Elasticity soltion of rupture model of shallow earthquake

Based on the theory of elastic mechanics, and using the typical rupture model of shallow earthquake, the authors considered the shallow earthquake as a plane mechanical problem, which was constructed the corresponding mechanical model. By the stress components＇ formulas of the semi-infinite model acted by the finite even shearing force, the main stress is deduced. It is clear that the sector on the right of the center section is squeezed zone, where the maximum principal stress points at the ＂source of stress＂, and that on the left is tensile zone, where the minimum principal stress points to the ＂source of stress＂.     

1994年美国北岭地震震源区构造应力状态反演及动力学解释

针对余震震源机制解相对比较复杂、紊乱这一现象,借助ZMAP软件包的特点,提出在尽可能减少人为分区因素情况下,利用余震震源机制解反演计算震源区应力状态的具体思路。利用1994年美国北岭MW6.7地震的余震震源机制解,采用Michael提出的应力张量反演算法,对震后震源区的构造应力状态及其分布进行反演分析,探讨了地震后震源区应力状态的调整变化及其与地质构造的关系。结果表明：1）震后震源区最大主应力为近水平,方向为北北东向,北北东向的水平挤压是北岭震源区构造应力状态的一个明确特征;2）震后震源区深浅部的构造应力状态可能不完全一致,虽然深部和浅部的最大主应力方向均为北北东向,但震源区深部的应力类型为逆断型,震源区浅部的应力类型为走滑型,深部数据组的反演结果与区域构造应力场相一致。认为北岭地震后震源区深浅部构造应力状态的差异可能与震源区的地震构造和北岭主震的错动方式有关。北岭主震是一次逆冲型地震,地震发生后,在区域构造应力的作用下,震源区应力继续释放,隐伏的北岭断裂（可能包括其周围的小断层）继续逆冲运动,从而产生一些逆冲型的中小余震。深部构造应力状态没有发生明显的改变,但北岭断裂的逆冲运动有可能引起了震源区浅部应力状态的变化。     

2021年四川泸县MS6.0地震震源性质及震前区域应力场特征

为了解2021-09-16四川泸县M_S6.0地震的发震机理,加强对四川盆地内地震活动性的认识,基于四川及周边地区地震台网的宽频带地震资料,利用CAP方法反演获得泸县地震的震源机制解和矩心深度;同时,基于震前四川盆地内155个震源机制解,利用MSATSI程序反演得到泸县地震震前四川盆地内的构造应力场。结果显示,泸县地震矩心深度为3 km,矩震级为M_W5.3,滑动性质为纯逆冲。震中附近震前构造应力最大主压应力和中间主压应力都近乎水平,最大主压应力在震中附近走向101°,此构造应力状态下,优势滑动断层为纯逆冲性质,与泸县地震震源机制一致。根据震源位置和性质、震前构造应力场及震中附近的断层性质推测,泸县地震发震断层不是华蓥山断裂,而是其分支和余脉之间极浅的盖层滑脱型断层。     

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利用InSAR资料反演宁洱Ms6.4地震震源参数及库仑应力变化

首先利用ALOS PALSAR数据,通过D-InSAR技术获取2007-06-03云南宁洱MS6.4地震的同震形变场,然后基于Okada弹性半空间位错模型反演该地震的断层几何以及精细滑动分布,最后计算宁洱地震后周边断层的静态库仑应力变化。结果表明,形变主要集中在西盘,最大视线向形变量为51.6 cm;反演得到的震源位置为23.05°N、101.02°E,深度3 km,断层走向145°,倾向49.5°,平均滑动角153°,发震断层为NNW向普洱断裂,断层活动以右旋走滑为主,兼具逆冲分量;断层面最大滑动量为1.2 m,反演得到的震级为MW619。基于库仑应力场发现,磨黑断裂处于库仑应力增加区域,而2014年景谷地震位于负值区域。结合实地考察资料和反演结果表明,宁洱地震为浅源地震,但断层并未出露地表。     

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1923年仁达地震与1973年炉霍地震的破裂模型及触发关系研究

采用1923年仁达MS7.3地震和1973年炉霍MS7.4地震地质考察的同震破裂数据,基于弹性半空间位错模型和最小二乘方法反演历史地震破裂模型。以仁达地震的同震滑动分布为扰动源,采用PSGRN/PSCMP程序计算其在断层面上产生的同震和震后库仑应力变化。结果表明,仁达地震最大滑动量约为3.3 m,矩震级为MW7.0;炉霍地震最大滑动量约为3.7 m,矩震级为MW7.3。2次地震的最大滑动量均位于浅部0~5 km,且震源机制相似,以左旋走滑为主。仁达地震同震及震后效应引起炉霍地震震中区域的库仑应力增强约29.79 kPa,达到地震触发阈值10 kPa。     

茅山断裂带及邻区精细速度结构的双差层析成像研究

选取2008~2018年茅山断裂带及周边82个测震台站记录到的516个近震Pg、Sg到时数据,采用双差地震层析成像方法对茅山断裂带及邻区进行地震重定位和三维P波速度结构的联合反演,并分析溧阳历史上两次破坏性地震与速度结构的关系。结果表明,地震重定位后残差显著降低,研究区大部分地区横向分辨率可达0.2°。P波的速度结构横向差异变化比较明显,反演后的速度与初始速度模型之间的变化率基本在±10%左右。茅山断裂带两端呈现高速特征,中段表现为低速结构。溧阳震源区1974年MS5.5地震发生在深变质岩系内的低速层上,而1979年MS6.0地震发生在深变质岩系与浅变质岩系边界上,这两次地震的发震原因可能与具有塑性流变特性的低速体和速度梯度较大的转换复合位置容易产生应力集中有关。     

龙门山断裂带的性质与活动性研究

沿龙门山构造带两侧，在9个100～500m深的钻孔中进行了水压致裂地应力测量，获得了断裂带两侧地表浅部构造应力的大小、方向和分布特征。据这些实测的应力资料，用库仑摩擦滑动准则分段研究了断裂带的性质和活动性。结果表明：试验得到的摩擦强度(0．6～1．0)似乎适用于浅部断层构造，地壳浅部地应力的大小和方向与断裂的性质及活动性密切相关，应力状态与断裂带的逆冲性质相一致；在断裂带东段的广元地区．中段的平武、汶川和茂县地区，实测的最大水平主应力值达不到逆断层活动要求的临界状态；而西段与鲜水河断裂带、南北向构造带复合部位的二郎山地区，现今构造应力状态比较复杂．实测的最大水平主应力值满足逆断层活动要求的临界状态。     

太康MS4.7地震构造初步分析

对比分析石油地震剖面和高分辨浅层地震剖面,依据震源机制解、地震精定位结果,给出太康MS4.7地震区深浅断裂的展布关系。结合区域构造演化认为,晚白垩世至古近纪,太康隆起发生NWW和NE-NNE向张剪性走滑断层活动,其产生的伸展拉张作用使隆起解体,形成目前凸凹相间的构造格局;新近纪以来,在太康隆起整体接受沉积的背景下,构造活动强度有所减弱,但凸凹相间的构造变形样式得以延续,表现为控制断陷的边界断层的持续活动,同时,一系列新近纪-第四纪铲式正断层的形成也表明深部走滑伸展作用的存在;太康MS4.7地震区深部震源构造表现为沿近NW和近NE走向的高角度断层,浅部构造表现为受近NW向铲式张性断层控制的凸凹相间的构造样式,这种深浅构造展布形式共同控制了太康MS4.7地震及其余震的发生。     

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断层相互作用的初步讨论

给出了半无限介质中任意倾角的多个已发震矩形断层对邻近任意倾角的潜在活断层共同作用的合应力的解析表达式，从而可以计算震后合应力的调整值，为判断潜在活断层的稳定性提供依据。合应力Ｓｒ中既包括了作用在断层面上的正应力，又包括了断层面上的剪应力，它比单独用一个应力描述应力场更有效。最后，用１９７３年２月６日炉霍地震后的实际震例说明了地震断层错动对周围孕震区的触发作用     

残余和现今应力场重迭法预测强震危险时区

以红河断裂带测区为例，用Ｘ射线法测量了测区的古构造残余应力场及其应变能密度场，用有限单元法计算了测区在两种边界条件下的水平最大剪应力场，用实验和理论证明了古构造残余主压应力大小和方向对岩石破坏、破裂扩展和震级的影响。用上述方法预测，松平—南涧、玉溪—开远、普洱为测区内强震危险区段。结合地球自转角速度相对变率的天文观测曲线在时间轴上的外延，预测得１９８９－１９９６、１９９９－２００４、２００７－２０１３、２０１６－２０１８年为测区内强震危险时段。     

青藏高原西部及邻区构造应力场反演和断层滑动趋势分析

基于Global CMT提供的1976-01-01~2015-12-31期间1 255个M_W≥3.5地震的震源机制解,利用FMSI方法对青藏高原西部及邻区（新疆西部地区）应力场进行反演,得到区域应力场特征,并分析西昆仑断裂带及阿尔金断裂带的断层滑动趋势。结果表明,青藏高原西部及邻区的最大主压应力轴σ1整体呈NNE-SSW向,自西向东顺时针旋转;最小主压应力轴σ3整体呈NWW-SEE向。最大主压应力轴σ1倾角大小约为5°~9°,说明该地区的构造应力场以水平运动为主。西昆仑断裂带及阿尔金断裂带具有较强的滑动趋势（T_s≥0.5）,说明西昆仑断裂带及阿尔金断裂带未来失稳滑动的可能性较大。     

三峡库首区重点断裂围限区蓄水的加卸载效应

通过对蓄水前后三峡库首区构造应力场进行三维数值模拟发现,相对于蓄水前,蓄水至135 m水位时,官渡口断裂-马鹿池断裂-牛口断裂围限区、秭归地理中心和九湾溪断裂带,出现了4个主应力下降区和共轭的主应力增长区,形成了差应力场;175 m水位与135 m水位相比,局部差应力场呈现逆向变化,即形成了加载效应与卸载效应的交替过程。这一过程,可能是水库诱发地震的诱震(或触震)因素。     

东北地区近期水平形变应变场研究

根据2011年和2013年东北地区GPS观测资料计算得到的地壳水平运动场和连续主应变场,研究了东北地区地壳运动特征和应变应力状态, 求解块体运动参数,计算东北主要断裂带的错动速率和断层应变应力状态,分析断裂带活动性。研究表明,2011～2013年期间,东北地区东部运动规律性相对较好,且东部运动场收敛于珲春-龙井一带,向东位移;中部和西部运动场一致性较弱,位移方向相对分散。主应变反映出,东北地区2011～2013年主压应力轴优势方向为NE55°。两个水平主应变轴都缩短的挤压区分布面积较小,两个主应变轴都伸长的拉张区次之,最小主应变轴缩短的区域和最大主应变轴伸长的区域所占比重最大。该时段Ms≥5.0地震集中在2013年,地震多发生在运动方向转折带附近及挤压-剪切活动区,最大的5.8级地震发生在不同运动区交界带和挤压作用相对强烈的构造带。     

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渤海湾区域应变应力场演化特征

根据渤海湾区域1999~2013年多期GPS站点速率资料,以营潍断裂带为界分为东西两个地块计算运动参数,求解主应变率和断裂带的应变率。基于应变率计算结果研究了区域应变-应力场。结果表明,1999~2011年渤海湾区域地壳整体受北东东-南西西向压应力和北北西-南南东向张应力作用,2011~2013年区域地壳压应力主方向为近南北向,张应力主方向呈近东西向,致使这一变化的主要原因是2011年日本3.11大地震。渤海湾区域不同地段的应力也存在差异,局部性变化明显。营潍断裂带不同时段的正应变率和剪应变率亦不同,1999~2011年为右旋剪应变-剪应力作用,2011~2013年为左旋剪应变-剪应力作用。     

四川断层活动性分析及汶川、芦山地震活动关联性研究

基于龙门山、鲜水河、安宁河-则木河断裂带上跨断层水准资料,计算不同场地年均形变速率和断层垂直形变累积率,分析断层年变速率和Dc空间分布等值线变化,揭示汶川地震前后断层活动规律、区域应变、应力场的能力聚集程度,进而探讨汶川、芦山两次地震的关联性。结果显示：1）汶川地震的发生明显加剧了龙门山断裂带中南段的断层活动性,年均形变速率由震前<1 mm/a,到震后最大达10.01 mm/a;汶川地震的发生对安宁河-则木河断裂带上的汤家坪、西昌场地影响较大,年变速率显著增加,断层活动性得到加强;2）汶川地震发生前,龙门山断裂东北段存在Dc高值区,随后Dc值逐渐减小,汶川地震的发生存在一定的应力累积背景;汶川地震发生后明显改变了整个龙门山断裂带的Dc空间分布,加速形成围绕双河场地的Dc高值环绕区,而芦山地震的震中位置位于高值与低值交界区域,空间差异较为显著。     

中强地震前小震调制比异常的动态检测与地点预报

在小震调制比方法的基础上提出了探测中强震发生前震源附近调整区位置的一种动态检测法（又称抽时段检测法）。利用已发生的较强地震作为动力源，研究震时和震后一段时间内在一定空间范围内小震调制比的时空响应，响应明显的区（即调制比异常区）可判定为未来震源的调整区。应用组合模式原理，利用两个或两个以上动态异常区得到的交汇区可进行中强震的地点预报。