邢台震区深部构造与强震孕育关系的探讨

将地壳介质视为马克斯威尔体,运用三维有限元方法,探讨分层地壳结构中存在高速体、低速体和深部断裂时,地壳应力的集中及应力集中随时间演化的特征．计算结果表明:① 由于地壳的非均匀性,在高速体内形成高平均应力集中条带,在高速体内和深部断裂附近形成水平最大剪应力（以下简称最大剪应力）高集中区．平均应力扰动值随时间的变化趋势,导致在漫长的地质年代内,平均应力在地壳内有趋向一致的变化趋势．最大剪应力扰动值随时间的变化,导致低速体内的剪切应变能向高速体内转移;② 当地幔以1 cm/a速率上隆时,平均应力扰动值随时间的变化比较复杂,高速体和低速体的边界已不是那么明显．在高速体内沿狓方向的两个边区,最大剪应力扰动值随时间更加高速地增长,这种应力演化更有利于实现低速体内的剪切应变能向高速体内转移;③ 在深部断裂带的下半段附近,平均应力和最大剪应力扰动值随时间的变化趋势,导致在较长时间内积累较高的剪应力,最后引起深部断裂失稳和沿断层方向的加速蠕滑;④ 深部断裂沿断层方向的加速蠕滑,可以使深部断层两侧地表面垂直位移的变化,与邢台地震震前一年的地表面垂直位移变化趋势非常一致．深部断裂的加速蠕滑可能是震前地表垂直位移异常变化的原因之一．      

邢台强震区的深部构造对强震孕育影响的三维数值模拟

为了研究地壳结构特征与强震孕育的关系,运用三维有限单元法,计算了邢台地震区壳内应力场的扰动状态。结果表明:地壳内深、浅断裂的存在,造成沿直立断层带的应力相对集中和不同部位的变化。在其上部出现平均应力和水平剪应力的增加,中下部出现平均应力的减小和水平剪应力的增加。前者有利于弹性位能的高度集中和主破裂的发生,后者有利于主破裂前蠕滑的发生。地壳内高速体、低速体、深断裂、莫霍面隆起是孕育强震的主要构造因素,但影响程度,范围、形式不同,高速块体是应力增强的体;直立断层带上及其邻近应力集中程度最高,应力变化梯度最大,是产生震前预滑及主余震发生的有利部位;莫霍面隆起加剧高速体内的应力增强,加大断层带上的应力变化梯度而有利于地震的孕育和发生。     

琼州7.5级地震区深部电性异常及地震活动性研究

通过对1605年琼州7.5级大地震震中区及邻近地区大地电磁探测,发现震中区地壳深部存在一低阻体.该低阻体自约13 km以下一直延伸到上地幔,推测其为正在上升的地幔柱,并由此认为地幔柱的存在及其热物质的上涌,使上部地壳产生断裂和粘滑活动,是产生琼州7.5级大地震的重要原因. 这次大地震后断裂活动表现为以蠕滑为主.推测未来再发生同等强度大地震的危险性将大大降低.      

东北断块区的现代地壳垂直形变及其构造活动的意义

东北断块区的地壳垂直形变主要表现为下降,形变等速率线延伸方向北西占优势,北西向的泰来～双城地形变“背斜”几乎占据全区,显示出现代构造活动以北西向为主导;北西和近东西向活动断裂沿倾向滑动明显,北北东向活动断裂走滑较为突出。东北地区的垂直形变可能主要反映了中部和上部地壳的变化。东北断决区现代活动可能以蠕滑形式为主。     

1966年邢台6.8级地震的深总结背景

根据“八五”期间邢台地震区深部地震物理方法的综合探测研究成果，依据Ｐ波、Ｓ波联合解释和二维密度反演，并结合浅部构造和三维应力场数值模拟计算等资料，进行综合分析研究。以１９６６年邢台６．８级地震为例，揭示了邢台地震区的孕震发震过程，邢台地震区的学位可结构和介质结构；（１）中、下地壳内分布有北东向高角度深断裂、深断裂两则出现明显的波速比异常。（２）中地壳有低速高层和密度不均匀异常。（３）上地壳底部有滑     

则木河断裂的现今活动方式及其地形变鉴别标志探讨

根据地壳形变测量资料，探讨了则木河断裂的现今活动方式及其定性的地形变鉴别标志问题。结果表明：则木河断裂的现今活动具有明显的分段性特征，即以大箐为界分为南北两段，北段以粘滑活动为主，南段以蠕滑活动为主；沿则木河断裂带垂直位移速率空间分布特征的显著差异，可以作为鉴别断裂现今活动方式的标志之一，其位移速率的相对大小，可作为鉴别断裂现今活动方式的一种参考标志     

海城地震前短期宏观前兆的可能机制

依据黄海、渤海及邻近地区的实测地应力结果,探讨了活动断裂的走向与区域最大水平主应力方向的关系。结果表明:如果活动断裂的摩擦系数基本相同,则在构造应力场逐渐增强过程中地区内走向为N52°E和N64°W附近的断层面上的剪应力将首先达到摩擦强度而产生滑动(粘滑或蠕滑);走向为N33°W至N21°E附近的断层则不易滑动。海城地震前的短期宏观前兆可能是在走向有利于滑动的断层面上剪应力较早达到断层的剪切强度(τ_(12)≥τ)而产生蠕滑的结果。     

2008年汶川M_S8.0地震地表破裂变形定量分析——北川-映秀断裂地表破裂带

2008年汶川MS8.0地震在北川-映秀断裂产生了长达240km的同震地表破裂。通过详细的测量、基于测量标志与断裂变形的几何关系对数据的分析,给出了观测点的断裂同震地表变形的垂直位移、倾向水平缩短、走向滑动、断层上盘水平运动方向等参数。结果显示,断裂同震变形分布的空间变化很大,目前获得的最大水平位移位于虹口乡深溪沟,为4.98m,同时也是最大右旋走滑位移点,走滑量4.5m,而目前获得的最大垂直位移在其东北的支沟,为5.7~6.7m。NE向断裂水平位移多为1~2m,垂直位移多为3m左右,而小鱼洞-草坝分支断裂水平位移和垂直位移都更小,只有0.5~1.5m。擂鼓镇附近的数据则反映与断裂相关的巨型滑坡可能将重力变形叠加到构造变形中。由断层水平缩短和垂直位移计算的断层倾角表明,北川-映秀断裂是浅部陡倾的具有走滑分量的逆断层     

华北地区地壳结构特征与强震孕育关系的探讨

将地壳介质视为马克期威尔体,运用差分和三维有限元方法,探讨分层地壳结构中分别存在低速体（软包体）、高速体（硬包体）和同时存在高速体和低速体时地壳应力的集中及应力集中随时间变化的演化特征,计算结果表明：（１）高速体、低速体的存在引起的平均应力和最大剪应力在高速体内和低速体外集中的结果同理论计算一致;（２）高速体单独地,就成动值随时间的变化导致平均应力集中程度在高速体内减弱,最大剪应力集中程度则在高速     

从地震折射和反射剖面结果讨论唐山地震成因

通过唐山震中的地震测深以及深反射剖面,揭示了唐山震源区的浅部及深部构造图象,它与以往的推测很不相同。 唐山东面的开平向斜属中生代构造,探测的结果表明,向斜轴是一近于直立的地壳断裂。唐山地震时的水平地形变主要是由开平地壳断裂的位移引起的,它是北北东-南南西向右旋走滑断裂。开平地壳断裂西面的陡河断层是一自地表向南东方向下插的正断层,断层倾角为26°,延伸至5km深处。陡河正断层刚好插到唐山市震中区的正下方。唐山地震时的垂直地形变主要是由陡河正断层的滑动引起的。 野鸡坨-丰台断层通过震源区的西部边缘,断层以西的第四纪沉积层,在过去一百万年间曾经沿北北东方向水平滑移15km,表明它也是一个右旋的走滑断层。但是它在近代数百年间并无地震活动,唐山地震时该断层的滑动亦不明显。 开平地壳断裂和陡河正断层在唐山地震时同时滑动,说明地震的作用力除区域水平构造力外,地壳上方还存在一个附加的引张力。在开平断裂处,上部地壳的反射面倾角杂乱,而且在它的正下方,莫霍界面明显错断,因此,地幔顶部的热物质可能自开平地壳断裂中上升。热物质产生的热应力在地壳上方可表现为张应力,而在地壳下方却表现为压应力,这与反射地震剖面图的现象相符合。开平地壳断裂中热物质的上升对地震的产生有     

The relationship between the deep-level structure in crust and brewing of strong earthquakes in Xingtai area

IntroductionWiththefurtherstudyonthefinestructureofcrustandapplicationoftheCTtechnologytotheresearchonthecontinentaldeepstructureinNorthChina,thenon-heterogeneityofcrustanduppermantleintheseareashasbeenclearlyacknowledged.Zeng,etal(1991)gavethefocalmodeloflargeearthquakeinNorthChina,inwhichthemostimportanttraitisthetransversenonuniformoftemperaturedistributiononthetopofthemantle.Liu,etal(1986)studiedtheseismictomographyofNorthChinaregion,andindicatedthattherearemanydifferentlowervelocityare…     

THE SOURCE PARAMETERS AND SEISMOTECTONIC IMPLICATIONS OF THE SEPTEMBER 4, 2017 ML4.4 LINCHENG EARTHQUAKE

At 3:05, September 4, 2017, an M_L4.4 earthquake occurred in Lincheng County, Xingtai City, Hebei Province, which was felt obviously by surrounding areas. Approximately 60km away from the hypocenter of Xingtai M_S7.2 earthquake in 1966, this event is the most noticeable earthquake in this area in recent years. On the one hand, people are still shocked by the 1966 Xingtai earthquake that caused huge disaster, on the other hand, Lincheng County is lack of strong earthquakes. Therefore, this quake has aroused widespread concerns by the government, society and seismologists. It is necessary to clarify whether the seismogenic structure of this event is consistent with the previous seismicity and whether it has any new implications for the seismic activity and seismic hazard in this region. Therefore, it is of great significance to study its seismogenic mechanism for understanding the earthquake activity in Xingtai region where a M_S7.2 earthquake had occurred in 1966. In this study, the Lincheng earthquake and its aftershocks are relocated using the multi-step locating method, and the focal mechanism and focal depth are determined by the "generalized Cut and Paste"(gCAP)method. The reliability of the results is analyzed based on the data of Hebei regional seismic network. In order to better constrain the focal depth, the depth phase sPL fitting method is applied to the relocation of focal depth. The inversion and constraint results show that aftershocks are mainly distributed along NE direction and dip to SE direction as revealed by depth profiles. Focal depths of aftershocks are concentrated in the depths of 6.5~8.2km with an average of about 7km. The best double-couple solution of the mainshock is 276°, 69° and -40° for strike, dip and slip angle for nodal plane I and 23°, 53° and -153° for nodal plane Ⅱ, respectively, revealing that it is a strike-slip event with a small amount of normal-fault component. The initial rupture depth of mainshock is about 7.5km obtained by the relocation while the centroid depth is 6km derived from gCAP method which was also verified by the seismic depth phase sPL observed by several stations, indicating the earthquake is ruptured from deep to shallow. Combined with the research results on regional geological structure and the seismic sequence relocation results, it is concluded that the nodal plane Ⅱ is the seismogenic fault plane of this earthquake. There are several active faults around the hypocenter of Lincheng earthquake sequence, however, none of the known faults on the current understanding is completely consistent with the seismogenic fault. To determine the seismogenic mechanism, the lucubrated research of the M_S7.2 Xingtai earthquake in 1966 could provide a powerful reference. The seismic tectonic characteristics of the 1966 Xingtai earthquake sequence could be summarized as follows:There are tensional fault in the shallow crust and steep dip hidden fault in the middle and lower crust, however, the two faults are not connected but separated by the shear slip surfaces which are widely distributed in the middle crust; the seismic source is located between the hidden fault in the lower crust and the extensional fault in the upper crust; the earthquake began to rupture in the deep dip fault in the mid-lower crust and then ruptured upward to the extensional fault in the shallow crust, and the two fault systems were broken successively. From the earthquake rupture revealed by the seismic sequence location, the Lincheng earthquake also has the semblable feature of rupturing from deep to shallow. However, due to the much smaller magnitude of this event than that of the 1966 earthquake, the accumulated stress was not high enough to tear the fracture of the detachment surface whose existence in Lincheng region was confirmed clearly by the results of Lincheng-Julu deep reflection seismology and reach to the shallower fault. Therefore, by the revelation of the seismogenic mechanism of the 1966 Xingtai earthquake, the seismogenic fault of Lincheng earthquake is presumed to be a concealed fault possessing a potential of both strike-slip and small normal faulting component and located below the detachment surface in Lincheng area. The tectonic significance indicated by this earthquake is that the event was a stress adjustment of the deep fault and did not lead to the rupture of the shallow fault. Therefore, this area still has potential seismic hazard to a certain extent.     

1966年以来华北地区一系列七级大震破裂过程的数值模拟

用非连续变形分析方法(DDA+FEM)数值模拟，在华北地区各地块相互制约的块体系统环境中，地块边界断层上发生1966年邢台地震、 1969年渤海地震、 1975年海城地震、 1976年唐山地震等不同类型破裂模式大震的破裂过程. 数值模拟结果给出每个大震释放的主应力场，最大剪应力变化等值线图，地震前后位移变化矢量图，发震断层滑移随时间变化以及走滑错距和应力降等震源参数. 这些结果与地震的震源机制，用地震波资料研究得到的震源参数,宏观等震线,地表观测的水平位移矢量图基本一致. 其中1969年渤海地震正交破裂模式的结果与宏观等震线及小震分布图像更接近. 1976年唐山地震复杂震源模式与该震早期余震分布图像更相符. 表明用DDA+FEM方法进行数值模拟研究，能较好地模拟地震破裂过程.     

1966年邢台7.2级地震的动力学模型

根据较新的深地震反射资料，构造应力场和震机制等资料，建立了１９６６年邢台７．２级地震孕震区的平面和剖面的有限元模型，对平面和剖面模型在ＥＷ向水平外压力下的最大剪应力分布进行了计算，剪应力相对集中的部位和大震震源位置比较一致，提出了邢台７．２级地震的动力学模型，认为地震的孕育和发生可能需要深，浅部断层，壳内低速层和ＥＷ向水平压力的共同作用，虽然由震源机制和地震宏观烈度分布等资料可指出有具体的发震断层     

邢台地震孕育发生模型及其前兆机理探讨

根据人工地震与天然地震测深成果,提出了邢台地震孕育发生的概念模型。根据这个模型,分析了邢台地震前震区应力分布图像与发展过程、结合深部构造特征,探讨了邢台地震的成核过程,进而讨论了邢台地震的直接前震,地形变,地下水位三项主要前兆的形成机制。     

构造地震的前兆理论——震源孕育的膨胀-蠕动模式

较详细地讨论了构造地震的震源孕育情况;在考虑了动摩擦效应后,进一步对震源孕育过程和各种物理量的变化规律进行了分析和计算,提出了震源孕育的膨张一蠕动模式.该模式将孕震过程划分为:弹性变形、非弹性变形（膨胀）、前兆蠕动（断层面局部破裂）、加速蠕动（短期和临震）、整体错动（断层面全部破裂）--发震、震后调整等六个阶段.最后讨论了两类不同前兆、蠕裂和崩裂、非弹性变形（膨胀）速度的变化、各种前兆异常的基本形态、短临前兆的物理基础等问题.研究结果表明,膨胀-蠕动模式可能是认识地震前兆现象本质和发展预报技术的一个物理和力学基础.     

基于断裂两侧应变能积累的地震危险性参数估计—以1679年三河—平谷M8.0地震为例

本文基于断裂两侧应变能积累的概念,利用新夏垫断裂上探槽研究的古地震资料和1679年三河—平谷M8.0地震的历史资料,通过原地地震复发原则来评价指定断裂（段）在某一时段内的地震危险性,探讨其在未来一段时间内可能发生地震的最大潜在震级。由此说明现今应变能确定所面临的困难,而应用局部化应变（变形）与岩石-断裂系统局部失稳临界条件之间的联系,理论上可以由变形带的宽度减小率来预估未来地震的发生时间。      

唐山地震区地壳结构和构造:深地震反射剖面结果

1976年7月28日,在唐山地区发生了7.8级大地震.为了研究该区的地壳结构和断裂的深浅构造关系,2009年,我们在唐山市南部的丰南地区,跨唐山断裂带完成了1条道间距40m、炮间距200m、50次覆盖的深地震反射探测剖面.结果表明:研究区的地壳厚度为32 ～ 34km,莫霍面自东向西逐渐加深,在丰南县和宣庄镇之间,中-...     

1966年邢台地震群的发震构造模型——新生断层形成?先存活断层摩擦粘滑?

通过对邢台地震极震区浅层探测、新生代深浅构造运动的分期、地壳上地幔结构特征剖析及其与震源参数的对比等研究,指出邢台地震区控制早第三纪盆岭构造发育的铲形断裂及其下部向东缓倾的滑脱面与邢台地震的发生无关;邢台地震群是在最新构造应力场作用下,受北西向断层或横向障碍体阻隔的不连续“深断裂”依次向上撕裂状破裂扩展、引起相邻斜列状深断裂间应力迁移和加载等三维破裂过程的产物;邢台地震断层是先存地壳“深断裂”向上撕裂状扩展的“新生断层”。