基于同震库仑应力变化的汶川地震余震频次研究

在计算同震静态库仑应力变化的基础上,基于速率-状态摩擦定律及与同震静态库仑应力变化相关的余震频次估计方法,研究了汶川地震余震区及附近不同区域内与汶川地震同震静态库仑应力触发相关的"直接"余震频次。结果显示,主震破裂带尤其是主震破裂带南段的"直接"余震频次明显低于实际情况,其原因在于同震库仑应力变化导致的主震破裂面上应力水平的降低。研究结果还显示,汶川地震同震库仑应力变化对余震活动持续时间的影响与震级下限有关。对ML4.0以上余震,持续时间约为震后15~16个月;对ML3.5以上余震,接近60个月。在上述时段内,与同震库仑应力变化相关的"直接"余震占全部余震的比例为44.7%~48.6%。这表明,即使在同震库仑应力变化的"有效"作用时段内,主震破裂面上也大约有50%的余震活动不是缘于同震库仑应力变化的影响,这可能与震后余滑及粘弹松弛等时间相关因素的影响有关。     

芦山M_S7.0地震与Northridge M_W 6.7地震地表变形场对比研究

2013年四川芦山"4·20"M_S7.0地震和1994年美国Northridge M_W6.7地震的近场同震位移均表现出破裂未达地表的特征,利用1999~2007年GPS资料对比分析了2次地震的震前变形特征与同震位移的关联性。结果显示,芦山震源区存在较为显著的挤压应变积累(挤压应变率方位角约为284°),沿芦山地震破裂节面剪切变形不明显;芦山地震的同震位移场表现为逆冲兼少量左旋特征,反映了整个孕震周期的应变积累特性,可能表明震前10余年的观测并不能代表整个孕震周期特征。Northridge地震前,地表变形表现为右旋-挤压特征,同震以逆冲破裂为主,近场表现出类似"圆屋顶形"的东西两侧水平运动和垂直向上运动,GPS观测到的震前变形与同震释放的变形存在一定程度的不一致性。相同震中距测点结果表明:Northridge地震的同震地表位移幅度明显大于芦山地震,前者震前挤压应变积累速度显著大于1999~2007年芦山地震震源区的应变积累背景。     

汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震响应特征分析

统计了汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震变化的幅度参数（最大振幅、阶变量）和时间参数（最大振幅时刻,同震持续时间）,以及邻近的陡河台记录的地震波的体波和面波的到时．计算分析了同震参数与震级（ML,MS和MW三种震级）、井-震距、震源深度的相关方程及同震参数间的相关关系．结果表明,同震变化量与MS震级的相关性最好,与震源深度和井-震距相关性较弱;同震最大幅度与同震阶变量、同震持续时间相关性很高,水位同震振荡和阶变均来自地震波引起的动应变;水位同震振荡的最大振幅发生在S波至瑞利波时段,水位同震响应是地震波与水文地质环境等多种因素共同作用的结果．      

气汞的第一个同震效应记录

利用杭州超距科技有限公司最近研发的ATG-6138型测汞仪在云南省弥勒井气汞(Hg)观测中记录到尼泊尔8.1级地震的同震效应。这是中国气汞观测的第一个同震效应的纪录。这一事实表明了进一步提升地震地下流体化学量观测仪器的观测精度与采样率,有可能记录到固体潮与同震效应等更多的地壳动力作用信息,从而进一步提升其地震前兆监测能力。     

腾冲地震台观测井水位同震响应特征分析

以2008—2017年腾冲地震台井水位记录的同震响应事件为研究对象,系统分析该井水位的同震响应特征,结合井孔地质背景条件,对同震响应机理进行初步探讨。结果表明:腾冲地震台井水位同震响应能力随着震级增大而逐渐增强;因井震距不同,同震响应主要表现为近震阶降—复原型和远震振荡型变化;同震响应幅度随震级增大而增大,随井震距增大而减小,且水位同震变化受震级与井震距的影响力基本相当;震级越大,同震响应持续时间越长;发生井水位同震响应的地震分布具有明显区位型特点。分析认为,振荡型同震响应机理与面波作用有关,阶降—复原型同震响应机理可能与腾冲地震台观测井所处地质构造有关。     

汶川地震在北京地区的形变同震响应

2008年5月12日四川汶川发生8.0级巨大地震。在这次大地震中,除压磁应力观测手段外,北京地区的钻空、倾斜、伸缩、断层、沙层、体应变等形变分值或秒值采样仪器记录到不同程度的同震响应。为了分析同震响应的表现形态及变化特征,系统搜集、整理和归纳了该地震引发的北京地区数字化同震响应信息。实际记录与分析结果表明,各类形变资料均出现不同幅度的形变震荡波,且不同仪器记震能力差别很大,验证了"九五"、"十五"和奥运保障新安装的数字化形变仪器的可靠性与灵敏性等问题。     

气汞的第一个同震效应记录

利用杭州超距科技有限公司最近研发的ATG-6138型测汞仪在云南省弥勒井气汞（Hg）观测中记录到尼泊尔8.1级地震的同震效应。这是我国气汞观测的第一个同震效应的纪录。这一事实表明了进一步提升地震地下流体化学量观测仪器的观测精度与采样率,有可能记录到固体潮与同震效应等更多的地壳动力作用信息,从而进一步提升其地震前兆监测能力。     

gPhone重力仪和VP宽频带倾斜仪同震响应对比

利用莆田台gPhone重力仪和VP宽频带倾斜仪记录到的地震进行同震响应特征对比分析,结果表明：(1)同震响应延迟时间同震级呈负相关、同震中距呈正相关,同震响应持续时间、波幅的变化主要取决于震级,同震中距没有必然联系;(2)重力仪记录到同震响应地震事件个数多于宽频带倾斜仪,从同震响应持续时间、波幅变化等同震响应特征看,重力仪的记震能力优于宽频带倾斜仪,但二者同震响应延迟时间没有差异。     

模拟研究证实岩石的应力变化是“慢地震”发生的机理所在

Nature Geoscience(2013年第6期)发表了由美国国家科学基金会(NSF)和德国科学基金会(DFG)共同资助的有关新的地震形式"慢地震"研究的最新进展。慢地震通常会持续数分钟而非短短几秒钟,由于技术和研究手段所限,慢地震现象直至近5~10年才受到关注。慢地震由断层的缓慢滑动引起,介于断层稳定蠕动和破坏性地震发生之间。新的观测结果显示,断层     

断层垂直形变对强远震的响应

利用新型断层形变三维观测系统的垂直向观测结果, 研究了两年以来7.0级以上强远震在非发震断层上的同震响应特征. 结果表明,非发震断层体垂直向同震形变的延迟时间、 同震位移最大振幅、 振动持续时间等特征与地震震级、震中距等之间存在密切联系. 断层体垂直向同震形变延迟时间与震中距线性正相关,发生地震同震形变的响应速度约为5.5km/s,反映了在上层花岗岩地层中面波的传播速度;同震位移最大振幅和震中距的对数、 震级之间具有明显线性关系,震级越大,同震位移的最大振幅越大;地震震级是断层体垂直同震形变振动持续时间的主要影响因素,震级越大,同震形变振动持续时间越长. 根据断层仪观测数据推算得到的断层体垂直向同震形变延迟时间、同震位移最大振幅、振动持续时间的经验计算公式,对于地震同震形变研究具有一定意义.      

丹东台数字潮汐形变DSQ水管仪同震响应分析

通过对丹东台数字潮汐形变DSQ水管仪观测资料整理,提取典型震例的同震,分析研究其同震响应特征,探寻丹东台水管仪同震响应参数与地震三要素的关系,同时,对近年来地震产生的潮汐形变典型同震变化进行分析、对比,总结形变观测同震响应特征。     

基于形变观测分析2011年日本9.0级地震与断层运动间关系

2011年3月11日日本发生9.0级地震,本文以此次地震的震间、同震和震后形变观测为约束,依据不同时段断层运动空间分布特征分析日本海沟地区强震与断层运动间关系.震间日本海沟地区,断层运动闭锁线深度约为60km,闭锁线以上从深到浅依次为断层运动强闭锁段、无震滑移段和弱闭锁段.由同震位错反演结果,2011年日本9.0级地震同震存在深浅两个滑移极值区,同震较浅的滑移极值区(同震位错量10~50m,深度小于30km)震间为断层弱闭锁段;同震较深的滑移极值区(同震位错量10~20m,深度在40km左右)震间为断层强闭锁段;而在两者之间的过渡带同震位错相对较小,震间断层运动表现为无震滑移.震后初期断层运动主要分布在在闭锁线以上的同震较深滑移极值区,而同震较浅的滑移极值区能量释放比较彻底,断层震后余滑量相对较小.依据本文同震和震间断层运动反演结果,震间强闭锁段积累10m同震位错需要100多年时间,与该区域历史上7级地震活动复发周期相当;震间弱闭锁段积累30~50m同震位错约需要300~600年时间,与相关研究给出的日本海沟9级左右地震复发周期比较一致.在实际孕震能力判定的工作中,由于不同性质的断层段在同震过程中会表现更多的组合形式,断层发震能力判定结果存在更多的不确定性,但利用区域形变观测等资料给出震间断层运动特征的研究工作对于断层强震发震能力的判定具有非常重要的实际意义.     

云南地区水位、水温对尼泊尔Ms8.1地震的响应特征研究

通过统计2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震和5月12日MS7.5余震发生时云南地区水位、水温的空间分布、异常形态、变化幅度、起始和结束时间等远场响应特征,分析认为:同震响应主要集中在川滇菱形块体东南部、滇缅弧形块体东部和小滇西一带,即云南地区中西部;同井观测的水位、水温同震响应异常形态多样,单井同测项的同震响应异常形态具有一致性,与地震震级、震中距、方位无关;观测井的记震能力与观测仪器的分辨率、井孔含水层条件等有关,同震响应的异常幅度(ΔH、ΔT)与震级(M)、震中距(D)之间有一定的数量关系;近来云南区域地震活动整体呈现"平静—活动—平静"特征,小震活动有丛集特点,未来一段时间需注意滇西—滇西北和滇西南地区中强地震的危险性。     

福建省数字化水位水温资料的远场效应研究

以2003年以来全球12次M≥7.8级大震为例,从"一震多井"和"一井多震"两个不同的侧面,结合井孔的水文地质条件,依据水位同震异常变化的记录图形,分析福建省地下流体数字化观测网对不同方位的地震的远场效应。福建省数字化水位、水温资料对M≥7.8级大震产生远场效应所记录到的同震异常与震级、震中距、地震类型、地震所处的构造位置以及水点的水文地质条件等相关。     

2022年芦山MS 6.1、马尔康MS 6.0地震井水位、水温同震响应特征

基于全国地震地下流体台网数据,分析了芦山M_S 6.1、马尔康M_S 6.0地震引起的地下流体井水位、水温同震响应特征。结果表明,对于芦山M_S 6.1地震水位同震响应观测井数量较多,以上升变化为主,同震变化幅度较大;而对于马尔康M_S 6.0地震水位同震响应观测井数量较少,以振荡为主,变化幅度较小;2次地震引起的水位同震响应能力均强于水温测项,水温记录同震响应的前提是同井能记录到水位同震变化;2组地震引起的同震响应特征差异主要与震源机制解、台站分布密度、同震响应机理不同等有关。     

中国大陆M_S≥5.0地震年频次与M_S≥7.0地震发生之间的关系及显著性检验

利用中国大陆1930年以来的5级以上地震目录,以年为单位统计7级以上地震,只要某年发生了7级以上地震就视为"有震年",不区分该年发生了多少次7级以上地震,若某年没有发生7级以上地震就视为"无震年"。分析5级以上地震年频次与"有震年"或"无震年"之间的关系,利用χ2检验方法对其显著性进行检验。结果表明:①当5级以上地震年频次N>30时,其后第6年为"无震年",这个关系在2%的显著水平下通过显著性检验;②当5级以上地震年频次N≥24时,其后第6年或第9年为"无震年",这个关系分别在10%和2%的显著水平下通过显著性检验;③当N<10时,其后第6年为"有震年",这个关系在2%的显著水平下通过显著性检验。     

云南地下流体对尼泊尔8.1级地震的同震响应特征分析

统计云南地下流体对尼泊尔8.1级地震的同震响应情况,分析和总结了水位和水温数字化资料的同震响应特征。结果表明:尼泊尔8.1级地震对云南地区的影响较大,其流体宏观与微观动态有较显著的同震响应。水位与水温对该大地震的记震能力明显高于水氡和水质;不同井水位、水温同震响应最大振幅、持续时间相差很大,其变化形态水位以波动及阶升为主,水温表现为上升或下降—恢复;从主震与最大强余震的记录来看,震级越大,同震响应出现比例越高,且在同井中响应幅度越大,持续时间越长;同井不同仪器记录的同震幅度和持续时间不同;水温同震响应均出现在有水位同震响应井中,表明井水位与水温同震响应是密切相关的,且井水温同震响应多由井水位同震响应引起。     

青海钻孔应变映震效能研究

利用青海省6套YRY-4分量钻孔应变仪2007—2015年的观测资料,将该地区符合扫描范围的地震从震前异常和同震特征两方面进行研究。结果显示:湟源、德令哈分量钻孔应变差应变曲线地震前大多有短期超差异常;分量钻孔应变仪的同震响应幅度与震级、震中距都有关。同一地震,多台仪器多数情况同震响应幅度与震中距成反比,少数成正比;一般单台仪器同震响应幅度与地震震级成正比关系,震级越大同震响应幅度越大;分量钻孔应变仪的同震响应延迟时间大多与地震震中距成正比,震中距越远同震响应延迟时间越长;分量钻孔应变仪同震响应持续时间与震级基本成正比,震级越大同震持续时间越长。     

门源M_S 6.4地震形变同震响应特征分析

整理2016年1月21日1时13分青海门源M_S 6.4地震数字化形变观测资料,分析此次地震同震响应记录,重点研究地倾斜同震响应随空间的变化特征。结果发现:地倾斜同震响应与地震台站位置有关,对于不同台站,同震响应具有不同的变化形态。统计认为,同震响应曲线形态具有的优势指向对发震断层走向具有一定指示意义。     

昆仑山口西M_S 8.1地震同震影响场的数值模拟

根据野外调查得到的地震破裂以及同震位错分布,利用三维有限元模型研究了昆仑山口西MS8.1地震的同震位移场和同震应力场的分布,讨论了震后地震活动与同震应力场变化的关系。模拟的MS8.1地震同震位移场显示,东昆仑断裂带南北两侧的同震位移衰减程度存在差异,断裂带南部的同震位移衰减大于北部同震位移的衰减;同震应力场研究结果则表明,MS8.1地震的同震最大剪切应力主要集中在东昆仑断裂带的周边地区,最大剪切应力等值线沿断裂带密集分布,形成了高梯度带。MS8.1地震的发生使青藏活动地块区的地壳应力发生了剧烈的变化,可能导致研究区的地壳应力场得到松弛。库伦破裂应力的研究表明,昆仑山地震对其后发生的5次强余震有一定的触发作用,昆仑山口西MS8.1地震可能也触发了2003年的德令哈6.6级地震