2011年日本9.0级地震前后应力场变化

通过对2011年日本9.0级地震前后不同时段震源机制解进行分析,利用FMSI震源机制反演法求解,得到此次地震前后内陆地区的应力场。研究发现,此次地震发生前,应力场比较均衡稳定,挤压应力接近水平向,而拉张应力比较复杂,方向不确定,表明该地区的地震以逆断层和走滑为主。地震发生后,日本东北地区东南部应力场变得不太稳定,该地区地震以正断层为主,最小挤压应力由垂向转变为水平向。此研究结果可以用来分析该地区地震地质背景和断层形成条件,对地球动力环境研究具有一定参考意义。     

于田2008年和2014年两次MS7.3地震孕育的应力环境

2008年3月21日新疆于田发生M_S7.3级地震,2014年2月12日于田再次发生M_S7.3级地震,两次地震相距约110 km.但是,前者震源机制为正断层,后者震源机制为左旋走滑断层.为进一步探讨这两次地震的孕育应力环境、发震机制及其动力学成因,本文进行三维有限元数值试验分析,计算了该区域在GPS约束条件下的速度场、应力和应变场变化,并与实际观测资料进行对比.数值计算得到的区域内几条主要大的走滑断层错动性质,与实际地质观察到的断层左旋或右旋性质吻合,验证了计算结果的可靠性.结果表明于田及其临近区域整体上处于北东-南西向挤压和北西-南东向拉张状态.在GPS速度约束条件下,2008年于田地震震中区域最大主张应变率大于最大主压应变率,处于以拉张为主的应力状态,NE走向断层受到北东-南西方向的拉应力作用,从而形成正断层;2014年于田地震处于拉张应变率与压应变率几乎一致的区域,NEE走向断层在NE-SW主压应力和NW-SE主张应力作用下发生左旋走滑.     

2021年5月漾濞MS6.4地震序列发震机理的应力分析

为了从应力的角度解释2021年5月漾濞M_S6.4地震序列的发震机理,本文开展了包括刻画断层结构,反演震源区应力场,研究应力场对断层的加载作用以及地震序列中较大地震对断层活动的库仑应力影响等4个方面的研究,具体的认识为,(1)相比于前人工作中利用区域台阵定位结果刻画的断层结构,结合布设在漾濞震源区的实时地震监测台阵捕捉的7905个余震位置和沿断层均匀分布的16个M3.5以上地震的震源机制,我们刻画了漾濞地震序列发震断层的精细结构：漾濞地震序列最主要的特征为NW向和NE向两组断层共同破裂,NW向断层为右旋走滑破裂,NE向断层为左旋走滑破裂;(2)利用震源区1°×1°范围内的90个历史震源机制反演了震源区的背景应力场,得到震源区为近南北向水平挤压,东西向水平拉张的走滑型应力状态,应力方位的不确定度很小,而主应力相对大小(R)的不确定度很大,为0.2～0.8;(3)分析了漾濞地震序列两组发震断层的稳定性,发现两组发震断层均为应力场作用下最易失稳的断层.此外,发生在两组断层上地震的震源机制分别与两个最易失稳断层的震源机制相似,说明了背景应力对断层行为的控制作用;(4)两组断...     

北部湾地震的震源机制及地震地质条件

对北部湾地震的震源机制解和地震地质条件进行了详细分析，认为靖西－崇左断裂带过震中的北北西向断层为发震断裂，四会－吴川断裂带过震中的北东东向断层为控震构造，震源构造应力场的主压应力方向为北西－南东向，发震断层的活动方式既有垂直差异运动又有走滑运动。     

云南禄劝地震震源处的应力场求解

采用前人反演得到的云南禄劝地震的地震矩张量和主震及部分余震的震源机制解,以该主震震中为中心在全球CMT目录中查询到的部分地震的震源机制解,先将地震矩张量转化为震源机制解,运用精细网格搜索反演方法将震源机制解反演得到禄劝地震和其周边地区的应力场。对反演得出的两个应力场进行差异性对比研究,结果表明禄劝地震震源处主压应力场为NNW—SSE向,主压应力与主张应力相当,周边地区的主压应力方向为NW—SE,断层破裂面倾角大,以走滑正断层为主,主压应力占优势。但是由于云南地区主要由NNW—SSE和NW—SE方向的主压应力控制,并受本文所选的周边地区的经纬度及所处地区的控制,所以该区域在总体上受NW—SE方向的压应力控制,局部地区受NNW—SSE方向的压应力控制。该结果可以用来分析该地区的地震地质背景和断层形成条件,对地球动力环境的研究有一定的意义。     

2003年伽师6.8级地震序列特征和震源机制的初步研究

在位于1997-1998年新疆伽师9次6级地震分布区域的东南端，2003年2月24日又发生6．8级地震。结合伽师6．8级地震序列震源机制解结果，对该地震序列的基本特征和震源区应力降等进行了对比分析。结果表明，6．8级地震断层是在北西向的区域应力场挤压作用下产生的倾滑逆断层，震源以单侧破裂为主，破裂方向与极震区走向，以及北西向的主压应力方向一致。震前震源区应力显著增强，震后应力释放较为彻底。中强余震震源机制解与主震有明显差异，表现出震源区应力场处于不稳定的调整阶段，余震震源机制的差异为震后地震趋势的判定提供了依据。     

1969年阳江MS6.4地震发震断层面参数的确定

利用2010~2016年阳江地区小震资料,对围绕广东阳江6.4级地震发震构造的NEE走向平冈断层的西南段及NW走向的程村断层展布的密集地震,经双差定位方法重新进行震源位置的修定,获得了1411个精定位震源资料。依据成丛地震发生在断层附近的原则,采用模拟退火算法及高斯-牛顿算法相结合的方式,较精确地获得了2个断层面的详细参数：即平冈断层西南段走向258°、倾角85°、倾向NW,与6.4级地震的震源机制解结果十分一致,断层长度约15km并穿过了其西南端海域抵达了对岸;程村断层走向331°、倾角88°、倾向NE,长度约28km,较已有结果更长、走向也朝NE向偏转了约15°。2条陡直断层近乎垂直相交于近海,在构造应力作用下均以走滑错动为主。     

2004年阳江MS4.9地震震源参数分析

利用广东数字地震台网的资料计算了2004年9月17日广东阳江Ms4.9地震的震源机制为:节面走向57°,倾角47°,滑动角69°,主压应力方向342°,倾角0°,主张应力方向252°,倾角75°,属逆断层性质;地震矩为1.69×1015N·m,应力降为1.7 MPa,震源半径为876 m.根据阳江地区震前22个ML＞2.5的中小地震震源参数,得到一些经验关系.S波拐角频率随时间的变化显示出Ms4.9地震前有下降趋势;阳江序列P轴方位角的变化显示出震前4个月应力开始趋于一致.     

欧亚地震带现代构造应力场及其分区特征

利用美国哈佛大学矩心矩张量目录中的2818个地震的震源机制解资料,分析了欧亚地震带及其5个分区现代构造应力场的基本特征,给出了5个分区的震源机制主压应力方向分布图。结果表明:①欧亚地震带以逆断型和走滑型断层活动为主;②地中海地震区以走滑断层活动为主,主压应力方向为SSW向;③伊朗—阿富汗—巴基斯坦地震区以逆断型断层活动为主,主压应力优势方向为NNE—NS向;④喜马拉雅地震以逆断型为主,主压应力优势方向为NS和NE向;⑤川—滇—缅地震区以走滑断层活动为主,主应力场方向为NNE向;⑥印度尼西亚地震区以逆断型断层活动为主,主压应力优势方向为NE—SSW向。各分区的主压应力方向明显受其所在区域板块运动的影响,由此推测板块运动可能是产生欧亚地震带构造应力的主要力源。     

鲁甸6.5级地震崩滑地质灾害分布与成因探讨

2014年8月3日的云南鲁甸6.5级地震震源机制解、余震震中分布及震后的地震地质调查表明,发震构造为NW向包谷垴-小河断裂,断层发生左旋错动;震源机制与余震精定位数据表明发震断层倾角较陡。崩塌、滑坡分布在一个长轴为NW向的矩形区域内(15km×12km),基岩崩塌指示地震动主方向自北向南由SE向变为SN向,与震源机制解揭示的主压应力方向NW-SE总体一致。地震诱发的次生地质灾害崩塌、滑坡的平面分布特征可以用2种发震模式来解释:1)总体走向为NW的弧形断层发生左旋走滑错动,由北向南,地震动方向由SE向逐渐转变为近SN向;2)除NW向断层的左旋错动之外,NE向断裂也可能被牵动,发生由NW向SE的逆冲运动。地震是由NE、NW 2组断层共同作用的结果,以NW向断层左旋错动为主、NE向断层逆冲为辅。余震震中主要呈NW向线性展布,同时在震中附近存在NE向分布的地震条带,隐含2组断层同时错动的可能性;而鲁甸6.5级地震震中所在的滇东北永善、昭通地区,区域多个地震的震源机制表明,地震断层多以逆冲运动为主,走滑为辅。     

2017年精河MS6.6地震邻区构造应力场特征与发震断层性质的厘定

2017年8月9日新疆精河发生M_S6.6地震,深入了解该地震的构造应力背景及其所破裂断层的活动特性对理解其孕震过程及震后的地震危险性估计十分重要.本研究自GCMT目录收集了2017年8月9日新疆精河M_S6.6地震震中及其邻区的253个震源机制解,应用MSATSI软件反演了该地震及其邻区的应力场.反演结果显示,西北区域应力场的最大主压应力轴的方位从西到东呈现出NNW-NS-NNE的渐变过程,东南区域应力场最大主压应力轴的方位稳定于NNE向,倾角都较小;最大主张应力轴都基本沿东西向,倾角相对较大;西北区域较大的R值显示出区域应力场主要受近NS向水平挤压作用,中部挤压分量相对较大,西部和东部挤压分量相对较小.根据所反演的区域构造应力场,结合发震的库松木契克山前断裂的地质调查参数,估算该断裂的理论滑动角为137.7°,误差为21.3°,验证了地质上得到的库松木契克山前断裂的逆冲兼右旋走滑性质.判断该断裂滑动性质的另一种方法是通过发生在该断裂上地震的震源机制验证.本研究首先计算了发生在库松木契克山前断裂不同机构给出的震源机制节面在所反演的局部应力场作用下的理论滑动角,发现理论滑动角与实际地震震源机制滑动角相差很小,验证了反演的局部应力场的正确性;而后计算了局部应力场作用下的库松木契克山前断裂上的理论震源机制与实际发生地震震源机制的三维空间旋转角,发现两者在给定的误差范围内是一致的.本研究自地球物理角度确证了库松木契克山前断裂的滑动性质,为该地区的地震孕育环境、地震活动性和地球动力学研究提供了基础.     

2008年3月21日新疆于田7.4级地震序列特征及震前部分地震学异常特征

介绍了2008年3月21日新疆于田7.4级地震的基本参数、震区周围应力场背景及构造、地震序列特征等,分析了震前震区周围及相邻构造区域地震活动特征,对比分析于田序列和其后发生的汶川8.0级和乌恰6.9级地震的关系。结果显示,于田7.4级地震发生在阿尔金断裂与西昆仑断裂的交汇部位,可能是阿尔金断裂发生左旋扭错,牵引其西南端位于阿什库勒盆地的分支断裂发生张性破裂的结果。该地震序列为主-余型,最大余震为MS5.8,余震衰减较快,且具有一定的成丛性。震源机制解和震中分布可以看出,该地震具有单侧破裂特征。地震活动表明震前存在明显的中期和中短期异常,但未有短临异常出现。在汶川8.0级和乌恰6.9级地震前,该序列出现显著增强活动,具有一定的窗口效应。     

2018年佳木斯汤原ML 4.4地震震源机制及地震趋势分析

2018年1月15日佳木斯汤原县发生M_L 4.4地震,采用ISOLA方法反演矩张量解,结果显示为逆冲型地震,兼少量走滑成分。结合震源区地质构造背景,推断依舒断裂北段通河-汤原段西支断裂为发震构造,主压应力轴与背景应力场方向不一致。分析认为,黑龙江亚板块由东南转向东北运动,造成断层两侧应力产生差异,区域应力场调整诱发汤原M_L 4.4地震。     

岩石高速摩擦实验与地震物理过程

简述了最近20年来国内外岩石高速摩擦实验研究领域的进展和动态:岩石高速摩擦实验技术的发展实现了对高滑动速率、大位移的地震过程的实验模拟;其结果揭示了岩石和断层泥在地震滑动速率下的力学性状,深化了对断层滑动弱化机制、临界滑动距离、以及地震发生过程的认识和理解;实验在假玄武玻璃成因方面取得了重要进展,并提出了断层发生地震滑动可能留下的其它地质证据,可望为研究断层滑动性状与地震物理过程提供新的思路和信息.岩石高速摩擦实验今后的发展方向主要包括:发展具有加温系统和孔隙压系统的岩石高速摩擦实验装置,研究水热作用下岩石和断层泥的高速摩擦性状;室内实验和地震资料分析相结合研究断层滑动和地震机制;室内实验和野外地质调查相结合探索断层发生地震错动的地质证据等等.     

邢台地震区浅部构造特征及其与深部构造的耦合关系

根据邢台7-2 级和6-8 级地震震中区的浅层和超浅层地震勘探结果,查明了震中区浅部铲形断裂的性质及活动年代,认为新河断裂(F1) 自晚更新世以来已不再活动,它不是发震断裂。另外,结合该区深地震反射剖面和深地震测深剖面结果,讨论了震中区的深浅部构造形态及它们的相互关系,从而确定了发震断裂应为震源之下的高倾角超壳断裂①。邢台地震的发生是由于地幔岩浆的上侵作用产生附加应力场,并与区域构造应力场共同作用使该断裂重新活动,引发了邢台地震,并引起浅部断层及地表物质的运动     

1996年5月3日包头西Ms=6.4地震的矩张量解

利用ＣＤＳＮ及ＧＤＳＮ数字化Ｐ波波形资料,用遗传算法反演１９９６年包头西ＭＳ＝６．４地震的地震矩张量解。结果表明该地震矩张量解以双力偶成分为主,是断层面接近南北走向的左旋走滑错动,断裂面走向与大震后５天内余震的分布带走向基本一致。压应力轴与张应力转接近水平,前者近北西西走向,后者近北北东走向。     

1975年海城地震和1976年和林格尔强震与1976年唐山大震的关系讨论

从北纬40°纬向地震带活动的关系探讨了华北3次强震发生的同时性的原因,这条EW向地震带首先发生的地震传递的能量促使唐山积累了发震能量,而另一条由邢台、河间NE走向的下地壳蠕滑断层的能量传至唐山断层后,解锁了该孕震断层,从而发生了唐山大震。地震波的触发作用也是同步的另一个原因,除了震动的断层面的直接触发之外,对组合模式中单地震波的积累与调整也会产生触发作用而改变其性质。另外还从中国8级大地震发生的25年周期讨论了同步性。     

STUDY ON THE SEISMOGENIC FAULT CHARACTERSTICS OF 2016 MW5.9 MENYUAN EARTHQUAKE BASED ON Sentinel -1A DATA

In this paper, we processed and analyzed the Sentinel-1A data by "two-pass" method and acquired the surface deformation fields of Menyuan earthquake. The results show the deformation occurred mainly in the south wall of fault, where uplift deformation is dominant. The uplift deformation is significantly larger than the subsidence and the maximum uplift of ascending and descending in the LOS is 6cm, 8cm respectively. Meanwhile, based on the Okada model, we use the ascending and descending passes data as constraints to invert jointly the fault distribution and source parameters through constructing fault model of different dip directions. The optimum fault parameters are:The dip is 43°, the strike is 128°with the mean rake of 85°. The maximum slip is about 0.27m. The inverted seismic moment M₀ is 1.13×10¹⁸N·m, and the moment magnitude M_W is 5.9. The SW-dipping Minyue-Damaying Fault is possibly the seismogenic fault, based on the comprehensive analysis of the focal mechanisms, aftershocks relocation results and the regional tectonic background. The focus property is dominated by thrust movement with a small amount of dextral strike-slip component. The earthquake is the result of local stress adjustment nearby the Lenglongling Fault under the background of northeastward push and growth of Tibet Plateau.     

历史大地震断层滑动模型的建立及其对同震数值计算的影响——以1920年宁夏海原MS8.5大地震为例

大地震的发生会引起区域位移场和应力场发生变化,进而改变区域内及临近断层的应力状态和地震活动性.目前,研究学者可据已有的断层滑动模型来计算分析大地震同震应力变化,同时采用库仑应力触发理论来进一步分析震后余震分布和断层危险性.然而,历史上曾经发生过不少大地震,例如,1920年的海原M_S8.5大地震,是全球范围内少见的特大地震之一.局限于无确切的地震台站地震波等资料,前人在研究历史地震的影响时往往给出一些简单的断层滑动模型,将断层面上错动量视为均匀分布.为更准确地了解历史地震对后续地震的影响,基于前人研究和一般地震滑动形态分布规律及地震反射剖面等资料,以海原M_S8.5大地震为例,探讨了如何建立海原大地震断层滑动模型,并分别搭建了简单断层滑动模型和复杂断层滑动模型的全球同震横向不均匀并行椭球型地球模型.通过对海原M_S8.5地震的同震位移场和应力场的计算,发现采用复杂断层滑动模型比简单断层滑动模型地表位错分布更切合实际.同时,进一步计算和分析了此次大地震对青藏高原东北缘近100年历史地震和周围断层的应力触发作用,得出断层滑动模型对同震计算结果的影响集中在发震断层附近而对远场影响较小.     

Review of the Research of the 2011 MW9.0 Tohoku-Oki Earthquake

On March 11, 2011, a M_W9.0 earthquake occurred in the Japan Trench, causing tremendous casualties, and attracting extensive concern. Based on the results of related research, this paper analyzes the observations, phenomena and understandings of the earthquake from varied aspects, and obtains four main conclusions. (1) The earthquake, occurring in the subduction zone in the Japan Trench located in the northwest boundary of the pacific plate has two zones of concentrated coseismic slip at different depths, and the slip in the deep zone is relatively small. Though there have been many M7.0 historical earthquakes, slips in the shallow zone are large, but there have been few historical strong earthquakes. (2) Constrained by GPS data, the study of fault movement shows that fault movement in the Japan Trench has a background of widely distributed stability and locking (the locking zone is equivalent that of coseismic rupture zone). Perturbation occurred after the 2008 M8.0 Hokkaido earthquake, several M7.0 events had after slips larger than the coseismic slip, and two obvious slow slip events were recorded in 2008 and 2011. Eventually, the March 9, 2011 M7.0 foreshock and the March 11, 2011 M_W9.0 mainshock occurred. The pre-earthquake changing of the fault movement in the Japan Trench is quite clear. (3) Traditional precursory observation show no obvious anomaly, possibly due to monitoring reason. Anomaly before earthquake consists of high stress state in focal zone reflected by some seismic activity parameters, short period anomaly in regional ground motion, etc. (4) The analysis of physical property in focal zone aroused more scientific issues, for example, is there obvious difference between physical property in focal zone and its vicinity? Does frictional property of fault determine seismogenic ability and rupture process? Whether pre-earthquake fault movement include pre-slips? Could deep fluid affect fault movement in focal zone? Experience is the best teacher, and authors hope this paper could be a modest spur to induce others in basic research in earthquake forecast and prediction.