断裂滑动速度对强震发生周期的影响——以东昆仑活动断裂带库赛湖断裂分段和西大滩断裂分段为例

2001年11月14日东昆仑断裂带库赛湖段发生8.1级大地震.事实上,库赛湖断裂分段大震的复发周期会受到其他分段运动行为的影响,尤其是临近的西大滩断裂分段.本文采用速度和状态依赖摩擦本构控制的一维弹簧滑块模型(BK模型)研究断裂分段滑动速度对强震复发周期的影响.以东昆仑活动断裂带库赛湖断裂分段和西大滩断裂分段作为实例进行研究,研究中将两断裂分段视为通过弹簧相连的滑块系统,其中模型参数的选择是以现有东昆仑活动断裂带库赛湖和西大滩分段的地质研究成果、历史地震和古地震资料直接给出,部分参数也采用了数值计算的方法.研究预测了两分段不同滑动速度对强震复发周期、断裂滑动速度及错动位移在未来0.5～0.6万年中随时间变化的影响.研究发现:在断裂分段之间的相互影响下,各断裂分段滑动速度与各段的强震发生周期没有规律性的关系;两断裂分段组成的系统中,某断裂分段滑动速度放慢(加快)会使该断裂分段未来强震发生的震级增大(减小),而对另外断裂分段的强震发生震级没有规律性影响;两断裂分段组成的系统中,某断裂分段滑动速度加快(放慢)会使另外的断裂分段在强震发生时错动的速度加快(放慢);同时,两断裂分段组成的系统中,某一断裂分段滑动速度上的变化对另一断裂分段强震复发周期的影响只有在较长时间跨度上才能体现.     

东昆仑活动带断裂库赛湖段破裂行为及影响因素的初步研究

On November 14, 2001, an extraordinarily large earthquake (MS8.1) occurred on the Hoh Sai Hu segment of the Eastern Kunlun Fault, in the northern Qinghai-Tibetan Plateau. The seismogenic fault, the Hoh Sai Hu segment, is a left-lateral fault with a high slip rate in geological history, with the average slip rate reaching(14.8±2.8)mm/a since the late Pleistocene. Different slip rates of the Hoh Sai Hu segment can affect fault motion in the future. Therefore, this paper analyzes the effect of different slip rates and different initial friction coefficients on the fault plane of the Hoh Sai Hu segment of the eastern Kunlun Fault on the rupture behaviors of the fault. In this research, we apply the single degree of spring block model controlled by the rateand state-dependent frictional constitutive laws. Using the fault dislocation model and based on ancient earthquake research, historical earthquakes data and the achievements of previous researchers, we obtained the parameters of this model. Through numerical simulation of the rupturing motion of the Hoh Sai Hu segment in the next 6500 years under different slip rates, we find that a faster annual slip rate will shorten the recurrence interval of the earthquake. For example, the earthquake recurrence interval is 2100a at a slip rate of 0.014m/a, which agrees with previous research, but, the recurrence interval will be 1000~1500a and 2100～2500a, corresponding to the slip rates of 0.018m/a and 0.008m/a, respectively. The fault slip rate has no regular effect on the coseismic slip rate and fault displacement in an earthquake. The initial friction coefficient on the fault surface has an effect on the earthquake recurrence interval. A smaller initial friction coefficient will lengthen the earthquake recurrence interval. At the same time, the smaller initial friction coefficient will lead to larger slip rates and fault displacement when earthquakes occur.     

中国大陆活动断裂的段破裂地震复发行为

为了考察中国大陆活动断裂带段破裂地震的复发行为,根据多轮回复发的地震资料定量分析了19个断裂段的地震历史．结果表明:这些断裂段的地震原地复发主要表现出：① 良好的准周期行为(约占9/19);② 时间可预报行为(约占12/19)．第1种行为的复发间隔内在不确定性为平均间隔的0.15～0.40,不同轮回事件的震级在平均震级0.5级之内变化．第2种行为的复发间隔内在不确定性大多为平均间隔的0.19～0.40,相继轮回事件的最大震级差可达1.7级．另外,少数情况下第1种行为可与第2种或者滑动可预报行为共存．     

活动断裂带的整体地震复发行为及其与分段地震复发行为的关系

利用中国大陆11条活动断裂带的地震资料,研究了板内活动断裂带整体的地震复发行为及其与单段的地震复发行为的关系．结果表明：由多个段落组成的活动断裂带的整体地震复发表现出成丛、完全随机和差的准周期3种行为,但以稀疏成丛行为为主,不同程度地表现出活跃期与平静期的交替;丛与丛之间以及丛内地震的时间间隔、丛的持续时间、地震次数和强度均是可变的;地震复发过程是非线性的,不存在强度 时间、时间 强度的相依性．然而,单个断裂段的地震复发过程要简单得多,并主要表现出准周期和时间可预报行为．本文还进一步揭示：断裂带整体地震复发过程中的丛主要是由不同断裂段在较短时期内的破裂传染作用造成的;沿断裂带破裂传染作用的程度、方向性可因不同轮回而变化,且传染似可跳过断裂带上不破裂的空区．     

断裂分段之间不同相互作用对断裂运动的影响

采用速度和状态摩擦本构控制的一维弹簧滑块模型研究断裂分段间相互作用对运动特征的影响,为研究东昆仑活动断裂带库赛湖段和西大滩段2个断裂分段之间的相互影响,采用由弹簧相连的2个滑块模拟断裂分段,通过弹簧滑块系统的动力学分析,将断裂运动性质的描述归结为一组微分方程,数值求解该微分方程组,最终得到断裂运动性质的参数,从而达到确定断裂未来强震复发周期的目的。通过位错模型计算、借鉴前人研究成果以及古地震资料确定模型相关参数。研究断裂分段在不同相互作用下的强震复发周期,模拟表明断裂间不同相互作用对地震复发周期和地震时断裂错动位移的大小没有规律性的影响;只是对地震发生时断裂错动的速度有明显的影响,作用强时,地震发生时断裂错动速度大;反之,地震发生时断裂错动速度小。     

山西1303年大地震破裂对相邻断裂段地震复发行为和影响

根据历史地震资料分析了山西断陷带中３个相连接断裂段的地震复发过程及其与１３０３年８组地震的联系。结果发现：１３０３年大地震破裂曾造成相邻断裂段上地震复发行为发生改变,其中,北邻断裂段的一次地震被提前了３００￣４００ａ发生,南邻断裂段的另一次地震则被推迟了约３００ａ发生,而１３０３年破裂过的一部分断裂面积可能长期处于较低的破坏应力下并以中强地震作调整性活动。在未受到１３０３年破裂影响的时期各断裂段的     

东昆仑活动断裂带东段古地震活动特征

东昆仑活动断裂托索湖——玛曲以东肯定那一带， 可据阿尼玛卿玛积峰为界再分为花石峡段和玛沁段两个在几何上不连续的段落. 两段在表征断层全新世活动特征的古地震事件方面有明显差异， 花石峡段的地震活动性明显高于玛沁段的地震活动性. 古地震研究表明， 花石峡段上3次强震活动相邻两次地震发生的时间间隔分别约为500 a和640 a， 玛沁段上最近两次古地震事件间大致有1 000 a左右的时间间隔. 根据断层平均滑动速率计算的花石峡段7.5级地震的平均复发间隔为411~608 a， 相对应的同震平均水平位错约为（5.75plusmn;0.57）m. 虽然玛沁段的地震活动性较弱， 但由于该段上最近一次地震事件离现在较为久远， 已经积累的应变能应该使我们对其未来地震危险性的分析有足够重视.      

内蒙大青山山前活动断裂带的地震破裂分段特征

沿内蒙大青山山前活动断裂进行野外调查及探槽开挖的研究结果表明 ,该断裂西部地段及东部地段的最新活动时期在全新世中期以后及全新世晚期以前 ;中部地段在全新世晚期强烈活动 ,公元 84 9年包头地震的地表破裂沿该段展布。大青山山前台地与断层陡坎分布、洪积扇类型及河流阶地断错等地貌特征、全新世晚期断裂活动范围、沿断裂带探槽开挖获得的古地震事件对比 ,以及现今中小地震震中分布表明 ,全新世晚期大青山山前断裂的活动以土左旗为界 ,该界以西全新世晚期断裂强烈活动 ,该界以东全新世晚期断裂活动不明显。全新世时期大青山山前断裂的活动显示了由东向西的迁移     

活动断裂的可变破裂尺度地震行为与级联破裂模式的应用.

初步揭示出中国大陆地区活动断裂的地震破裂尺度可变行为,即在同一断裂部分不同轮回的破裂规模是不同的,因而地震强度也随时间变化．这种变化的趋势不具必然性．根据定义的相对破裂规模,统计表明：两相继轮回的破裂规模相同的概率最小．当前一轮回的破裂规模为小时,后一轮回的趋于大的概率为0.48;当前一轮回的破裂规模为中时,后一轮回的趋于小和大的概率分别为0.69和0.25;当前一轮回的破裂规模为大时,后一轮回的趋于大的概率为0,而趋于小和中的概率分别为0.36和0.64．笔者引入并完善了级联破裂模式,用于描述同一断裂部分破裂尺度的可变性和复杂性．在总结已发生过级联破裂的走滑活动断裂基本特征的基础上,提出这类断裂的级联破裂分段的原则．作为应用举例,对川西安宁河断裂带的一部分进行了级联破裂分段,并进而评估了未来地震的可能强度以及其对应的概率．     

2001年11月14日昆仑山库赛湖地震(M_S8.1)地表破裂带的基本特征

震后野外考察表明 ,2 0 0 1年 11月 14日昆仑山库赛湖地震 (MS8 1)发生在青藏高原北部东昆仑断裂带库赛湖段上 ,发震断层具有高速率左旋滑动的基本特征 ,晚更新世晚期以来的平均滑动速率达 (14 8± 2 4 )mm/a ;地震地表破裂带沿库赛湖段西起布喀达板峰东缘 (91°0 8′E) ,向东经库赛湖北缘、青藏公路 2 894里程碑、玉珠峰南麓 ,东止于青藏公路东 70km附近 (94°4 8′E) ,地震地表破裂带沿N70°～ 90°W走向线状展布 ,全长约 35 0km ,由一系列走向N4 5°～ 5 0°E拉开状张裂缝、走向N6 0°～ 75°E张剪切裂缝、走向N80°W剪切裂缝以及隆起鼓包或开裂陷坑等斜列状组合而成 ,显示出纯剪切走滑的破裂特征 ,最大左旋水平位移 6m ;宏观震中位于昆仑山口西 80～ 90km附近的库赛湖东北角山麓地带 ,地震地表破裂带宽度 30 0m ,在库赛湖北岸至山麓地带的地震地表破裂带和由地震动或重力效应引起的次生破裂带总宽度可达 2km。库赛湖地震地表破裂的左旋走滑特征表明 ,青藏高原物质确实存在着向东的滑移或流动 ,东昆仑断裂带东部与库赛湖段斜列的东大     

影响断层带再活动的一些因素的实验研究

很多地震发生在活动断层上。但断层带是否活动并不是一成不变的。目前,在没有大量实测资料的情况下,我们往往还要推断哪些断层是易于活动的。实验与计算结果表明,影响断层再活动的因素为力的方向、力的大小,断层带厚度,断层带物质的力学性质等。这些结果将有助于我们推测活断层。     

阿尔金北缘断裂带东段活断层的初步考查与研究

1984年,作者对阿尔金北缘断裂带东段(甘肃省境内部分)进行了以古地震为主要内容的活断层考查和研究。野外工作历时两个半月,共测量断层崖剖面33个,釆得~(14)C样品20个,并且开挖了探槽,在古地震、断层几何、断层活动方式、活动强度以及滑动速率等方面获得     

河西走廊东部地区的大地电磁测深研究

本文给出了河西走廊东部地区十个大地电磁测深点结果。我们发现,在横穿走廊的方向上,地壳、上地幔的电导率分布发生了明显的横向变化,显示出某种带状特征。走廊盆地的下部地壳内存在一异常低阻层,其表面深度在45—50公里之间,电阻率为数个欧姆·米,厚度在5公里以内。讨论了横穿青藏高原东北缘和东缘上地幔第一个低阻层埋深的变化。并初步探讨了某些电性特征层的成因和作用。     

河西走廊东部地区的大地电磁测深研究

本文给出了河西走廊东部地区十个大地电磁测深点结果。我们发现,在横穿走廊的方向上,地壳、上地幔的电导率分布发生了明显的横向变化,显示出某种带状特征。走廊盆地的下部地壳内存在一异常低阻层,其表面深度在45-50公里之间,电阻率为数个欧姆·米,厚度在5公里以内。讨论了横穿青藏高原东北缘和东缘上地幔第一个低阻层埋深的变化。并初步探讨了某些电性特征层的成因和作用。     

阿尔金断裂东段断层泥特征及断层滑动方式

本文用扫描电镜、X衍射等方法对阿尔金断裂东段断层泥的特征、断层活动强度及断层滑动方式进行了研究,获得了如下结论: (1)阿尔金断裂东段的活动强度自晚更新世以后,由西往东逐渐减弱。(2)该断裂东段在第四纪以来至少发生过2—3次古地震事件。(3)全新世以来,该断裂的肃北至阿克塞一段以粘滑为主,而东边的巴个峡至昌马大坝之间断裂的滑动方式则为蠕滑。     

青海数字测震台网速报震级与量规函数的初步研究

对2010年至2012年青海测震台网速报地震震级重新量取,从震级偏差频次分布、量规函数、对单台震级的影响上作了定量统计和分析,给出了量规函数校正值.     

阿尔金断裂带东段地表破裂分段研究

对活动断层进行正确的分段有助于我们对地震造成断层的发生、发展过程有一个正确的认识。阿尔金断裂带是青藏高原北部的巨型左旋走滑断裂带 ,将青藏高原和塔里木盆地两大构造单元截然分开。通过对阿尔金断裂带东部青崖子—宽滩山的Spot数字化卫星影像资料进行详细的分析 ,结合研究区内的断错地貌和前人的古地震研究成果 ,对阿尔金断裂带东段进行了地表破裂性分段。将阿尔金断裂带东段青崖子—宽滩山分为 3段 :青崖子—芦草湾为阿克塞破裂段 ;芦草湾—北祁连山逆断裂为疏勒河破裂段 ;北祁连山逆断裂—宽滩山为宽滩山破裂段。其中阿克塞破裂段的最后破裂时间晚于 (5 2 4± 0 4 0 )kaB .P .,疏勒河破裂段最后破裂时间早于 (6 97± 0 5 3)kaB .P .,而宽滩山段的最后破裂时间估计晚于 5kaB     

蒙古阿尔泰东缘新发现的地震地表破裂带

阿尔泰构造带的活动断裂主要为NW—NNW向。按构造位置可分为阿尔泰西缘活动断裂带、阿尔泰中央活动断裂带和阿尔泰东缘活动断裂带。阿尔泰东缘活动构造带由科布多(Hovd)活动断裂带、哈尔乌苏湖(Har Us)活动断裂带2条大型右旋走滑活动断裂和中间的挤压盆地带构成。在2条走滑断裂带上,前人发现多处地震地表破裂带。通过对阿尔泰东缘构造带中南段地区的野外调查,在哈尔乌苏湖断裂带中段的Jargalant断裂、科布多断裂带南段的Tugen gol断裂上新发现地震地表破裂带。其中,沿Jargalant断裂地震地表破裂带长约50km,右旋位错量约4~5m,是一次规模大、活动较新的破裂事件。可见,在阿尔泰东缘活动断裂带的不同断裂段上均有保存较好的地震地表破裂,显示阿尔泰东缘是活动强烈的地震构造带