唐山大震前后震区构造应力场的光弹性模拟实验

本文根据唐山震区的地质构造模拟制作光弹模型,以N60°E方向加压进行唐山震前应力场的光弹性模拟实验。用打孔的方法模拟强震的应力释放。实验结果表明:1.在N60°E方向压缩时,唐山—丰南一带、滦县、野鸡坨和卢龙等地区是最大剪应力集中区,与唐山7.8级、滦县7.1级地震及强余震的震中分布基本吻合。说明唐山大震及余震的发生是近东西向压应力场作用的结果。2.当唐山7.8级地震应力释放后,震前具有高应力背景值的其它地区,应力进一步加强。说明唐山地震的发生导致了应力场的重新调整,增强了强余震发震的动力条件。3.实验结果证明,在断裂带两侧、端部或几条断裂的复合部位,其主应力方向与区域应力场的总体方向比较,大致有10°～25°的偏转。强震的应力释放导致震中区附近的主应力方向与震前相比也发生约10°～20°的偏差。     

1998年11月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,1998年11月首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震23次,其中ML≥3.0地震6次,震级最大的是11月3日10时41分发生在滦县的ML 4.0地震(见表1).本月地震频度明显高于上月,震中主要分布在唐山余震区、首都圈西北部,地处华北平原地震带的河间、大城,地震活动有所增强.其它地区较为平静.     

唐山大震及其前后的地震活动

1976年7月28日北京时间03时42分56秒河北省唐山市区(东经118°11′;北纬39°38′)发生7.8级地震,震中烈度达十一度。当日18时45分37秒于附近的滦县商家林(东经118°39′;北纬39°50′)又发生7.1级地震,震中烈度达九度。本文简述唐山地震参数的测定及其发震的地质背景,并对大震前本区较大范围内地震活动的某些异常特征,如围空区、密集—平静、b值下降及条带状的空间分布等进行了一些讨论。根据大震时的地面断裂走向、P波初动图解、大震前后的垂直形变以及余震位置分布等资料推测,7.8级地震可能是北东走向的断层以走滑为主的右旋滑动结果。7.1级地震可能是近南北走向的滦河断层受北东向断层牵动发生的水平左旋运动。文中还从唐山余震时空分布特点出发,讨论了震源的破裂过程及其对余震发展的影响。并指出唐山大震的发生时间可能与当天的天文条件有关     

1998年10月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,1998年10月份首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震15次,其中ML≥3.0地震3次,震级最大的是10月16日22时唐山ML≥3.1地震(见表1).本月地震频度明显低于上月.震中主要分布在唐山余震区、首都圈中部及山西带的西北部,其他地区较为平静.     

1999年7～8月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,1999年7月首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震20次,其中ML≥3.0地震4次(见表1).7月25日01时发生在唐山的ML 3.7地震是本月最显著的事件,本月地震频度与上月相比,明显增强,震中主要分布在首都圈西部和唐山余震区,中部相对较为平静.     

1992年7月份华北地区震情概况

华北(33°—42°N,111°—125°E)范围内,1992年7月份共发生8次M_L≥3.0地震,其中最大的一次事件是1992年7月22日的宁河M_L4.9地震。本月地震活动强度比上月有所增强,但主要属于唐山余震区的起伏活动,请见下表。     

唐山地震的震源过程——可能存在的障碍体

本文根据唐山主震、强余震震源参数、强余震迁移规律以及地面破坏分布等多方面资料,论证唐山地震障碍体的存在,给出了宁河、滦县—卢龙断层面上障碍体的大致位置.并用障碍体模式对唐山连发式强震的震源过程进行了讨论.笔者认为,唐山主震即是主震断层面上的障碍体破裂所致.主震断层的破裂传播在宁河、滦县—卢龙受阻于障碍体而终止,在这两处形成新的应力集中区.这两个应力集中区在障碍体的阻挡和主震区的挤压下产生两次最大强余震.     

1999年3月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,１９９９年３月份首都圈地区（３８．０°～４１．０°Ｎ,１１３．０°～１２０．０°Ｅ）共发生ＭＬ≥２．０地震１２次,其中ＭＬ３．０地震１次（见表１）。本月地震频度与上月相比有所降低,主要是由于唐山余震区地震减...     

1999年6月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,1999年6月份首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震16次,其中ML≥3.0地震1次(见表1).6月14日22时发生在钱营的ML3.0地震是本月最显著的事件.本月地震频度与上月相比,明显减少.震中主要分布在首都圈西部和唐山余震区,中部相对较为平静,应县地震已明显减少.     

2000年4月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,2000年4月份首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震18次,其中ML≥3.0地震1次(见表1),4月27日22时51分发生在丰南的ML 3.0地震是本月最显著的事件.本月地震频度略高于上月,震中主要集中在唐山余震区和首都圈西部,首都圈中部地震频度较低.     

1999年12月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,1999年12月首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震28次(见表1),其中ML≥3.0的1次.12月21日01时13分发生在滦县的ML 3.2地震是本月最显著的事件.大同地震余震已衰减到较低的水平,因此,本月地震频度明显降低.震中主要分布在首都圈西部,首都圈中部及东部地区地震频度较低.     

唐山地震序列应力触发的粘弹性力学模型研究

根据前人对唐山地震破裂分布、地壳波速和粘性结构的研究,考虑局部应力场、孔隙流体压力和断层附近软介质的影响,计算了唐山地震产生的,投影到后续大余震断层面和滑动方向上的库仑破裂应力变化。结果表明,随后发生的滦县地震和宁河地震均发生在唐山地震产生的库仑破裂应力变化为正的区域。为研究唐山地震、滦县地震和宁河地震对后续小震的触发作用,根据前人对该地区构造应力场和地震破裂分布的研究,假定构造应力量值为10 MPa,求得了震源附近各处可能的小震震源机制。将上述3次地震产生的应力变化投影到可能的小震破裂面和滑动方向上,发现唐山地震、滦县地震和宁河地震产生的正库仑破裂应力变化的ldquo;蝴蝶rdquo;形分布与后续小震发生的空间分布具有较好的一致性,95%的余震发生在库仑破裂应力变化增加的区域,说明唐山地震序列中前面的大震对后续小震的发生起到了调制作用。该研究结果对大震后余震的危险性快速评估具有一定意义。如果大地震发生后能够快速确定详细的破裂分布和震源区域详细断层及滑动特性资料,本文方法可用来预测未来大余震的发震位置。      

2004年8月首都圈地区M_L≥2.0地震动态

根据中国地震局地震预测研究所提供的资料,2004年8月首都圈地区(380°～410°N,1130°～1200°E)共发生ML≥20地震11次,无ML≥30地震(见表1)。2日03时35分河北省唐山和18日02时19分天津市宁河ML24地震是本月显著的事件。首都圈本月地震活动频次略低于上月,处于中等水平,能量释放处于中等偏低状态。震中主要分布在恒山北麓断裂带、蔚广盆地南缘断列带北侧、东北旺小汤山断裂带与黄庄高丽营断裂带之间、唐山断裂带与滦县东亭断裂带之间,以及唐山断裂带西南端和渤海湾中的隐伏断裂带上,而8月10日河北省涞源地震并未落在已知的断裂带上,距最…     

1976年唐山7.8级地震震区现今地震震源机制分析

利用首都圈数字地震台网记录,采用双差定位法对1976年唐山地震震区近年来发生的中小地震重新定位,获得1998个高精度结果,据此将震区划分为中、东、西3个分布特征不同的区.唐山7.8级主震所在的中区南部地震分布走向NNE,主震震中北部转为NE向;滦县7.1级余震所在的东区地震分布呈"丁"字形;宁河6.9级余震所在的西区地震分布没有明显优势方向.反演得到198个地震的震源机制解,对进一步划分的5个子区分别给出平均解的应力轴取向,并结合震源位置讨论了唐山地震序列的震源构造.     

京津唐地区地壳结构与强震的发生──I．P波速度结构

用１９８４－１９９１年发生在京津唐地区（３７°－４１°Ｎ，１１２．５°－１２０°Ｅ）的２５０５个地震的２２２３４条Ｐ波到时进行的层析成像，揭示了地震活动性与速度图像间的联系：１．公元１０００年以来该区强震震中在上地壳的投影大多分布在高速块体内或高速块体与低速块体相交地带，偏高速体的一侧．２．唐山地震和三河－平谷地震所处的构造背景相似，均未依傍大断层，处在介质速度变化剧烈部位．３．宁河与唐山、滦县分别位于规模大小、位置深浅不同的两个不同的高速块体处，可以解释唐山地震序列震源深度分布东北浅西南深的总体特征．４．唐山地震可能是由一条北西向的地下隐伏断层扩展的结果．     

用形变资料反演1976年唐山地震序列的破裂分布

1976年唐山发生了7.8级地震,相继又发生了两次大余震——滦县7.1级地震和宁河6.9级地震.地震发生在观测条件比较好的地区,水准测量和三角测量测得了地震的同震位移场.本研究采用原始水准测量数据,而不是采用根据水准数据处理的地面沉降图像,和三角测量数据反演了该地震序列的破裂分布.模型构建中考虑了滦县地震和宁河地震的断层形态和大小.结果表明,唐山地震主震断层有明显的右旋走滑性质,最大走向滑动错距>6 m,位于断层南段,北段的走滑分量明显小于南段.主震总地震矩达2.58×10²⁰N·m,与地震波反演得到的地震矩的量级相当;滦县地震断层总体表现为左旋正断层,释放地震矩达4.95×10¹⁹N·m;宁河地震断层总体表现为右旋正断层,释放地震矩达3.94×10¹⁹N·m,比地震波反演的地震矩大一个量级.据此可以推测唐山地震的无震滑移主要发生在宁河地震断层的西部上,滑动性质以正断层为主.该结果对于唐山地震序列后的动力学演变过程及余震发生机理有一定参考.     

2000年1～2月份首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,2000年1月份首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震18次,其中ML≥3.0地震2次(见表1),1月17日18时43分发生在唐山的ML 3.8地震是本月最显著的事件.大同地震余震继续衰减,因此,本月地震频度明显降低.震中主要分布在首都圈西部,首都圈中部及东部地区地震频度较低.     

1976年唐山强震群震后库仑应力演化及其与2020年古冶5.1级地震的关系

采用能够综合协调长期变形和震后短期变形的Burgers流变模型,模拟了1976年唐山强震群引起的震后形变场以及同震和震后库仑应力变化。结果显示:1976年唐山强震群中主震的两个破裂面以及滦县和宁河两次强余震均对2020年古冶5.1级地震表现为库仑应力加载。岩石圈粘弹性松弛效应引起的库仑应力变化显示,震后15年前后,库仑应力演化状态呈现显著的差异性:震后15年内,库仑应力变化剧烈;而震后15年后,库仑应力呈现缓慢的稳定增加状态。该过程与唐山强震群余震区地震活动过程相似,可能暗示1976年唐山强震群余震区应力调整过程已基本稳定。     

2004年9月首都圈地区M_L≥2.0地震动态

根据中国地震局地震预测研究所提供的资料 ,2 0 0 4年 9月首都圈地区 ( 38 0°～ 4 1 0°N ,1 1 3 0°～ 1 2 0 0°E)共发生ML≥ 2 0地震 1 2次 ,ML≥ 3 0地震 1次 (见表 1 )。8日 1 2时 4 8分河北省唐山ML3 1地震是本月显著的事件。首都圈本月地震活动频次略高于上月 ,处于中等水平 ,能量释放处于中等偏低状态。震中主要分布在恒山北麓断裂带东北段、系舟山北麓断裂带以东、大陈东断裂带西南延长线上、唐山断裂带、滦县 东亭断裂带以及宝坻断裂带上。表 1　 2 0 0 4年 9月首都圈地区ML≥ 2 0地震序号发　震　时　刻年月日时分秒震…     

2004年2月首都圈地区M_L≥2.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料,2 0 0 4年2月首都圈地区(38 0°～4 1 0°N ,1 1 3 0°～1 2 0 0°E)共发生ML≥2 0地震1 5次,无ML≥3 0地震。1 0日1 3时55分唐山ML2 9地震是本月显著的事件。首都圈本月地震活动频次略低于上月,仍处于中等偏高水平,能量释放处于中等状态。震中分布在唐山与滦县东亭断裂带之间,其他地震的震中分布在东北旺小汤山断裂带、南口山前断裂带、怀安盆地南缘断裂带西部和怀安盆地北缘断裂带之北,基本上沿着燕山地震构造带排列。表1　2 0 0 4年2月首都圈地区ML≥2 0地震序号发　震　时　刻年月日时分…