利用静态库仑应力触发准则确定地震断层面

震源机制解存在2个节面,通过地震波记录难以确定哪个节面为地震断层面。地震静态应力触发的相关研究表明,主震对后续余震有较为明显的触发作用。余震的空间分布也可以为确定震源机制节面中的断层面提供有效信息。以汶川、玉树地震为例,按照余震最大应力触发准则来确定震源机制2节面中的断层面。研究发现,采用上述准则确定的断层面与余震分布、地表观测一致。为快速判定地震断层面提供了一种途径。     

由地震分布丛集性给出断层参数的一种新方法

由于大范围内地质构造的复杂性和介质的非均匀性,发震断层面的几何形态一般十分复杂.如果大地震的破裂过程涉及多个断层的活动,则发震断层并非是单一断层平面,而是多个断层面的组合.利用地震空间位置分布丛集性,即震源点成丛位于断层面附近的假设,结合稳健扩充算法和主成分分析给出一种可以重构活断层网络三维空间结构的新方法.该方法每次从震源点集中处开始,利用假设检验扩充子断层面,并得到多个子断层面.接着按震源点属于最近断层面的准则把各子断层面内的震源点进行竞争,并根据一定假设合并和删除一些子断层面,最后用主成分分析确定每个子断层面参数.于是可根据地震事件目录给出一组矩形区域来描述断层面网络结构,其中每个矩形断层面由其位置、走向和倾角确定.通过计算机模拟发现,新方法可成功地重建模拟地震目录的断层面,最后用于南加州1992年6月28日发生的Landers地震部分余震目录中,得到各个子断层面参数与已知地质破裂或隐伏断层相当一致.     

利用灰岩断层面形貌特征识别罗云山山前断裂古地震信息

以山西地堑系罗云山山前断裂的基岩断层面为例,用陆基Li DAR扫描获取了断层面形貌学数据,采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的分维值。结果显示,断层面形貌在高度上具有显著的分带性,每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式变化。分析认为这种形貌特征可能反映了断层面与多次地震相关的间歇式出露方式。分带高度指示了约3m和1m的2组同震倾滑位移量,各分带之间的分维值过渡带是断层面缓慢剥露的结果。与片麻岩区的断层面形貌学研究结果相比,灰岩断层面形貌学分维值随着暴露时间的增加而减小,2种岩性区的断层面分维值D与断层面高度H呈现类似镜像的关系,在气候构造条件大致相同的情况下,考虑为岩性差异的影响。     

地震类型与震源机制

本文分析了我国14次地震序列的主要地震断层面解和错动性质。结果表明:震群型序列中较强地震的断层面解基本相同,其错动性质或相同或互为共轭错动;双震型序列中两次主震的断层面解明显的不同,其错动性质也有差异,它们的较大余震断层面解分别相似于两次主震的断层面解。在这种情况中,有意义的是第一主震至第二主震中间均有与第二主震断层面解相似的地震发生;主震型序列中早期较强余震断层面解多与主震相同,也有少数较杂乱,总的看来这种一致性劣于震群型序列。最后讨论了不同震型地震断层面解的差异在实用中的意义。     

共轭地震与地壳介质内摩擦系数的测定

安德逊理论表明地震的共轭破裂现象可以用库仑准则解释,断层面夹角与地下岩石内摩擦系数之间存在简单的定量关系。基于本文提出的通过共轭地震计算介质内摩擦系数的方法,对国内外19个具有X形或不完整的X形（L形）共轭破裂特征的地震进行系统性分析,与震源机制、区域应力轴方向等资料进行对比,确定共轭断层面,进而确定共轭面夹角并计算岩石的内摩擦系数。研究结果进一步证实了天然地震的共轭破裂与实验室岩石破裂具有较好的一致性,给出了库仑准则与安德逊理论在大尺度下也成立的证据,表明通过共轭角确定地下介质的内摩擦系数是对地下介质特性认知的有益补充。     

小型无人机(sUAV)在基岩区古地震研究选点中的应用

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年等技术的发展,基岩断层面成为在基岩区古地震研究的良好研究对象。但是,受沟谷侵蚀、沉积覆盖和人为改造等非构造因素影响,并非所有出露的基岩断层面都能完整记录和保存古地震信息。因此,必须在基岩断层面上选择合适的研究点。传统的野外测量方法耗时费力,难以掌握基岩断层面的整体信息,即使通过高分辨率卫星影像也无法获得基岩断层面的精细结构。小型无人机航测(sUAV)采用低空摄影测量技术,可快速获取基岩断层面高精度的地表三维结构,为筛选目标工作点提供便利。文中以山西地堑系六棱山北麓断裂的马家窑基岩断坎为例,采用小型无人机航测结合SfM摄影测量技术,获得了基岩断层面的高精度三维地形数据,通过精细地貌解译和断层坎剖面分析识别了沿断层坎分布的崩塌破坏、沉积埋藏和侵蚀剥露等非构造因素,分析了侵蚀、埋藏和构造这3种典型的基岩断层面的形态特征,选取了适合开展古地震研究的基岩断层面点,展现了小型无人机在基岩区古地震研究工作中发挥的重要应用潜力。     

利用基岩断层面形貌定量特征识别古地震——以霍山山前断裂为例

基岩断层面形貌特征的定量分析方法是研究断层活动历史和识别古地震的有效手段,是对探槽技术的有力补充,可以弥补在基岩区开展古地震研究技术手段的严重不足。文中以山西霍山山前断裂上的断层面(崖)为例,采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的2D分维值,并通过沿断层走向逐条平均的方式获得了2D分维值在断层倾向上的分布特征,结果显示断层面形貌在倾向上具有显著的分带性特征,由此获得的每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式增加。这种断层面形貌在倾向上的显著分带性特征、特征分维值的阶跃式增加反映了断层面的出露方式不是渐进式,而是不连续的间歇式;这种间歇式分带性出露方式与断层的周期性地震活动相关,每个分带的特征值与每个分带的出露时间相关,即与地震发生时间相关。因此:1)可以通过每一个断层面分带的特征分维值估计该分带出露的时间;2)断层面分带的宽度可以用来估计每次破裂地震的同震位移量。霍山山前断裂带上3个基岩断层面形貌分带揭示出3次地震事件;3个2D特征分维值不仅显示3个分带自上而下由老变新的阶跃特征,而且3个阶跃之间大致相等的特征分维值差显示了3次地震发生间隔是大致相等的;断层面分带的宽度反映出破裂地震的倾向同震位移量大约为3.5m。此外,在阶跃式分带之间还存在宽0.5~1m的较窄分带,这些窄分带的特征分维值是随断层面高度增加而逐渐增大的,显示在间震期基岩断层面被逐渐剥露的特征。     

利用余震震源分布确定主震断层面的方法研究

利用余震震源位置的空间分布,采用Newton-Raphson算法和遗传算法确定主震断层面参数的方法,对仿真数据求出了地震主断层面走向角和倾角,验证了方法的有效性。该方法可以与其他数据结合共同约束主震断层面的参数。     

由震源机制确定南加州可能的水平断层活动的证据

我们得出南加州５０５个断层面解中有３６个的节面倾角不超过３０°。如果低角度节面是断层面，那么所作的四条横剖面中地壳和上地壳中可能的水平断层活动。这些低角度断层一半上以位于横断山脉内部或邻近地区。     

2009年姚安地震断层面参数的确定

我们将根据余震分布反演地震断层面参数的方法应用于2009年7月9日云南姚安MS6.0地震,研究结果表明:本次地震的发震断层面走向为296.6°,倾角为86.6°,这一结果与前人研究结果较为一致;我们采用震后不同时间内的余震资料,对断层面参数进行反演,震后2天的余震资料反演所得结果和最终结果较为接近,反映该方法能快速地确定该次地震发震断层参数,为今后其它地震发震断层面参数的快速获取提供新的思路。     

根据震源机制迭代联合反演应力和断层取向

根据震源机制反演应力张量需要知道哪个节面是断层。如果这类信息缺失,而且断层面和辅助节面有交换,应力反演就可导致不精确的结果。众所周知,Michael研制的线性反演方法即使震源机制的断层面选择错误时得到的主应力方向也相当准确。然而,形状比对于断层面的选择更为敏感,用辅助节面替代断层会导致明显误差。通过修改Michael的方法并联合反演应力和断层取向克服了这种困难。断层取向通过对断层不稳定性施加约束来确定,迭代计算得到应力。作为副产品,断层上的总体摩擦系数也能同时确定。数值试验表明,新的迭代应力反演方法快速、准确,表现明显优于标准线性反演方法。该方法通过克里特岛中部和捷克共和国的波希米亚西部震群区的实际数据为例进行说明。在克里特岛中部数据中,联合迭代反演法正确识别了38个断层中的36个。在波希米亚西部数据中,反演识别的断层接近震源丛集描绘的主断层面。总体摩擦系数在克里特岛中部和波希米亚西部分别为0．75和0．85。     

断层厚度的地震效应和非对称地震矩张量

本文导出了具有厚度和滑动弱化区域的断层的非对称地震矩张量表示式,指出要求地震矩张量具有对称性不是一个绝对必要的限制.在非对称地震矩张量中,位错项对应于对称地震矩张量,拉力项对应于非对称地震矩张量.由于拉力项等效于单力偶,所以在非对称地震矩张量解的两个节面上,沿滑动矢量方向的力偶强度不再相同,与较大力偶相联系的节面为断层面,与较小力偶相联系的节面为辅助面.这一性质可用以从两个正交的节面中判断哪一个节面是断层面.如果忽略拉力项,会高估与位错对应的标量地震矩.只有满足相应的约束条件的非对称地震矩张量才能表示具有厚度和滑动弱化区域的断层模型,并从中分离出与位错和拉力对应的地震矩张量.     

2011年5月20日山东安丘M_L3.7地震发震断层参数测定

在一维单侧有限移动震源模式下,根据拐角频率随方位的变化,利用相关系数法研究了2011年5月20日山东安丘ML3.7地震的发震断层面参数。结果表明,这次地震的断层面破裂方向为112.2°,与震源机制的EW向节面一致。地震马赫数v/c约为0.2695,即平均破裂速度大约为S波速度的1/4。若取横波速度为3.5km/s,则破裂长度约为0.1162km。     

2012年广东东源4.8级地震的震源机制

在我国,较大地震的震源波裂过程往往是震后几小时由研究机构发布.经过汶川地震的惨痛教训,从地震应急及地震预警的角度,需要从地震台网快速产出地震的矩张量解,得到地震的破裂面及破裂过程,以对地震造成的破坏及震情判断提供依据.早期的地震矩张量解大都是由P波初动符号确定的,由于受台站的分布和初动清晰度所限,只有部分地震的断层面解才能得以确定,且断层面的不确定度较大.     

根据余震资料求解2003年伽师MS6.8地震断层面的研究

大地震发生后,大量余震在断层面及其附近发生.余震震源位置的空间分布可以较为精确地勾画出断层面的形状和位置.假定地震发震断层可以用一个平面来模拟,且设大多数余震发生在这个断层面的附近,则可以通过余震震源位置参数来求解发震断层的走向、倾角及位置.本文首次采用2003年2月24日新疆伽师MS6.8地震后精确定位的小震资料反演了伽师地震断层面的走向和倾角,并以此为基础求得了该断层面上的滑动角.并根据小震丛集性原则,尝试用数学方法先对反演所采用的数据进行筛选再进行反演,所得的结果精确程度更高,验证了这种做法的有效性.     

利用GPS资料研究安宁河—则木河断裂震间期断层面滑动分布

基于约束条件下最小二乘原理及最速下降法,采用最小二乘配置拟合后的震间期GPS速度场作为约束,对安宁河—则木河断裂断层面滑动分布进行了反演。研究结果表明:由GPS资料计算所获取的断层面滑动分布,与地震地质研究中得到的断层面凹凸体分布具有较好的一致性,即安宁河断裂(西昌至冕宁以北)闭锁深度较深,强震危险性较大;而则木河断裂闭锁深度较浅,近期发生强震的可能性较小。     

CAP方法反演福建漳浦海域M_L 4.0级地震震源机制解

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用CAP方法反演福建漳浦海域2016年6月18日ML4.0级地震震源机制解。反演得到震级M_W为3.7,节面Ⅰ走向85°、倾角82°、滑动角-167°;节面Ⅱ走向353°、倾角77°、滑动角-8°;最佳深度分布于11 km附近。分析认为此次地震的发震断层为走滑型断层,东西向节面为断层面,节面走向与震中附近的滨海断裂走向存在差异,滨海断裂是发震构造的可能性较小,漳浦海域地震可能是横向构造断层活动的结果。     

由多个地震的震源机制解推断喜马拉雅弧形山系的构造应力场

利用地震P波的初动符号测定出地震的震源机制解,进而推断构造活动区的区域应力场,一直是地震学的重要课题。 为了研究喜马拉雅弧形地带的构造应力场,本文采用了G.Vasseur等人提出的求综合断层面解的定量方法。它以每个震源机制解的两个节面解（断层面和辅助面）作为基本资料,试图求出该地区的统一应力场。这个应力场能够较一致地符合各个地震的节面解。     

基岩断层面古地震研究的主要方法与选点原则

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、地球化学元素测定和光释光等一系列新兴技术的突破,基岩断层面在古地震研究方面的特征优势被不断发掘,日益成为国际古地震研究的热点与前沿.国内外学者从不同专业角度开展了大量的基岩断层面古地震研究,取得了一系列丰硕成果.本文在系统介绍基岩断层面古地震研究的进展、梳理归纳各类研究方法特点的基...     

动态应力与地震图像变化的相关性初探

列举11个大地震震例研究了发震断层面剪切运动方向与地震活动特征的相关性,提出由震后地震活动条带判断发震断层面走向的方法,结果表明,动态法判定的发震断层面与其它方法判定的发震断层面非常一致。探讨了动态应力场范围、传播和对基本应力场的加强作用,以及动态应力场展布范围与大面积宏观前兆等问题。