天山地区特殊震相的初步研究

通过对天山地区从2009年1月～2017年7月M_L2.7以上3 582个地震的精确分析,选取其中具有PmP、SmS、sPn等特殊震相的地震事件进行研究。研究发现sPn震相在天山地区极少作为初至震相出现,PmP震相出现的概率远大于SmS震相。同时PmP和SmS震相在喀什地区较为集中出现,sPn震相则主要发育在精河县、和静县等地区。通过重新拾取震相和定位,既为天山地区三维走时表的编制提供了数据支撑,也为sPn等特殊震相的进一步研究打下基础。     

震源参数对强地面震动模拟结果的影响

基于运动学震源模型,进行了不同震源参数情形下强地面震动数值模拟.结果表明,不同的破裂过程会产生差别甚大的强地面运动分布,一次确定性震源参数的模拟结果不能作为活动断层地震危害性评价的指标,只有通过大量三维地震动场模拟计算,给出地面震动评估的统计结果,才是比较合理的发展方向.由于一次三维地震动场计算耗时很大,因此解决问题的关键是如何考虑合理的震源参数.     

四川地区4级以上调制小震与5级以上中强地震的关系探讨

通过对四川地区1972年以来的地震目录进行挑选和分析,得到四川地区4级以上调制小震与5级以上中强地震的对应数据结果。在所发生的41组调制小震中只有14组对应发生了中强地震,这说明在四川地区调制小震与中强地震的对应关系不是太好。但是,调制小震与中强地震的发震地点间的距离对应相关却比较好,平均距离间隔为93．49千米;所对应的调制小震与中强地震的发震时间的时间间隔平均为17．5个月。     

根据加州强地面运动得到的浅壳地震的衰减关系

主要根据加州地震的强地面运动数据给出了浅壳地震的峰值和加速度和反应谱加速度衰减关系。计算了走滑以逆断层地震在岩石及坚实厚土壤沉积中矩震级Ｍ４￣８＋、距离达１００ｋｍ的衰减关系。     

在格陵兰地区地震图上记录到的一个附加震相——i震相的特征

在1976 ～1983 年期间,格陵兰地区共记录到53 个地震.所有的地震资料都用检查地震记录图纸的方式进行了复核审查,得到了该地区Pn ,Pg ,P11(PMP) ,Sn 和Lg 波的走时曲线及其视速度,这些结果与加拿大的走时曲线相一致.发现有9 个地震的11 张地震图上记录到一个附加的i震相.初步研究认为,i 震相的存在与震中距、震源深度和地震方向有关,不过此现象尚须进一步研究.     

综述:台湾地区爆破和近震地面旋转运动观测的进展

已成功地测量到由大震引起的远场地面旋转运动,其观测结果与经典弹性理论计算结果基本吻合。然而,最近日本和中国台湾地震的近场旋转测量结果却比经典弹性理论预测值大10～100倍。1999年台湾集集地震(Mw7.6)的近场强地面运动记录显示沿长达100km破裂的地面运动极其复杂,因此,要想从加速度数据的二重积分得到合理的位移值则必须进行随机基线校正。因为旋转运动会对地球重力场产生扰动,进而影响到加速度观测,所以我们在台湾开展了相应的对地面旋转运动的观测研究。有3篇文章描述了台湾地区地面运动旋转的观测结果:(1)HGSD台站的观测结果(Liu et al,2009);(2)台湾综合地球动力学研究(TAIGER)项目的两个爆破在N3台站的观测结果(Liu et al,2009);(3)中正大学(NCCU)校园的观测结果(Wu et al,2009)。此外,Langston等(2009)给出了对台湾综合地球动力学研究爆破数据的分析结果。如前面几位作者指出的那样,我们发现台湾地区近震峰值旋转速率(PRR,单位mrad/s)和峰值地面加速度(PGA,单位m/s2)之间存在线性关系,这个关系式为:PRR=0.002+1.301PGA,其相关系数为0.988。     

帕米尔强震活动对新疆地震活动的影响

分析了帕米尔强震活动对新疆地震活动的影响,认为帕米尔强震活动对新疆境内地震活动具有前兆意义;在各活动过程中,新疆境内强震活动在时空域中表现出较好的韵律性;标志震发生后的第1次强震活动位于天山地区将对其后的地震活动产生不同影响。     

2004年9月28日加州帕克菲尔德地震强地面运动记录的初步分析

引言 2004年9月28日，加利福尼亚州中部小镇帕克菲尔德附近的圣安德烈斯断层发生了Mw6．0级帕克菲尔德地震。因为广泛认可这个地区有发生地震的可能性，所以在这一地区先前已设置了许多强地面运动台站和其他类型的地震台站。     

局部山体地形对强地面运动的影响研究

基于曲线网格有限差分方法研究了地震波在不同坡度的山体地形及水平地表模型中的传播,得到了各模型速度波形及地表峰值速度特征,从地形自身特征及震源特征两方面出发讨论了地形效应：一是相同的震源模型下地形坡度、形状对地震动的影响;二是同一山体模型下地震动对不同震源机制的点源以及相对复杂的有限断层的响应.主要结论如下：（1）一般情况下,地形放大效应在坡度较大的地方比较明显,并随着坡度的增加而增大,但在某些特定情况下,放大效应与坡度并不满足正相关,且这种情况的发生与震源性质无关,可能仅受地形形态自身的影响;（2）对于不同的震源机制,地面运动各分量受地形影响程度不同,总体上水平分量受地形影响程度更大;（3）震源机制和震源激发的波的频率会影响放大效应最大值出现的位置,放大效应最大值不一定出现在山顶处,有可能会出现在起伏地形的震源对侧,出现位置可能与波的相互作用有关;（4）有限断层模型下,地面运动特征相对更为复杂,地形效应不仅受断层模型几何特征的影响,同时断层破裂过程对其也有着重要的影响.

     

断层破裂方式对银川盆地强地面运动的影响

银川盆地是受断层控制的断陷性盆地,边缘和内部发育了多条断裂带,特别是其内部晚更新世-全新世活动的银川隐伏断层可能对银川市的建设规划和抗震设防影响较大.为了研究银川隐伏断层活动对银川盆地强地面运动特征的影响,本文以银川隐伏活动断层作为目标断层,模拟了断层发生Mw6.5特征地震时,在单侧破裂和双侧破裂两种方式下,银川盆地的强地面运动分布特征.分析结果表明在两种破裂方式下,盆地内强地面运动表现出不同形态的地震条带状分布特征和上盘效应;同时受到银川盆地边缘断裂"西陡东缓"构造特征的影响,地表强地震动分布和断层附近观测点的时程也呈现出独特的盆地边界反射作用.在单侧破裂和双侧破裂两种模式下,近场强地面运动集中区总体上呈现北强南弱的现象,银川市及附近的芦花台等地区是强地面运动分布的主要区域.     

A Case Study on the Effect of Post-critical SmS on Ground Motion in Yingjiang,Yunnan Province,China

There are controversies on ground motion attenuation relations at the epicentral distance of about 100km. Some models predict that the seismic energy remains almost constant or becomes even stronger with increasing distance at this distance,while other models hold that it decreases with increased distance. The divergence lies mainly in whether SmS is stronger than direct S and surface waves at this distance. With the MS5. 9 earthquake sequence in the Yingjiang region of Yunnan Province as an example,we demonstrate that SmS is always 2 ～ 5 times stronger than direct S waves around the epicentral distance of 100km ( which is the post-critical distance for S in this region ). Study of synthetic seismograms suggest that crustal structure has an important effect on the amplitude of post-critical SmS, with simple crust producing strong SmS. This preliminary study confirms that in China,SmS also plays an important role on ground motion at distances around 100km,which demands more studies of post-critical SmS.     

2014年8月3日云南鲁甸地震强地面运动初步模拟及烈度预测

2014年8月3日云南省昭通市鲁甸县发生了Ms6.5级地震.在已知的三维介质模型、地形数据基础上,利用震源运动学初步反演模型（张勇等,2014）,作者采用曲线坐标网格三维曲线有限差分方法模拟了鲁甸地震波场传播过程,并计算了模拟区域地震烈度分布.结果表明：地震最大烈度为Ⅶ度,破坏主要集中在鲁甸县以及巧家县、会泽县靠近鲁甸县的边界.另外,模拟结果还显示地震动在山峰、山脊处具有较大的幅度.计算表明断层东北侧的低速沉积盆地的波动放大效应加强了该地区的地震灾害.     

2014年云南盈江Ms6.1地震震源机制研究

文章搜集了盈江地区多个地震序列震源机制解共计162个,对从苏典断裂到大盈江断裂的区域进行了构造应力场反演。研究结果表明,该区域总的主压应力轴方向为NNE—SSW向。并从内在动力学演化的角度分析了2008年3月21日—2014年5月30日发生的6次震群活动,发现其存在明显的相互联系性。研究还发现,局部也出现应力场偏转的现象,苏典断裂南端的主压应力轴向北偏转角度变大,这可能与该区形成的三角凹陷有关。此外,本文还搜集到2016—2020年之间发生于盈江地区的1003个地震目录,通过分析发现昔马—盘龙山断裂到大盈江断裂之间的区域可能存在应力场闭锁,因此,加强该区域的危险性防范至关重要。     

2013年6月2日台湾南投地震强地面运动模拟

2013年6月2日台湾省南投县发生一次里氏6.5级地震,这次地震是最近几年内发生的最大的一次地震,台湾大部分地区以及中国大陆东南沿海城市均有明显震感.为了更深入的理解此次地震的地震波能量传播过程以及强地面运动过程,本文采用三维有限差分方法对此次地震的强地面运动过程进行了模拟.结果显示,台湾中央山脉起伏的地形对此次地震的强地面运动分布特征具有较大的影响,出现了比较明显的地形放大效应;此外,台湾的平原和盆地中的沉积层也对地震波有较强的放大效应.     

场地条件对地震动影响研究的若干进展

简要回顾了场地条件对地震动影响的研究历史,重点介绍了近年来这一领域研究的相关情况,内容包括场地的地形地貌、岩土的组成特征和动力特性参数等对地震动的影响。在论述研究进展的同时,对有关的研究内容进行了评述和讨论,并对今后的研究工作提出了一些建议。     

2008年汶川8.0级大地震近场强地面运动的模拟

运用经验格林函数法模拟了2008年5月12日汶川8.0级大地震的近场强地面运动.拟合过程中,首先参考其他学者反演结果给出的滑动量分布的特征,确定强震动生成区的大致范围;然后利用Somerville等(1999)提出的地震矩与凹凸体面积间的经验关系式确定强震动生成区(SMGA)细小划分的初值,继而利用遗传优化算法确定以上两者的最优值及其他震源参数.数值模拟波形同实际地震观测记录在时间域和频率域分别进行了比较,结果显示,在所选取的18个观测台中,多数台站的数值模拟结果同实际观测结果符合得很好,特别是大于1 Hz的高频部分.我们发现断层面上有5个强震动生成区,其中两个的位置与其他学者反演的滑动量集中分布区相一致,但强震动生成区规模和上升时间比Somerville等(1999)获得的定标率外延的估计值要小.     

回填土场地强震动性质讨论

本文旨在讨论位于回填土场地上及回填土场地深挖基坑内的强震动观测仪所获得地震动是否是真实自由场地震动,若不是,其影响如何?结合回填土场地的强震动观测台站建设的实际情形,建立了回填土场地和回填土场地深挖基坑的有限元分析模型,基于集中质量显式动力有限元数值模拟方法,分析了回填土的波速和厚度、基坑尺寸对自由场地震动的影响.同时,提出了通过用重塑土置换回填土以降低回填土对自由场地震动影响的措施,并对重塑土置换回填土的效果进行了数值模拟分析.结果表明：回填土上和回填土深挖基坑内的地震动峰值和反应谱值与原始场地的均有明显的差异,随着回填土厚度和基坑深度的增加,其差异越大;通过重塑土置换回填土可以减小回填土对场地地震动的影响.本文所得关于回填土、基坑和重塑土的影响规律可为回填土场地上强震动观测结果的合理利用以及强震动观测台站建设提供依据.

     

Review on the study of topographic effect on seismic ground motion

Topographic effect study is a very important research topic in seismology, seismic engineering,earthquake engineering, engineering earthquake construction and engineering seismology. This paper focuses on its present development status. Post-earthquake investigation has found that the existence of topography caused more serious earthquake damage. The actual seismographs also recorded the topographic amplification effect of 6 to 7 times and even more than 10 times. Numerical simulation is an important technique to study topographic effect, which complements the lack of observed records. However researches on 3-D topographic effect are not enough and need to be studied deeper. To find the main influence factors and the quantitative relationship between topography and ground motion are required very urgently. Obviously the achievements not only can be applied in the earthquake resistant design, but also can provide the quantitative pre-earthquake disaster prediction and quantitative post-earthquake disaster evaluation.     

2014 年云南盈江Ms 6.1 地震震源机制研究

利用中国数字地震台网记录的区域宽频带波形,通过频率域和时间域多步反演,研究了2014年云南盈江Ms6.1地震基于点源模型的震源机制解和有限断层模型.考虑到使用不同的波形资料类型和简化的一维速度模型等因素对震源参数反演结果的影响,进行了大量的测试比较.结果表明,使用近震波形和本区域简化一维速度模型M1,波形拟合误差最小.基于点源模型的震源机制解显示此次地震发震断层面参数分别为:走向176°/倾角84°/滑动角-173°,表现为一次右旋走滑错动为主的事件.矩心在水平方向上位于震中(24.99°N,97.84.E)北东向约7km,最佳波形拟合矩心深度7km.平均总标量地震矩M0为7.56×1017N·m,计算成矩震级为Mw5.8.进一步模拟高达0.5Hz的高频波形,获得了盈江地震的有限断层模型,结果显示此次地震未表现出明显的破裂方向性.破裂半径约10km,整个破裂面积为267.2km2,平均滑动量约0.05m,破裂在5 s内释放了大多数能量.震后0～2s内,破裂以孕震点为中心向四周同时扩展,在深度7～ 17km内释放了部分能量.2s后,破裂朝断层面顶部和沿走向两侧进一步延伸,约5s后破裂基本停止.     

非平稳人造地震动反应谱拟合的震记录应用研究

利用天然地震记录数据提取其非平稳相位数据的方法、论证人造地震动方法的可行性和合理性,并以呼和浩特市基岩场地非平稳人造地震动预测拟合应用为例,进行人造地震动反应谱拟合.本研究方法明显加强地震监测数字化记录与结构地震动输入预测模拟的密切联系,使地震动预测因充分利用近场地震观测资料而得到质的飞跃.