唐山地震的孕育与强震的增震作用

唐山地震的孕震构造是唐山菱形块体,在NEE向的区域应力场的作用下,最大剪应力集中在它的对角线上,正好与唐山断裂带相一致,因此成了唐山地震大破裂的始发点.唐山地震前兆演化过程中,有两个显著特点:在空间上有“震中→外围→震中+外围”的转移过程;在时间上有明显的阶段性,前兆异常频次的每一次加速都发生在外围强震发生之后,本文用强震的增、减震理论,推测外围强震的发生对唐山地震的孕育有强化作用,在一个大的区域,强地震的增、减震效应可以形成多个高应力集中区,这些高应力集中区多数都是未来发生强震的地区.     

日月引潮力与中国西北地区地震发震时间的深入研究

深入研究了中国西北地区的地震与日月引潮力的关系．通过仔细分析西北地区活动断裂带的特点，把引潮力的水平分量分解为平行及垂直于活动断裂带走向的两个分量，研究其与地震发震时间的关系．研究结果表明，两个水平分量与地震的发震时间密切相关，其中平行于断裂带走向的水平分量与地震发生时间的关系更为密切，对不同的活动断裂带，相关关系又有所不同，这可能与断裂带的构造特点有关．     

1976年唐山大震发生对华北地区各地块运动与变形影响的数值模拟研究

用非连续变形分析方法(DDA+FEM)数值模拟在华北地区各地块相互制约的构造环境中,发生1976年唐山地震的动力学过程;研究大震引起的华北地区各地块特别是鄂尔多斯地块运动变形及各地块边界断层上应力状态变化的特征。采用的1976年唐山地震复杂震源模型由3个子事件组成:北北东走向的主破裂,与主破裂北东端部相连接的北东走向子事件以及位于主破裂南东侧的北西走向的子事件,同前人的结果比较,这个模型与该震早期余震分布图像的位置更为相符。计算得到了地震释放的主应力场,最大剪应力变化等值线图,大震邻近地区地块滑移变形图,发震断层滑移距离随时间的变化以及最大走滑错距和应力降等震源参数,这些结果与该震的震源机制解,震源参数,宏观等震线,地表观测的水平位移矢量图基本一致。唐山地震的发生使得与其邻近的地块及边界断层受到不同程度的影响,发生了不同规模的移动和变形,鄂尔多斯地块似乎发生了整体性小规模的逆时针转动及变形,其中鄂尔多斯地块东北部与太行山,燕山,阴山地块交接带的相对运动变形较大,唐山地震的发生也引起了华北地区各地块边界断层上的应力状态发生了一定程度的变化,其中通过唐山震区的张家口-蓬莱北西走向断裂带以及鄂尔多斯地块北部边界断层的主要地带上剪应力增加而法向应力减小,使这些断裂带的地震危险度增加。这与唐山地震后鄂尔多斯地块北部边界断层上发生一系列6级强震的事实基本相符。     

日月引潮力与中国西北地区地震发震时间的深入研究

深入研究了中国西北地区的地震与日月引潮力的关系，通过仔细分析西北地区活动断裂带的特点，把引潮力的水平分量分解为平行及垂直于活动断裂带走向的两个分量，研究其与地震发震时间的关系。研究结果表明，两上水平分量与地震的发震时间密切相关，其中平行于断裂带走向的水平分量与地震发生的关系更为密切，对不同的活动断裂带，相关关系又有所不同，这可能与断裂带的构造特点有关。     

汶川8级地震的断层形变异常及与其他大震的比较

汶川地震没有前震,是否也没有震前形变异常?断裂带的震前形变异常如何识别?汶川地震是发生在块体边界带上逆冲运动占优势的块间地震,它与发生在块体内部剪切运动占优势的块内地震(如海城、丽江、唐山等)的断层形变异常有何异同?对地震预测有何启示?     

靖字——抚松Ms4．6级地震序列特征

2008年8月5日靖宇-抚松发生Ms4．6级地震。本文对这次地震的区域地质构造、震源机制、地震序列特征等进行了分析。结果表明,此次地震的发震构造是浑江断裂带;震前地震活动呈现“稀疏-密集-平静”特征,余震衰减正常;序列空间位置变化不大,相对集中在北东向条状分布,走向与浑江断裂带一致。     

2004年3月首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料,2 0 0 4年3月华北地区( 33 0°～4 2 0°N ,1 1 1 0°～1 2 5 0°E)共发生ML≥3 0地震6次(见表1 ) ,1 3日1 9时0 8分唐山ML3 9地震是本月显著的事件。本月地震频次高于上月。参考1 992年以来的月平均地震频次,3月处于中等偏低水平,地震活动月能量释放处于偏低状态。震中分布在中条山北麓断裂带以东、洪洞苏堡断裂带中部、山西晋获断裂带以东、唐山断裂带北段和盖县断裂带与大洋河 康家岭断裂带交汇处,震中分布呈西南 东北条形状态。表1　2 0 0 4年3月华北地区ML≥3 0地震序号发　震　时　刻　　…     

利用小震分布和区域应力场确定大震断层面参数方法及其在唐山地震序列中的应用

根据成丛小震发生在大震断层面及其附近的原则,将模拟退火算法和高斯-牛顿算法结合,给出了利用小震密集程度求解主震断层面走向、倾角、位置及其误差的稳健估计方法,在此基础上考虑区域构造应力参数,给出了估计在已求得的断层面上的滑动角的方法.该方法还可用于小震活跃地区活断层走向、倾角和滑动角的确定.将这种方法用于唐山地震序列,采用2002年4月1日至2006年5月31日发生在地震破裂区的精定位地震目录,求得了唐山地震、滦县地震、宁河及卢龙断裂带的断层面走向、倾角、位置及滑动角参数.与前人给出的断层面解进行比较,发现利用小震精定位资料和区域构造应力场得到的结果与前人采用其他资料和方法得到的结果近似,验证了这种方法的有效性.另外,本研究首次发现滦县地震区东部的小震呈北东-南西向条带状成丛发生,可精确刻画为一条断裂带,较为精确地确定了此断层的走向、倾角和滑动角.该断裂及宁河断裂在唐山地震序列发生时是否破裂需要运用其他资料进行验证.     

唐山地震部分强余震前的余震破裂特征

运用方向性函数研究了唐山地震的几个强余震前后发生在强余震震中附近的地震破裂特征。结果表明，强余震前发生的地震较强余震后发生的地震更倾向于单侧破裂，主破裂方向一般不指向未来强余震震中，而部分临近强余震前的小震破裂方向指向未来强余震震中，并对此作了物理解释。     

东昆仑断裂带地震复发间隔及地震危险性

东昆仑断裂带是青藏高原东北部一条重要的活动断裂, 构成了巴颜喀拉块体的北边界。 根据阿尼玛卿山两侧滑动速率和历史地震的差异, 将断裂带分为东西两个部分。 滑动速率由西向东递减, 近百年的历史地震产生的破裂基本覆盖了西部和东部的一部分。 随着巴颜喀拉块体周缘强震的持续发生, 作为块体北边界的东昆仑断裂带的地震空区及地震潜势研究变得更加重要。 近些年通过对东昆仑断裂带不同段的研究得到了较多的滑动速率和古地震序列数据, 为评价断裂带未来百年地震危险性提供了有利条件。 利用NB模型中的对数正态分布方法, 得到了东昆仑断裂带在未来100 a的发震概率, 研究表明, 东部(玛曲段)发震概率相对较高, 需要进一步关注。     

2003年5月首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料 ,2 0 0 3年 5月首都圈地区 ( 38 0°～ 4 1 0°N ,1 1 3 0°～ 1 2 0 0°E)共发生ML≥ 2 0地震 2 1次 ,其中ML≥ 3 0地震有 3次。 2 2日 1 6时 4 8分唐山ML4 1地震是本月最显著的事件。首都圈本月地震活动频次高于上月 ,处于中等偏高水平 ,能量释放处于中等水平 ,震中主要在京西北蔚县—延庆断裂带、黄庄断裂带和唐山—宁河断裂带附近。表 1　 2 0 0 3年 5月首都圈地区ML≥ 2 0地震序号发　震　时　刻年月日时分秒震中位置φN/°　　　　λE/°震级ML震　中0 12 0 0 3 0 5 0 1T12 2 8 4 …     

张北-尚义地震的地震构造环境与宏观破坏特征

阐述了张北－尚义地震的区域地震构造环境,结合本次地震的宏观烈度分布、震源机制解和震区卫星影像的线性构造解释等资料,讨论了地震的孕震构造和可能的发震断层,认为本次地震是张家口－蓬莱断裂带北西端最新活动的结果,北西向的张家口－蓬莱断裂带未来的地震活动趋势应引起重视     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带能量场变化

在大地震的孕育和发生过程中,沿断裂带的应力-应变状态与断裂带周围微震活动有着密切的关系.震前沿构造断裂带附近地震活动的能量释放更能反映地震孕育的动态过程.本文采用自然正交函数展开方法,讨论了2008年汶川8.0级地震前沿龙门山断裂带地震活动能量场的时间变化.结果表明,在汶川8.0级地震前,沿龙门山断裂带能量场的几个主要特征值对应的典型场的时间因子出现非常明显的短期上升变化,可能是该次地震短期异常信息.通过对比分析1976年唐山地震等震例认为,研究沿活动断裂带地震活动能量场的时间变化,可以对地震中长期判断有较大危险性的活动断裂区进行有目的的重点监测和预测.     

红河断裂带库仑应力演化及未来地震危险性估计

现今地震活动性显示红河断裂带强震主要发生在断裂带的北段,中段长期存在地震空区.为了更好地理解红河断裂带不同段落地震活动性差异和评估未来潜在地震危险性,本研究基于分层半无限空间黏弹性地球模型计算了自1833年嵩明M8.0地震以来,红河断裂带上及其周边共25次强震由于同震应力阶变、震后黏滞松弛和震间构造应力加载的综合作用,红河断裂带上库仑应力变化的演化过程.结果表明,在近180年红河断裂带南北两段得到加载,中段始终位于应力影区,这可能部分解释红河断裂带南北段地震相对活跃、中段长期存在的地震平静现象.假设未来三十余年该地区不再发生大震,考虑震后和震间作用,红河断裂带中段应力影区仍然存在,但范围在缩小;洱源附近、大理至大斗门以北地区、元江以南地区应力增加超过0.1 MPa,可能仍是地震潜在危险区段.     

汶川地震和芦山地震的孕震机理及震前中长期地震危险性研究

运用非连续变形分析法与三维有限元法相结合的方法,以GPS资料作为位移速率和震源机制的约束条件,通过数值模拟研究了青藏高原及其东侧邻区构造地块的运动、变形、相互作用及其与近30年来发生于该区的大地震之间的关系。研究中引入了以应力与摩擦强度的比值定义的断层“失稳危险度”,通过数值模拟计算得到了研究区地壳块体边界断层的失稳危险度分布。结果表明,失稳危险度高的地段与近期该区发生的M_S≥7.0地震所在的位置基本一致,其中龙门山断裂带上包括汶川和芦山大地震的发震断层均为失稳危险度最高值地区。计算得到的应变率强度分布图显示,青藏高原东部边缘整条地带均为应变率强度的陡变带,特别是以龙门山断裂带上的陡变最为明显,其西侧应变率强度为东侧的近4倍,而且,这个带位于宽度相同、走向与龙门山断裂带走向相一致的高应变能密度带中,表明这两次大地震前,作为其发震断层的龙门山断裂带已积累了相当高的应变能,失稳危险度高,处于力学上的不稳定状态。模拟计算得到在上地壳层中,2001年昆仑山口西M_S8.1地震引起汶川、芦山地震发震断层的库仑破裂应力增加约0.016 MPa,相当于龙门山断裂带约两年的应力积累,也就是说,使汶川、芦山地震发震断层的失稳破裂提前了约两年。 此外,关于2008年汶川M_S8.0地震的模拟计算表明,汶川地震的发生也使包括芦山地震发震断层的龙门山断裂带西南段和东昆仑断裂带东南端的库仑破裂应力增大,应变能积累增强,这说明汶川M_S8.0地震的发生对已处于失稳危险度较高状态的2013年芦山地震和2017年九寨沟地震发震断层的提前失稳破裂起到了促进作用。      

雄安新区地震危险性评估

地震危险性评估对确定工程抗震设防等级、制定城市规划与减轻地震灾害等具有重要意义.由于传统分析方法存在诸多缺陷,用其对特定区域进行地震危险性评估可靠性差.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,提出了利用岩石破裂自相似性预测研究区标志性预震的方法,并进而创立了一种以地震物理预测为基础的地震危险性评估新方法.雄安新区位于唐山地震区内,近邻运城地震区.基于唐山和运城地震区地震趋势分析结果及主要断裂展布与雄安新区位置关系,在唐山地震区内划分了保定研究区,在运城地震区内划分了行唐和十渡研究区.采用上述方法,预测了这三个区将发生的较大预震.根据某些学者提出的地震烈度经验公式,评估了唐山地震区发生标志性地震、预震及运城地震区发生预震导致的雄安新区地震烈度.结果表明,未来50年内,雄安新区抗震设防烈度从原7度调整为8度为宜.     

江苏—南黄海地区断裂带附近的小震活动与主震的关系

通过对1970年以来，江苏－南黄海地区的9次ML＞5．4中强地震发生前的中小震活动分析，发现该地区ML＞5．4中强地震（本文称为主震）发生前2－3年内均有一系列ML3．0左右中小地震发生，而且这些中小地震的空间分布与主震在同一断裂带上。根据断裂带上的中小震活动情况，运用地震活动性的有关分析方法，对未来地震进行外推，并进行检验。得出，可以将断裂带附近发生的一些ML3．0左右的小震，视为该断裂带上将要发生的主震。     

江苏地区小震精定位及构造意义分析

利用双差定位法对江苏地区2009-2015年地震记录进行重新定位。结果显示,重新定位后的结果比原有定位精度有了较好的改进,地震序列在空间分布上更加集中;从平面分布上看,重新定位后的地震更加集中于断裂带附近,较多地震呈丛集状出现;从震源深度分布看,研究区内重新定位后地震震源深度有明显收敛,大多集中在5~20km,表明研究区孕震层基本位于地壳的中上部。同时通过对江苏省不同时期发生的几个震群地震构造活动进行分析(分析各个地震序列的走向、是否产生新的断裂带、与原有断裂带走向是否一致等问题),认为其具有十分重要的意义。     

滇中地区4级调制地震与中强地震的关系

利用1965年1月1日-2006年6月30日云南省地震遥测台网记录的地震正式目录,对正式目录的中强以上地震进行了余震删除.利用已删除余震的正式目录,研究滇中地区4级调制地震与中强地震的三要素关系,总结历史震例得到:滇中地区发生4级调制地震,其后发生中强以上地震的可能性为75%,平均间隔时间为4.7月;而且中强震发震地点与4级调制地震发震地点相关性较好,平均相隔距离为76 km;发生4级孤立型调制地震(无余震发生),其后发生6.5级以上强震的概率为67%;曲江断裂带上发生的4级孤立型调制地震对未来中强震的地点指示意义明确,震级大小与孕震时间相关.     

2004年3月华北地区ML≥3.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料,2004年3月华北地区(33.0°～42.0°N,111.0°～125.0°E)共发生ML≥3.0地震6次(见表1),13日19时08分唐山ML3.9地震是本月显著的事件.本月地震频次高于上月.参考1992年以来的月平均地震频次,3月处于中等偏低水平,地震活动月能量释放处于偏低状态.震中分布在中条山北麓断裂带以东、洪洞-苏堡断裂带中部、山西晋获断裂带以东、唐山断裂带北段和盖县断裂带与大洋河-康家岭断裂带交汇处,震中分布呈西南-东北条形状态.