1932年昌马地震破裂错动过程的初步探讨

以1932年12月25日发生在甘肃省境内祁连山西部的昌马地震(Ms=7.5)造成的宏观地表破裂带的调查与分析为基础,结合有关断裂活动的资料与室内模拟实验结果,本文着重探讨昌马地震发震断裂的构造演化及其应力集中部位的破裂错动过程。从宏观的角度提出了多破裂错动起始点的昌马地震断层模式     

2010年青海玉树地震及震后青藏高原强震趋势分析

2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震,这是该区历史上发生的最为强烈的地震。该地震属走滑型,地处青藏高原巴颜喀拉地块南边界,发震断裂为甘孜—玉树—风火山左旋走滑断裂,地震破裂主要向震中东南方向。该地震是巴颜喀拉地块与羌塘地块以不同速率向东运动,地块间的差异运动使其边界应力积累到一定程度引发破裂的结果。根据地震定标律估算的主震断层破裂参数和应力参数为:地震矩M0=1.78×1019N.m,矩震级MW=6.8,断层破裂面积S=468km2,断层错距D=1.4m,断层破裂长度L=37km,断层破裂宽度W=12.6km,剪应力τ0=16.8MPa,应力降Δσ=7.03MPa。历史地震分析表明,玉树7.1级地震是在世界8级以上地震、中国西部大三角7.8级以上地震、南北地震带7级以上地震和巴颜喀拉块体7级以上地震处于强烈活动背景下发生的。玉树地震后,青藏高原巴颜喀拉地块、羌塘地块及川滇菱形块体未来发生7级以上地震的危险性较大。     

交城断裂带北段最大潜在地震发震概率评估1

基于太原市目标区交城断裂带的定量研究,特别是对活动断裂上的古地震资料进行的系统、详细的分析与总结,建立了反映该断裂地震地质特点和运动学属性的复发模式和概率模型.引入震级-地表破裂长度、震级-震源破裂长度、震级-断层破裂面积以及震级-地震矩的经验关系进行震级估计,最后进行综合评估以确定交城断裂带北段潜在地震的最大震级.复发模式的建立兼顾了泊松和准周期两种模式,利用专家意见法组合相应的Poisson模型和BPT模型,计算活动断裂最大潜在地震的复发概率.结果表明,交城断裂带北段潜在地震最大震级为Ms7.2级,而未来50a、100a、200a发生Ms7.2级地震的概率分别为2.1％、4.0％和7.9％.     

汶川Ms8.0地震动力学背景的数值模拟实验

2008年5月12日汶川Ms8.0地震发生在龙门山断裂带.地球物理研究者利用多种方法对此次地震的动力学成因及过程进行了研究,本文从研究断层错动行为的角度出发来探索影响汶川地震断层初始破裂及破裂的传播过程的动力学因素.     

1989年巴塘6.7级震群的复杂时－空扩展和震源力学机制a

研究了1989年巴塘地震序列的复杂时空扩展图象和震源机制;根据现场观测资料, 分析了强震前后水准观测反映的震区断层运动;从给出的巴塘震群的简化震源力学模式, 讨论了这次群发强破裂过程与不规则雁行震源断裂系的障碍扩展及分叉有关。      

山西大同震群序列的震源力学特征和有限元数值模拟

统一研究了1989－1993年期间发生的大同震群活动特点及主要地震的震源机制和破裂过程．为了模似大同震群的震源力学特征，从断裂扩展的角度提出了共轭形断裂系破裂的力学模式，并给出了位移场、应力场和应变能分布的有限元计算结果．此外，还着重讨论了三次大同地震高潮期前记录的地热前兆现象．      

国际断层力学动态综述

断层力学(fault mechanics)是从动力学角度来研究地震发生过程的一门新的学科。它主要是研究地震从孕育、岩石开始破裂、破裂扩展、破裂终止,到发生余震和应力调整等一系列复杂的全过程。断层力学的出现,改变了过去多年从几何的或运动学的震源模式来研究地震的状况。断层力学讨论的范畴大约有如下几个方面:(1)大尺度的准静态断层模式;(2)断层的非稳定性,即地震是怎样发生的;(3)从动力学角度研究岩石破裂传播过程;(4)利用地     

澜沧-耿马地震序列的非均匀断裂系破裂模式及弹塑性断裂计算方法

分析了澜沧-耿马地震序列的各种观测资料和结果,提出了一个能更好模拟该序列的非均匀断裂系破裂模式.在该模式中,不仅主断裂是由非等长、非同向、非共线的断裂组成,而且应力场和介质也是非均匀的.为了研究非均匀断裂系扩展过程,分别研究了弹性和弹塑性情形的断裂准则和计算方法,进一步发展了研究地震破裂过程的正、反演方法.     

澜沧-耿马地震序列的非均匀断裂系破裂模式及弹塑性断裂计算方法

分析了澜沧-耿马地震序列的各种观测资料和结果,提出了一个能更好模拟该序列的非均匀断裂系破裂模式.在该模式中,不仅主断裂是由非等长、非同向、非共线的断裂组成,而且应力场和介质也是非均匀的.为了研究非均匀断裂系扩展过程,分别研究了弹性和弹塑性情形的断裂准则和计算方法,进一步发展了研究地震破裂过程的正、反演方法.      

2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震震源破裂过程

2013年7月22日,在甘肃岷县漳县交界处发生MS6.6地震,地震震中位置靠近临潭—宕昌断裂.本文通过构建有限断层模型,利用国家强震动台网中心提供的12条强地面运动三分量资料,通过波形反演方法来研究这次地震的震源破裂过程.结果显示这次地震是发生在甘东南地区岷县—宕昌断裂带东段附近的一次MW6.1级逆冲兼具左旋走滑破裂事件,最大滑动量约为80cm.发震断层走向及滑动性质与岷县—宕昌断裂吻合,推断本次地震与东昆仑断裂向北的扩展和推挤密切相关,是岷县—宕昌断裂进一步活动的结果.     

兰州地区活动构造的基本特征

兰州地区发育了NWW向和NWW向2组主导性活动构造带。大致以河口为界，东部地区主要为NWW向的马衔山－兴隆山左旋逆走滑活动断裂系，其新活动明显，是区内的主要控震断裂，1125年兰州7级地震就发生在其中的马衔山北缘断裂带的西端。河口以西为拉脊山北缘断裂和庄浪河断裂等1组NWW向的弧形逆冲断褶带，变形方式以断裂扩展褶皱为主，其新活动可能导致了138年金城－陇西63／4级地震、1440年永登61／4级地震和1995年永登5.8级地震的发生。兰州市区所在的兰州盆地则夹持在上述2组活动构造之间，其内同样发育了NWW向和NWW向的次级断裂，如刘家堡断裂、金城关断裂、雷坛河断裂及深沟桥断裂等，其上具有孕育和发生中强震的构造条件。     

1988年以来青藏块体中部地区Ms7级以上地震相互触发作用研究

1988年至2001年,青藏块体中部的巴颜喀拉块体沿其北部边界的东昆仑断裂带连续发生了3次7级以上和1次8．1级地震。之后,在其西部边界于2008年发生了于田7．3级地震,东部边界的龙门山断裂带发生了2008年汶川8．0级地震,在南部边界的甘孜-玉树-风火山断裂带上发生了2010年玉树7．1级地震。对这一系列地震的震源机制解分析,结果表明,除西边界的于田7．3级地震为正断层性质、东边界的汶川8．0级地震为逆断层性质以外,其他断裂带上的地震性质均以走滑为主,总体表明巴颜喀拉块体具有向东走滑的特性。本文尝试根据构造相互作用和块体运移特征等对这几次地震进行相关分析。     

华北大震序列的断裂系模式及破裂过程的联合反演

本文从断裂系扩展的角度,研究了华北邢台、渤海、海城和唐山地震序列的发生过程.通过对前震-主震-余震地震活动图象的剖析,我们发现,这些地震序列是由不同长度、不同几何分布的相关断裂系相互作用和扩展的结果.根据地震活动图象和断裂扩展理论,对每个地震序列提出了相应的断裂系模式,并用断裂有限单元法将震源机制、地震活动图象的分期变化和大地形变等观测资料相结合,进行联合反演,再次对断裂系模式的几何和力学参数进行了修正,从而得到各个地震序列破裂过程的最佳结果.同时我们还发现,一个走滑大地震序列临近结束时,地震活动图象的总体轮廓呈现Z形.这是由于断裂系内的拐折扩展分支相互作用和连通成为一体的结果,这种总体Z形的出现,可作为地震序列结束的标志.      

南北地震带及邻近区域强震时空分布特征

搜集整理南北地震带区域自史料记载（公元前193年）到2012年9月的强震（Ms≥6.0）资料,初步分析南北地震带及附近区域的地震发震构造活动性和时空分布规律.结果表明,地震一般发生在断层带上,具有空间分布的集群性特征和时间群集性质.研究发现,地震带南段发生6.0≤Ms≤7.9地震次数明显高于北段和中段,而发生Ms≥8.0地震的可能性较低,中段与南段较接近,与北段有明显差异;南北地震带存在明显的纬向、经向强震活动迁移现象,纬向尤其明显;1900年以来,南北地震带已经有4次明显的能量释放阶段,并给出Ms≥6.0地震的震级-频度统计关系式.     

断裂活动的平行消减作用

依据断裂活动时代，滑动速率，破裂位移，强震复发期和地震释放能量等要素，通过一些典型实例证明，断裂活动的平行消减作用具有普遍意义，讨论了与断裂活动平行消减作用有关几个问题，本的研究成果对确定断裂活动力源，认识断裂和地质活动规律以及地震预报和地震危险性分析重要意义。     

唐山地震的破裂过程及其力学分析

由 P 波初动符号资料在 DJS-6机上计算了主震及17个较大余震的断层面解,并按照有限移动源模式测定了主震及三个最大余震的震源参数.主震是发生在一个近似直立的右旋走滑断层上,走向 N30°E,破裂方式为不对称的双侧破裂,以2.7公里/秒的平均速度向北东传播70公里,向南西传播45公里.测定的主震震源参数例如平均位错136厘米,地震矩1.24×1027达因·厘米,应力降12巴等.大多数M_L>5.0的余震是发生在主破裂面附近及主破裂面两端的扩展分支上,该扩展分支位于膨胀符号区并与主破裂偏离80°左右.较大余震的多数亦集中在这两个扩展分支上.本文试图从理论上分析这种断裂扩展的力学特征.对于脆性材料的复合变形情形,破裂不再沿原来平面扩展,而是与原来平面偏离一个角度的另一面内扩展.并提出一个力学模型,计算了断层扩展角,计算结果与观测事实比较吻合.根据以上结果,本文讨论了唐山地震特点及发生的力学条件,认为唐山地震不同于发生在大断层上能用粘滑机制解释的那类地震,它和海城地震类似的是,除水平应力场作用外,还可能有地下物质的变迁,由于这种变迁使局部地壳受到垂直力.它和海城地震不同的是,它发生在一个比较均匀的脆性介质内,因而能够积累能量发生大震而没有前震.      

震源断裂规模与震级的定量关系

研究震源参数(震源断裂规模)与震级的定量关系必须考虑震级的物理含义。本文利用我国海城地震、唐山地震前后的151个小震(1.5≤M_L≤3.9)和国内外58个浅源的中、强震(4.4≤M_s≤8.2)资料,得到了一组稳定的、互相一致的震源断裂参数与震级M_L和M_S的函数关系。由此讨论了常用震级M_L、M_S与m_b之间的关系。 新的震源参数与震级关系表明,震源断裂规模如断裂长度、面积或错距等与面波震级M_S和近震震级M_L不存在一一对应的比例关系     

龙陵-澜沧新生断裂带地震破裂分段与地震预测研究

龙陵 -澜沧新生断裂带的地震活动具频度高、强度大、周期短等特征 ,并以双震或震群型为主。断裂带由多条次级新生断层组成 ,呈斜列或共轭式展布 ,根据结构、规模、地震活动差异等因素把断裂带划分为 4个一级段、13个二级段 ,其中有 4个二级段又可划分出 8个三级段。历史上发生过大震、强震并有地震断层伴生的断层段为地震破裂单元 ;断裂带上晚第四纪有活动并有古地震事件 ,但无历史地震记载的地段为断层闭锁单元 ;次级断层之间的阶区或连接点为障碍体单元。从地震破裂特征分析 ,断裂带由破裂、闭锁、障碍体单元组成 ,根据地震、古地震、活断层、断层阶区的活动规律 ,断裂带可划分出 9个破裂单元、8个闭锁单元、10个障碍体单元。三者之间呈迁移、触发和转换能量的关系。根据这些关系和地震构造标志 ,对断裂带上未来可能发生大震、强震、中强震的地区分别作了预测。预测的危险区有 9个 ,其中大震区 1个 (永康 -永德地区 ) ,强震区 3个 (马站、石灰窑、酒房-勐混 ) ,中强震区 5个 (下顺江、里仁、大岗山、南明 -澜沧、勐遮     

Numerical simulations of deformation and movement of blocks within North China in response to 1976 Tangshan earthquake

Using methods of discontinuous deformation analysis and finite element (DDA+FEM), this paper simulates dynamic processes of the Tangshan earthquake of 1976, which occurred in the northern North China where its internal blocks apparently interacted. Studies focus upon both the movement and deformation of the blocks, in particular, the Ordos block, and variations of stress states on the boundary faults. The Tangshan earthquake was composed of three events: slipping motions of NNE-striking major fault, NE-striking fault near the northeastern end of the NNE-striking fault, and NW-striking fault on the southeastern side of the NNE-striking fault. Compared with previous studies, our model yields a result that is more agreeable with the configuration of aftershock distributions. A number of data are presented, such as the principle stress field during the earthquake, contours of the maximum shear stress, the strike-slip deformation between blocks near the earthquake focus, time-dependent variations of slips of earthquake-triggered faulting, the maximum slip distance, and stress drops. These results are in accord with the earthquake source mechanism, basic parameters from earthquake wave study, macro-isoseismic line, observed horizontal displacement vectors, etc. The Tangshan earthquake exerted different influences on the adjacent blocks and boundary faults between them, thus resulting in differential movement and deformation. The Ordos block seems to have experienced the small-scale counterclockwise rotation and deformation, but its northeast part, bounded on the east by the Taihangshan and on the north by the Yanshan and Yinshan belts, underwent relatively stronger deformation. The Tangshan earthquake also changed the stress state of boundary faults of the North China, leading to an increase in shear stress and a decrease in normal stress in the NW-trending Zhangjiakou-Penglai fault through Tangshan City and the northern border faults of the Ordos block, and therefore raises the potential risk of earthquake occurrence. This result is supported by the facts that a series of Ms ≥ 6 earthquakes took place at the northern margin of the Ordos block after the Tangshan earthquake.     

Numerical simulations of deformation and movement of blocks within North China in response to 1976 Tangshan earthquake

Using methods of discontinuous deformation analysis and finite element (DDA+FEM), this paper simulates dynamic processes of the Tangshan earthquake of 1976, which occurred in the northern North China where its internal blocks apparently interacted. Studies focus upon both the movement and deformation of the blocks, in particular, the Ordos block, and variations of stress states on the boundary faults. The Tangshan earthquake was composed of three events: slipping motions of NNE-striking major fault, NE-striking fault near the northeastern end of the NNE-striking fault, and NW-striking fault on the southeastern side of the NNE-striking fault. Compared with previous studies, our model yields a result that is more agreeable with the configuration of aftershock distributions. A number of data are presented, such as the principle stress field during the earthquake, contours of the maximum shear stress, the strike-slip deformation between blocks near the earthquake focus, time-dependent variations of slips of earthquake-triggered faulting, the maximum slip distance, and stress drops. These results are in accord with the earthquake source mechanism, basic parameters from earthquake wave study, macro-isoseismic line, observed horizontal displacement vectors, etc. The Tangshan earthquake exerted different influences on the adjacent blocks and boundary faults between them, thus resulting in differential movement and deformation. The Ordos block seems to have experienced the small-scale counterclockwise rotation and deformation, but its northeast part, bounded on the east by the Taihangshan and on the north by the Yanshan and Yinshan belts, underwent relatively stronger deformation. The Tangshan earthquake also changed the stress state of boundary faults of the North China, leading to an increase in shear stress and a decrease in normal stress in the NW-trending Zhangjiakou-Penglai fault through Tangshan City and the northern border faults of the Ordos block, and therefore raises the potential risk of earthquake occurrence. This result is supported by the facts that a series of Ms≥ 6 earthquakes took place at the northern margin of the Ordos block after the Tangshan earthquake.