苏门答腊—安达曼地震的GPS分析

2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊地震是历史上破坏性最强的地震之一。此次地震的震级Mw=9．3(根据Stein和Okal以简正模式振幅修订，http：//www．earth．northwestern．edu／people／seth／research／sumatra．html)，是自1900年以来记录到的第二最大地震。它发生在苏门答腊岛北部以西100千米的近海处，     

2004年12月26日苏门答腊—安达曼特大地震

发生在2004年12月26日（Mw=9．1～9．3级）和2005年3月28日（Mw=8．6级）的地震是过去40年中最大的两次地震，它们在欧亚大陆板块的东南部和印度-澳大利亚板块之间裂开一条长达1600km的断层。其中第一次地震引发的海啸吞噬了28．3万多人的性命。苏门答腊岛班达亚奇附近的断层滑动了15m，但是在其北边，沿着尼科巴群岛和安达曼群岛，断层快速滑动的距离则小了很多。海啸和测地学的观测表明，在50min或更长的时间范围内北部的断层发生了更多的缓慢滑动。     

2004年苏门答腊-安达曼地震的破裂过程

2004年12月26日苏门答腊－安达曼地震是缓慢地发生的，在初始的40～60s内，滑动和破裂速度均很小。尔后破裂以约2．5km／s的速度沿着安达曼海槽向北北西方向延伸达1200～1300km。沿苏门答腊西北部和尼科巴群岛南部的近海板块边界600km长的段上，最大的位移达约15m。而在余震区北部400～500km区域滑动量则很小，但在该地区地震频带的时间尺度以外至少可能已经发生了某些滑动。     

根据GPS大地测量资料计算的板块运动和地壳形变

我们使用了全球定位系统（GPS）4年的大地测量资料计算了：（1）6个主要板块之间的运动；（2）板块边界带上10个点的相对板块运动。大地测量速率与刚性板块之间的统一性的标准误差，对水平速率（一维）约为2mm/a，我们根据GPS估算结果描述成对板块之间运动的15个角速度中的每一个角度，与全球板块运动模型NUVEL－1A中的响应角速度无明显的不同，而后者是取过去3Ma的运动均值。观测到太平洋板块相对于欧亚板块和北美板块的运动比采用NUVEL－1A预测的要快得多，支持了甚长基线干涉测量（VLBI）得到的太平洋板块运动在过去的若干Ma中加快的结论。欧亚－北美的转极处于NUVEL－1A的北端，与这样的一种假设是一致的，即：极点最近向北穿过东北亚朝勒拿（Lena)河三角洲（俄）附近迁移，位于卡斯凯迪亚消减带的主要冲断层上的维多利亚，以消减板块速度的30％作相对于主要板块内部运动，支持了冲断层在大陆架和陆坡下面被锁住的观点。     

2004年苏门答腊—安达曼M9级地震的下一代形变模型

2004年的苏门答腊—安达曼M9级地震将俯冲的印度—澳大利亚板块和仰冲的缅甸板块分裂开。这次地震的形变属于三维问题,为此我们构建了有限元模型进行模拟,以说明俯冲板块、弧前、火山弧及弧后的物性分布。同震形变的模拟使用一种基于协议的方法。该方法考虑俯冲带的地质复杂性,使用有限元模型反演估计断层滑动分布。结果表明不考虑俯冲带中物性差异的形变预测的灵敏度比近场GPS的测量误差可大一个数量级还多。本文介绍的基于有限元模型的技术可用于地质上相符的形变模型,提高同震与震后形变、应力耦合及海啸发生的基于模拟技术的评估可靠性。     

一种板块边界断层运动的力学模型

提出了一种描述板块边界断层运动的力学模型,即将板块边界的地壳运动表述为板块的相对刚体运动加边界断层面上的负位错分布。应用该模型描述北美板块与太平洋板块边界处的圣安德烈斯断层带,并用该地区近３０年的大地测量数据反演了模型参数。研究结果表明,运用该模型方法可利用测量数据确定沿板块边界断层带的相对闭销区,从而进行中长期地震预报。     

2004年12月26日苏门答腊—安达曼地震激发的地球自由振荡

根据300~500S的面波估计得到的哈佛大学矩心矩张量断层机制,当周期大于1000S时,地球的地震自由振荡的振幅将异常地大。我们对一个比较陡的断层应用根据地震的体波和面波得到的更真实的破裂模型,估计了自由振荡的振幅近似等于地震矩(6.5×1022N.M),这相当于矩震级为9.15。由于破裂的持续时间达600S,故断层破裂模型足以描述地震的观测结果,但却低估了大地测量位移,这些位移表明在尼科巴群岛和安达曼群岛下面发生了缓慢的断层运动。     

由Hi—Net台阵成像得出的2004年苏门答腊-安达曼地震的范围、持续时间和速度

2004年损失惨重的苏门答腊-安达曼地震是已经记录到的最大地震之一。这种地震的破坏程度取决于断层滑动的范围和大小。在苏门答腊-安达曼地震后几小时得到的最初可靠的矩震级估计（Dziewonski and Woodhouse，1983）值为9．0级，但是，最近的长周期简正模式分析表明，     

根据新西兰从消减至走滑的板块边界转换带的地方震来研究地震各向异性

用剪切波分裂法研究了消减带(新西兰北岛南半部)及其向倾斜转换断裂的转换带(南岛北部马尔博罗地区)地壳和上地幔中的各向异性。在马尔博罗,延迟时间几乎不随深度而增加,最可能的是,本研究所用的高频震相主要反映了岩石层的各向异性。在马尔博罗断层系中部,快波偏振与断层近似平行。各向异性是由于在马尔博罗断层系之下50～80 km 处存在(30±10)km 厚的变质的片岩(榴辉岩)引起的。在马尔博罗断层系边缘,快波偏振平行于最大压应力方向,与地壳中由裂纹引起的各向异性一致。根据 SKS 震相推断出的地幔中与岛弧一样宽的剪切带,看来在地壳内发生在较窄的区内。在北岛的南半部,所有深度地震的快波偏振都平行于海库兰奇消减带和断层的走向。偏振性质和主要取自地幔的 SKS 震相的性质很相似。这表明,岩石层和上地慢具有一致的走滑剪切形变。对延迟时间随深度增加的地幔,我们计算出在软流层上部200 km 中速度各向异性为(1.2±0.3)%。为了与SKS 延迟时间匹配,这个结果要求直至(580±100)km 的深度都存在各向异性物质,或要求各向异性随深度而变化,或者分裂与频率相关。     

地震和爆炸的P波层析成像——第二部分：由时频地震图得到的2004年苏门答腊-安达曼地震的断层破裂特征（英文）

本文分析了2004年12月26日苏门答腊-安达曼地震的宽频带地震图。目的是通过不同频率成分的子事件的发生时间了解断层的破裂过程。具体分析的是由相应宽频带地震记录得到的P波的时频地震图。分析结果说明,在S波到达前的时窗内发生了最大辐射强度的相应频率低于1 Hz的15次较大子事件,但在同样的时窗内,还发生了最大辐射强度的频...     

苏门答腊地震的构造控制因素探讨

最近,在苏门答腊俯冲带展开了一系列相互关联的海上及陆地研究,重点针对印度尼西亚2004年和2005年的板块边界地震破裂。这项由英国(英国苏门答腊联盟)、印度尼西亚、美国、法国和德国的科学家联手开展的研究计划旨在对这一边缘的地壳结构进行成像,以分析沿走向和上倾方向地震破裂     

由地球极慢自由振荡相位得到的2004年亚齐-苏门答腊地震的破裂长度和持续时间

亚齐-苏门答腊2004年地震很强地激发了地球自由振荡。完全分裂的振幅提供了地震震源的有用信息。特别是分裂的单峰相位约束了持续时间、破裂长度和平均破裂速度。为约束震源的时空有限性,我们分析了地球的某些极慢自由振荡(0S2,0S3,0S0和1S0)的初始相位。我们使用了几个世界范围的地球物理台网的宽频带地震仪垂直记录和超导重力仪数据。估计的该地震的破裂长度约为1220km,震源持续时间约为500s,平均破裂速度为2·4km/s。     

中国地壳形变连续观测的发展与展望

简述了我国地壳形变连续观测的由来与发以及在地震预报中的实际贡献，同时展望了未来潮汐形变、GPS与断层形变连续观测三结合，绘制大陆地壳应变图，实现地震物理预报的好途径。     

中国大陆与周边板块边界强震活动的互动关系探讨

分析中国大陆与周边板块边界、尤其是西部地震“大三角”地区强震活动的关系认为,中国大陆与周边板块边界带的强震活动之间存在互动关系,而不完全是后者对前者的触发作用。进而根据中国大陆地震构造环境、大尺度地壳运动变形动态与强震活动状况,研究和探讨了这种“互动关系”可能的构造动力机理和我国大陆未来地震活动的发展趋势。     

地震学科普之窗(十一)——板块边界的各种地震

1 发现深部低频微动 大地君 这是火山性微动吧,我还是第一次看见. 莱助教 嗯.与此相似的细微摆动,10年前在没有火山的地方观测到过.震源不是火山所在的浅处地方,而是西南日本的板块边界.     

东北地方太平洋近海地震发生时和地震后的地形变与根据地形变推断的滑动分布

通过陆地GPS连续观测网,伴随2011年东北地方太平洋近海地震的发生,观测到了在宫城县牡鹿半岛东南东方向最大达5.3m的地形变。东北地方太平洋沿岸还大范围出现超过1m的沉降,使该地区的海港设施和住宅地长时间被淹,并成为灾后恢复     

2020年1月19日新疆伽师县MS6.4级地震InSAR同震形变场与断层滑动分布反演

利用欧空局Sentinel-1A SAR数据,重建了2020年1月19日新疆伽师县MS6.4地震InSAR同震形变场.以升降轨InSAR形变场联合约束,反演了发震断层参数与同震滑动分布.结果 表明,地震同震形变场(长轴走向近EW向)发生在柯坪塔格褶皱带与奥兹格尔它乌褶皱带之间的区域内,升降轨观测的视线向(LOS)形变量...     

具有脆性形变和蠕动变形的复合单断层系模型中的应力、滑动与地震

对弹性半空间中的几个含有不连续断层系的三维弹性连续介质模型，在沿单元垂直走滑断层发生的滑动过程进行了数值模拟，模型的几何形状和所使用的边界条件大致与圣安德烈斯断层中部的情形相符合，数值模拟综合考虑了脆性形变和蠕动变形，断层带的总形变率为蠕变和摩擦滑动率之和。脆性断层的性质由破裂段（数值单元）的不同地震应力降的分布来给定。所假设的分布描述了两种理想化的情形，它们分别对应于不同断层滑动的极限状态：（1）以大尺度范围为特征的强无序状态，表示不成熟的断层带及扩展空间域。（2）相对有序的状态，以小尺度范围为特征，表示成熟的完全滑动断层。假定断层的蠕变特性在所有的情形中都相同。并且是用蠕滑速率与应力的幂次律关系来刻画的。利用这种脆性蠕变过程和模型参数可以得到一个在12．5km深度含有“脆性－延性”过渡带的应力－深度剖面，以及一个在1857年地震破裂西北65km处存在有“脆性－蠕变”过渡带的沿走向的应力剖面。模拟的震源空间分布在统计意义上与观测数据相类似，结果表明，断层强烈不均匀性的特征尺度范围会在断层系统的地球地震响应中显著表现出来，若尺度范围小，则会使震级－频率分布接近于特征地震分布，在时间上会层致如地震空区说所预言的大地震的准周期分布，而大尺度范围的地震活动性符合古登堡－里克特的震级－频度关系以及大地震的随机或是成簇的时间分布特征。数值模拟的结果表明，各种形式的震级－频度关系以及地震时间分布的统计特征都可以通过表征断层带不均匀性的尺度范围统一起来，这可以通过借助一个给定的断层带或是岩石层的结构特征给出一个清晰的物理解释，并且得到地震及断层观测资料的支持。在一些模拟中，小地震的震级－频度关系曲线明显低于自的古登堡－里克特关系曲线。这说明在构造加载过程中，小地震通过平滑应力的长波成分，为大地震的发生创造了条件。这一过程是通过与小地震的大量断裂有关的短波应力的消失过程来完成的，大地震的大尺度破裂的发生正好导致与上述长，短波应力的平滑与消失变化相反的过程。     

汶川8.0级地震前断层形变异常及与其它大震的比较c

用蕴震系统信息合成和地壳形变图象动力学参量方法,对龙门山、鲜水河、安宁河断裂带69条跨断层形变观测时序（1997年1月——2008年1月）整体地作了数据处理,发现龙门山断裂带在汶川MS8.0地震前出现了整体活动强度增高（加速度运动）、突跳异常丛集和近震中断裂的快速滑动．汶川8.0级与唐山7.8级及丽江7.0级地震之前的断层形变异常具有相似性,呈现出一定的可重现性,但前者的异常强度偏低．用系统自组织理论、断裂力学、静地震、慢地震、蠕滑、亚板块挤压与深部物质向上运移的共同作用能初步解释这些异常现象．