太原盆地应力场演化与强震关系的数值模拟研究

近年来,太原盆地内尽管没有强震发生,小震却异常活跃,而研究太原盆地构造应力场的分布和演化规律的工作比较少.采用有限元数值方法,综合考虑区域地质构造差异、主要活动断裂带、地形起伏和岩石圈分层结构,引入深部速度结构,建立包含太原盆地在内的山西地区三维粘弹性模型.以GPS观测值和最大主压应力方向测量值为约束条件,重建研究区现今构造背景应力场.在此基础上,依次模拟了自公元512年以来太原盆地6级以上和山西地震带7级以上历史强震序列.计算结果显示,太原盆地内的3次6级以上历史地震均落在应力场增加值大于0.01 MPa的区域,盆地近年来小震空间分布与现今应力增加值大于0.01 MPa的区域有较好的对应关系.研究表明:山西地震带内历史强震序列和长期构造加载对太原盆地内3次历史强震均有促进作用,太原盆地的地震活动性明显受区域当前应力水平的控制.      

台湾地区地震活动的关联维与多分形特征研究

本文从板块构造、活断层分布、地壳运动这三个方面来分析台湾地区的大地构造环境 ,然后在此基础上根据台湾地震活动特征和板块构造运动的差异将台湾地区划分为东、西两个区 ,然后再依据新构造和现代构造运动、构造应力场、地震构造进一步把东部区分为琉球弧沟、台东纵谷、吕宋弧沟三个地震带 ;把西部区分为新竹断陷、北港隆起、台西南盆地三个地震带。通过对各个地震区、带以及带内各段关联维数的计算 ,结合构造环境和地震活动性分析 ,验证了地震在空间分布上的分形特征 ,并发现这种分形特征与强震发生的构造环境密切相关。此外 ,通过对大震…     

河套地震带的震源机制类型时空分布特征

基于地质构造背景分析,收集2000年以来发生在河套地震带的M_L≥2.8级地震作为研究对象,综合运用基于P波初动的振幅比方法(APAS)和基于波形拟合的CAP反演方法求出256次地震事件的震源机制解。以断层节面滑动角作为判定指标,分区域给出了河套地震带的震源机制类型空间和时间分布图像,从断层滑动角度呈现河套地震带应力场时空变化过程。结果显示:临河盆地断层节面滑动角主要在水平±20°方向存在优势分布,走滑型特征显著;具体来讲,狼山-色尔腾山山前断裂带、临河断裂、乌拉山山前断裂等主要以纯走滑型地震为主,巴彦乌拉山断裂与磴口-本井断裂之间的区域多分布正走滑型地震。呼包盆地断层节面解虽然也呈现出走滑型为主的特征,但滑动角分布较为离散,优势分布方向不明显;呼包盆地西侧的包头至西山咀凸起一带表现出以走滑为主的小范围震源应力场特征,呼包盆地内部及东侧由于显著的区域垂直差异运动,正断层和逆冲型地震所占比例较大,震源机制类型整体呈现出与构造相依的分布特点。分析认为,2000年以来,河套地震带的应力场存在一定的时空非均匀性变化,研究结果更多表现了河套地震带的震源应力场变化过程,而研究资料时间不够长和震级不够大是引起这种应力场非均匀性暂态特征的主要因素。     

山西地堑系新生代共轭破裂与应力场、应变能密度分布

山西地堑系是我国一条重要的地震带,尤其是临汾地区曾于1303年和1695年先后发生了8.0级和7.5级地震。长期以来地震学者对这条地震带给予了高度重视。地震发生受地壳中构造格架和应力场的共同制约。山西地堑系的活动断裂多数在中生代形成,新生代应力场作用于这些破裂,形成了新的共轭破裂。共轭破裂的活动,控制了山西地堑系新生代断陷盆地的形成演化以及地震的分布。本文先讨论山西地堑系新生代共轭破裂的展布;然后计算形成这些共轭破裂的区域应力以及该区的应力场和应变能密度。二、山西地堑系的共轭破裂山西地堑系是由一系列左阶雁列的北东东向和北北东向的断陷盆地以及控制盆地边界的活动断裂组成的近南北向右旋剪切带。这些盆地边界的活动断裂,控制着盆地新生界分     

亚东—格尔木走廊域及其邻区的地震活动特征

本文依据大量资料，阐述了亚东—格尔木走廊域及其邻近地区地震活动空间分布规律和现代构造应力场特征。地震活动主要沿几条走向大致乎行的弧形山系呈带状分布，震源深度多在15-35km范围内，断层面解的主要压应力轴以NNE-SSW方向为主且仰角较小，不同强度、不同深度地震的主压应力轴取向基本相同。     

由多个地震震源机制解求福建东南沿海地区平均应力场

基于震源断层面的空间取向和滑动方向,写出力轴张量在地理坐标系中的表达式,进而给出计算平均力轴张量及主值的方法,即通过求解相应的本征方程得到。对使用多个震源机制解中T,B,P轴参数计算平均应力场的正确性,以许忠淮用滑动方向拟合法反演富蕴、唐山地区平均应力场数据进行计算和验证。选择具有地震构造意义地块或地震带内大量地震的震源机制解研究区域平均应力场。根据福建东南沿海地区47次主要地震的震源机制解,给出了该区应力张量的定量分析结果。该方法物理意义明确,使由大量地震震源机制解资料分析构造应力场的方法走向定量化,并为定量探索区域应力场的整体动态变化成为可能。     

滇西南地区主要活动断裂的b值空间分布特征

滇西南地区地处青藏高原东南边缘, 是我国大陆构造活动强烈且强震频发地区之一.通过分析b值与地壳应力分布状态的负相关关系, 采用最大似然法对该区进行b值空间扫描, 并结合区域地震构造背景以及活动断裂特征, 分析该区b值空间分布沿各断裂带的空间差异性, 反映区内不同断裂带以及同一断裂带不同现今应力积累水平与活动习性的差异, 从而反映出地震危险性的空间差异.研究结果表明: 滇西南地区b值处于0.3~1.2之间, 平均b值为0.576, δb值为0.046;区内断裂带与断裂带不同段落的b值分布极其不均匀, 澜沧江断裂南段、怒江断裂带等断裂处于研究区低b值区域, 目前处于相对较高的应力状态, 未来发生强震的可能性较大; 而哀牢山断裂带、龙陵-瑞丽断裂带的西段和东段等断裂处于研究区高b值区域, 目前处于相对较低的应力积累水平, 未来以小震活动为主.该研究方法和结论可供工程场地地震安全性评价和地震活动性中长期预测研究时参考.      

中国岩石圈应力场与构造运动区域特征

笔者系统分析了1918—2005年间中国大陆及其周缘发生的3130个中、强地震的震源机制解,根据其特征进行了岩石圈应力场构造分区,首次得到区域应力场的压应力轴和张应力轴空间分布的统计数字结果。在此基础上研究了应力场的区域特征、探讨了其动力学来源以及构造运动特征。总体结果表明,中国大陆及其周缘岩石圈应力场和构造运动可以归结为印度洋板块、太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间的相互作用的结果。印度洋板块向欧亚板块的碰撞挤压运动所产生的强烈的挤压应力,控制了喜马拉雅、青藏高原、中国西部乃至延伸到天山及其以北的广大地区。在青藏高原周缘地区和中国西部的大范围内,压应力P轴水平分量方位位于20～40°,形成了近NE方向的挤压应力场。大量逆断层型强震集中发生在青藏高原的南、北和西部周缘地区,以及天山等地区。而多数正断层型地震集中发生在青藏高原中部高海拔的地区,断层位错的水平分量位于近东西方向。表明青藏高原周缘区域发生南北向强烈挤压短缩的同时,中部高海拔地区存在着明显的近东西向的扩张运动。中国东部的华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,又受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制。华北地区大地震的震源机制解均反映出该区地震的发生大体为NEE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用结果。台湾纵谷断层是菲律宾海板块与欧亚板块之间碰撞挤压边界。来自北西向运动的菲律宾海板块构造应力控制了从台湾纵谷、华南块体,直到中国南北地震带南段东部地域的应力场。地震的震源机制结果还表明,将中国大陆分成东、西两部分的中国南北地震带是印度洋板块、菲律宾海板块与太平洋板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线。     

发展中的板块边界:天山-贝加尔活动构造带

亚洲内陆的强地震密集地发生在天山-贝加尔一线,但该处并不存在一条连续的大断裂,学术界对这个问题的认识长期相左。文中分析了这条地震带的时空分布、分区特点、应力状态和活动周期,计算了欧亚大陆的布格重力异常场、均衡重力异常场,反演了上地幔的密度分布和剪切波速分布。发现在这个部位的70~250km的深部有一条北东向的密度、速度陡变带,它是新生代的冷地幔和热地幔的交界带,与浅部构造存在立交关系,对亚洲大陆的现今构造运动和应力场具有重要的控制作用。这个带的地震不同于传统意义上的板缘地震和板内地震,是一种因为深浅构造不同而造成的结构性地震,性质上为大陆内缘地震。文中还就深浅构造的空间立交关系、时间镜像关系进行了讨论,指出在南北地震带和伊朗东侧地震带的立交结构也与上地幔构造有关。天山-贝加尔活动构造带是正在发展中的板块边界,是大陆内部的一个典型构造,北侧为稳定的俄罗斯-西伯利亚次板块,南侧为活动的中国-东南亚次板块。     

发展中的板块边界:天山-贝加尔活动构造带

亚洲内陆的强地震密集地发生在天山-贝加尔一线,但该处并不存在一条连续的大断裂,学术界对这个问题的认识长期相左。文中分析了这条地震带的时空分布、分区特点、应力状态和活动周期,计算了欧亚大陆的布格重力异常场、均衡重力异常场,反演了上地幔的密度分布和剪切波速分布。发现在这个部位的70~250km的深部有一条北东向的密度、速度陡变带,它是新生代的冷地幔和热地幔的交界带,与浅部构造存在立交关系,对亚洲大陆的现今构造运动和应力场具有重要的控制作用。这个带的地震不同于传统意义上的板缘地震和板内地震,是一种因为深浅构造不同而造成的结构性地震,性质上为大陆内缘地震。文中还就深浅构造的空间立交关系、时间镜像关系进行了讨论,指出在南北地震带和伊朗东侧地震带的立交结构也与上地幔构造有关。天山-贝加尔活动构造带是正在发展中的板块边界,是大陆内部的一个典型构造,北侧为稳定的俄罗斯-西伯利亚次板块,南侧为活动的中国-东南亚次板块。     

2019年甘肃夏河Ms5.7地震前后重力场异常特征分析

地震的孕育发生过程伴随着构造运动、物质迁移和密度变化,将引起地球重力场变化,流动重力重复观测有可能捕捉到与地震孕育有关的前兆信息,从而为中短期地震预测提供重要依据.基于南北地震带2017-2020年的流动重力观测资料,获得了甘东南地区的区域重力场时空变化图像,分析了区域重力场动态变化及其与2019年甘肃夏河Ms 5.7地震发生的关系.结果 表明:①震前测区重力异常变化等值线与临潭—宕昌断裂走向基本一致,且在震中附近出现四象限分布特征,夏河Ms5.7地震发生在重力高梯度带和四象限中心附近;②地震前后区域重力场经历了"区域性重力异常—四象限分布特征—反向变化发震"的时空演化过程;③九寨沟地震的发生可能引起附近断层区域应力场的调整,从而加速了夏河地震的发生;④区域重力场时变与临潭—宕昌断裂在空间上有较好的对应,综合分析可认为该次地震的发震断裂为临潭—宕昌断裂.     

青藏高原的地震分布与震源机制

本文依据大量地震资料,阐述了青藏高原地震的空间分布规律和构造应力场特征.强震活动主要分布在高原周围边缘地带;震源深度以浅源为主,中源地震较多,无深源地震;构造应力场主压应力优势方向为NNE-SSW.     

大青山地区构造应力场与构造活动方式及地震活动特点

一、引言构造运动是地壳应力的一种表现形式。构造的形成与演变,是构造应力场在时间和空间上变化与作用的结果。断裂活动的几何形态、活动性质及强度和地震活动都与构造应力场息息相关。本文通过大青山山前活动断裂填图,根据断裂的运动学特征、活动性质、地震活动和形变场特点综合分析了断裂带附近的构造应力场。大青山山前断裂是河套断陷带中呼包断陷盆地的北缘断裂,位于内蒙地轴南侧。从本区构造的演变来看,构造活动具有不同的特点。古生代时期,主要以整体抬升运动为主,     

马边-永善地震带及邻区新构造应力场和现代构造应力场的探讨

本文用数学统计方法对马边-永善地震带及邻近地区水系格局的优势方向进行了计算,结合断层滑动参数、原地应力测量、地震震源机制解和三角测量资料进行对比分析认为:构造应力分区与活动的深大断裂围限的褶断隆起区和凹陷区有关,如马边凹陷区构造应力方向为NW向,而雷波-永善褶断隆起区和五莲峰褶断隆起区构造应力方向为NWW-NEE向。该区构造应力场有右旋渐变的特点,自南而北主压应力轴右旋转动约30～40°,并且,全新世以来的现代构造应力场继承了新构造时期构造应力场的特点。     

汶川8.0级大地震震源机制与构造运动特征

根据地震震源机制、断层参数结果,结合GPS测定的同震位移场与构造研究的最新结果,综合分析研究了2008年汶川8级大地震汶川地震发生的地震活动背景、震源应力场、断层构造运动特征及其动力学机制。地震活动性分析研究结果表明,2008年汶川8级大地震是在青藏高原与其周边地域构造运动剧烈,2001年起始的地震活动高潮期的背景下发生的。其长达300km的地震震源断层填补了青藏高原东缘1900年以来存在的8级地震活动的空区。震源机制与区域应力场特征及其动力学机制研究表明,汶川8级地震震源处于南北地震带中南段东部,青藏高原东向扩张与四川盆地的抵抗是该区构造运动的主要特征。汶川地震及其强余震是在一个稳定的、主压应力P轴以北西西-东南东方向为主的震源应力场控制下发生的。说明汶川地震震源区域主要受到四川盆地、华南块体区域应力场的控制并发震的。龙门山断裂带西侧的青藏高原相对于四川盆地发生的东向上升;而东侧的四川盆地相对于青藏高原发生的西向下降构造运动是2008年汶川8级地震发生的主要地震成因即地震发生机制。     

华南沿海地震带b值统计与ν值估计值估计

本文以地震带为统计单元,采用检验历史地震完整性的统计方法、年平均发生率法、比例系数法和史料考证。讨论华南沿海地震带历史地震的可靠性和与现代仪器记录资料统一使用的问题,确定合适的b值,进而较好的估计代表地震活动水平的年平均发生率ν值,为地震危险性分析提供可靠的地震带活动性参数     

本世纪以来山西地区地震活动及其构造应力场

本世纪以来,华北东部平原地区一直是整个华北地震区的主要地震活动区,而华北西部的山西地区与东部平原地区的地震活动明显表现出随时间进程相互交替的特征.本文利用震源机制和宏观地震断裂资料分析结果认为,在华北统一应力场控制下,山西地区地震活动图象显示的特殊性反映出特殊构造条件形成的局部应力场可能是控制地震活动的主要因素,而太行山山前断裂则起到了关键性的阻隔作用.     

汶川地震前后龙门山地区区域构造应力场演化的数值模拟

以龙门山地区为研究对象,采用数值模拟方法,通过模拟强震发生前后以及发生时的构造应力场特征,得到了龙门山地区构造应力场变化规律。结果表明,龙门山地区在汶川地震到地震时到地震后的最大主应力和剪应力的数值和方向均发生了改变,最大主应力方向整体上由NEE变为SEE,但在不同地区这种变化表现有所差异。剪应力在震前和震时均有局部区域出现了集中,特别是在映秀附近; 但在地震后,区域内剪应力相对均匀分布,而且与地震前相比,剪应力在龙门山前山断裂和龙门山中央断裂分布的值明显减小,在后山断裂附近分布的剪应力数值增大。同时地震后剪应力在龙门山中央断裂上集中的区域逐渐向东北方向移动。应力场变化规律与地震时的地表形变规律和震后余震的分布规律一致。     

上海及邻区新构造应力场初步探讨

本文从活动断裂、水系分布方向、地震震源机制解三个方面,对上海及邻区新构造应力场进行了探讨。从新构造期活动断裂的力学性质分析,本区主压应力场方向为北东东至近东西;从水系河谷分布的优势方向推论出的主压应力场方向为96°左右;用本区56个地震震源机制解的 P轴赤平极射投影的极点统计分析法,确定主压应力方向约为80°;三者大体一致,说明它们是同一构造应力场的产物,其主压应力场方向为近东—西向。     

汶川Ms8.0地震后龙门山断裂带地壳应力场及其构造意义

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山断裂带中段发生汶川8.0级特大地震。大震发生时释放应力并对震源区及外围构造应力场产生影响,受汶川地震断层破裂方式和强度空间差异性的影响,震后龙门山断裂带地壳应力场也应表现差异特征,至今鲜有针对该科学问题深入的分析和讨论。经过系统收集、梳理汶川地震后沿龙门山断裂带水压致裂地应力测量数据与2008年汶川地震中强余震序列震源机制解资料,对汶川地震后龙门山断裂带中上地壳构造应力场进行厘定,通过与震前构造应力场对比,深入探讨了汶川8.0级地震对龙门山断裂带地壳应力场的影响,进而对汶川震后应力调整过程及青藏高原东缘龙门山地区深部构造变形模式进行研究,研究结果表明:受汶川8.0级地震的影响,震后龙门山断裂带地壳构造应力场空间分布具有差异性,近地表至上地壳15 km深度范围,映秀—青川段最大主应力方向为北西西向、地应力状态为逆走滑型,青川东北部最大主应力方向偏转至北东东向、应力状态转变为走滑型;15~25km深度范围,龙门山断裂带最大主应力方向仍为北西—北西西向、应力状态以逆冲型为主。汶川8.0级地震后,龙门山断裂带中地壳北西西向逆冲挤压的构造应力特征进一步支持了青藏高原东缘龙门山地区东西两侧刚性块体碰撞挤压、逆冲推覆的动力学模式。