丽江地震前后震区环境应力场时空变化

构造应力场是一个应力强度随时间和空间变化的动态场,在地震孕育,发生过程中,它往往呈现出明显的时空调整变化。本文利用地震记录资料,在时间域里测算中小地震剪应力值,追踪分析丽江地震前后震区环境应力场强度时空动态变化图象,探讨其与强震孕育发生过程的关系,并对震区环境应力场时空变化与某些地震前兆的关系作了初步分析。     

我国西部地区一些强震前地震活动图象的初步研究

本文分两个部分研究了我国西部滇、川、甘地区一些强震发生前周围地区中强地震和小地震的活动特征。 首先研究了强震前周围地区中强地震围空区的一般形态、围空区形成时间与强震震级的关系、形成地震围空区各阶段的持续时间以及地震围空区特征与地质背景条件的关系。 其次还研究了近年来川、滇地区一些强震发生前震区及其周围地区3级以上小地震的活动特征。并从强震前震区及其周围地区小地震的空间分布图象,小地震的频度和强度随时间变化的特征以及有无直接前震等方面探讨了发生在“块间”地区和“块内”地区强震的不同特点。发现发生在“块间”地区的强震,震前小震活动性很低,形成“空区”,多无直接前震。而发生在“块内”地区的强震,震前小震活动性高,形成“条带”状分布,震前从几秒到几个月内有3.0—5.5级的直接前震活动。发生在“块间”地区和“块内”地区的强震前小震活动具有的这种不同的特征可能与发震地区的构造、结构条件、应力状态以及边界条件有关。     

中国大陆西部及邻区各地震活动区地震活动关系研究

利用相关函数分析方法对1900年以来缅甸转换构造区、滇西南旋转构造域和兴都库什中深源地震区的7．0级以上地震与中国大陆西部及邻区的其它各地震活动区7．0级以上地震的相互关系进行研究。结果表明：缅甸转换构造区、滇西南旋转构造域和兴都库什中深源地震区的地震活动与其它各地震活动区的地震活动在时间和空间上存在一定的对应关系。这一结果对中国大陆西部及邻区强震的预报有一定的意义。     

邢台地震前表征时间序列参数V值的变化

地震话动空间图象随时间的变化可能是强震发生的前兆信息。强震发生前,由于震源应力场主导作用的逐渐加强,它对周围地区地震话动的控制作用也日益明显。本文从韦布尔分布出发,求得表征地震间相互作用的参数,并分别求得华北地震区内的历史地震及现代中小地震话动的v值随时间的变化。结果表明,华北地震区的中强地震话动的300年左右周期与由v值得到的结果相一致;邢台地震前,v值呈现下降-上升的变化过程,表示地震活动的密集-平静过程,对不同震级下限的v值的计算结果表明,地震的随机性随着震级下限的增大而减弱,强震前地震话动的异常特征在一定震级水平的地震活动中才能显示出来。     

巴颜喀拉块体东南缘应力演化及鲁甸地震自发破裂模拟研究

巴颜喀拉块体活动导致的昆仑—汶川地震系列,是目前中国大陆唯一一组7级以上地震序列,未来几年该块体仍是发生7级地震的主体地区。巴颜喀拉块体东缘从走滑运动向逆冲运动转换的构造动力学性质使得活动块体两个相邻边界带存在大地震序列的关联性。研究表明近期逐渐加速的块体东边界强震序列是北边界强震活动的响应,巴颜喀拉块体南边界的鲜水河断裂带同样以左旋走滑的方式向东边界挤压,但巴颜喀拉块体东南缘地震呈现以下两个特点,一是强震大都发生在巴颜喀拉块体东边界断裂带,东边界强震序列呈现加速状态;二是南边界鲜水河断裂带在1973年炉霍7.6级地震后,已有40多年没有发生7级以上地震,鲜有6.5级以上强震,在此次地震序列中表现出一种大震缺失的状态。因此,巴颜喀拉块体东南缘主要断裂带的地震危险性值得关注和研究。同震库仑破裂应力及震后粘弹性松弛在解释余震序列分布,分析强震序列相互作用关系及未来地震危险性分析等方面发挥了重要的作用。比如汶川地震之后,一些研究者利用弹性位错模型计算了汶川地震的同震库仑破裂应力变化,并对龙门山区域未来的地震危险性进行了估计。一些研究者分别计算了汶川地震和芦山地震后周边断层的同震库仑应力变化,以及汶川地震和芦山地震引起的同震和震后粘弹性松弛应力场变化,得到了汶川地震可能有效地促进了芦山地震的发生的结论。在应力演化过程中,震间构造应力加载对强震危险性的作用也非常重要,目前比较流行的计算这部分应力积累的做法是采用"负位错"的理论进行计算,这一方法虽然简洁,但假设了断层是完全闭锁的,可能会造成一定误差。本文拟以巴颜喀拉块体区域构造活动作为三维有限元模型的边界约束,综合研究区域介质速度、密度结构最新反演结果计算介质的弹性材料参数,从初始应力场出发模拟在构造应力和重力作用下的现今背景应力场,计算强震序列引起的区域内断裂带震前、震间、震后的应力演化,获得更为准确可靠的应力场结果。利用速率-状态关系计算库仑应力变化对研究区域背景地震发生率的影响,利用泊松概率过程计算研究区域在汶川地震和芦山地震震后未来10年6级以上强震的发震概率及研究区域主要断裂带的6级以上强震发震概率。除以上述准动力学的方法研究巴颜喀拉块体东南缘应力演化及地震危险性,本文还以鲁甸地震为例,研究鲁甸地震从成核区开始破裂,然后扩展直至终止的自发破裂动力学过程,探索影响地震自发破裂位错的主要因素。研究内容:(1)建立巴颜喀拉块体东南缘三维粘弹性有限元模型。(2)模拟巴颜喀拉块体东南缘主要断裂带上1900年以来7级以上强震序列的应力演化过程,并对强震序列对芦山地震的触发作用进行了研究,对比库仑应力场及等效应力场演化结果与背景地震活动的关系。(3)应用速率-状态关系研究库仑破裂应力对汶川地震、芦山地震震后研究区域的地震发生率的影响,应用泊松过程给出研究区域主要断层未来的强震发生概率。(4)应用可以描述断层摩擦机制的FAULTS有限元软件对芦山地震断层错动方式,初始破裂点进行了模拟,研究了汶川地震后,断层强度的变化对芦山地震的影响。(5)应用曲线有限差分方法建立鲁甸地震非平面断层自发破裂模型,模拟鲁甸地震在包谷垴—小河断裂上的自发破裂过程,分析影响鲁甸地震自发破裂过程的主要因素。本文的创新点:(1)以三维速度、密度反演结果建立能反映更真实地下介质的三维粘弹性有限元模型;(2)从初始应力场出发,进行数十万年的应力场演化模拟直至获得与现今构造应力场更为吻合的背景应力场用于地震序列模拟;(3)采用泊松概率模型计算地震发生概率时直接基于三维粘弹性有限元模型得到的库仑应力结果,充分考虑了同震、震间和震后效应的影响。同时,在考虑背景地震发生率时采用了更全面完整的地震目录,这可能使得对未来地震危险性的估计更准;(4)对鲁甸地震自发破裂过程进行了动力学模拟,将震间应力积累过程与同震地震破裂过程的模拟结合起来。     

我国西南地区7级以上强震前中强地震分布图象及滇缅地震的呼应关系

本文对我国西南及缅甸部分地区7级以上强震的分布及震前中强地震活动进行了分析研究,从而得出:1.强震发生之前中强地震在空间上呈现两种分布形式,一种分布于极震区端点的延长线上,另一种则散乱地分布于震区附近;2.中强地震断层面积出现峰值点的当年及次年将在云南、四川发生7级以上强震;3.云南与缅甸强震的发生在时间上存在着交替性,即缅甸强震的活跃期是云南强震的平静期;4.云南与缅甸中强地震的发震频次与强震的分布具有一定的规律性,当缅甸境内中强震频度高于云南,则未来强震在云南发生;当云南境内中强震频度高于缅甸,则强震将发生在缅甸。     

豫北及邻区地震危险区数学模拟分析

一、前言最近十几年的地震观测资料表明,豫北及邻区的地震主要集中发生在某些特殊的构造部位,如:林县震区,磁县震区、菏泽震区等。这些地震集中区不仅有大量微小震发生,而且还发生了几次中强地震。如1980年8月2日林县Ms4.6级地震,1983年11月7日荷泽Ms5.9级地震等。这些地震活动,引起了有关人员的注意。不少同志就该区的地震活动背景和活动特征等问题进行了多方面探讨。本文采用有限元数值模拟的方法,即根据不同介质的物理参数和边界的作用方式模拟本区构造应力场模型;并根据最大剪应力破裂准则,将这些模型与本区近十四年来M≥3级的地震分布情况进行比较,选择计算模型中与实际地震分布情况吻合较好的物理条件和力学条件,以探求本区可能存在的相对高剪应力区,并模拟出本区介质的物理特征以及所受应力的状态。     

根据烈度分布确定华北历史地震破裂区的经验准则及其应用

地震破裂区是地震时沿发震断裂带的同震错动面或破裂面在地表的垂直投影区域,指示了震源断层/破裂的位置与尺度。确定过去长期的强震/大地震破裂区是鉴别地震空区、研究与预测强震危险性的重要基础。对于现代强震,破裂区可运用多种现代技术方法确定,但对于历史强震,破裂区确定的方法需要探索与发展。以华北地区为例,研究利用烈度/等震线资料、结合地震构造与震区地表地质环境等信息确定历史强震破裂区的方法,并开展应用试验。结果表明:研究区现代地震破裂区延伸的烈度区间与极震区烈度、震区环境之间存在密切关系,基于这种关系建立了2条经验准则,可分别用于根据烈度分布确定华北2类震区环境(基岩区和厚层第四纪松散堆积覆盖区)历史强震破裂区的位置与延伸。文中还提出通过综合地震构造、现代小震/余震分布等信息,辅助确定历史强震破裂区横向宽度的思路与途径。作为应用试验,文中确定了5次历史地震的破裂区,结果表明本文发展的经验准则及相应方法适用于华北地区历史强震破裂区的确定。     

1996年3月19日新疆阿图什6.9级地震震源破裂特征的研究

通过对1996年3月19日新疆阿图什6．9级地震余震分布特征的研究，分析了这次地震震源破裂过程．并结合柯坪断裂带的构造运动、区域应力场的分布特征以及1972年以来该带的另外3次6级地震的余震分布方向，探讨了柯坪断裂带附近地区不同构造部位震源破裂扩展方向与强震活动的迁移方向．结果表明，本次地震震源破裂为明显的单侧破裂．柯坪断裂带的阿图什震区和柯坪震区，余震分布具有一定规律性，震源破裂基本都为单侧破裂；震源断错以逆断层为主．区内主要受NW向压应力。不同地段强震震源破裂扩展具有明显的区域特征，强余震分布方向是应力集中的体现，它标志着同一构造断裂带附近近期强震活动的迁移方向．在柯坪断裂带上这种规律更为明显。     

1966年邢台地区大震前小震的"密集-平静"特征及其初步解释

利用邢台地震台网的地震目录资料,研究了邢台地区强震前小震的“密集—平静”特点及其空间分布的立体图像,研究结果表明:(1)1966年3月邢台地区发生的几个6级以上强震前小震均有“密集—平静”现象,但明显程度随时间减小,部分4.5级地震前小震也有‘密集—平静“现象,但因出现在6级以上地震的余震活动背景上,情况比较复杂,相对平静期的长度,密集期中最大地震的震级均与相应主震震级之间有一定关系,一般来讲,主震震级越大,平静期越长,密集期中最大地震震级也越大。(2)3月22日7.2级主震前,小震的“密集—平静”过程在空间上有清晰的物理图像。3月8日6.8级地震发生后,3月20日在其余震区的两个端部中介质强度较弱的南西端首先达到破裂强度,发生一系列中小地震,对应于主震前的密集期。3月21日~22日主震前小震明显减少,是主震前的相对平静期,而且小震有由南西端向北东方向迁移的趋势。显示震区应力场在迅速地改变,应力由南西端向北东端进一步集中,并促使22日在北东端尖端部位失稳而发生6.7级及7.2级主震。3月26日6.2级强震前小震的“密集—平静”过程在空间上也有类似清晰的物理图像。此外,本文对大震前小震的“密集—平静”特点作初步的解释。     

1966年邢台地区强震前小震的密集-平静特征及其初步解释y

本文利用邢台地震台网的地震目录资料,研究了邢台地区强震前小震的密集——平静特点及其空间分布的立体图象.研究结果表明: (1)1966年3月邢台地区发生的几个6级以上强震前小震均有密集——平静现象,但明显程度随时间减小.部份4.5级地震前小震也有密集——平静现象,但因出现在6级以上地震后的余震活动背景上,情况比较复杂.相对平静期的长度,密集期中最大地震的震级均与相应主震震级之间有一定关系.一般来讲,主震震级越大,平静期越长,密集期中最大地震震级也越大. (2)3月22日7.2级主震前,小震的密集——平静过程在空间上有清晰的物理图象.3月8日6.8级地震发生后,3月20日在其余震区的两个端部中介质强度较弱的南西端首先达到破裂强度,发生一系列中小地震,对应于主震前的密集期.3月21日至22日主震前小震明显减少,是主震前的相对平静期,而且小震有由南西端向北东方向迁移的趋势.显示震区应力场在迅速地改变,应力由南西端向北东端进一步集中,并促使22日在北东端尖端部位失稳而发生6.7级及7.2级主震.3月26日6.2级强震前小震的密集——平静过程在空间上也有类似清晰的物理图象. 此外,本文对大震前小震的密集——平静特点作初步的解释.      

新疆伽师强震群的震源破裂特征

利用国内外短周期P波初动符号及全球数字地震台网 (GDSN)的宽频带数字记录资料 ,研究了 1997年 1月 2 3日至 1997年 11月 4日伽师强震群的震源机制解和伽师强震群中的 5个强震、后续地震及其周边地震的震源破裂过程。从震源机制解来看 ,伽师强震群主要有走滑和正倾两种破裂类型 ,主压应力轴方向主要为NNE向和近垂直 ,而主张应力轴为NW向并近水平 ,与区域构造应力场方向存在差异 ,具有明显的局部特征。从破裂过程看 ,伽师强震群的破裂过程相对简单 ,破裂面积不大 ,上升时间较短 ,是由一点向四周快速扩散的脆性破裂 ,无明显的伸展方向 ,与阿图什地震完全不同。研究结果表明 ,伽师强震群与震源附近的地壳结构在垂向和横向上的非均匀变化有着密切关系 ,而阿图什地震与塔里木盆地的现今构造运动关系密切。伽师强震群是在震源区附近地壳上部垂向和水平向力共同作用下发生的多次沿NNE向的快速脆性破裂 ,从而形成了以张性破裂和左旋走滑为主的震源特征     

地震活动性层次结构分析及危险区预测方法

对地震活动性进行层次结构分析可划分出不同的地震区带,中国大陆的地震活动可分为9个地震区带,分析各个区带的地震活动性可作出某一活跃期强震发生主体地区的判别,对某一个地震区带的地震活动进行层次结构分析可作出地震危险区预测。用震源面投影图代替点投影的震中分布图可更合理地解释一个构造带上强震的发生过程,更清楚地勾画出未来强震的孕震范围。对强震破裂区闭锁段、背景空区、孕震空区的关系用实测震例进行了解释。     

2003年新疆石河子5.4级地震前地震活动异常分析

分析了2003年2月14日石河子5．4级地震前北天山地震活动图像和地震学参数异常过程。5．4级地震发生在2002年北天山4级地震集中活动区空段，震前12项地震学参数时间进程存在中、短期异常，3项地震波参数出现短期异常。震前3个月乌鲁木齐震情窗出现超警戒线异常。震前10天震中附近地区地震和震群活动显著。     

唐山地震破裂过程的雁行断裂模式及理论和试验的模拟

按照重新定位后的震源位置及更多的补充资料,重新计算了唐山地震序列中主要地震的震源机制.用新方法和原有方法重新测定了主要地震的破裂几何尺度和震源参数.并进一步研究了1976年至今的余震活动性. 新结果指出,两个7级以上地震的震源机制更加相似,破裂方向也几乎相同.Ms=7.8地震的破裂长度在77——87km之间.它东北端的破裂终止点是在榛子镇稍南而不是芦龙附近.根据新的结果,本文提出一个非等长雁行断裂力学模式.理论和试验结果指出,新模式能更好地模拟唐山地震的破裂过程,并能较好地解释那些用已有模式不能解释的观测事实.      

大地震前后区域地震活动聚散及其讨论

本文初步讨论了中国八次大地震(M_s≥7.0)前后区域地震活动的时空变化过程。在这些大地震前后区域地震活动可分为三个阶段:(Ⅰ)地震活动主要分布在远震源区内;(Ⅱ)活动迁移集中到震源区及近震源区内,接着,大地震发生;(Ⅲ)大地震发生之后,特别是早期强余震活动期过后,区域地震活动逐渐扩散到远震源区中去,扩散地点往往是(Ⅰ)阶段中不甚活动的地点。此外,(Ⅱ)阶段中区域地震活动的持续时间,以及(Ⅲ)阶段中地震活动开始向远震源区扩散的时间似乎和大震震级的大小无关。 最后,尝试应用地震包体理论和大震后区域应力场调整的研究结果去理解上述大震前后区域地震活动的聚散过程。 研究大地震前后区域地震活动的特征,是探讨地壳地震的物理力学过程的一个重要途径。石田和金森博雄曾详细评述过强震前地震平静、前兆震群和地震簇集的图象。邱群等注意到唐山大地震前区域地震活动向未来震源区及其附近集中迁移的现象。作者曾指出过我国八次七级以上大地震前皆显示出区域地震活动的迁移过程。大地震发生之后,茂木曾研究过余震活动在震源区内扩散的特征。苏联卡托克曾报导过强震后区域地震活动沿断裂扩散的现象。本文将讨论大地震前后区域地震活动集中和扩散的过程和特征,并应用地震包体理论和应力调整的研究结果,去     

1966年邢台地区7.2级地震前地震破裂方向上的可能障碍物>.

本文通过对1966年3月22日邢台7.2级地震前 Ms>4.6地震的破裂方向及地震活动的时空分布图象综合分析,推测邢台震区南部莲子镇附近存在一障碍物.并认为它是支配这一时期地震活动的重要因素之一.      

Retrospection on the Conclusions of Earthquake Tendency Forecast before the Wenchuan M_S8.0 Earthquake

The reason for the failure to forecast the Wenchuan M_S8.0 earthquake is under study, based on the systematically collection of the seismicity anomalies and their analysis results from annual earthquake tendency forecasts between the 2001 Western Kunlun Mountains Pass M_S8.1 earthquake and the 2008 Wenchuan M_S8.0 earthquake. The results show that the earthquake tendency estimation of Chinese Mainland is for strong earthquakes to occur in the active stage, and that there is still potential for the occurrence of a M_S8.0 large earthquake in Chinese Mainland after the 2001 Western Kunlun Mountains Pass earthquake. However the phenomena that many large earthquakes occurred around Chinese Mainland, and the 6-year long quietude of M_S7.0 earthquake and an obvious quietude of M_S5.0 and M_S6.0 earthquakes during 2002～2007 led to the distinctly lower forecast estimation of earthquake tendency in Chinese Mainland after 2006. The middle part in the north-south seismic belt has been designated a seismic risk area of strong earthquake in recent years, but, the estimation of the risk degree in Southwestern China is insufficient after the Ning’er M_S6.4 earthquake in Yunnan in 2007. There are no records of earthquakes with M_S≥7.0 in the Longmenshan fault, which is one of reasons that this fault was not considered a seismic risk area of strong earthquakes in recent years.     

华北地区强震前的信号震及其预测意义

根据对华北地区1970年以来M_S≥6地震以前中小地震活动空间图像变化特征的分析, 研究了“信号震”发生的时空特征及其地震活动背景, 由“场-源”关系特征对一般地震进行严格的筛选识别, 从而得出信号震的有关预测指标。 信号震一般发生在强震前的2年之内, 多数发生在15个月内; 信号震与强震的距离不超过200 km, 多数在100 km之内; 震级强度一般为M_L4.0～5.3。 信号震一般发生在局部的M_L≥4.0地震平静区内, 一般发生在中小地震条带上或条带附近, 在其周围或附近存在中小地震空区。 检验结果表明, 信号震发生后的9个月之内, 其预测概率P_t即超过0.5, R_t值达到0.27; 预测区域半径在距信号震震中100 km之内时, 其发生概率P_d可以达到0.73; 预测强震震级一般为M_S≥6.0。 研究表明, 信号震的环境应力值τ₀明显高于其他地震, 显示了高应力背景的异常显著性, 它所辐射的地震波中很可能含有未来强震孕震区的大量的本质性信息。     

西北地区中强震前b值与小震调制比的相关变化

本文选取了西北地区1972年以来发生的10次中强震,对这些地震前震中区b值位和小震调制比的变化进行了系统的对比研究。发现有7次地震,从震前两年左右开始,震中区b值变化与小震调制比变化出现显著相关现象,而且震级大的地震,其相关时段也较长。另外,选择了甘肃和青海交界地区的两个地震活动水平相对较高,且地震台网监测能力较强的地区,对1972年以来b值和小震调制比的变化进行了对比检验,两个地区各有两个时段的b值和小震调制比值显著相关,这些时段都对应了本地区或邻区发生的中强震。本文的研究表明,在某些较大地震发生前的一段时间内,在震中区有些地震活动性参数可能会出现相关变化。这种现象有可能成为地震预报的依据之一。