震源时间函数与震源破裂过程

简要介绍了现代数字地震学的两个重要概念。一个是震源时间函数，另一个是地震震源的时空破裂过程。首先，从地震断层位移表示定量出发，介绍震源时间函数和震源破裂过程的基本概念。然后，分别介绍两种从远场地震记录中提取震源时间函数和获取有限断层面上时空破裂过程图像的反演方法。     

估计震源破裂模型的经验格林函数法

用经验格林函数法模拟断层破裂过程，合成近场地面运动，并通过合成结果和真实记录的时程曲线、反应谱、傅氏谱的对比，估计断层破裂模型。     

震源破裂过程反演方法研究现状及展望

介绍了震源破裂过程反演方法研究的必要性及意义,简要回顾了震源破裂过程反演研究的历史,详细阐述了现在几种主要的震源破裂过程反演方法,分析了它们各自的优势和不足。展望了震源破裂反演的发展方向,指出地震波数据同其他多类数据尤其是大地测量数据(InSAR和GPS)联合进行反演是未来震源破裂过程反演的发展趋势。     

利用重整化群方法讨论强震前地震活动的临界点现象

基于自组织和临界现象的基本现点，利用重整化群方法对７级以上强震前中小地震增强现象的临界点问题进行了探讨性的研究与讨论。得到的基本结论有：一些７级以上强震前存在中小地震临界点现象，超过临界点后将发生强震；重整化群方法在中期预报中有着广阔的应用前景。     

孕震条带识别的重整化群方法

在前人研究的基础上,引入重整化群方法进行孕震条带的识别．从理论上给出了识别孕震条带的定量判据,并对文献［１］中的３２个地震活动条带进行了回顾性的预报检验．结果表明,这３２个地震活动条带中有２９个为孕震条带,其余３个则为非孕震条带．同时将重整化群方法和文献［１］中方法所得的判据指标进行了比较,结果表明,重整化群方法除了具有明显的物理意义之外,在识别孕震条带的判据上更趋于严格,更符合地震活动条带的客观分布     

自组织临界现象和重整化群方法在中期地震预报中的应用研究

本文讨论了大震前的自组织临界现象，认为在大地震发生前地壳处于自组织临界状态。不同规模的地震反映地壳中不同尺度裂隙的产生或扩展。设ｐ０，ｐ１，．．．，ｐｎ是不同尺度岩石块体中产生或扩展裂隙的概率，根据重整化群理论，数列｛ｐ０，ｐ１，．．．ｐｎ｝有极限。其极限值可能是０或１。选定一个临界值ｐ，如果ｐ０＞ｐ，则ｐｎ－１；反之，若ｐ０－ｐ。在本文中，作者根据地震资料研究了青藏高原北部地区的临界概率ｐ值，得     

近震源破裂过程反演研究

根据非线性规划研究的最新成果所设计的一种全新的震源破裂过程的反演方法, 用近场地震波观测资料反演了1999年9月21日发生在中国台湾省集集Mw7.6地震震源破裂过程. 为了使反演中设置的断层模型与集集地震实际破裂面尽可能一致, 以尽可能减小由于断层模型设置的不确定性对震源破裂过程反演结果的影响, 设立的断层模型为与集集地震造成的主要地表破裂尽可能拟合的弯曲面模型. 反演结果显示: (1) 集集地震震源的破裂大体持续了32 s, 其中主要破裂发生在第6~27 s间, 破裂主要集中发生在断层北段向东拐弯处. (2) 震源破裂以逆冲为主, 平均滑动角为64.5°, 与USGS, Harvard及CWB(台湾中央气象局)的结果相当. 标量地震矩为7.76×10²⁰牛顿米, 稍大于USGS和Harvard反演的标量地震矩. (3) 集集地震震源的破裂存在清晰的成核过程, 成核过程经历6 s后, 地震矩释放明显加速. 起始破裂从断层南段开始, 10 s后破裂主要集中在断层北段发生. 最后将反演结果与震后GPS观测结果进行了对照分析, 并对反演结果的科学意义进行了讨论.     

1989年大同震群的体破裂特征

采用点源位错模型,由区域地震台网的P,S振幅资料,反演得到1989年10月大同震群135次小震的可信震源机制解.结果显示机制解的空间取向分布比较离散,但其优势及平均方向与震群中3次最大地震的断层面解一致,和华北构造应力场的应力作用方式相符.讨论了小地震对序列地震过程的贡献,表明大量小震的群体行为对震源体起着重要的作用.由震源的时空分布图像,展现出震源体动态扩展、“处处”破裂的特征.由此得出,大同震群并非沿着已有的断层面滑动所致,而可能是该区域新生的破裂;震源体内的多次破裂没有沿一个断层面扩展,而表现为一种体破裂的过程.     

汶川地震震源破裂动力学研究

关于汶川地震的破裂过程的运动学已有许多研究成果,如沈正康小组(2009)、陈运泰小组(2008)、姚振兴小组(2008)和纪晨小组(Jietal,2008)。尽管各个结果有所不同,但基本特征还是一致的。以沈正康小组最近在Nature Geosciences上的结果为例(Shenetal,2009),地震破裂断层存在两个滑动剧烈的地区:映秀、北川,滑动量近10m,在南坝也有5m的滑动量。如果进一步观察,会发现这些滑动剧烈的局部地区与断层的几何非均匀性(弯折、跨跳等)有一致的对应关系。为了从物理上理解这种对应关系,我们利用本课题组近年来发展的能够计算复杂的非平面地震断层自发破裂动力学过程的新方法(Zhang and Chen,2006;Liuand Chen,2008;Zhuetal,2009),系统研究了地震断层的几何非均匀性与等效平面地震断层的剪切破裂强度等动力学参数之间的等效性问题。在此基础上,根据汶川地震发震断层的非平面几何模型(Shenetal,2009;Xuetal,2009),我们模拟计算了该地震的自发破裂动力学过程,结果较好地解释了由震源运动学反演获得的复杂断层滑动过程的主要特征,即断层滑动复杂非均匀分布与断层的几何非均匀性(弯折、跨跳等)之间的对应关系。     

1989年大同震群的体破裂特征

采用点源位错模型,由区域地震台网的P,S振幅资料,反演得到1989年10月大同震群135次小震的可信震源机制解.结果显示机制解的空间取向分布比较离散,但其优势及平均方向与震群中3次最大地震的断层面解一致,和华北构造应力场的应力作用方式相符.讨论了小地震对序列地震过程的贡献,表明大量小震的群体行为对震源体起着重要的作用.由震源的时空分布图像,展现出震源体动态扩展、“处处”破裂的特征.由此得出,大同震群并非沿着已有的断层面滑动所致,而可能是该区域新生的破裂;震源体内的多次破裂没有沿一个断层面扩展,而表现为一种体破裂的过程.     

1979年加州凯奥蒂湖地震序列震源机制分析:美国加州地震比中国大陆地震破裂过程简单的证据

本文详细分析了1979年美国加利福尼亚凯奥蒂湖地震序列在时间和空间之中发展的非常有序的过程.对凯奥蒂湖地震序列,在三种情况下分别做出34次地震的断层面解.分析了美国地质调查局观测报告中地震初动的可信性.论证了伯克利加利福尼亚大学的地壳模型与美国地质调查局的地壳模型对于求断层面解的等效性.与唐山地震序列相比,凯奥蒂湖地震序列表现出4个主要特点:1.震中分布呈规则的狭长条带,与断层的关系密切;2.断层面解中出现的矛盾初动少;3.断层面解之间的一致性好;4.断层面解随时间没有明显的变化.这些都表明,凯奥蒂湖地震序列比唐山地震序列特征简单,前者基本上是沿卡拉维拉斯断层发生的面破裂,而后者却是在一定震源区中发生的体破裂.唐山地震序列的特征在中国大陆是有代表性的.若凯奥蒂湖地震序列的这些特点,在加州也具有代表性,则这两个地震序列的差别,可以作为美国加州地震比中国大陆地震发生环境和发生过程都简单的一个证据.     

1979年加州凯奥蒂湖地震序列震源机制分析:美国加州地震比中国大陆地震破裂过程简单的证据

本文详细分析了1979年美国加利福尼亚凯奥蒂湖地震序列在时间和空间之中发展的非常有序的过程.对凯奥蒂湖地震序列,在三种情况下分别做出34次地震的断层面解.分析了美国地质调查局观测报告中地震初动的可信性.论证了伯克利加利福尼亚大学的地壳模型与美国地质调查局的地壳模型对于求断层面解的等效性.与唐山地震序列相比,凯奥蒂湖地震序列表现出4个主要特点:1.震中分布呈规则的狭长条带,与断层的关系密切;2.断层面解中出现的矛盾初动少;3.断层面解之间的一致性好;4.断层面解随时间没有明显的变化.这些都表明,凯奥蒂湖地震序列比唐山地震序列特征简单,前者基本上是沿卡拉维拉斯断层发生的面破裂,而后者却是在一定震源区中发生的体破裂.唐山地震序列的特征在中国大陆是有代表性的.若凯奥蒂湖地震序列的这些特点,在加州也具有代表性,则这两个地震序列的差别,可以作为美国加州地震比中国大陆地震发生环境和发生过程都简单的一个证据.     

1979年加州凯奥蒂湖地震序列震源机制分析:美国加州地震比中国大陆地震破裂过程简单的证据

本文详细分析了1979年美国加利福尼亚凯奥蒂湖地震序列在时间和空间之中发展的非常有序的过程.对凯奥蒂湖地震序列,在三种情况下分别做出34次地震的断层面解.分析了美国地质调查局观测报告中地震初动的可信性.论证了伯克利加利福尼亚大学的地壳模型与美国地质调查局的地壳模型对于求断层面解的等效性.与唐山地震序列相比,凯奥蒂湖地震序列表现出4个主要特点:1.震中分布呈规则的狭长条带,与断层的关系密切;2.断层面解中出现的矛盾初动少;3.断层面解之间的一致性好;4.断层面解随时间没有明显的变化.这些都表明,凯奥蒂湖地震序列比唐山地震序列特征简单,前者基本上是沿卡拉维拉斯断层发生的面破裂,而后者却是在一定震源区中发生的体破裂.唐山地震序列的特征在中国大陆是有代表性的.若凯奥蒂湖地震序列的这些特点,在加州也具有代表性,则这两个地震序列的差别,可以作为美国加州地震比中国大陆地震发生环境和发生过程都简单的一个证据.     

层状介质中膨胀圆台体震源模型的应力场、应变场及位移场计算

用两层介质中存在的一膨胀圆台体作为模型以便模拟地幔物质上涌孕震的力源模式．计算了层状介质结构条件下结构底部膨胀圆台模拟力源在不同横向、纵向尺度以及不同锥角时的应力场、应变场及位移场的变化．结果表明，介质中及地表附近的应力场、应变场、位移场不仅与上涌力源的几何参数和物理参数有关，而且也受到层状介质结构参数的制约和影响．这种数值模拟不仅为解释上地幔物质向地壳下部侵入的现象提供了一种有意义的方法，而且表明对于考虑地幔物质上涌孕震过程有关的前兆场分布而言，必须认真考虑介质结构不均匀性问题．     

1932年昌马地震破裂错动过程的初步探讨

以1932年12月25日发生在甘肃省境内祁连山西部的昌马地震(Ms=7.5)造成的宏观地表破裂带的调查与分析为基础,结合有关断裂活动的资料与室内模拟实验结果,本文着重探讨昌马地震发震断裂的构造演化及其应力集中部位的破裂错动过程。从宏观的角度提出了多破裂错动起始点的昌马地震断层模式     

利用GDSN宽频带资料研究青海地区1988—1990年强震的震源过程

１９８８至１９９０年，青海地区发生了４次震级大于６．０的强震。利用ＧＤＳＮ宽频带波形资料，通过波形模拟，结合地质构造的背景资料对这几次地震进行了震源破裂和发震构造背景的研究。使用台站的准震源时间函数和准时间差的分析方法，对震源和复杂性进行了讨论。     

丽江7.0级地震震源环境及其破裂过程讨论

本通过对丽江Ｍｓ７．０地震发生环境和破裂过程的分析讨论，得到以下认识：丽江地震发生在滇西北裂陷区北部块体内，这是一个由三组深断裂切割包围的三角形断块，断块内发育有裂陷盆地（大具－丽江裂陷盆地）；该区除了水平应力作用外，还有很强的来自地幔物质上隆引起的垂直应力作用；主余震分布在地壳一个由相对低速区包围的高速区内。地壳介质结构横向非均匀性－地壳高速块体的存在，可能是丽江地震震源成核的重要成因。丽江７