青藏高原东南缘壳幔耦合强震孕育模型研究

结合青藏高原东南缘软弱带的分布及地震活动性的深度空间特征，提出强震孕育的壳幔耦合模型。利用中国国家数字地震台网和四川云南区域数字地震台网及布设在青藏高原东南缘的地震台站所记录的远震SKS波形资料，通过剪切波分裂得出上地幔各向异性结果数据，描绘出青藏高原东南缘的上地幔各向异性图像；再分别同该地区GPS观测的速度场数据、区域构造应力场数据和13 km深度的介质密度数据进行相关性处理与分析，并针对本文提出的孕震模型进行一定程度的验证。对形变场和应力场耦合特征的研究表明，各向异性的快慢波时间延迟、快波偏振方向总体分别与GPS 测量的地壳运动速度场方向变化和水平最大应力方向相关性较大，壳幔各圈层相互作用及软流圈的流动所展示的地震各向异性都与应力传递机制息息相关。通过相关分析可以得到壳内软弱带（低速高导体）在壳幔耦合运动研究中的关键作用，而该类耦合运动与地震孕育息息相关。     

青藏高原东南缘壳幔力学耦合及其动力学意义

现代大陆动力学及构造学研究认为，壳内软弱带控制着地壳与地幔间相互作用的强弱，制约岩石圈层间的耦合关系，同时也影响地块的相互作用方式。这种耦合作用可以通过比较不同深度的形变和应力的相关特征来分析。青藏高原东南缘20～35 km的深度广泛存在低速带，有可能在现今地震及构造活动区内由壳内部分熔融承担了潜在的解耦功能。基于1999～2015年GPS坐标时间序列数据得到速度场，结合前人给出的SKS剪切波分裂数据，分析该区水平方向形变耦合特征；同时搜集莫霍面和岩石圈底面形变数据，给出垂向上的形变耦合特征。利用EGM2008重力模型的11～36阶球谐系数计算青藏高原东南缘岩石圈底面地幔对流应力场；搜集并整理2000年至今的1 131个震源机制解数据，采用区域应力张量阻尼反演法得到该区多震层应力场；进一步分析两种应力场的相关性。在ABAQUS软件中建立青藏高原东南缘岩石圈三维粘弹性有限元模型，同时加入上地壳的边界位移约束条件和底面地幔对流拖曳力加载条件，分别对水平方向和垂直方向的应力应变作分析，并给出强震剖面结果，探讨壳幔耦合强震孕育机制，据此分析青藏高原东南缘各个断层的地震危险性。研究认为，应力的不均匀发展是应变能积累的关键，同时垂向上圈层间的耦合关系极大地影响块体间的作用方式；壳内软弱带广泛发育的块体应力出现分层现象，边缘区域横向纵向应力变化明显，与之接触的上伏地壳地震危险性较高。     

某坝区岩体中层内错动带的工程研究

层内错动带是岩体中发育的软弱结构面,产状、迹长、物质组成、空间位置、地下水赋存状态等是描述其特征的工程指标.介绍了层内错动带这些指标的现场测量和室内整理、分析的原理和方法,并应用三维有限元进行了层内错动带迹长对岩体变形特性影响的数值计算,为在工程地质问题分析中对层内错动带"抓大放小”提供了依据.     

地质滑坡的机理与防治研究

地质滑坡是一定自然条件下的斜坡,由于受河流冲刷、人工切坡、地下水活动或地震等因素的影响,使部分土体或岩体在重力作用下,沿着一定的软弱面或带,整体、间歇地     

基于流固耦合理论的巴东黄土坡滑坡地震响应研究北大核心CSCD

为研究三峡蓄水对湖北巴东黄土坡滑坡地震稳定性的影响,基于流固耦合理论建立二维有限差分数值模型。在计算无水(蓄水前)及有水(175 m实验性蓄水)条件下滑坡体场地地震动、应力响应及孔隙水压力差异特征的基础上,进一步给出滑坡体安全系数时程,探讨在蓄水与水库地震共同作用下的滑坡体稳定性及成因机理。结果表明:1)无水条件下滑坡体上硬层与下硬层的地震动峰值加速度放大系数约为1.33及3.31,具有显著的场地放大效应及软弱夹层消能减震作用;2)瞬时地震荷载下,由于滑坡体上下硬层之间非协调性变形与非快速排水的共同作用,软弱层超孔隙水压力快速形成,并呈现出阶段性积累上升趋势,伴有瞬时放大特征。     

三峡水库蓄水后小微震事件的震源机制及成因分析

利用三峡工程地震监测台网记录的2003~2014年地震振幅比和P波初动数据,对三峡水库重点监视区蓄水后地震的震源机制进行解析。结果表明,这些地震震源的基本特征是大仰角的主压应力轴和近于正断的震源错动。在库水的循环加卸载及其水岩的理化作用下,浅表岩层软弱结构面（体）失稳,是蓄水后小微地震活动的主要诱因。 值得注意的是,2010年以后,逆冲走滑类型地震的比例显著增多,显示了区域构造应力场的控制作用。     

构造波及其在地震预报中的应用

本文依据构造力源假说,对可能沿软流圈或构造带传播的四种类型的构造波进行了研究。这四种构造波为:广义瑞利型构造波;广义洛夫型构造波;广义构造导波及构造形变波。采用适当的软流圈模型,对这四种波型的频散关系及存在条件作了研究。理论研究结果表明,在软流圈中这四类波型均可能存在。 在理论研究的基础上,按照构造波所反映的地震前兆的周期(时间)长短,又把它们归为三类。第一类称为长周期的构造波,它反映了强震震中以波的形式迁移,这可以用来解释强震沿某些构造带与纬度方向迁移及其幅射状迁移等现象。第二类是中周期的构造波,它反映了地震前兆的三阶段发展变化。第三类为长周期的形变波,它是一种短周期的构造波,反映了短期或临震前兆。     

福建省现代地壳垂直运动与断裂活动

根据福建省境内１９７２年以来两次精密水准复测资料,利用速率面拟合法研究福建省现今地壳垂直运动的特征,并结合本区地质构造和地震活动性探讨这种运动的地球物理意义。资料分析表明,本区内新华夏系构造带是强震活动的主要场所,强震活动地点则又受到与这些新华夏系构造交汇的次一级的东西向构造、北西向构造和环状构造活动的制约;在主要构造断块的交接带上则表现为较显著的地壳垂直运动的差异性,差异活动较强烈的地区与本区地震活动的分布特征有着良好的一致性,且地震均落在地壳垂直运动速率变化较大的地区或其邻近海域     

沿河县上覆第四系堆积物下伏泥岩类型滑坡失稳机制分析

建立小寨滑坡水文地质模型,模拟其在不同降雨条件下的渗流场分布及稳定性变化。结果表明,该类型滑坡的失稳演化过程主要分为上覆Q4el+dl堆积阶段、接触带泥岩富水风化阶段和风化带富水软化阶段,风化带富水软化程度与滑体的高渗透性和滑床的隔水特性密切相关,是滑坡失稳破坏的决定性因素;滑坡的发生是因地表降雨下渗受阻,在上覆堆积层及下伏泥岩层间形成富水带,富水加速泥岩风化,并在坡体内形成强风化泥岩软弱层,随地质过程持续,泥岩强风化层逐渐加厚形成软弱带,在极端暴雨气候条件下,软弱带发生蠕变,地表开裂,滑坡形成。     

1988年澜沧—耿马地震大地形变特征

1988年11月6日发生在云南省澜沧—耿马地区的两次强烈地震,其构造分型属雁列地震。7.6级地震的地表形变带呈“入”字形展布;7.2级地震的地表形变带反映单一发震构造特征。根据大地水平形变资料,主压应变轴为北东方向,地表形变带上存在明显的水平剪切错动;根据大地垂直形变资料,地表形变带无垂直向弹性差异形变,仅表现出一种重力堑的作用。本次地震序列所反映出来的大地形变基本特征与中国历次大陆地震相同。     

Simulation study of the void space gas effect on slope instability triggered by an earthquake

This study aims at exploring the void space gas effect of earthquake-triggered slope instability and providing a new method for studying the formation mechanism of earthquake-triggered landslides. We analysed the basic characteristics, kinematic characteristics, initiation mechanisms and physical mechanical parameters of the Daguangbao landslide, generalized a landslide prototype, and established a geological model and performed simulation tests. Based on the seismic wave propagation theory of rock-soil mass, rock fracture mechanics and the effective stress principle, we found that the void space gas effect is due to the occurrence of excess void space gas pressure when the dynamic response of seismic loads impacts the void space gas in weak intercalated layers of the slope. The excess void space gas pressure generated by the vibration(earthquake) damages the rock mass around the void space with a certain regularity. The model test results show that the effective shear strength of the rock mass can be reduced by 4.4% to 21.6% due to the void space gas effect.     

青藏高原东南缘地幔对流与发震层应力场耦合关系分析

利用EGM2008重力模型的11~36阶球谐系数计算青藏高原东南缘岩石圈底面地幔对流应力场，收集整理青藏高原东南缘2000年至今的1 131个震源机制解数据，采用区域应力张量阻尼反演法得到该区芦山地震前和现今的发震层应力场，进一步分析2种应力场的相关性，探讨不同区域的力学耦合情况与强震发生的关系。结果表明：1)青藏高原东南缘大部分位于耦合与解耦的中间地带，耦合区域基本按块体分布，东侧华南块体强耦合，西北部藏北块体、巴颜喀拉块体和西南部滇西南块体部分耦合，解耦主要发生在松潘-甘孜块体附近，以龙门山断裂带连接强耦合的华南块体；2)分析孕震原因，提出青藏高原东南缘地幔对流应力场与发震层应力场耦合程度强弱交界处为地震危险性较高的区域，从现今耦合关系来看，龙门山断裂带仍处于耦合强度变化梯度非常大的区域，具备孕震储能条件，地震危险性较高。其他危险区域大致有：岷江断裂带附近、鲜水河-安宁河-则木河断裂带附近、红河断裂带及南汀河断裂带附近。     

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强震作用下斜坡表面放大效应的三维离散元模拟

为研究强震作用下斜坡表面的动力放大效应, 以陕西勉县某岩质斜坡为例, 建立了三维模型。运用离散元软件3DEC, 模拟了动力条件下斜坡的变形失稳过程, 分析了斜坡表面的动力响应特征, 研究了不同地震波输入工况条件下坡体表面动力响应差异。研究结果表明: 考虑地震纵波的影响时, 竖向加速度得到显著增强, 坡面的PGA放大系数增强了约1.62倍; 坡面形态强烈影响着斜坡表面的动力响应特征, 强震作用下, 斜坡坡肩及坡形转折处的放大效应均十分强烈, 凸出部位次之, 坡表两侧的放大效应最弱; 不同输入工况下, 斜坡坡形转折处的水平向PGA放大系数均维持较高值, 特别是在仅输入水平向加速度的条件下, 该部位在地震滑坡灾害预防中应特别注意; 强震作用下滑坡的运动过程可概括为滑坡孕育启动阶段—挤压碰撞高速运动阶段—堆积阶段。研究成果可为该地区防灾减灾工作提供一定理论支持。      

Landslide distribution and sliding mode control along the Anninghe fault zone at the eastern edge of the Tibetan Plateau

Tibetan Plateau is known as the roof of the world. Due to the continuous uplift of the Tibetan Plateau, many active fault zones are present. These active fault zones such as the Anninghe fault zone have a significant influence on the formation of special geomorphology and the distribution of geological hazards at the eastern edge of the Tibetan Plateau. The Anninghe fault zone is a key part of the Y-shaped fault pattern in the Sichuan-Yunnan block of China. In this paper, high-resolution topographic data, multitemporal remote sensing images, numerical calculations, seismic records, and comprehensive field investigations were employed to study the landslide distribution along the active part of the Anninghe. The influence of active faults on the lithology, rock mass structures and slope stress fields were also studied. The results show that the faults within the Anninghe fault zone have damaged the structure and integrity of the slope rock mass, reduced the mechanical strength of the rock mass and controlled the slope failure modes. The faults have also controlled the stress field, the distribution of the plastic strain zone and the maximum shear strain zone of the slope, thus have promoted the formation and evolution of landslides. We find that the studied landslides are linearly distributed along the Anninghe fault zone, and more than 80% of these landslides are within 2-3 km of the fault rupture zone. Moreover, the Anninghe fault zone provides abundant substance for landslides or debris flows. This paper presents four types of sliding mode control of the Anninghe fault zone, e.g., constituting the whole landslide body, controlling the lateral boundary of the landslide, controlling the crown of the landslide, and constituting the toe of the landslide. The results presented merit close attention as a valuable reference source for local infrastructure planning and engineering projects.     

金沙江结合带巴塘段滑坡群InSAR探测识别与形变特征

金沙江结合带结构破碎,软弱岩层发育,流域性特大高位地质灾害频繁发生。针对该区域开展大范围滑坡调查与监测研究,对减灾防灾具有重要意义。以金沙江结合带巴塘段为试验区,采用堆叠InSAR技术分别利用升轨、降轨Sentinel-1A卫星数据对该区域滑坡隐患开展了调查研究。在此基础上,以中心绒乡滑坡群为重点研究区,利用多维小基线子集技术获取了区域二维形变速率(水平东西向和垂直向)及二维时间序列结果。通过对4处典型滑坡体的形变时间序列结果进行分析,发现在两年时间段内安里克米滑坡、仁娘村滑坡、贡伙村滑坡1和贡伙村滑坡2水平方向累积位移量分别达到44.3、-26.6、65.3和-77.1 mm,垂直向累积位移量分别达到-30.2、-88.3、-80.9和-56.9 mm,且这4处滑坡呈现缓慢蠕滑变形趋势。通过对贡伙村滑坡2的形变监测二维时间序列与降雨数据分析发现,强降雨对滑坡变形有一定短暂影响。由于滑坡群处于地质条件脆弱地区,构造活动强烈,在强降雨条件下极易导致滑坡失稳,建议对其进行持续监测,同时该研究成果对流域内其他区域的滑坡调查与监测研究具有参考意义。     

新铺下二台滑坡变形机制及中长期预报模型

以奉节新铺下二台滑坡为例, 基于GPS位移监测数据、裂缝数据、降雨量及库水位等多源数据, 总结分析了大型古滑坡的复活规律, 引入滑坡中长期预报模型, 实现了以季度或月份为时间单位的跨水文年滑坡位移预测, 并通过岩土体蠕变压缩模型, 验证了推移式滑坡后缘裂缝形成机理。结果表明: ①降雨是下二台滑坡变形的主导因素, 滑坡变形使得滑体产生裂缝并成为降雨入渗通道, 加剧了岩体破碎与软弱层软化, 降低了滑坡稳定性, 集中持续降雨可使滑坡失稳破坏; ②通过模型预测值与地表监测数据的比较, 将年降雨量作为滑坡中长期预报模型中的主控因素具有实际可操作性且有助于提高滑坡中长预报精度; ③推移式滑坡后缘裂缝由滑坡推移式位移和岩土体压缩形成, 引入蠕变压缩模型计算的裂缝宽度并和监测数据的比较说明, 蠕变压缩模型非常适合该类边坡, 同时应用岩土体蠕变压缩模型反推得到岩土体平均变形模量, 判断岩体破碎程度, 可以为滑坡稳定性分析及后续工程治理提供参考。      

仙女山-九畹溪断裂带附近地区地震活动性与静态库仑应力变化研究

基于仙女山-九畹溪断裂带附近地区地质构造,讨论三峡水库蓄水前后该断裂带附近地区的地震活动特征,同时分析该区域2014-03 M4.5与M4.7地震间的触发关系及2次地震对后续小震的影响。结果表明：1）M4.7地震可能由M4.5地震与库水渗流产生的较大孔隙压力共同触发。2）M4.5与M4.7两次地震的应力扰动导致研究区内地震活动增加,后续地震中约66.9%的地震发生于库仑应力增强区。3）2次地震产生的静态库仑应力变化导致仙女山断裂带附近地区地震活动增加,后续地震活动水平将处于背景地震活动水平之上;九畹溪断裂带活动性相对较弱,略小于背景地震活动水平,且处于应力积累阶段。     

The starting mechanism and movement process of the coseismic rockslide: A case study of the Laoyingyan rockslide induced by the “5.12” Wenchuan earthquake

The"5.12"Wenchuan earthquake in 2008 triggered a large number of co-seismic landslides.The rear boundary or cracks of co-seismic landslide are generally located at the steep free surface of thin or thick mountains.Dynamic process of this kind of landslides could be divided into two parts:the seismic dynamic response of the slope and the movement process of rock mass.Taking the Laoyingyan rockslide as an example,the amplification effect was studied by single-degree-of-freedom system analysis method.Besides,the dynamic process of landslide under seismic loading was simulated by the finite difference method(FDM)and discrete element method(DEM).The amplification coefficient of the rockslide to seismic wave is 1.25.The results show that the critical sliding surface of the Laoyingyan rockslide was formed at the 23 th seconds under the action of seismic wave.At the same time,tension failure occurred at the rear edge of the sliding mass and shear failure occurred at the front edge.The maximum displacement was 0.81 m and the initial velocity was 2.78 m/s.During the initiation process of the rockslide,the rock mass firstly broke down along the joints which are along the dip of the rock stratum,and then collapsed bodily along the secondary structural planes.In the process of movement,the maximum velocity of rock mass was 38.24 m/s.After that,the rock mass underwent multiple collisions,including contact,deceleration to 0 and speed recovery after rebound.Finally,due to the constant loss of energy,the rocks stopped and accumulated loosely at the foot of the slope.The longest distance of movement was about 494 m.Besides,the smaller the damping ratio,the farther the rock mass moved.Compared with the results without considering the amplification factor,the movement distance of landslide by considering the amplification factor was more accurate.The study of the Laoyingyan rockslide is helpful to strengthen our field identification of potential co-seismic rockslides.At the same time,understanding its movement and accumulation process can help us better predict the hazard scope of the co-seismic rockslides,and provide a reference for the design of treatment projects.