2013年MS7.0芦山地震的动力学破裂过程及其影响因素

2013年4月20日在四川芦山发生了M S7.0地震,震源运动学反演结果给出了此次地震的破裂过程和同震滑动分布.为了更好地理解造成芦山地震破裂过程的力学原因,本文综合野外地质调查、余震定位、深地震反射剖面等结果,构建芦山地震铲型断层模型,以震源运动学反演结果为约束,将震源参数与震源附近的构造应力场结合,建立断层面上滑动量和牵引力的时空分布关系,通过试错法给定震源动力学计算参数模拟芦山地震破裂传播的可能情况,进而分析讨论不同动力学计算参数对芦山地震破裂过程和同震滑动分布的影响.结果显示,初始应力是决定断层是否发生错动的关键;临界滑动弱化位移D c对破裂滑动速率有着很大的影响;成核区半径和初始应力主要影响破裂成核的快慢;局部不均匀破裂强度主要影响破裂行为和断层最终滑动量分布.利用边界积分方程法可以有效计算芦山地震铲型断层模型的动力学破裂过程,再现此次地震的主要特征.通过探究动力学参数对破裂过程影响,可解释运动学反演结果所揭示的破裂特征的力学原因,对于深入了解地震震源过程的物理本质和预测未来可能发生的地震的主要特征有着重要的参考意义.     

地震震源的研究:/

简述了1999~2002年中国学者在地震震源的观测、实验和理论方面所取得的一系列成果. 他们对精确定位、地震矩张量反演和震源参数反演等方法进行了改进和发展，并利用这些方法，研究了许多重要地震事件的破裂过程，并结合地面形变测量，研究了地震破裂与区域应力场、地质构造运动的关系. 总之, 在实验和理论研究领域中，中国学者在地震成因、地震发生的应力与构造条件、地震破裂动力学、岩石断裂力学、地震破裂成核等方面取得了一系列进展.      

河北文安Ms5.1地震前首都圈及邻区震源动力学参数时空变化特征

本文根据近震源条件下,由北京数字遥测地震台网观测到的波形资料,利用Brune模式,得到了2002年1月至2006年6月期间首都圈及邻近地区989次ML≥2.0地震的震源谱,测定了它们的拐角频率和零频幅值.通过相关计算公式,得到了破裂半径、地震矩、地震能量、应力降、视应力等震源动力学参数.分析了这些动力学参数的标度关系以...     

1986年8月26日门源6.4级地震破裂过程研究

本文根据我国基准台基式仪P波记录,利用终止相和地震波谱综合研究了1986年8月26日青海省门源6.4级地震的震源过程,并求出相应的震源动力学参数。结果表明,门源地震的发震构造为北东50°走向,它朝北东方向单侧破裂,破裂长度为20公里,平均破裂速度为1.83公里/秒。     

地震地表破裂发育特点及环境条件分析

通过已有震害实例分析，总结出了地震地表破裂的发育特点，在此基础上，结合震源破裂的深、浅部环境条件和形成力学机制、震源破裂和地震地表破裂的相互关系，讨论了地震地表破裂形成的环境条件。认为其所处的地震地质区特点是影响地震地表破裂发育的宏观环境条件，而场地第四系松散地层是影响地震地表破裂发育的微观环境条件。第四系地层对地震地表破裂的影响主要取决于第四系地层的土动力学性状、不均匀性和土层厚度等因素。     

江苏省及邻近地区ML3以上地震震源机制研究

构造应力场是地学研究中的重要内容,也是地球动力学研究中的重要课题,是探讨和认识构造运动根本原因的主要途径。震源机制解是描述震源几何特性的重要参数,地震的震源机制解从一定角度描述了震源的性质及其破裂过程,研究地震的震源机制,有利于对现代构造应力场的基本特征进行分析研究,有助于更好地了解地震的成因。     

丹江口水库及邻区地震震源参数研究

在讨论震源参数和Ｍ震级关系以及论述利用地方震尾波估算地震矩方法的基础上，尝试性地系统估算了丹江口水库及邻区内４３次ＭＬ≥２．５级地震的震源参数，并讨论了丹江口水库地震的特征。丹江口水库及邻区地震震源参数的初步分析表明：丹江口及邻区属低应力降地区。水库蓄水的附加引张应力效应可能使得丹江口水库中局部以引张应变为主的地区应变迅速增加，地震应力降高于该区一般地震原有水平、从而诱发地震。此外，丹江口水库地震的破裂长度可能和震源机制的破裂类型有关。     

1976年龙陵震群序列的破裂特征

龙陵地震是由８个６级以上地震组成的强震震群序列，采用地震活动图象和震源机制资料的构造分析方法，得到带有运动学和动力学特征的震源破裂组合在地面的投影图象，配合其它资料，提出龙陵地震序列强震的破裂特征是：由３条北东东向左旋走滑断层和２条北北西向右旋走滑断层组成的共轭破裂组合，进一步讨论了某些有关的地震地质问题。     

微震分析水压致裂的破裂过程

水压致裂技术广泛用于增加石油和天然气产量和开发地热资源．用水压致裂法在地下深部形成破裂带系以储存固液态废物是工业技术与环境保护科学相结合的最新进展．了解水压破裂的力学特性和破裂带的几何形状对于资源开发和贮存废物都十分重要．水压破裂常伴有大量极微震发生．分析伴生微震的时空强分布可得出水压破裂带的几何参数及破裂过程的运动学和动力学参数．利用波形相关分析和时空搜索定位法，我们高精度地确定了157个水压破裂伴生微震的震源位置．微震的空间分布图清晰地刻画出水压破裂带的空间尺度和取向．由微震的时空分布的变化推断出破裂带的扩展方向和速率．应用经验格林函数法分析孪生地震对得到较大微震的震源时间函数和震源参数，如地震矩、破裂半径和应力降．震源时间函数的方向性变化表明破裂向西北方向传播，与破裂带扩展方向一致．微震应力降的较大变化反映出水压破裂带上力学性质的显著不均匀性．      

华北地区MS≥6.5级地震震源断层参数的研究

本文根据地震和地震构造等资料，研究华北地区公元1300年以来MS≥6.5级地震的发震断裂的基本参数.利用1966年以来隆尧、海城、渤海和唐山等有仪器记录的地震的相关参数进行回归分析得出了地震烈度Ⅷ度区长轴长度与余震区长轴长度的回归关系式及震级与震源体破裂长度的回归关系式.用余震区长轴长度代替震源体的破裂长度，从而给出各次地震的震源断层破裂长度.利用地震测深的地壳结构构造剖面、地震序列的震源分布、壳内低速层和地壳上部的构造、盆地构造与居里面分布和已知地震震源分布等资料推断了震源破裂的上下界.基于一定的合理假定推导出了断层滑动角的估计方法，并应用于本研究区，得出了各次事件的断层滑动角.     

2017年九寨沟7.0级地震断层破裂尺度初步研究

本文利用2017年九寨沟7.0级地震的余震序列数据,结合震源机制解确定的地震断层面,研究了地震断层的破裂尺度。基于余震序列在断层面上的投影,分析直接余震和间接余震以及不同起始震级条件下余震区的长度和震源深度分布,估算了地震断层破裂面的破裂长度和破裂深度,并探讨了地震断层破裂对地震烈度分布的影响。研究结果显示,九寨沟7.0级地震断层的破裂长度约33—35km,破裂深度约23—26km;地震断层破裂对Ⅷ度区分布有明显的控制作用,地震断层破裂长度接近Ⅷ度区的长度。     

2021年云南漾濞MS6.4地震动态应力对后续余震活动的触发作用

选取IRIS远震台站波形数据,反演了云南漾濞M_S6.4地震震源破裂过程,计算了断层破裂在近场产生的动态库仑破裂应力变化,并讨论了主震对近场余震活动的动态应力触发作用。结果显示:动态库仑应力演化过程与震源破裂特征反演结果一致,其大小分布与地震序列分布的疏密程度也具有较好的相关性。主震产生的静态和动态库仑破裂应力均促进余震的发生,但相比静态应力,余震位于库仑破裂应力正值区域的比例提高了21%,余震与动态库仑应力变化的正负区域有更好的一致性,动态应力能更好地解释震后余震分布的空间特征。垂直于地震序列主干10 km处出现小震丛集,该现象可能是由主震产生的动态库仑破裂应力占主导作用所致。定量分析主震对余震的动态应力触发结果显示,主震后一周内M_S4.0以上的8次余震接收点均受到了动态库仑破裂应力的触发作用。      

Rupture process and aftershock focal mechanisms of the 2022 M6.8 Luding earthquake in Sichuan

According to the China Earthquake Networks Center, a strong earthquake of M6.8 occurred in Luding County, Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture, Sichuan Province, China (102.08°E, 29.59°N), on September 5, 2022, with a focal depth of 16 km. Rapid determination of the source parameters of the earthquake sequence is vital for post-earthquake rescue, disaster assessment, and scientific research. Near-field seismic observations play a key role in the fast and reliable determination of earthquake source parameters. The numerous broadband seismic stations and strong-motion stations recently deployed by the National Earthquake Intensity Rapid Report and Early Warning project have provided valuable real-time near-field observation data. Using these near-field observations and conventional mid- and far-field seismic waveform records, we obtained the focal mechanism solutions of the mainshock and M ≥ 3.0 aftershocks through the waveform fitting method. We were further able to rapidly invert the rupture process of the mainshock. Based on the evaluation of the focal mechanism solution of the mainshock and the regional tectonic setting, we speculate that the Xianshuihe fault formed the seismogenic structure of the M6.8 strong earthquake. The aftershocks formed three spatially separated clusters with distinctly different focal mechanisms, reflecting the segmented nature of the Xianshuihe fault. As more high-frequency information has been applied in this study, the absolute location of the fault rupture is better constrained by the near-field strong-motion data. The rupture process of the mainshock correlates well with the spatial distribution of aftershocks, i.e., aftershock activities were relatively weak in the maximum slip area, and strong aftershock activities were distributed in the peripheral regions.     

GNSS在中国大陆的地震预测应用研究进展与展望

GNSS技术的快速发展为地震预测研究提供了前所未有的大尺度、高精度的观测结果,为强震变形模型的发展提供了可靠的观测约束。本文针对GNSS技术在中国大陆地震预测中的应用,系统梳理了断裂带滑动特征描述、变形场动态演化解析、应变集中过程识别、潜在震源危险程度判断等方面的研究进展。通过典型震例总结了GNSS资料在长、中、短临不同的地震预测阶段的应用。针对地震中长期预测,基于构造动力过程给出了强震危险性时空逼近的科学思路,即“板块边界动力作用—大-中尺度动态形变场—应力应变增强/集中区—孕震危险段中短期危险性的时空逼近”的过程。在此基础上,针对GNSS监测能力提升、地震孕育过程相关的多尺度地壳形变动态信息获取、GNSS多参量动力学模型构建及产出等问题进行了讨论和发展展望。总体而言,GNSS技术的应用显著增强了我国地震预测的地壳形变观测基础支撑,丰富了对大陆地震孕育发生物理过程的科学认识,推动了大陆地震预测科学思路和预测方法的发展,并促进了地震预测由经验预测向物理预测的拓展。     

芦山7.0级地震序列的震源位置与震源机制解特征

基于中国国家和四川区域数字地震台网记录,采用HypoDD方法精确定位了四川芦山M_L2.0级以上地震序列的震源位置,采用CAP方法反演了36次M_L4.0级以上地震的最佳双力偶震源机制解,并利用小震分布和区域应力场拟合了可能存在的发震断层面参数,从而综合分析了芦山地震序列的震源深度、震源机制和震源破裂面特征,探讨可能的发震构造.结果显示,7.0级主震的震源位置为30.30°N、102.97°E,初始破裂深度为15 km左右,震源矩心深度为14 km左右,最佳双力偶震源机制解的两组节面分别为走向209°/倾角46°/滑动角94°和走向23°/倾角44°/滑动角86°,可视为纯逆冲型地震破裂,绝大多数M_L4.0级以上余震的震源机制也表现出与主震类似的逆冲破裂特征.M_L2.0级以上余震序列发生在主震两侧,集中分布的长轴为30 km左右,震源深度主要集中在5～27 km,M_L3.5级以上较大余震则集中分布在9～25 km的深度上,并揭示出发震断层倾向北西的特征.利用小震分布和区域应力场拟合得到发震断层参数为走向207°/倾角50°/滑动角92°,绝大多数余震发生在断层面附近10 km左右的区域.综合地震序列分布特征、主震震源深度和已有破裂过程研究结果,可以推测主震破裂过程自初始点沿断层的两侧扩展破裂,南侧破裂比北侧稍长,滑动量主要集中在初始破裂点附近,可能没有破裂到地表.综合本文研究成果、地震烈度分布和现有的科学考察结果,初步推测发震构造为龙门山山前断裂,也不排除主震震中东侧还存在一条未知的基底断裂发震的可能性.     

新疆伽师强震群强震主破裂面走向初探

1997年1月21日-1998年8月27日新疆伽师发生了包含9次6级地震的强震群,震源机制解表明有NE向和NW向两个节面．有观点认为主破裂面为NNW向．本通过数字地震台阵的余震序列精确定位、震源破裂过程及滑动方向、震群空间分布图像、地震烈度等震线长轴走向和微、宏观震中动态变化方向等多种方法分析后,综合判定9次6级地震的主破裂面走向极可能为北东方向．     

2014年云南鲁甸MS6.5地震序列的双差定位

本文采用双差定位方法对云南鲁甸M_S6.5地震震后16天的地震序列进行重定位研究.重定位结果显示,主震位于27.11°N,103.35°E,震源深度约15 km;地震序列主要呈“L”形优势分布,分为SSE向和近EW向两支,并均呈现近垂直的震源分布特征,显示此次地震为走滑型,并存在两个不同方向的破裂面.虽然此次地震发生于NE向昭通断裂及其反冲断裂（龙树断裂、大岩洞断裂）附近,但这些断裂均为逆冲型断裂,被排除了作为发震断裂的可能性;鲁甸地震发生在呈放射性分布的多条断裂的交汇部位,SSE向破裂分支与包谷垴断裂的方向一致,近EW向破裂分支与小河断裂南端的走向一致. 鲁甸地震可能已将包谷垴断裂和小河断裂在深部贯通.     

2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震序列破裂过程研究

本文利用主地震相对定位法,对2014年鲁甸MS6.5地震序列中的8月3日—9月30日地震进行了重新定位,借助于时空图像分析方法,对本次地震破裂过程进行了分析,得到如下结果:(1)2014年鲁甸MS6.5地震主要沿NW向破裂,存在沿NE向破裂的成分,但是NE向破裂并不明显;(2)地震破裂时,主要从主震震中处往ES方向传播,破裂带长度大约为10km,破裂面近乎直立;(3)余震活动主要集中于主震上方区域,震源深度大于主震的余震稀少.根据上述结果,结合当地的地震构造情况和本次地震的震源机制解,分析表明,本次地震的破裂面为NW向,其发震断层为包谷垴—小河断裂的可能性很大.     

2016年新西兰MS8.0地震震源及强地面运动特征分析

2016年11月13日新西兰发生M_S8.0地震,该地震造成2人死亡,20多人受伤,仅10余栋房屋严重受损,致灾特征较轻. 本文针对新西兰M_S8.0地震的震源参数特征,对该地震的震源过程进行了分析. 结果表明,该地震的地震波辐射能量和视应力均偏低,震源破裂过程为应力上调模式,发震断层破裂相对充分,余震相对丰富.结合新一代衰减关系(NGA)的分析结果显示,该地震的强地面运动峰值加速度(PGA)观测记录整体偏低,与基于震源参数对该地震PGA的理论估算结果较为一致. 进一步选取10 km范围内6个台站的强震观测记录进行比较研究,初步认为影响该地震近断层区域PGA高值的因素主要是断层破裂面上最大滑动集中区的位置,而非主震的初始破裂位置. 综合研究表明,新西兰M_S8.0地震的强地面运动主要受到应力上调模式和最大滑动集中区位置的影响,致灾特征较轻则可能源于峰值加速度偏低和地表破坏较大地区的人口相对稀少.