2016年8月唐山震群视应力变化特征

2016年8月河北唐山发生震群活动,具有频次高、持续时间长等特点。利用首都圈数字化地震台网监测的2016年1月—2017年5月河北唐山地区M_L≥2.5地震,采用遗传算法反演震源参数,计算相应地震视应力值。分析结果如下：①此次地震序列为前震—主震—余震型;②视应力值在震群发生前明显增高,发生过程中出现高低相间现象,在M_L 4.3主震出现峰值,震源区应力状态不稳定,震后视应力恢复正常;③震群视应力与震级呈现一定正相关。     

2020年河北唐山5.1级地震前震源参数变化

利用谱分析方法对河北省测震台网2016年1月—2020年7月唐山老震区(117.5°～119.5°E,39°～41°N)85次M_L≥2.5地震进行震源参数分析,发现该时段唐山老震区应力降范围在0.1～10.3MPa,主要集中在0.1～1.0MPa,其中应力降小于2MPa的地震占81%。当2.5≤M_L≤3.5时,应力降、拐角频率与震级之间无明显的对应关系;ML≥4.0地震较少,但应力降有随震级增大而增大的趋势,拐角频率有随震级增大而减小的趋势。2019年12月5日河北丰南M4.5地震和2020年7月12日唐山M5.1地震之间发生了 7次M_L≥2.5地震,震级范围为2.5≤M_L≤2.8,提取该震级范围的震源参数进行时空分析,发现唐山M5.1地震前有2次明显的高应力降事件,2次高应力降事件呈现出应力降数值高、拐角频率高、震源尺度小的特点,表明单位体积所释放能量较多。2次高应力降事件均发生在唐山M5.1地震震中17km范围内,可能是唐山M5.1地震前震源区构造应力较高的一个标志。     

2012年河北唐山M_S4.8地震前首都圈东部视应力时空变化特征

本文采用近震源Brune模式,采用国家数字测震台网数据备份中心提供的地震波形资料,测定了2011年1月至2012年5月期间首都圈东部85次ML≥2.0地震的视应力,分析了2012年4月28日河北唐山MS4.8地震前动力学参数的时空变化特征,并讨论了震源参数的标度关系。结果如下:1视应力时序变化显示,唐山MS4.8地震前首都圈东部视应力出现了明显的升高变化过程;2视应力空间分布显示,唐山MS4.8地震前,首都圈东部视应力在震源区出现了相对高值集中区。     

华北地区大地震的长余震序列

作为活化的古老克拉通,华北地区的地震活动非常频繁。上世纪60年代以来,华北地区曾经发生了1966年邢台M7.2,1975年海城M7.3和1976年唐山M7.8等地震。2012年5月28日,在唐山地震震源区又发生了M4.8地震,引起了国内外地学界的广泛关注和争议。争议的焦点在于此次地震是1976年唐山地震的余震,还是唐山地区乃至整个华北地区新一轮地震活动开始的预兆。本文利用华北地区过去40多年的地震活动资料,研究了邢台、海城和唐山地区的地震活动。研究结果显示,邢台、海城和唐山地区过去30多年的小震活动明显高于这些地区大震前的地震活动及华北地区的背景地震活动,应是余震。同时由GPS资料计算的邢台、海城和唐山地区的地壳水平应变率也明显高于华北地区的背景值。这些小震活动和地壳水平应变率同时表明邢台、海城和唐山强震区的余震数十年后仍在持续。震后粘性松弛可能是华北地区长时间余震持续的主要原因。     

2020年7月12日河北唐山MS5.1地震发震构造及唐山断裂带三维模型

基于2020年7月12日河北唐山MS5.1地震事件,以河北省测震台网测定的唐山5.1级地震序列目录中ML1.0以上地震事件为模板,采用匹配滤波技术对2020年07月12—16日的连续波形进行遗漏地震检测,并确定遗漏地震的发震时刻,进一步完善地震序列目录;计算了主震的震源机制解,得到节面I:走向236°/倾角77°/滑动...     

2020年7月12日唐山5.1级地震分析

对2020年7月12日唐山5.1级地震的发震特点、地震的性质、发震构造以及破裂机制进行初步分析,推测唐山断裂可能为其控震断裂。地震前唐山地区和震中所处的华北构造区的地震活动性异常以缺震和显著平静为主,表明该区域地壳应力积累到了一定程度。分析认为：此次唐山5.1级地震属于1976年7月28日唐山7.8级大震震区内的地震起伏活动;此次地震的序列本身并不丰富,震区烈度偏低、有感范围大。     

唐山地震震源区构造应力场强度的初步分析

利用唐山地区丰富的震源机制解资料反演构造应力场，并结合构造物理研究手段，对唐山地震震源区现代构造应力场的3个主应力绝对量值进行了估算，给出了地壳介质参数取理论平均值的情况下，唐山地震震源区构造应力场３个主应力量值随深度的变化趋势．研究分析了摩擦系数c、孔隙压力P0和应力形因子 等参数与应力值的关系，发现最大主应力1的垂向增长率与摩擦系数c成正比，与孔隙压力P0和应力形因子成反比；而最小应力值3的垂向增长率与孔隙压力P0成正比，与摩擦系数c和应力形因子成反比．本文对应用震源机制解资料反演完整的应力张量进行了一次有意义的尝试．      

唐山7.8级地震前后微震震源参数

应用参考资料[1]中提出的方法,测定了唐山7.8级地震前后,震源及其邻近地区微震震源参数（地震矩、应力降、震源尺度）。结果表明:唐山地震前数年,唐山-宁河-滦县一带发生的震级相近的小地震,具有较高的应力降和较小的震源尺度;并自1974年7月以来,唐山地震震源区介质看来出现一个应力加速积累的过程;震后,相应地区内小地震的应力降减小,震源尺度增大,这与海城地震所得结果是一致的。     

华北北部地区现今应力场时空变化特征研究.

依据2002——2006年的中小地震资料,利用格点尝试法分析计算了华北北部4个应力小区的平均主应力轴,讨论了华北北部地区的现今应力场特征.在此基础上,对1977——1998年研究区内的单个地震震源机制解进行了进一步的分析计算,并结合以往的研究结果,研究了华北北部地区现今应力场随时间的变化特征,结果印证了唐山地震前后,唐山震源区及其邻近地区应力场主应力方向出现的转动和变化的现象:1976年唐山发生7.8级地震后,唐山震源区及其邻近的北京地区和邢台地区震源机制解的平均P轴可能顺时针转动了约15deg;——30deg;。北京地区和邢台地区近期（2002——2006年）的平均主应力轴与唐山地震前的综合断层面解较为一致,这两个地区应力场似乎转回到唐山地震前的状态. 而唐山区震源机制解的平均P轴在地震后则一直稳定在EW向上。位于张家口——渤海断裂带西段的京西北地区,其现今应力场则相对比较稳定,唐山地震前后主应力方向没有太大变动。鉴于数据资料等方面的原因,本文的研究结果仅仅是初步给出了华北北部地区应力场近几十年来一种可能的调整变化图象。      

石油地震勘探资料在地震研究中的应用——唐山地震前后震源附近浅层波速异常的初步探讨

本文利用唐山地区的石油地震勘探资料,包括7条反射波剖面资料和3口深井的直达波地震测井资料,研究了1976年8月28日唐山大震前后震源区及其附近地区浅层地震波速度的变化。所得结果表明,这次大震前地壳浅层内可能存在着一个低速异常区。本文还对该异常的可靠性及其形成机理进行了讨论。     

唐山地震序列的应力释放调整过程

本文搜集了1976年7月28日至1979年12月31日期间唐山地震序列中所有M_s≥4.0地震的初动资料。这些资料来自于68个地震台的记录图和其它14个地震台的数据。其中,167次地震得到可靠的断层面解。对这些断层面解的分析表明,震源区介质中的应力经历了一个由震前紧张平衡态,经主震后的极不稳定态,逐渐向松驰平衡态演变的释放调整过程;对于余震区的不同部分,该过程存在着细节上的差异。两种平衡态下应力主轴的空间取向基本相同,这意味着制约唐山地区构造应力场的周围环境因素没有因发生唐山地震而改变。因此,该地区的构造运动将有继承性,而地震活动将会间歇性地重现。     

唐山古冶MS 5.1地震前断层位移协调比的短临异常分析

<正>1研究背景2020年7月12日河北唐山市古冶区发生MS 5.1地震,震源深度10km,震中位于1976年唐山MS 7.8地震老震区内,距唐山断裂小于10 km。地震造成河北唐山市中心震感强烈,天津、河北承德震感明显,北京、河北廊坊、沧州等地有震感。此为继1995年10月6日唐山古冶MS 5.0余震后,唐山老震区时隔25年发生的又一次5级以上地震。对于此震是否为唐山MS 7.8地震的余震尚有不同认识。1976年唐山大地震2年后,在原唐山十中院内地表出露的地裂缝上布设跨断层水准和基线各4条测线开展连续观测。     

由震源机制解推断唐山地震序列发震断层的分段特征

使用唐山地区2002年1月—2015年11月M_L≥2.5地震的255个震源机制解, 采用构造应力场均匀性的分段方法对唐山地震序列的发震断层进行分段． 在已有唐山地区震源机制解分区特征的基础上, 给出了5个参考应力张量, 并通过差异显著性的z值检验计算将唐山地震序列的发震断层分为宁河、 唐山、 滦县和卢龙等4个子段, 进而分别对4个子段的应力场进行反演． 结果显示: 4个子段的最大主压应力方向均呈近EW向, 且唐山、 宁河和卢龙子段的应力场均表现出较大的拉张分量; 唐山、 宁河子段的最佳应力张量与唐山主震对唐山断裂带两端点所产生的引张应力场的作用方式一致． 此外, 唐山子段的应力场符合基于接收函数给出的上地幔物质隆升模型, 滦县子段走滑型的应力状态反映了该区的共轭构造运动, 卢龙子段的最佳应力张量为正断兼右旋走滑． 从当前唐山地震序列发震断层分段的应力场特征可以推断, 现今唐山地区的地震活动具有继承性, 主要受区域构造应力场和该区深、 浅共存的断裂构造体系控制．      

2020年7月12日唐山古冶MS 5.1地震震源参数

利用河北及邻区地震台网提供的震相观测报告,使用双差定位方法,对2020年7月12日唐山古冶M_S 5.1地震序列进行重新定位,并基于部分地震台站记录的波形资料,采用近震全波形方法,反演得到主震震源机制解。精定位结果显示,此次地震序列展布长度约8 km,余震自主震位置向SW扩展,震源深度优势分布范围在10—18 km,发震断层面较陡,倾向SE。震源机制解显示,主震为一次走滑型事件,结合序列展布形态和地震活动背景,SW—NE向近似直立节面为可能发震断层面,与1976年唐山M_S 7.8主震断层特征基本一致。综上所述,古冶M_S 5.1地震为唐山M_S 7.8地震的又一次余震,属唐山老震区正常地震活动。     

唐山地震区应力场和地震断层活动特征

本文收集了1976年7月28日(唐山地震后),至1989年4级以上地震的震源机制参数。对1976—1979年的震源机制的断层错滑角、断层性质、旋转方式做了补充测定,1979—1989年进行了计算机计算,从应力轴空间位置、断层产状、性质、旋转方式、错滑运动情况进行分析。结果表明:唐山地区在近东西向的主压应力下,许多断层走向为北东、倾角较大,以右旋逆断层为主,水平向错动量为垂直向的1—2倍。宁河、滦县在区域应力作用下,受局部构造的影响,呈现出不同特征。     

视应力在震后趋势判定中的应用——以前郭地震为例

选取前郭地震序列2013年10月31日至2014年4月30日期间发生的11个MS4.0以上地震的波形资料,计算了这11个地震的视应力。结果表明,3个MS5.0以上地震发生前,震源区相当震级地震的视应力和拐角频率在升高,这表明震源区应力水平在增强;在此之后,震源区地震的视应力和拐角频率在降低,据此及时地进行震后趋势判定。     

2006年7月4日河北文安MS5.1地震前震中周围地区小震视应力随时间的变化

2006年7月4日河北文安发生MS5.1地震,震前的2001年10月始在震区附近形成了ML≥1.5地震空区,这次地震发生在该空区边缘。本文在近震源条件下,根据Brune模式,利用北京数字遥测地震台网观测到的波形资料,测定了该空区边缘发生的20次ML≥2.0地震的地震矩和地震能量,进而计算了地震视应力,分析了空区形成过程中这些地震的视应力随时间的变化。结果表明,2004年出现了明显的视应力升高过程。这说明该空区的形成伴随着应力的增强过程,可能具有预测意义。     

首都圈地区震源机制解及现今构造应力场时空变化特征研究

基于2009年1月至2017年11月首都圈地区发生的8 061个地震事件的23 293条P波初动极性数据,采用改进的格点尝试法计算了首都圈地区单次地震的震源机制解和小震综合断层面解。在初步分析这些数据的基础上,利用计算得到的单次地震的震源机制解和搜集到的已有历史地震的震源机制解数据,运用线性反演法对首都圈地区构造应力场的时空变化特征进行了研究。结果显示:① 研究区的地震震源机制解类型以走滑型为主,正断型次之,这些地震震源机制解的P轴方位大都为ENE向和近EW向,与该地区的构造应力场方向基本一致,仅有个别地震的P轴方位为NNW向;② 首都圈地区的构造应力场具有较好的一致性和连续性,最大主应力轴方位由西部的ENE向至东部的近EW向呈现顺时针旋转的趋势,应力类型整体上为走滑型,这与以往的研究结果相一致;③ 通过与已有研究结果相比较认为:京西北地区现今构造应力场是相对稳定的,最大主应力轴未呈明显改变;唐山地区和北京地区的构造应力场（最大主应力轴）在1976年唐山地震前后可能发生了变化,唐山地震后一年至今（1977—2017年）是否发生变化,依据现有的计算结果尚不得而知,需要更多的研究来进一步验证.      

2015年9月14日河北昌黎4.2级地震及震中附近应力状态分析

2015年9月14日在河北昌黎发生了M_S4.2地震,这次地震位于唐山老震区,是2015年内首都圈地区最显著的地震。本文计算了这次地震的地震矩张量和2015年内发生在其附近小地震的震源物理参数,对比之前的研究成果讨论了小区域的应力状态。以往应力场研究侧重于最大应力主轴方向,本研究通过计算地震视应力参数估计了区域绝对应力水平下限,获得了有关应力状态的丰富信息。本文采用(1)反演地震矩张量的波形拟合法及(2)积分宽频带平均震源谱法2种方法计算出地震矩,得到的地震矩比较接近,说明本文计算流程和参数选择合理。综合分析得出下面两点认识:(1)区域应力场受到华北应力场控制,同时也表现出小区域特征;(2)地震视应力分布与10年前相比没有明显差别,可能意味着该区域的地震活动会维持现状。     

唐山地震热力源的研究

本文从应力场角度分析了1976年唐山地震发生的可能力源。震前唐山地区除受有太平洋板块和印度板块的作用外,主要受有附近的热力源的作用。以渤中为中心的下辽河—渤中—黄骅上地幔隆起的高温区和沧东断裂水平温度梯度带的存在,使唐山地区位于热应力集中区。本文根据已有的观测结果,提出了将温度变化区简化为圆形、狭长矩形和椭圆形等三个力学模式,分别求得它们的解析解,并计算了它们的热应力场。结果表明:在增温区以内,正应力都是压应力,剪应力很小。在增温区以外,法向应力为压应力,周向应力为张应力,水平剪应力较大,但各个应力分量随着距离增加而衰减,只在增温区的边缘地带达到最大值,其数值有几百巴的数量级。唐山恰好位于该增温区的边缘地带,表明热力源是促使唐山地震发生的重要原因。 除唐山地震外,华北地区近年发生的几个大地震如邢台、河间、渤海、海城地震,以及1983年发生的菏泽地震,均位于热应力的高值地带,这些地震的孕育和发生显然也与热力源的作用有关。