损伤地壳中的应力场变化与地震活动

推导了损伤介质中应力场变化与地面位移场和重力变化的关系，讨论了利用地面位移和重力场变化来计算地球应力场变化的边界元方法。利用中国华北地区的1992－1995年的GPS观测资料对该地区地壳内15km深处的应力场变化进行了计算，并讨论了应力场变化分布与1996年发生的包头Ms=6.6级地震的关系，结果表明震区的应力场变化明显大于其他地方。     

利用重复重力观测资料研究地震活动与地壳的损伤演化过程

利用细观损伤力学模型建立了地壳损伤演化过程地球重力场变化的关系。探讨了利用重力观测资料计算地壳微裂纹密度参数变化分布的理论与计算方法。利用河西地区1992－1999年多期重复重力观测资料对该地区的裂纹密度参数变化进行了计算，并将计算结果与该地区的各观测时间段内相应发生的一级以上地震活动进行了对比分析，取得了一些有意义的结论和认识。     

唐山地震时汉沽的地面位移

本文通过分析付庄和盲肠河地区的地面位移,讨论了在唐山地震中汉沽的地面运动特征及其与构造、地震活动的关系。同时指出利用局部地区地面运动的力学性质差异来研究华北地区的区域应力场活动是有意义的。     

我国板内地震和中新生代应力场

根据地质学、地震学和地形测量的资料认为:华北地区第三纪中期地壳应力场有一次重大变化,而中国其它地区自中生代中期以来地壳应力场基本未变。我国地壳应力场的这种布局及其变化看来是起因于中国大陆周围的板块活动。 讨论了我国板内地震和断块构造的关系。指出了值得加强研究的地震区域的某些深部地质现象     

新疆伽师地区地应力的GPS损伤模拟研究

采用几何损伤理论和方法推导了地壳存在不同方向和大小的断层时的有效应力的公式,讨论了利用几何损伤来分析和计算地壳中存在不连续断层的理论和方法,同时对中国新疆地区的地应力变化用几何损伤理论和方法结合该地区的GPS资料进行了数值计算研究,通过比较计算结果与1997年1月至1998年12月发生在该地区的Ms≥5．0地震活动可以看出,新疆南部的中强地震活动区主要在应力场变化激烈的地区。     

新疆伽师地区地应力的GPS损伤模拟研究

采用几何损伤理论和方法推导了地壳存在不同方向和大小的断层时的有效应力的公式 ,讨论了利用几何损伤理论来分析和计算地壳中存在不连续断层的理论和方法 ,同时对中国新疆伽师地区的地应力变化用几何损伤理论和方法结合该地区的GPS资料进行了数值计算研究 ,通过比较计算结果与 1 997年 1月至 1 998年 1 2月发生在该地区的MS ≥ 5 .0地震活动可以看出 ,新疆南部的中强地震活动区主要在应力场变化激烈的地区 .     

昆仑山口西M_S 8.1地震同震影响场的数值模拟

根据野外调查得到的地震破裂以及同震位错分布,利用三维有限元模型研究了昆仑山口西MS8.1地震的同震位移场和同震应力场的分布,讨论了震后地震活动与同震应力场变化的关系。模拟的MS8.1地震同震位移场显示,东昆仑断裂带南北两侧的同震位移衰减程度存在差异,断裂带南部的同震位移衰减大于北部同震位移的衰减;同震应力场研究结果则表明,MS8.1地震的同震最大剪切应力主要集中在东昆仑断裂带的周边地区,最大剪切应力等值线沿断裂带密集分布,形成了高梯度带。MS8.1地震的发生使青藏活动地块区的地壳应力发生了剧烈的变化,可能导致研究区的地壳应力场得到松弛。库伦破裂应力的研究表明,昆仑山地震对其后发生的5次强余震有一定的触发作用,昆仑山口西MS8.1地震可能也触发了2003年的德令哈6.6级地震     

俄文版《地壳应力场和研究应力场的地质构造方法》一书简介

苏联科学院西伯利亚分院地壳研究所于1989年出版了由谢尔曼和德聂伯罗夫斯基合著的《地壳应力场和研究应力场的地质构造方法》专著。本专著探讨了构造物理学上一个极其现实的问题,即应用地质构造方法研究地壳的应力状态。利用这种方法,可以评估实际上是无限广阔的地区内地壳的应力状态。书中讨论了:应力的来源,区域应力状态的类型,按照这一准则进行区域划分的问题,以及与地球动力学机制有关的应力状态在时间和空间上的变化。     

渤海及其邻区地壳热结构和热应力场的研究

本文利用地热和地壳分层结构资料及有限元方法,计算了渤海及其邻区三维地壳热结构,及其横向不均匀性引起的热应力场.结果表明,该区域大部分地区浅部地壳和深部地壳的横向温度分布有明显不同,但热流的横向分布大体不变;在唐山周围地区有一条地壳热结构的剧烈变化带.在唐山周围地区、华北平原及渤海湾和渤海中部.热应力有不同的分布特点.本文用这些结果,对渤海及其邻区地震活动的分布特征进行了解释.      

地壳中的应力场及一些诱震因素

把地球考虑为在径向上由ｎ层具有不同物理一力学性质的物质所组成的球体，由此出发，推导了计算地壳中由地球自重、镁速自转、天体引力、地球自转速度变化所产生的位移场和应力场的公式。     

Relationship between regional stress field variation and earthquake activities from GPS data

IntroductionWith the development of science and technology, especially with the development of spatial geodetic technology (Tralli, Timothy, 1988), it is possible to precisely obtain the continuous geodetic data on the earth surface by Global Positioning System (GPS) observation. The spatial geodetic technology can be used to observe the deformation response on the earth surface caused by the stress field variation, and some deformation and movement feature in the earth crust during the pro…     

利用GPS观测研究山西断陷带现今构造应力场变化与地震活动

基于1999—2007年山西断陷带GPS站点位移速率,采用格林函数法计算了山西断陷带地壳10 km深处的最大主应力和最大剪应力变化,并与区域地质构造、中强地震活动及其震源机制解等对比分析,结果表明:山西断陷带中强地震活动受区域构造应力场的控制,现今应力场变化强烈的区域,地震活动水平相对较高,地震震源机制与构造应力场变化特征一致性较强;构造应力场变化和中强地震活动还受构造相关区强震活动的影响,2009年以来忻定盆地原平段至石岭关隆起区中强地震活跃可能与汶川8.0级地震影响有关;山西南部尤其是运城盆地具有较高的背景应力水平,应进一步关注该区域的地震危险性。     

地裂缝破裂扩展的大型物理模拟试验研究

通过大型物理模拟试验,研究了具有正断层性质的隐伏地裂缝破裂扩展时,下伏断层位错引起上覆土体中的应力场和位移场等的变化规律,以及隐伏地裂缝向上破裂扩展模式和平、剖面结构特征,并对裂缝的破裂过程进行了分析;将模拟试验结果与西安地裂缝的破裂扩展模式及建筑物的破坏模式进行对比分析发现,模拟试验结果与西安地裂缝剖面结构不一致,但与地裂缝带上建筑物的破裂形式相一致,这证明了西安地裂缝的形成年代较为久远,是一种早就存在的接近地表的构造破裂面,过量开采地下水则使其重新开启而形成地表裂缝.大型物理模拟试验取得的重要成果对于揭示西安地裂缝的成因机理具有重要的指导意义.     

玉树地震的地磁预测研究

利用玉树地震前玉树周围500 km范围内的地磁观测数据,采用地磁垂直分量加卸载响应比、地磁垂直分量日变化幅度逐日比、地磁垂直分量日变化空间相关、低点位移等方法讨论了震源区地磁场变化与地震的相关性,并发现它们之间有较好的对应关系。     

2016年阿克陶MS 6.7地震地表破裂特征和帕米尔现代构造应力场初步分析

帕米尔高原位于地中海－喜马拉雅地震带上,晚新生代以来随着印度板块向欧亚板块持续不断地挤压汇聚,其构造运动是欧亚大陆最强烈的地区。高原腹地发育一系列近SN向正断层,包括近SN向的塔什库尔干正断层所处的帕米尔中部现代区域的构造应力场以EW向水平拉张为主。2016年11月25日发生的阿克陶M_S 6.7级地震的发震构造为塔什库尔干断层分支的NWW向木吉盆地北缘断层,其具有右旋走滑兼正断性质。地震在震中附近产生同震地表形变带,全长约1km,呈近SN－NNE向水平拉伸,发育近EW—NWW向的张裂缝,为地震破裂的产物,张裂缝的最大水平拉伸位移量和最大垂直位移量分别为46cm和16cm。地表破裂带中的NE和NW向张剪裂缝只是连接贯通这些雁列的张裂缝,其水平相对位移量取决于张裂缝的水平拉伸量和张裂缝之间的几何关系。地表形变带表现的拉张性质与帕米尔高原腹地区域现代应力场最大主压应力为垂直向基本一致,可能与深部热物质上涌造成的上地壳拉伸有关。而地表形变带呈近SN向水平拉张,与区域近EW向拉张应力场之间存在显著差异,这可能是木吉盆地北缘右旋走滑正断层阶区局部应力场调整的结果。     

Study of Triggering Action Between the Mani （Ms7.9） and the West Kunlun Mountains Pass （ Ms 8.1 ） Great Earthquakes and Their Dynamic Background

Based on Coulomb static stress variation, the stress trigging action of the Mani ( Ms7.9, Nov.1997) earthquake on the West Kuulun Mountains Pass (MsS.1, Nov. 2001 ) earthquake is researched. Results of different source mechanism resolutions show that a 10_3 MPa Coulomb stress due to the Mani earthquake was added to the fracture fault of the Kunlun earthquake, and this may shift the broken date to about 10 years earlier, and infer that the stress level in the crust is not low. Comparing the relationship between strong earthquake strength and frequency and earth rotation change, it is shown that the strength‘s decrease and the variation period‘ s shortening of earth rotation are important controlling factors on strong earthquake activity. This great event with Ms = 8.1 took place probably due to a gradual strengthening background of regional stress field within the Qinghai-Xizang block in the period of acceleration of change of day‘s length and stress triggering from the Mani earthquake.     

Horizontal magnetic dipole over an inhomogeneous earth model with exponential variation of conductivity

The paper outlines the formulation of the problem of calculating the electromagnetic field components due to a horizontal magnetic dipole placed over a multilayered earth model with one of the layers having exponential variation of conductivity with depth. Analytical solutions and numerical computations are performed for three-layered earth models possessing the described conductivity variation in the transition layer. It is assumed that the conduction currents dominate the displacement currents. Results presented here show the influence of the transition layer thickness and the conductivity contrast between the top and the bottom layers on electric and magnetic field components. The results show a characteristic dependence on the conductivity inhomogeneity.     

Coseismic and postseismic subsurface displacements and strains for a vertical strike-slip fault in a three-layer elastic medium

A three-layer elastic-gravitational fault displacement model using dislocation theory has been developed and used to examine the effect of layering of earth elastic moduli on surface and subsurface displacement fields for a vertical strike-slip fault. The model has been used to examine the effect of depth variation of elastic properties at coseismic and postseismic time scales. For pure strike-slip motion the effect of gravity on coseismic and postseismic horizontal deformation is negligible. For coseismic deformation the model predicts that (for constant Poisson's ratio) an increase in elastic moduli with depth attenuates the displacements within the upper layers with respect to displacement distribution for a uniform half-space, while an inclusion of a soft layer between the top layer and lower half-space amplifies upper layer displacements. The effect of variation in Poisson's ratio on surface and subsurface displacements has also been examined.The effect of postseismic stress relaxation on surface and subsurface displacements for a three-layer model has been calculated and compared with that of a uniformly relaxed half-space model. Layer 1 is assumed to correspond to the upper crust, layer 2 the lower crust and layer 3 the upper mantle. The effect of postseismic stress relaxation within a uniform half-space and within just the lower crust and upper mantle has been examined. Stress relaxation within the whole half-space decreases the amplitude and shortens the wavelength of displacements, while stress relaxation within the lower two layers increases the amplitude and broadens the wavelength of displacements. The difference between uniform and layered postseismic relaxation is particularly pronounced at the base of the crust.Coseismic and postseismic normal and volumetric strains for a vertical strike-slip fault have also been examined. For a uniformly relaxed half-space model, an increase in normal strains is shown with respect to the coseismic elastic solution, whereas the postseismic volumetric strain is effectively zero. For a three-layer model with stress relaxation in the lower layers only, the normal and volumetric strains within the top elastic layer resemble coseismic strains, while in the lower layers which suffer a rigidity decrease, the postseismic volumetric strain is effectively zero.