岩石水压致裂和诱发地震的实验研究

用7种岩石各制备了几类不同预裂纹的系列试件，并在不同围压下进行水压致裂强度实验。结合典型的水库诱发地震的实际资料和现今构造应力场的实验结果，以及应用岩石强度理论和岩石断裂力学的一些原理、方法，进行岩石孔隙水压诱发地震的探讨。初步结果为：(1)若岩体内构造应力很小，一定大小的孔隙水压力σp，可直接使岩体内的薄弱面致裂并发生小地震。(2)若构造应力较大，存在两类诱发地震的可能：①对岩体浅部一些走向与构造应力的主压应力σ1方向相近的薄弱面，σp可促使其发生张性破裂并诱发小地震。②当构造应力接近于断裂的抗剪强度时，因σp，降低了断裂面上的正应力σn，使原处于稳定状态的断裂失稳，发生滑移破裂并诱发出地震。σp导致断裂的破裂深度增大，使诱发地震的震级大于原潜在的地震震级。(3)各种岩体均存在着一个极限深度，此深度后不再有诱发地震。     

按新的水库诱发地震分类探讨长江三峡水库诱发地震的可能性

提出了一种新的水库诱发地震分类方法，将水库地震分为断裂活动型、崩滑塌陷型、膨胀破裂型和岩溶气爆型四大类共十个亚类。指出评价水库诱发地震的危险性实际上主要是评估诱发断裂活动型水库强震的可能性。在分析了长江三峡水库区水库诱发强震的地质条件之后，按照上述观点着重分析了水库诱发断裂活动型强震的可能性。得出的基本结论是：对整个长江三峡水库区而言，水库诱发地震的最大震级不会超过５．５级；倘若仅就库首区而论，水     

1833年云南嵩明8级大地震地表破裂带的考查研究

根据实地考查研究，１８３３年嵩明８级大地震的地表破裂带，全长约１３０公里，破裂带贯通了小江西支断裂的６条次级断裂的及５个断裂阶部，地震的地表破裂中心在南冲，陆良山一带。     

由观测复发间隔得到的经验地震概率

给定断层段在前面一次破裂后某一特定时间Ｔ发生破裂的概率Ｐ，可由观测到的该断层段上复发间隔的样本作经验性的评估。假设的全部条件是特定时间段内破裂的概率与该断层段上所有破裂轮回的概率相同。假定观测到的ｎ个复发间隔中有ｍ个与前面一次地震后段Ｔ内发生破裂的轮回相应。新的一次轮回中破裂也落在最近一次地震后时间段Ｔ内的概率密度由β分布Ｐ（ｐ│ｍ，ｎ）＝｛（ｎ＋１）！／［ｍ！（ｎ－ｍ）！］｝ｐ＾ｍ（１－ｐ）＾ｎ     

加速度与水库诱发地震烈度关系研究

以地震圆盘形破裂位错模式为基础,并以新的思路,把震源应力降参数引入预测公式,得出了新的地震动加速度预测方程：lg（rap^qr）= Ca＋1/6lgMo＋5/6lg△σ,与传统的衰减关系不同,表明地震动加速度不仅与震源强度Mo有关,还与震源应力背景有关。在此基础上,利用水库诱发地震震中烈度Io。资料,详细分析研究了诱发地震动加速度、烈度与震级关系,并且从理论上讨论了水库诱发地震烈度与构造地震烈度的差异性以及力学原因,给出了水库诱发地震与震源参数间的几个统计关系：M=1．05Io-2．45;lgαo=-2．1＋1/4M＋5/6lg△σ;M=-3．6＋1．2Io-3．33lg△σ;lgα=0．3Io-3．0;震源破裂长度-震级关系：lgL=1/2M-1．87。这些关系式对了解水库诱发地震的破裂过程及灾害预测有实际的应用价值。     

应力降、滑动类型、震级和地震危险性的关系

在地震易发区有工业设施和众多民用建筑的大城市中,大地震易于产生巨大的生命和经济损失,因此,必须注意提供可靠的抗震设防。抗震设防不仅需要考虑地面振动,而且也需要考虑地基失效,尤其是地表断裂活动危险。土耳其和中国台湾最近的地震惨痛地说明了这一点。本文目的是对震源参数,如矩震级(M,M_w)、面波震级(M_s)、地震矩(M_o)、应力降(△σ)、破裂长度(L)和断层位移(D)之间理论关系的认识现状进行调查.利用简单的破裂模型,提出了M_s与L和△σ相联系的一个关系:M_s=2logL+1.33log△σ+1.66。利用世界范围的破裂长度、断层宽度(W)、断层位移和面波震级等地震数据,并且结合地质观察(△σ_1)和前面提出的公式(△σ_2),可以计算出每个地震的应力降值。结果表明:直到大约15km深度处(相当于脆塑性的边界处),应力降随着断层宽度(深度)增加而增加。在逆断层情况下,应力降的增加比走滑和正断层的情况下更加显著。用公式△σ=kW~n拟合了这些数据,初步给出了3种滑动类型的k和n值。断层深度超过15km,△σ_1、△σ_2没有显示太大的波动(△σ<100bar)。上述结果和大陆岩石层的一些实验模型所得的结果相一致。虽然需要更多的数据,特别是大地震的数据,来确定是W模型还是L模型能较好符合地震的标度定律,然而应力降的大小似乎不依赖于断层长度,故支持乙模型。地表断裂活动的危险依赖于断层所处的动力环境,即应力降、破裂长度和断层宽度。尽管统计表明,很多情况下出现地表断裂活动的最小震级是6.1,但有时5.5级的超浅地震就伴有地表断裂活动,这说明了标度律有变化。因此可以看到,产生地表断裂活动的临界震级依赖于断层区域材料的流变性以及应力环境。     

月亮山东麓断裂古地震活动的初步研究

月亮山东麓断裂位于海原断裂带的东段。1920年海原大地震时该断裂也发生了破裂。对该段断裂的古地震活动特征的初步研究表明，全新世以来，月亮山东断裂可能发生过5次破裂事件，主要分布在全新世的早期和末期。海原断裂带具有分段破裂的特征，因此需要对照整个断裂带的古地震活动特征，才能确定月亮山东断裂是一个独立的破裂单元还是其他段落破裂的影响段。     

地震的微观物理学与宏观物理学

摩擦熔融和流体增压在大地震破裂动力学中可发挥重要作用。对摩擦应力σf下的断裂，温度随着σf和震级Mw而增加。如果加热带厚度w为几个毫米的量级，那么对于Mw=5～6的地震，即使是中等的σf，温度升高△T也会超过1000℃，同时熔融很可能发生，并减少断裂过程中的摩擦。如果断层带中存在流体，对Mw=3～4的地震来说，一个100℃～200℃的中等的△T就会增加足够的孔隙压力，而明显减少摩擦。通过平均微观状态中的应力，可使应力微观状态同宏观地震参数如地震矩M0及辐射能ER联系起来。由于热过程仅对大地震起重要作用，因此小地震和大地震的动力学可能截然不同。这种不同反应在观测到的标定能量e^～=ER／MR和M0之间的关系上。大地震观测到的e^～要比小地震观测到的e^～大10～100倍。成熟的断层带，如圣安德烈斯断层带处于比较中等的应力水平，但是板块内的应力可能却很高。一旦滑动超过阈值，失控破裂就会发生，这样就可以解释在某些成熟断层带观测到的震级-频度间的异常关系。热控制的滑动机制将产生一种非线性特征，在一定环境下，这种滑动特征即使是在同一位置上，也会因地震的不同而不同。同样，大地震期间的滑动速度也要比从小地震推断出的滑动速度快得多。     

广东省及邻区活动断裂的实验研究

从实验应力分析和岩石力学的角度,综合其它学科的相关理论,给出了一种有别于传统的活动断裂的新定义及其判据。其定义为:在现代构造应力场中,存在沿原断裂面破裂和扩展的断裂。其判据为:①某断裂走向与主压应力1σ方向所夹的锐角0°≤β≤50°时,其为活动断裂;②β=25°的断裂为最活动的断裂。通过对广东省及邻区活动断裂的实验研究还得到其1σ方向分布图(广东省域从东到西,1σ方向大致为305°～360°～15°)、活动断裂或活动断裂分段的走向范围以及主要活动断裂分段内潜在的最大地震。大致为:①NW走向的断裂,除西部极少数外,全部是活动断裂。各断裂分段内潜在的最大地震在MS 5.1～7.4级之间:②研究区东部的近EW向断裂、西部NE向断裂的部分分段和SN向断裂,也是活动断裂。各分段内潜在的最大地震在MS6.8～7.5级之间。     

临汾大地震破裂形式及未来地震危险性探讨

根据几年的活动断裂填图和新发现的地震地表破裂资料，结合卫星影象判读和地震史料记载，分析和讨论了１６９５年临汾大地震的地质构造背景及发震构造部位和未来地震危险性，指出了该地震的破裂形式与分布范围。     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and     

Foreword

Destructive earthquakes have caused great damage in China and the United States and collapsing buildings havecaused many deaths and injuries. The field of earthquake engineering studies earthquake hazards, the occurrence ofearthquakes of various magnitudes, the nature of the ground shaking during an earthquake, the vibration of structuresduring earthquakes, the strengthening of existing structures and the design of new structures to be earthquake resistant,and finally, how to cope with earthquake damage and restore a city to normal functioning. Such efforts are in progressin both countries, but unfortunately, the language barrier interferes with the free flow of information between China andthe Untied States. It would be mutually beneficial if some means could be developed to promote the exchangeof information across the Pacific Ocean. This new journal has been established for this purpose and its success willbe an important step in promoting earthquake engineering in China and the United States.     

WORLD ASSOCIATION FOR SEDIMENTATION AND EROSION RESEARCH(WASER)

正President:Giampaolo Di Silvio,Italy Vice Presidents:Ulrich C.E.Zanke,Germany Zhao-yin Wang,China The World Association for Sedimentation and Erosion Research(WASER),inaugurated on Oct.19,2004,is an independent non-governmental,non-profit organization.The mission of WASER is to promote international co-operation on the study     

Enhancing remote sensing research on global change to improve our understanding on Earth system processes

正Global Change includes climate change and other environmental changes caused by the joint interaction among various layers of Earth. From the positive side, global change provides new opportunities to human and other living forms on Earth. In the meantime, it creates tremendous challenges and negative impact. At present, the negative impacts have reached all primary processes of the global ecosystem and every aspect of human society, especially causing degradation of the ecosystem. For instance, intensive deforestation causes decline of biodiversity; global warming causes sea level rise and increases     

SCIENCE CHINA Earth Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

正~~