动态应力触发的余震

通常认为断层永久位移产生的小“静态”应力变化可以改变附近断层上发生地震的可能性或者说可触发地震(Harris，1998)。许多近场的触发地震，特别是触发余震的研究(Dieterich，1994；Toda，et al，1998；King，et al，1994)，将这种静态变化视为触发因素，并认为它与断层上负载的变化是等价的(Toda，et al，1998；King，et al，1994；Jaume and sykes，1992；Harris and Simpson，1992)。这里我们报道矩震级Mw=7.3的兰德斯地震的余震图象与应力变化的比较，不仅与静态应力做对比，而且与地震波传递的瞬态、振荡应力变化(即，“动态”应力)做对比。动态应力不会永久地改变加载情况，仅能通过改变断层区的力学状态或性质来触发地震。这些被动态弱化的断层在地震波通过后可能破裂，甚至能导致如果没有动态应力就不会发生的地震。我们发现余震和动态应力图象都具有类似的不对称性，动态应力来自于破裂的传播，而静态应力变化没有这种不对称性。先前的研究表明，动态应力在远距离处可促使破裂(Anderson，et al，1994；Gomberg and Bodin，1994；Gomberg，1996；Gomberg and Davis，1996；Hill，et al，1993，1995)，然而本文表明在近处也是如此。     

阿拉斯加迪纳利M=7．9级地震瞬时变形引起的地震成核

推断导致地震触发的永久和动态(瞬时)应力变化常比地震本身释放的应力数量级小，这意味着触发发生在应力处于临界状态的断层上(Hill et al，1993；Gomberg et al，2000；Huc and Main，2003；Belardinelli et al，2003)。所以，触发的地震活动速率增加可能出现在加载速率最高以及可能由高温流体引起孔隙压力升高，使孽擦力减小促使断层破裂的区域(Coccoand Rice，2002；Streitand Cox，2001；Sturtevant et，al，1996)。本文说明2002年阿拉斯加州迪纳利M=7．9级地震在整个不列颠哥伦比亚省和美国西部触发了广泛的地震活动速率增加。地震波引起的动态触发应该沿着辐射能集中的破裂方向增加，我们利用迪纳利主震的地震波和新的高精度GPS记录证实了这个结论。这些观测结果和1992年加利福尼亚州兰德斯M=7．4级地震(Hill et al，1993)引起的触发仅在震级上具有可比性，并说明兰德斯地震的触发没有反映该地区的特性和地震活动性。可是，由迪纳利地震触发的地震活动速率增加的地区构造活动并不明显，意味着即使在周围应力加载速率低的地区，断层可能仍然处于应力临界状态，动态的触发很可能是普遍存在和无法预测的。     

粘弹性应力转移延迟了1999年赫克托矿地震的触发

在某些情况下,由地震引起的地壳应力转移可以加快邻近断层的破裂,并引起地震序列的发生(Stein,et al,1992;King,et al,1994;Deng and Sykes,1996;Harris,et al,1995;Stein,1999)。1999年南加州赫克托矿地震(震级7.1)在1992年兰德斯地震(震级7.3)的7年后,在距其震中仅20km处发生。这表明赫克托矿地震是以某种方式被     

1992年兰德斯地震对1999年赫克托矿地震的粘弹性应力触发

1999年MW7.1级赫克托矿地震发生在离1992年MW7．3兰德期地震断层仅20km的地方。两个地震相距较近表明，兰德斯地震触发了赫克托矿地震。基于弹性半空间模型，USGS、SCEC和CDMG（2000）的科学家发现兰德斯地震引起赫托矿地震震源处产生了负的库仑应力变化。这一负的应力变化与静态应力触发假说不一致。本文中，我们给出由下地壳的粘弹性流动控制的过程兰德斯地震对赫克托矿地震应力触发的证据。这种粘弹性流动产生了已为GPS和InSAR测量技术观测到的大尺度震后回跳。本项研究的结果是，粘弹性流动明显改变了兰德斯地震后莫哈韦沙漠地区的区域应力场。包括粘弹性流动的演化应力场逐渐使赫克托矿震源处的库仑应力演化到正应力的水平。就在赫克托矿地震前，库仑应力增长超过1bar，使赫克托矿破裂趋近灾难性破裂的边缘。     

2002年汤加序列中深源地震的远程触发

业已证实，发生在地壳中的地震能够’触发后续地震，但对于更深的地震这种触发机制是否存在还未见文献说明。浅断层相互作用的模型表明，静态(永久)应力变化能够触发附近的地震，一般在距原发地震几个断层长度的范围内(King et al，1994；Harris，1998；Stein，1993)。而由地震波携带的动态(瞬态)应力既可以触发附近的地震，也可以触发远震(Hill et al，1993；Harris and Day，1993；Belardinelli et al，1999；Kilb et al，2000；Gomberg et al，1997)。本文中，我们对2002年8月19日发生在汤加的深源地震序列做了深入的分析，并给出静态触发作用和动态触发作用的证据。一次深度为598km的7．6级地震发生后7min，在相距300km的以前无震区发生了一次7．7级的地震(深度664km)。我们发现在第一个主震后，附近的余震往往集中在主震引发的静态应力升高的地区。但是第二次主震和其他的被触发的地震发生在距离第一次地震很远的地方，在那里静态应力的增加可以忽略不计，因此这表明是动态应力触发机制在起作用。被触发地震的发震时间同主震的主要地震波到时并不对应，并且这种动态触发的地震通常发生在地震区下面或附近的无震区。我们认为这些地震是在接近临界状态的地区由瞬变效应触发的，而在这些地区，如果没有外部影响，地震起始非常困难。     

基拉韦厄火山区的地震速率变化可作为应力计

地壳中的应力变化通常通过地表附近的形变作观测约束，运用模型计算来估计。但是，地震活动变化与应力的广泛相关性(Simpson and Reasenberg，1994；King，et al，1994；Jaume and Sykes，1996；Harris，et al，1995；Stein，1999)使我们认为，应力变化或许可用地震目录估计的地震发生率来计算。因为地震活动数据是日常搜集的，并具有很好的时间和空间分辨率，这种可能性相当有吸引力。但由于地震速率随应力和时间的变化都是非线性的，因而这种方法的有效性还没有被证明。这里我们给出两种方法运用地震速率随应力和时间变化的公式，由地震速率数据来反推应力变化(Dieterich，1994．)。将这些方法用于夏威夷的基拉韦厄火山区，得到了与独立估计十分一致的结果，表明地震速率可作为一种实用的应力遥测计。     

地震作为应力变化的标志

位于大地震破裂远场范围的断层上发生的余震通常可用破裂在这些断层上造成了静态应力变化来解释（Stein and Lisowski,1983;Reasenberg and Simpson,1992)。这表明断层相互作用以及地震发生的时间可受附近前面破裂的影响（Hudnut,etal,1989;Jaume and Sykes,1992;Harris and Simpson,1992;Stein,1999)。本文我们揭示小地震作为地壳力学状态“标志”的潜在能力。我们研究南加利福尼亚1992年兰德斯地震产生的静态应力变化。此地震发生在由许多断层引起的地震活动性较高的地区。我们首先用一种新的技术估计区域地震活动性对兰德斯地震的响应，然后将相同的方法用于根据地震活动性确定主破裂上滑动分布的反问题。假定合理的参数，我们得出与直接由兰德斯主震得到的滑动剖面（Ward and Heaton,1994;Hudnut,et al,1994)相一致的可信结果。我们的结果提供了监测上地壳的力学状态、研究导致断层破裂过程的方法。     

地震失效模型中的失效

简单的启发式模型和数值计算表明，通常所用的地震失效模型不能解释地震活动性是由瞬态的或“动态”的应力变化(即，与地震波相联系的应力变化)所触发的。这类模型具有共同的特性：当断层以恒定速率加载(加应力)时，表征失效的物理量以加速速率增加。例如，经常采用的速率状态摩擦模型或亚临界失效生长模型，它们表征失效的特征量分别为滑动或失效长度。当生长速率加速到超过所谓临界阈值时，失效发生。这些加速的失效模型不能预测动态触发地震序列(如，余震或远距离地震)的有限持续时间。某些这类失效模型被用来解释余震的静态应力触发。这也许暗示动态触发的物理过程是不同的，或者说目前所用的静态触发模型需要修改。若前者是正确的，我们也许要求助于基于诸如饱和断层挤压导致孔隙压力增加或周期疲劳的振荡型变形的物理机制。然而，如果动态和静态触发机制不同，我们仍然要问：为什么忽略动态机制的静态触发模型似乎能解释许多观测现象。如果静态和动态触发机制相同，也许加速失效和(或)触发使一组要发生的地震提前发生的假设是不对的。     

汶川Mw7.9地震波在华北地区触发的地震活动

地震的相互作用早已被人们所知,如大地震之后在震中附近地区发生的大量余震活动,然而,近十几年来地震学家认识到:大地震也可以导致几百千米至上千千米外的区域地震活动性的显著增加(如,Hill et al.,1993;Brodsky et al,2000,Gomberg et al.,21301,2004;Prcjean et al.,2004,Freed,2005,Hill and Prejcan,2007,VelRgco et al.,2008).     

加州兰德斯7.3级地震远距离触发的地震活动

１９９２年６月２８日７．３级兰德斯地震在美国西部大部分地区触发了地震活动的异常迅速而广泛的增强。所触发的地震发生在距兰德斯主震１２５０ｋｍ（震源尺度的１７倍）处，范围局限于具有持久地震活动性的地区，并呈走滑到正断层机制。其中许多还是地热和近代火山活动场所。根据计算的地震弹性模型的静应力变化似乎很小，并不足以导致触发。最有可能的解释是，伴随主震地震波的大的动应变和地壳流体（或许还包括地壳岩浆）之间的     

由于兰德斯7．3级地震引起的南加利福尼亚地震概率的变化

1992年6月发生的兰德斯地震使南加利福尼亚的应力重新分布，导致一些地区发生的小震减少而邻近区域的地震活动增强，这种情况一直持续到现在。该地震也改变了大小地震的比例，在其震中约100km的范围内发生了更多的小震。这意味着南加利福尼亚未来地震的概率估值由于兰德斯地震而发生了变化。南加利福尼亚大地震发生概率增大最多的地方是随后在1999年10月赫克托矿7．1级地震中滑动最大的那个地区。     

2000年伊豆群岛震群应力加载率控制地震活动的证据

岩浆侵入和喷发通常会使远离岩浆通道处地震活动发生突然改变(Weaver et dl,1981;Mori et al,1996;Bjornsson et al,1977;Dvorak et al,1986),而这些岩浆通道与孔隙流体或热量的传播扩散并没有联系(Delaney,1982)。这种群发地震活动也随时间发生迁移,经常呈现出“狗骨”状分布(Bjornsson et al,1977;Dvorak et al,1986;Hill,1977;Klein et al,1977;Ukawa and Tsukahara,1996;Aoki et al,1999)。震群中最大地震所产生的余震服从大森类型(指数型)时间衰减规律(Watanabe,1989;Kisslinger and Jones,1991;Gross and Kisslinger,1994),但余震序列的持续时间相对于正常的地震活动急剧减少(Klein et al,1977;Walter and Weaver,1980)。在这里我们使用记录到的一个最活跃的震群来研究这些性质对岩浆侵入所传递应力的依赖性(Ukawa and Tsukahara,1996;K...     

关于土耳其1999年尹兹米特地震后希腊动力触发区地震活动的一项新的观测结果

发生在土耳其尹兹米特地震（Mw=7.4)在希腊触发了距震中400－1000KM范围内的区域地震活动，主要面波通过这宾，立即发生许多小震，这表地震波的瞬时应力是触发器，通常大陆壳中记录地震的增加理一项新的观测结果，其具有95％的统计意义。与兰德斯地震期间远距离触发的例了有所不同，尹兹米特地震所触发的地震完全发生在非火山地区，触动希腊测点的波、其振幅至少3倍小于因皮里尔平原观测到的触发临界值，我们推测在希望这样低于触发临界值的区域内，是区域范围内的动力触动导致了全国的范围内地震活动性提高的偶在事件，或称“高发群。     

大震地震波对云南地震活动的远场动态应力触发作用

基于云南数字地震台网记录,计算了印尼大震、昆仑山口西大震和古吉拉特邦大震的地震波在云南地区产生的远场动态库仑破裂应力变化,研究了大震产生的动态库仑破裂应力变化对云南地震活动的远场动态应力触发作用及其特征。结果显示,印尼大震产生的库仑破裂应力对云南地震活动有明显的触发作用,昆仑山口西大震产生的库仑破裂应力对云南地震活动有触发作用,但不显著,古吉拉特邦大震在云南地区产生的库仑破裂应力没有触发作用。最后分析和探讨了这3次大震触发作用差异的原因。     

1999年8月17日伊兹米特地震之后马尔马拉海地区的地震危险性

1999年8月17日,在北安纳托利亚断层上伊斯坦布尔以东100 km的伊兹米特市附近发生了7.4级的破坏性大地震。这个1600 km长的板块边界(Barka,1992,1999)以平均为2～3cm/a的速率滑动(Reilinger,et al,1997;Hubert,1998;hrmijo,et al,1999),历史上为多次破坏性地震的发生地点(Ambraseys,1970;Ambraseys and Finkel,1991)。仅20世纪沿此断层就破裂了900 km的长度(Ambraseys,1970)。利用地震产生的应力变化的模型(King,et al,1994),结合活动断层分布图分析,预测的1999年伊兹米特地震的震中区确实是大地震发生的可能位置(Nalbant,et al,1998;stein,et al,1997)。本文展示证据说明,1999年的地震本身显著改变了先前地震断层相互作用产生的应力分布(Nalbant,et al,1998;stein,et al,1997)。我们的新应力模型考虑了此地区自1700年后发生的震级大于6的所有地震(Ambraseys,et al,1991),以及由GPS数...     

北美东部下方岩石层一软流层边界的清晰成像

板块构造理论关键在于相对坚硬的岩石层在松软的软流层上方运动的概念，但是目前人们对岩石层与软流层边界的性质还知之甚少。在这一边界中地震波速的梯度变化主要反映了造成这两层岩石强度不同的物理和化学特性。比如，如果岩石层仅仅是热边界层，由于其较低温度而比较坚硬，那么地幔对流模型（King et al，2000；Zaranek et al，2004）揭示在其底部的波速梯度可能持续数十千米。相反，如果软流层由于内部挥发物富集（Hirth and Kohlstedt，1996；Gaherty et al，1999；Karato and Jung，1998；Hirth et al，2000）或存在部分熔融（Anderson，1989）而变弱，那么岩石层与软流层之间的边界带可能会出现在小得多的深度范围。这里，我们用北美东部地区地震转换波对岩石层底部（或小于90～110km深度）非常急剧的地震波速梯度进行了成像——S波的速度在11km深度范围内下降了3％～11％。这样巨大、急剧的边界带不能仅仅用热梯度来解释，但可以用软流层内包含百分之几的部分熔融体（Anderson，1989）或比岩石层有更富集挥发物（Hirth and Kohlstedt，1996；Gaherty et al，1999；Karato and Jung，1998；Hirth et al，2000）来解释这一现象。     

2003年十胜近海地震诱发的沿北海道东部火山前缘地震活动与静态应力变化的相关性

引言2003年(平成15年)9月26日,以北海道十胜近海为震源,发生了十胜近海地震(MJMA8·0)。该地震刚刚发生后,距离震源区以北约100km的北海道东部(道东)内陆的火山前缘地区,地震活动便开始活跃(杉田·横田,2005;高橋·笠原,2004)。一般认为,大地震后在震源区之外的地震活跃现象,是主震断层活动引起静态应力变化和地震波的到达而引起动应力变化所引发的(Broadskyet al,2000;Prottiet al,1995)。国土地理院全国GPS连续观测网(以下称GEONET)已查明了导致2003年十胜近海地震的断层运动所波及到的北海道全域的地壳运动(地形变)情况(Ozawaet a…     

地震动态应力触发研究进展

本文从以下几方面阐述了近几年来地震动态应力触发的研究进展:地震动态应力触发问题的提出;地震动态应力触发存在的证据(包括地震频度图中探寻被触发震群和独立地震、数字滤波后新发现的被触发地震和形变仪器记录的同震变化和应力阶跃等);地震动态触发的研究现状和机理等.还提出了目前动态应力触发研究中存在的问题,并对其近期的发展进行了展望.     

地震波增大渗透性

已观测到地震能以不同方式影响水文系统——地震时井水水位发生明显变化,溪流水量增大,泉水喷流增加(Rojstaczer and Wolf,1992;Muir-Wood and King,1993;Roeloffs,1996;Matsumoto,1992;Brod- sky et al,2003;Montgomery and Manga,2003;Manga et al,2003)。即使远处的地震也可能增大断层渗透性(Kitagawa et al,2002)。观测到的这些水文变化的大部分都     

地震应力触发研究

介绍地震应力触发基本理论．从地震静态和动态应力触发、粘弹性模型在地震应力触发中的应用、火山喷发或爆炸与地震触发及地震触发的其它解释等几个方面，综述近年来地震应力触发的研究进展，并对地震应力触发研究近期的发展进行展望．