基于应力偏量的横波纯应力逆时偏移成像方法

基于弹性波解耦延拓方程的波场分离方法不仅可以得到解耦的纵、横波质点振动速度场,还可以获得纵、横波应力场.针对横波纯应力场在利用单一分量成像时不具有明确物理意义的问题,本文将应力偏张量引入到横波应力场中,基于应力偏量第二不变量构建得到横波应力不变量并将其用于应力场的逆时偏移成像中,获得了可完整表征横波应力场的成像结果.模型试算表明,本文构建的横波应力不变量可以有效利用横波应力张量中的波场信息,并得到准确的弹性逆时偏移成像结果.     

煤矿矿震应力窗口效应

对煤矿矿震活动特征,震源机制解,与天然地震的相关性以及特殊的环境条件等进行了研究,认为煤矿矿震的孕育和发生受控于区域应力场,具有区域应力变化的灵敏窗口效应,可视为探索天然地震前兆和区域应力场变化的应力窗口。     

关于应力触发和应力影概念在地震预报中应用的一些思考

应力触发和应力影概念及其在地震预报中的应用,是学术界关注的热点,尚有一系列需要研究的问题。例如初始应力场的确定,合理流变模型的选取和计算,孔隙压力的变化和影响,断层强度随时间的变化等。特别在估计应力场变化时,人们现今只注意到大地震对应力场造成的变化。一些新的观测事实表明,大量的小地震效应,慢地震的效应和无震滑动的效应,也不容忽视。定量考虑它们的效应,是今后应力触发和应力影研究中应该注意的课题。     

视应力方法在震群性质判定中的应用研究

利用视应力方法研究了1999～2004年辽宁地区发生的岫岩、 海城、 营口震群性质, 结果显示: 前震序列与其它震群视应力曲线变化形态是完全不同的, 视应力的大小能较好地反映出震源区应力场的大小。 利用视应力数值变化探讨区域震群性质, 与地震活动性参数判定震群性质的方法, 更能反映出每个震群应力场的变化过程, 在原方法不能准确确定震群性质的情况下, 根据应力场的变化过程可以进一步判定震群的性质。 文中还探讨了视应力与震级之间的关系。     

台湾地区板块的相互作用及应力状态

利用ISC及中国台网的资料,研究了台湾地区的地震空间分布及地震机制解,并结合其他资料,讨论了菲律宾海板块与欧亚板块在台湾附近的相互作用方式及其对应力状态的影响。认为中国大陆东南沿海的主压应力方向与台湾大部的主压应力方向一致,但在远离台湾的地方,应力场的强度减弱,且方向改变,表明应力场来源于两板块的碰撞,但其影响范围有限。     

邢台地震序列的应力释放调整过程

利用邢台地震序列震源机制解反演邢台老震区分时段应力场,并对震源机制和应力场结果进行分析。研究结果显示:邢台老震区的震源错动类型以走滑类型为主,遍布整个震源区;序列整体和3个时段的应力场反演结果基本一致,且与华北地区其他强震的应力方向相同,表明邢台地震的发生受华北区域构造应力场控制;应力场反演得到的邢台地震序列现今的摩擦系数显示处于拜尔利摩擦系数的范围,区域应力方向有利于断层活动,而地震活动频度和强度偏低,推断目前震源区处于某种平衡状态,需要进一步研究震源区深浅应力状态的耦合关系。     

球状径向不均匀弹性地球模型的负荷潮应力格林函数

研究固体潮应力场时,需要考虑负荷潮应力场的影响,特别是在沿海地区,在地球的表层负荷潮应力场的大小甚至接近或超过固体潮应力场.根据Alterman方法,本文给出计算球状径向不均匀弹性地球模型对点源负荷的应力响应(负荷潮应力格林函数)的方法;作为计算实例,计算出GB地球模型的负荷潮应力格林函数.只要给出全球海潮模型,在球面上完成海潮潮高与负荷潮应力格林函数的褶积,即可计算出海潮负荷在地球模型表面上和内部任意点产生的负荷潮应力.     

大同地区3次地震序列构造应力张量变化特征的研究

利用1989~2002年间3次大同地震序列中共计700多次中小地震的震源机制解资料,应用Gephart(1990)的应力张量反演方法研究了这3次地震序列的构造应力张量的总体变化特征和时序变化特征,研究发现3次主震发生前震源及附近地区的构造应力作用较强,主震发生前后,应力方向存在细节差异,但是最大主压应力方向与华北地区的构造应力场方向基本一致,只有1999年震前阶段的最大主压应力方向为226°(SW向),分析认为这可能是华北地区构造应力场与大同地区局部构造应力场相互作用的结果。     

日本东部内陆地区2011年大地震前后的应力状态与诱发地震

通过反演震源机制数据,得到了东日本大地震前后日本东部内陆地区的应力场。地震前,在东北部(Tohoku),σ1轴呈EW方向,但在关东-东部(Kanto-Chubu)地区则呈NW-SE方向。地震后,在Tohoku北部和靠近磐城市(Iwaki City)的Tohoku东南部,应力场发生了变化,主应力取向大致等同于与地震相关的静应力变化取向。这说明地震前这些地区的差应力值小于1MPa。在Tohoku中部,虽然地震后加载的应力取向几乎逆转,但其应力场没有发生变化,说明那里的差应力值大大超过1MPa。在Kanto-Chubu,地震后加载了与背景应力方向近乎相同的应力,且应力场没有发生预期的变化。这可能就是Kanto-Chubu地区高地震活动水平的诱因。     

1998年张北地震序列构造应力张量变化特征的研究

根据张北地震序列的地震活动特征,利用张北震区1998年1月～1999年3月间145个3 级左右地震的震源机制解资料,应用Gephart(1990)的应力张量反演方法,研究张北地震序列构造应力张量的总体变化特征和时序变化特征;研究发现强余震发生前,应力张量的波动幅度不是很大,震源及附近地区的构造应力作用较强,强余震发生后,应力因发生破裂而重新分布。而且震源区的构造应力场方向与华北地区的构造应力场方向基本一致,说明张北主震和强余震都是在华北统一构造应力场的作用下发生的。     

断层活动应力轴的确定及首都圈应力场

本文从应力应变关系的基础上给出了利用断层形变资料计算断层活动的水平主应力方向的公式,并用邢台、唐山和海城的地震断层形变资料求解了主应力方向,其结果和震源机制解一致。还用首都圈跨断层资料计算了水平主应力轴,结果表明主应力优势方向为ＮＥ５０°～ＮＥ７０°,近１０年来总趋势无显著变化     

地震应力降与岩石破裂应力降

从应力降的静态理论,讨论了地震应力降的精度,并利用野外观测的最大位移和由地震波得到的地震矩,分别计算了十个研究较充分的地震应力降.对不同作者的结果作了比较,可以看出,应力降有因子为2的变化范围.但从统计观点看,地震应力降是分布在几巴到几百巴的数量级,大多数位于20-60巴;总结了地壳中代表性岩石在地壳温度、压力条件下,粘滑及脆性剪切破裂时的应力降,它们与温度、压力、岩性、含水矿物的存在有关.取值范围是从零到几千巴数量级;讨论了地震断层的物理状态,指出地震应力降是一种平均结果,并由于静态理论忽略了断层面破裂所消耗的能量,所以地震应力降比实际的应力降要低.      

震源应力场与构造应力场

每个地震按照双力偶模型所得到的震源应力场,有的反映构造应力场,有的反映转换应力场。凡是在已存在的活动断裂上由粘滑发震的震源机制解而得出的P、B和T轴与构造应力场的最大、中等、最小的压力主轴是对应的,只是略有偏离。分析了岩块相对滑动产生的转换应力场,证明由转换应力场所产生的脆性剪切破裂而发震的震源机制解得出的P、B、T轴则与构造应力场三个主轴方向可以完全不符。通过对具体震例分析表明,当考虑了转换应力场之后可对几个地震区的应力场得到统一的解释。因此,在一个地区根据震源机制解来恢复构造应力场时必须先判明:是构造应力的直接作用下的粘滑或剪切破裂,还是转换应力场所形成的、共轭剪切破裂,前者可直接恢复构造应力场,后者则应经过转换寸能恢复构造应力场。     

应力途径和破裂前兆

本文研究了在不同的应力途径下岩石破坏的条件和破裂的前兆.选定了三种应力途径进行研究:在一定应力状态下增加最大主应力σ₁, 保持σ₂, σ₃不变, 使岩石破坏（A 型）;减小最小主应力使岩石破坏（B 型）;增加最小主应力岩石不破坏（C 型）.通过实验得到了济南辉长岩和昌平花岗岩 A 型途径和 B 型途径破裂强度的比较.对三种途径岩石的体应变、声发射和波速V_p, 进行了对比研究.A 型途径的破裂前兆表现与许多作者的结果相符合.B 型途径岩石断裂前处于"过密"状态, 与此相联系的声发射增加和波速V_p下降出现得很晚.C 型途径岩石处于超膨胀状态, 出现了声发射增加和波速V_p下降而岩石并未破坏的现象.      

地震应力降的讨论

本文指出,地震断裂错动产生的应力降与震级没有关系,恒定在约10-40巴.相应这种应力降水平,得到地震断裂半长度与震级存在关系式:1ga=0.5M+2.7或者1ga=0.5M+3.1.     

逆冲断层应力场的数值模拟

采用二维显式有限差分法与三维隐式有限单元法,分别计算了模型剖面上断层逆冲运动和三维断层逆冲运动伴随的断层邻域应力场。结果表明：（１）逆冲断层上盘下端部发育张应力场,下盘下端部发育压应力场;（２）对复杂的三维构造,在一定限定条件下,可以转化成二维问题进行计算;（３）显式差分法与隐式有限单元,都能较好地用接触模型模拟活动断层的应力场特征     

潮汐应力对地震的触发作用

文中计算了由日、月引潮力在地球内产生的潮汐应力场,研究了潮汐应力对地震的触发作用.采用的地球模型是分为十五层的球对称模型.对于近30年来我国或我国邻近发生的七十次较大的地震,计算了震源处在发震时刻的球坐标系中的潮汐应力.通过坐标变换,得到了发震断层面中的正应力及沿错动矢量方向的剪应力.根据岩石的库仑剪破裂准则来判断潮汐应力对所研究的震例是否具有触发作用.结果表明,在七十个震例中,潮汐应力对其中四十三个有触发作用.对于华北地区的十八个震例,潮汐应力对其中十四个有触发作用.还可看出,对于浅源走滑型地震有较明显的触发作用,而对浅源斜滑及倾滑型地震则没有明显的触发作用.对国外七十二个震例的计算结果得到了类似的结论.最后,对华北地区中任一可能的发震地点,提出一种根据潮汐应力来预测发震的危险时间范围的方法.      

新丰江水库地震震源应力场与构造应力场

引言新丰江水库自蓄水后,发生了一系列地震。区内存在三件基本事实:一、河源断裂近期具左旋错动;二、地震主要沿水库狭谷区呈北西西向分布,河源断裂本身很少地震活动;三、震源机制解表明,主张应力轴(T)稳定于北北东向,近于水平,主压应力轴(P)则在垂     

压剪应力作用下裂纹端部应力场的分析

按照压剪应力场中袭纹具有的特点,简化成三种力学模型——狭长缺口、顺序闭合裂纹及初始闭合裂纹。利用文中建议的局部分析法,对其端部应力场做的一般分析,导出了他们的普遍表达式。用光弹性实验及有限元计算对所得结果做的分析表明,它们是成立的。这些结果有助于了解构造地震震源的破裂机制及其应力场分布的某些特点。     

原地应力、岩层原地强度及中国大陆之应力场

本文根据中国8个油田中150个井段的水压致裂资料,研究了各地区的水平应力随深度的变化,发现平均水平应力和垂直应力的比值在4000m深处大体上在0.8至1.2范围内,高值对应逆断层,低值对应正断层,实测结果与各地区断层活动特征相互一致.将各区实测最大水平主应力值均归算到海平面以下4000m深处.可以看出,最大水平主应力是随着对印度板块一欧亚板块间的缝合线的距离增加而减小,这与用震源机制作出的中国大陆主应力方向的辐射状分布所暗示的力源中心之推断相互印证.本文还利用压裂曲线试验求取岩层之原地抗张强度,实际结果表现出一定的规律性,强度随岩层之埋深而增加,也随埋藏年代之对数而线性增加,这些强度数据也与实验室结果大体相符.