地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究(二) ——强震孕育时应力、应变场的演化与地震活动、地震前兆的关系x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business

分别研究构造块体内有多个震源体和单个震源体孕育时，应力集中过程、时空分布规律及其与地震活动、地震前兆的关系．结果表明:① 当区域应力场增强到相当水平时，破裂开始在某个或某些块体内发生，区域应力场将随着时间而变化，强震的成组性是这个动态应力场演变的结果．在此过程中，多个高应力集中区的存在与发展，有可能导致震前异常与地震关系的多样性；② 孕震块体的应力变化过程一般显示出非线性，在经历了长期弹性变形后，从进入非弹性变形阶段到主破裂前，可能经历不止一次的非弹性变形与断层软化过程；与此相应，孕震块体中的应力、应变场要表现出复杂的时空演化图象；受应力、应变控制的地震前兆场必然表现出多方面的复杂性.      

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．      

构造块体的成组孕震模型和前兆场某些特征的分析

通过对地质构造体在构造动力作用下，其所含的各地震带、各震源区统一孕震过程的计算机模型研究，探讨了板块内地震活动的特征和前兆场的某些特点，其中包括成组地震活动特点、地震与前兆的关系、地震前兆的成因问题等．通过理论模型结果与实际震例之间的对比研究，对地震的孕育过程、地震活动和地震前兆场的某些特征作了一定程度的物理解释．      

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究(一)——坚固体孕震模式的由来与证据ns 100% secura

首先针对地震前兆场物理模式建立 项目的需要，阐述了该项目的研究思路与必须研究的若干科学问题，强调了强震孕育条件与过程的研究是其中的核心．文中先对笔者80年代提出的坚固体孕震模式的由来与发展作了概述；进而从深部构造、力学分析、破裂实验三个方面论证了该模式的合理性．从华北北部层析成像研究结果看出:强震震源都分布在高速块体内，或高速块体与低速块体接触地带，但偏于高速体一侧．通过硬、软包体力学模型研究，确认:硬包体(即坚固体)是大量应变能高度集中的重要条件．岩石失稳条件的理论与实验研究一致表明:只有震源体的刚度大于环境刚度时才可能导致岩体失稳、突然破裂与应力降的产生．      

唐山地震前后地壳形变场的时空分布、演化特征与机理研究.

根据精密水准重复测量和跨断层形变观测资料，应用地壳形变图象动力学方法，研究了唐山地震震源区及其周围地区震前22年至震后9年间地壳形变场的时空演化过程．地壳不稳定区先出现在外围，由外向内扩展包围震源区，震源区出现不稳定但不失稳；经过短暂稳定，又出现由外向内的第2次不稳定过程，导致震源失稳．失稳前出现的形变空区与地震空区及断层闭锁区其空间分布重叠，出现时间略有先后；震源区断层出现临界预滑动后地震发生．地壳形变场演化过程与应力场数值模拟等研究结果能相互印证，支持以坚固体为核的孕震系统演化模式．      

青海省共和7.0级地震前兆的数值模拟

在共和地区简化的介质模型上，应用固液两相介质的本构关系，模拟计算了1990年共和7.0级地震的前兆特征．结果表明，模拟得到的介质状态分布、扩展变化与共和地震前可靠异常的时空分布规律大体相似．由此得知，共和地震的孕育经历了大面积弹性变形——早期的非弹性膨胀——西宁周围地区的应变软化与弹性恢复——震源附近高密度地体的非弹性膨胀——发震等过程．可以看出，它既不是一个简单的裂隙发育贯通过程，也不是孕震区非弹性体积膨胀、进水过程，而是介质多种状态此起彼伏的复杂进程，其具体程式受震源及周围地区的地质构造环境所决定．由此得出，不同地震孕育的地质构造环境不可能相同，其前兆显示的时空分布规律也必然不同．      

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（二）──强震孕育时应力、应变场的演化与地震活动、地震前兆的关系

分别研究构造块体内有多个震源体和单个震源体孕育时．应力集中过程、时空分布规律及其与地震活动、地震前兆的关系．结果表明：①当区域应力场增强到相当水平时，破裂开始在某个或某些块体内发生，区域应力场将随着时间而变化，强震的成组性是这个动态应力场演变的结果．在此过程中，多个高应力集中区的存在与发展，有可能导致震前异常与地震关系的多样性；②孕震块体的应力变化过程一般显示出非线性，在经历了长期弹性变形后，从进入非弹性变形阶段到主破裂前，可能经历不止一次的非弹性变形与断层软化过程；与此相应，孕震块体中的应力、应变场要表现出复杂的时空演化图象；受应力、应变控制的地震前兆场必然表现出多方面的复杂性．     

滇西实验场区微震序列的环境应力值特征

根据陈培善和Duda(1993)提出的震源速度谱模型，研究了用速度谱极大值Vc(cm)>max直接测定地震矩M0的方法．利用在滇西实验场区开展近场微震观测新获得的洱源、脉地和松桂地区三次微震序列的数字化资料，测定了三次地震序列的地震矩M0和震源力学参数．三次微震序列的震级绝大多数在1.0——2.5级之间，测定的地震矩为1010M01013(Nm)，震源破裂半径a为90——270 m．对环境应力参数0和的研究还表明，地面运动峰值速度(rv)是环境应力参数0和的函数，且环境应力与地震构造及介质状态相关，三次震群序列的环境应力0和值分别为高应力震群(脉地序列)在0.5——5.0 MPa；中等应力震群(松桂序列)在0.3——１.5 MPa；低应力震群(洱源序列)在0.01——0.5 MPa．进而讨论了高、中、低三种环境应力状态所反映出与构造和介质状态差异的依赖性，这种研究有助于深入了解作为孕震背景的环境应力状态与孕震过程和潜在地震危险区的相互关系．其次，我们发现，大小地震的矩标度存在明显差异，当地震矩M014 Nm时，峰值速度与地震矩按rvM0.80标度，而在M01014 Nm时，则按rvM1/30标度．      

唐山大地震孕育过程的数值模拟研究

根据1976年唐山7.8级地震的前兆资料，结合岩石破裂物理、震源物理、构造物理、地震前兆、地震力源、地壳结构等方面的研究结果，采用含有菱形硬包体的饱和水孔隙介质模型，数值模拟了唐山大地震的孕育过程．首先导出了考虑岩石非弹性体积膨胀和应变软化、孔隙水渗透的固-液两相介质的孕震动力学方程组，提出了用增量形式求解该方程组的有限差分法，然后计算模拟了硬包体内含有断层软弱带时的唐山大震的孕育过程，及其时空变化特征．数值模拟结果表明，唐山大地震的孕育主要经历了弹性积累、早期非弹性体积膨胀、断层第1次加速软化(加速破坏和蠕滑)、天津-宁河一带第2次非弹性膨胀、断层第2次加速软化(临震加速破坏和蠕滑)和发震等过程．这里，与断层的加速破坏相对应，孕震介质的某些部分出现了非弹性膨胀的弹性恢复和二次非弹性膨胀．与前兆观测资料比较分析可以发现，上述模拟结果可以比较好地解释实际观测资料的变化特征．同时，数值模拟还进一步揭示了唐山地震孕育场的时空变化规律和复杂图象，为地震前兆场变化的物理机制的研究奠定了基础．      

四川地区1989年中强地震系列的震源破裂研究

1989年在四川的巴塘和小金地区发生了一系列引人注目的中强地震．本文利用GDSN宽频带波形资料,通过多个子事件的正演试错叠加拟合,根据对台站的准震源时间函数（qSTF）的分析,研究了这些地震的震源破裂特征,并对发震地区的构造背景进行了简单分析．      

日本兵库县南部地震和关东地区强震前正负地震的演变特征及其对地震预测的意义

通过对日本兵库县南部7.2级地震和关东地区强震前的正、负地震演变过程的研究发现:大部分强震震源及附近地区内,震前某一时段、某一震级以上地震主要为正地震,形成正地震集中时段,主震一般位于正地震分布区内或边缘;在主震前数个月内一般发生负地震(不排除正地震）,同时响应比值在震前存在降低的过程,这可能是孕震过程进入短期阶段的一种表现．这些特征对未来地震的发生区域和发生时间预测可提供一些参考,并对日本关东地区1996年9月11日6.6级地震的发生区域和发生时间的特征进行了初步研究．      

唐山地震地电阻率各向异性变化特征研究

依据唐山大震地电总结组汇编的1976年唐山7.8级地震地电观测资料(地电阻率)，定义了一个无量纲的量S来表征地电阻率的各向异性，计算了孕震过程的S值，分析研究了其变化特征．结果表明，唐山地震在孕育、发展和发生整个过程中存在地电阻率各向异性变化．其形态变化特征较为典型．S作为一新的地震前兆因子，与其它无量纲前兆因子结合使用，对地震综合分析预报研究具有应用价值．文中对孕震过程中S的变化特征给予了物理解释．      

具有分形结构强度分布的二维地震断层模拟

提出一种二维地震断层破裂模式，这是在一维弹簧-滑块模式的基础上建立的．利用这种断层的二维向量模型，研究了地震断层的动力学平面-应变的破裂问题．形象、直观地模拟了具有均匀或不均匀破裂强度分布的二维地震断层的破裂成核、扩展、传播直至停止的动力学全过程．阐明了在均匀预应力条件下，断层将获得足够的动量以克服破裂传播路径上的高强度障碍体．破裂锋面亦可绕过孤立的障碍体继续向前传播．整个模拟过程表明:断层破裂过程的停止条件对模拟地震破裂的全过程起着重要作用；我们还研究了断层面上破裂强度分布不均匀条件下断层的动态破裂过程，模拟了具有分形结构强度分布的二维地震断层产生的地震序列．它具有类似自然界地震现象的某些特征．这些特征主要取决于断层面上破裂强度的分布及初始应力降的大小．建立在实验和观测基础上的断层破裂过程模拟研究，为解释地震活动性统计规律的某些特征提供了物理基础.      

进入短期阶段的空区识别及判据指标研究

以中期空区(孕震空区)图象为背景，在应变释放加速后转平的基础上，逐步缩小时空强三维轴向扫描窗长和步长，从多维空间探索强震进入短期阶段空区的特征及判据指标，提出了通过时空强三维轴向稳定性检验确定空区的新方法．通过对华北和西南地区26个震例的研究分析，发现在孕震空区形成后期、强震前9～16个月，震源区附近出现一种有别于孕震空区的短期空区．这类空区一般持续4～7个月，震前3～8个月结束，结束的标志往往是空区内部或边缘出现显著地震，空区内出现小震活动．      

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（三） ——强震孕育时地震活动与地壳形变场异常及机制x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business week launch

从华北37次M6.0地震前的地震活动图象异常，以及1954～1992 年首都圈地壳形变图象研究中，提炼出强震前的异常特征；对强震前的地震活动图象异常与地壳形变异常进行对比分析．结果发现:① 强震前出现地震活动的增强与地壳形变速率的增大；② 震前数年环绕强震震中出现孕震空区与形变空区；③ 在图象动力学参数方面都表现出信息维的减小，表明地壳形变局部化随着时间而增加，是反映强震孕育阶段的重要现象和参量．最后，应用非均匀介质中非均匀坚固体孕震模式，对强震前地震活动图象与地壳形变图象异常物理机制给予了统一解释.      

巨震前后地震活动度的最大熵谱特征

对11次巨大地震活动增强区内地震活动度进行了最大熵谱分析，以寻求地震活动的正常期与异常期的周期谱结构的差异．结果表明:震前数十年乃至上百年，地震活动主要表现为6.5～24.3年的短周期成分，长周期成分消失，而正常时期则主要为18.5～38.5年的长周期，震后阶段地震活动一般主要为数年或者十年左右的短周期成分．然后运用坚固体孕震模式对巨大地震的这一特征进行初步的物理解释，从而对巨大地震的研究与趋势预测提供一种新的途径．      

台湾海峡南部MS7.3地震震源破裂特征及东南沿海地震形势分析ca

根据1994年9月16日台湾海峡南部MS7.3地震的震源机制、余震活动时空分布特征，分析了该次大震的震源破裂特征，论证了该次地震属大陆架板内地震性质，并依据该区域地震地质构造背景、历史地震活动性特征，论述了北西向地震活动带的活动特点，并对东南沿海地震形势作了初步分析．      

中国大陆内部走滑型发震构造粘滑运动的结构特征

本文是笔者中国大陆内部走滑型发震构造研究的系列论文之三，论文之一讨论了走滑型发震构造的构造应力场特征(环文林等，1994)，论文之二讨论了走滑型发震构造的变形场特征(环文林等，1995)．本文的第一部分，通过对我国大陆内部数十次6级以上强震的走滑型发震构造的分析，得到几乎所有的走滑型发震断层都具有斜列状分布特征，进而提出了走滑断层粘滑运动的阻碍体结构模式；第二部分讨论了走滑型发震构造由于端部阻碍体破裂形式的差异而区分出的4种类型；第三部分讨论了走滑型发震构造上阻碍体的止裂尺度．      

1996年2月3日云南丽江地震双重破裂的初步估计及其相关问题研究x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business week launch

利用同时反演两个点源震源机制的原理,估计了1996年2月3日云南丽江主震的震源机制,得到丽江主震由两次主破裂组成,两次破裂的时差约12 s,相距约26 km．第1次破裂形成近南北向的张性倾滑-走滑断裂,第2次破裂的机制需进一步研究．介绍了同时反演两个点源机制的方法及直接分析数字化波形记录的结果,讨论了一些相关问题．认为1995年10月的武定地震和本次丽江地震是同一力学过程在不同时空点上的表现,其发生顺序与动力传递的方向有关．      

强震前后地壳形变场动力学图象及其参量特征研究

依据地壳形变动态监测数据,应用图象动力学方法,研究了唐山（1976）、丽江（1996）等强震前后地壳形变场动力学图象及分数维和多断层整体活动水平等参量的演化．结果表明:震前形变场降维有序和震前多断层加速运动两种时空特征,可能是孕震过程进入非线性阶段后变形局部化和断层软化所致．它们在几次强震前重复出现,具有重要的地震前兆价值．