马尼拉俯冲带热结构数值模拟与地震意义

研究马尼拉俯冲带地震分布的成因机制,根据马尼拉俯冲带最新的莫霍面深度和地壳厚度等地质与地球物理资料,选取3条典型剖面,模拟俯冲带热结构。结果表明:1俯冲带热结构主要受俯冲角度、俯冲速度和俯冲板块本身地质条件等因素影响;2 BB′剖面和CC′剖面属于热俯冲;3当洋壳俯冲至软流圈边界时,俯冲板块温度迅速升高,容易形成地震活动。BB′剖面的俯冲角度和俯冲速度比CC′剖面小,使得BB′剖面发生地震的深度更浅。俯冲洋壳底部温度比顶部低,地震活动也持续到更大的深度。     

珠江口区域地震海啸危险性分析

<正>1研究背景我国东南沿海地处环太平洋地震带,该海域海底地震频率高,具备引发海啸的水深条件,历史上发生多起海啸事件。一般,在印度洋及太平洋发生的海啸,受中南半岛、印度尼西亚群岛、菲律宾群岛及琉球群岛等岛屿的阻隔,到达南海时强度较弱,易实现提前预警。因此,一般只需考虑源于南海地区局地的海啸危险性。但是,大多数研究集中在马尼拉海沟俯冲区地震活动对南海地区造成的海啸危险性。事实上,     

香港海啸数值模型发展——以日本3.11海啸为主要案例对模型的验证

香港天文台在2012年引进了一套采用平行运算技术的海啸数值模型COrnell Multigrid COupled Tsunami(COMCOT)model,并与香港天文台在2010年初开始运行的地震数据处理及分析系统结合,利用后者探测及分析所得的太平洋或南海地震参数,模拟海啸传播过程和计算海啸在海面上及抵岸时的情况。并用日本311地震所产生的海啸为主要案例,加上过去香港曾经录得的海啸记录,验证COMCOT模拟海啸的能力,讨论COMCOT在香港天文台海啸预警工作上的应用。     

地震海啸传播过程数值模拟研究

运用数值模拟的方法,对常水深4 000 m,8.0级纯倾滑直立断层触发的地震海啸,在大洋中传播的前2 000 s各时刻的形态以及峰值进行研究.结果表明,地震海啸产生后的前1 000 s左右的时间内,存在数值震荡,幅值先快速衰减,再逐渐增大,此后,幅值随着时间的推移缓慢衰减.     

2010年智利地震海啸数值模拟及其对我国沿海的影响分析

2010年2月27日06时34分(北京时间14时34分),在智利中南部近岸(36.1°S, 72.6°W)发生Mw8.8级地震,并引发了泛太平洋范围的海啸,太平洋沿岸多个国家的验潮站和海啸监测浮标均监测到了强震引发的海啸;海啸波传播25 h后到达我国沿海.本文利用海啸数值模型对此次地震海啸进行了数值模拟.重点模拟了我国沿海及智利周边区域海啸波的传播特征,结果与观测数据拟合良好.通过对数值模拟结果的分析,定量阐述了智利海啸对我国沿海地区的影响,给出了此次海啸对我国沿海各海区的危险性分布.     

冲绳海槽地震海啸的数值试验研究

在分析东海水深与地震情况基础上,我们认为冲绳海槽地震具有引发海啸的条件,并对该区海啸传播过程采用单侧破裂方式的有限移动源模型和高阶Boussinesq方程做了一维有限差分法数值模拟,给出了海啸传播过程波形和速度变化图.我们从模拟结果得到初步结论:冲绳海槽特大地震海啸传播到上海近海在5小时后,近海波高在几十厘米范围内.     

日本Mw9.0级地震海啸数值模拟与启示

2011年3月11日13时46分日本东北部海域发生Mw9.0级特大地震,地震诱发了海啸.本文依据USGS的震源机制解,进行了地震海啸的数值模拟,并与美国国家海洋与大气管理局布设的海底压力计记录的水深数据对比分析,结果表明数值模拟结果可信.同时,进一步分析了海啸造成巨大损失的原因,并对未来我国海啸防灾减灾工作给出了几点建...     

冲绳海槽地区地震潜在海啸对中国东南沿海的影响研究

采用球坐标系下非线性浅水波方程, 研究日本本州M9.0大地震引发的海啸对中国东南沿海的影响, 并计算了冲绳海槽构造带上3个不同段落可能发生潜在地震引发的海啸, 分析这些海啸与日本大海啸的浪高和走时关系. 结果表明, 日本地震海啸模拟结果与日本当地报道及中国东南沿海7个验潮站的报道结果相符. 冲绳海槽构造带中段可能发生的3次不同震级（M7.0, M7.5, M8.0）潜在地震引发的海啸到达中国东南沿海的时间比日本海啸提前约4个小时, 从震源区传播3个多小时即可到达华东沿海部分验潮站. 冲绳海槽M7.5潜在地震海啸在验潮站上计算的波高与日本海啸相当, 中冲绳海槽M8.0潜在地震海啸在大陈站的波高将超过0.9 m, 在坎门站波高将超过1.8 m. 北冲绳海槽的潜在地震海啸威胁主要集中在江苏盐城、 上海一带, 南冲绳海啸主要对台湾东北部和浙江沿海产生威胁. 本文对冲绳海槽构造带上潜在地震引发海啸的模拟结果, 可为中国东南沿海地区的防震减灾、 海啸预警提供有意义的参考.      

建立南海地震海啸监测预警系统的构思

南海东南边缘的马尼拉海沟是国际上公认具有发生破坏性地震海啸条件的危险地区,由于南海没有大面积的岛屿阻隔海啸传播,如果在马尼拉海沟发生大地震引发海啸,那么将对广东省漫长的海岸线造成严重破坏。广东省南海地震海啸监测预警系统建设在广东省地震速报系统和国家地震自动速报备份系统的基础上,由地震速报、震源机制快速计算、海啸数值模拟计算等模块组成,对南海地震海啸进行实时监测,提供海啸波浪到达海岸线的估计时刻和最大海浪高度,提供预警信息等社会公共服务。     

利用海啸数值模拟结果进行海底地震有限断层模型验证

基于地震有限断层模型进行海啸的数值模拟通常被用来估计海啸的到时、 波高等, 另一方面, 海啸数值模拟的结果也可以作为限定条件用来考察同一地震的不同断层模型之间的相对合理性。 采用国际上各地震研究机构在震后各自得出的不同的有限断层模型作为海啸源, 使用基于二维浅水波方程的海啸传播模型对2011年日本东北地震海啸的传播过程进行模拟, 以海啸模拟所得到的沿岸浪高分布、 平均波高、 最大波高等与实际观测值相比较, 进而判断由各有限断层模型所计算得到的海啸中哪个结果与实际的海啸情况更为符合, 由此推断断层模型的相对合理性。     

Numerical Study on the Effect of the Manila Seismic Tsunami on the Guangdong Coast——The Nonlinear Effects of Tides and Tsunamis

The coupling numerical model between astronomical tide and tsunamis was built based on the data of the COMCOT model, which was verified by the Japan "3·11" tsunami. The tsunami source of the Manila seismic tsunami was designed and computed to analyze the risk of tsunami which will happen in the Guangdong coast. According to the results, the maximum quantity of water increasing and the time of the tsunami arriving at the Guangdong seacoast were calculated. The coupling simulation between astronomical tide and tsunamis has significant meaning for evaluating the risk and early-warning of tsunamis in the Guangdong coastal area.     

华东沿海地震海啸模拟

利用数字地震资料及海洋地震地质基础数据, 基于Matlab平台在Windows系统下重新编译Philip liu等人编写的海啸模拟源程序, 将分层静态位移解结果与已建立的海啸传播初始场快速融合, 用交错网格蛙跳差分方法求解笛卡尔坐标系下非线性浅水波方程, 模拟华东沿海地区地震海啸传播过程, 对华东沿海地区可能遭受海啸袭击的危险做出评估, 结果显示华东沿海地区是发生地震海啸影响较弱地区。     

宽频带海底地震仪的地震重定位对马尼拉俯冲板片形态的约束

将宽频带OBS用于海底天然地震长期观测,在国内尚处于实验阶段.2015年在马尼拉俯冲带北段开展了为期6个月的宽频带海底天然地震观测试验.根据回收的1台海底地震仪（OBS04）与国际地震台网的718台陆地地震台站,共记录到7562个P波走时和5002个S波走时数据,利用Hyposat地震定位方法,对马尼拉俯冲带北部（119°E—123°E,19°N—22°N）在2015年8月至2016年2月期间的264个地震进行了重定位.地震重定位的结果及定位误差分析表明,在海域布设的OBS04台站让地震观测的空间分布更为合理,提高了地震定位精度;重定位后的震中分布更为集中,与地质构造吻合良好;浅部的地震活动较为活跃,分布密集,与浅部断层发育有关;重定位后的4条震源深度投影剖面,从不同角度较好地约束了俯冲板片上边界的板片形态,板片倾角在浅部0~30 km区间约为10°~22°,随着深度的增加,俯冲板片逐渐变陡,在深度120~180 km处倾角约为41°~58°.该项研究为马尼拉俯冲带北段的板片形态提供了重要约束,而且为今后长期天然地震观测提供了重要而宝贵的经验与借鉴.

     

Numerical Simulation of Earthquake Nucleation Process and Seismic Precursors on Faults

To understand precursory phenomena before seismic fault sliP,this work focuses onearthquake nucleation process on a fault plane through numerical simulation.Rate and statedependent friction law with variable normal stress is employed in the analysis.The resultsshow that in the late stage of nucleation process:(1)The maximum slip velocity ismonotonically accelerating;(2)The slipping hot spot(where the slip rate is maximum)migrates spontaneously from a certain instant,and such migration is spatially continuous;(3)When the maximum velocity reaches a detectable order of magnitude(at least one orderof magnitude greater than the loading rate),the remaining time is 20 hours or longer,andthe temporal variation of slip velocity beyond this point may be used as a precursoryindicator;(4)The average slip velocity is related to the remaining time by a log-log linearrelation,which means that a similar relation between rate of microseismicity and remainingtime may also exist;(5)when normal stress variation is taken int     

地震海啸在东海大陆架上传播过程的数值模拟研究

在东海潜在震源区冲绳海槽假定了五个震源点,根据Steven地震海啸地震参数经验值作为初始条件,分别考虑6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0级地震条件下的30个震例,采用数值模拟的方法,对海啸在东海传播过程进行情境分析,特别是对上海沿岸地区可能会遭受的海啸灾害做了较为精细的研究.结果发现:小于8.0级的震例对上海地区几乎不会造成影响;8.0级震例只有最北端震源点震例会对上海地区有明显影响;8.5级以及9.0级震级基本上均会对上海沿岸地区造成较大的影响.特别是冲绳海槽北段9.0级震例可能会对上海沿岸局部地区造成危害,最大波高可达3.9m.     

基于地震作用和场地影响确定广东省设计地震动参数

在对《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》和《建筑工程抗震性态设计通则(试用,CECS 160:2004)》研究的基础上,根据广东地区的场地和地震作用特点,确定出了广东省甲、乙、丙类建筑不同设防水准的地震动峰值加速度,以及广东省91个城镇的特征周期分区值,为广东省建筑物抗震设计提供了更加可靠的地震动参数。     

基于广义帕累托分布的马尼拉海沟俯冲带地震危险性估计

选取马尼拉海沟俯冲带作为潜源区, 基于广义帕累托分布, 通过对一定时段内超过某一阈值的震级数据进行拟合, 建立该潜源区地震危险性估计模型, 估计强震重现水平和震级上限, 并对估计结果的不确定性进行了分析, 得到马尼拉海沟俯冲带震级上限为9.0级, 10 a、 50 a、 100 a、 200 a马尼拉海沟俯冲带的震级重现水平期望值分别为7.1级、 7.6级、 7.7级、 7.9级。     

马尼拉海沟俯冲带热结构的模拟研究

俯冲带热结构的数值模拟研究是对地表观测研究的重要补充,也是验证地球动力学模型的重要方法.本文沿马尼拉海沟俯冲带东火山链(EVC)和西火山链(WVC)各取一条剖面,依据地质、地球物理条件,进行了有限元热模拟计算.计算过程中,分析了摩擦和剪切热对俯冲带热结构的影响,模拟了EVC和WVC两条测线下俯冲带的热结构,并结合岩石学实验结果预测了俯冲板块发生脱水和部分熔融的位置.模拟结果表明,在100 km深度处,考虑摩擦和剪切热时,俯冲板块表面的温度约为865 ℃;而不考虑摩擦和剪切时,俯冲板块表面的温度仅为770 ℃,二者温差可达95 ℃.在相同深度处,考虑摩擦和剪切热时,在EVC和WVC测线下俯冲板块表面的温度分别为865 ℃和895 ℃,俯冲洋壳底部温度分别为560 ℃和605 ℃.俯冲板块表面少量矿物开始脱水的深度小于50 km,但大量脱水和部分熔融主要发生在深度100 km左右,这与地表观测的火山活动位置一致.     

马尼拉俯冲带北段增生楔前缘构造变形和精细结构

马尼拉俯冲带是南海的东部边界,记录了南海形成演化的关键信息,同时也是地震和海啸多发区域.本文利用过马尼拉俯冲带北段的高分辨率多道地震剖面,分析了研究区内海盆和海沟的沉积特征,精细刻画了区内增生楔前缘的构造变形、结构以及岩浆活动特征.研究区内增生楔下陆坡部分由盲冲断层、构造楔和叠瓦逆冲断层构成,逆冲断层归并于一条位于下中新统的滑脱面上,滑脱面向海方向的展布明显受到增生楔之下埋藏海山和基底隆起的影响;上陆坡的反射特征则因变形强烈和岩浆作用而难以识别;岩浆活动开始于晚中新世末期并持续至第四纪.马尼拉俯冲带北段增生楔的形成时间早于16.5 Ma,并通过前展式逆冲向南海方向扩展;马尼拉俯冲带的初始形成时间可能在晚渐新世,而此时南海海盆扩张仍在持续.南海东北缘19°N-21°N区域为南海北部陆坡向海盆的延伸,高度减薄的陆壳的俯冲造成马尼拉海沟北段几何形态明显地向东凹进.