来研究地壳应力场特征.     

京津冀地区地壳应力场特征

基于标量断层类型值,对京津冀地区及邻区2 187个中小地震震源机制解进行分类,统计结果显示研究区震源机制类型以走滑断层和正断层为主,P轴优势方位为NEE—EW和SWW—EW向;采用MSATSI软件包反演该区1°×1°网格的精细地壳应力场,结果表明:最大主压应力轴最优解的优势方向为NEE—EW向,与P轴优势方位一致;所有网格的相对应力大小R值均小于0.5,表明京津冀地区应力状态偏拉张性质,而且最小主压应力轴的不确定度变化范围相对稳定,表明现今京津冀地区地壳应力场处于一个相对统一的NNW—SSE向的拉张作用控制下。39°N以北地区最大主压应力轴方位最优解显示一定角度的偏转,同时最大、中等、最小主压应力轴最优解推断的应力状态由西向东存在一个正断层—走滑断层—正断层的转换过程;而39°N以南地区的现今构造应力场保持稳定,最优主压应力轴呈NEE—SWW向,大部分网格应力状态显示走滑型。构造应力场的反演结果与活动构造、GPS主应变方向和剪切波分裂的快波偏振方向等相关研究结果基本一致。     

日本秋田地震(1983年7.7级)引起我国应力场的震时调整变化

本文通过水平分层承压含水层模型,推导出含水层的水头和含水层应力变化之间的定量关系.利用我国在日本秋田地震时有水位阶变的52口井孔的观测资料,通过水井水位的体应变固体潮系数,估算了震时引起我国应力场的调整变化.讨论了这种应力调整时应力增加区和降低区交替出现的可能原因.      

孔隙弹性介质中的震后流体流与库仑应力变化

一般认为地震序列的发生意味着不同断层段之间的一种相互作用。每次位错产生的同震应力的传递则是这种相互作用最显著的成分。然而，一个地震系列中各个后续事件之间的时间间隔却表明，同震应力尚不足以单独引发其他的地震。我们研究了同震应力场可能诱发孔隙流体流，改变了所在区域的孔隙压力分布情况。鉴于地壳在很多地区都是一种流体饱和介质，故将地壳视为一种孔隙弹性固体。由于孔隙物质所表现的应力场依赖于时间，所以我们将验证这种性质能否解释余震的触发。我们考察了一些现有的半无限平面断层的解析方法。对可渗透的和不可渗透的位错面均作了考虑。我们将孔隙弹性介质的解法与孔隙介质的解法作了对比，计算了变形与流体扩散之间的耦合效应。结果发现主震产生的库仑应力变化在某些区域初始时可能表现为负值，但尔后随着孔隙流体的重新分布而变为正值。这种变化意义重大。如果地壳确如我们所假定的表现为一种各向同性、充满流体的孔隙弹性介质的话，那么，通过孔隙流体扩散的库仑应力触发作用则很可能是余震产生的重要机制，余震发生的范围分别为长约2．5个断层长度，宽约0．5个断层长度。这个范围小于以前模型的预测值，以前的这些模型都忽略了弹性变形和孔隙流体扩散之间的力学相互作用。对于典型的孔隙结构，流体流引起的应力变化在主震发生后约一年内会有很大程度的衰减。