地震与地壳厚度变异带之关系

地震是地壳内某些特殊部位的岩石断裂快速传播事件的伴生现象,所谓“特殊部位”系指具备一定构造条件和岩石条件的场所,在一定的地应力场作用下,这种部位能够引起地应力集中及至地应力重复集中,并且存积畸变应变能,因此,研究和勘查现今地应力场作用下     

地震临震预测预报的地应力方法

地震的发生与地球自转和极移的惯性力的作用密切相关，在惯性力的作用下地壳岩石内产生应力应变。用四方位地应变传感器观测水平地应力应变变化规律和临震前兆信息－地应力应变剧烈变化和地壳岩石出现微观断裂滑移及微观弹塑性应变应变波群，再根据主压应力作用方向和地质构造断裂带分布情况作综合分析，可以在临震前１０￣７２小时内初步预报出地震的时间、方向、地点和震级。对于震中距４００公里内的中强地震预报对应率较高，根据     

原地应力测量在地震地质研究工作中的应用

原地应力测量是研究地壳应力状态的重要手段,在地震地质的研究工作中逐渐受到地球科学家的重视。本文介绍了近年来原地应力测量在地震区构造应力状态的研究、活动断裂带附近构造应力场特征和注水诱发地震的研究方面所取得的成果。     

川西地区地应力测量

地壳上各种构造现象是由于地应力作用的结果,开展地应力场的研究对地震预报、工程建设、矿山开采等具有重要的意义。研究地应力场概括起来有两个途轻:一是由地质的或地震的现象反演地应力场的作用;二是采取直接的或间接的方法进行地应力测量。地应力实地测量可以直接给出地壳中现今应力的大小和方     

岩石在不同温度下的形变蠕变和滞后

据岩石在地壳温度条件下的实验结果:只要循环加载,应力与应变便无单值关系。因为现代构造应力场是在时增时减地变化着,所以定点长期连续观测的地应力台站,不能根据地应变值来换算地应力,而需通过弹性选测法和应力平衡法来确定     

脆性岩石破裂的前兆变形和前兆应力降

地震的孕育过程与地壳中的应力变化和岩石变形密切相关。为了探讨地形变异常和地应力变化异常作为地震前兆的物理本质,开展相应的岩石破裂实验研究是必要的。 早在Kármán和Griggs开展岩石力学实验的时候,就已观测到一个现象,即在岩石发生脆性破裂的场合,主破裂并不发生在岩石的应力状态达到其峰值强度(最大承载     

利用岩石声发射活动性的应力履历效应估计地壳应力

引言 岩石的声发射活动性能够“记忆”岩石所受过的最大应力,这种效应称为凯赛效应。它是Kaiser,J.1953年在金属材料的拉伸试验中首先发现的。后来Goodman(1963)、金川忠等(1977)在岩石压缩试验中也证实了凯赛效应的存在。金川忠等(1978)认为,利用定向钻孔岩芯制备的定向试件声发射活动性的变化,可以确定地壳应力状态。这个应力状态与同一地点的套芯法和水压致裂法原地应力测量结果相比较,有可能估计测量地区应力状态的变化趋势。这对于判断天然断层的稳定性具有十分重要的意义。这个     

用地应力测值定性判别测区应力状态

应用钻孔法测量地壳中应力的相对变化,其中一个重要环节,就是通过元件测值变化计算测区应力的变化。这种定量计算需涉及若干力学问题,然而现有的一些地应力台站,在这些方面存在着不同程度的缺欠。针对这种情况,就需要一种定性判别测区应力的方法。 当前多数地应力台站,是根据材料的压磁效应测定元件电感值的变化以确定测区应力变化。而元件电感值的升降,直接取决于钻孔孔壁对元件两端的作用力。由于元件与孔壁间存     

有关震源体积的理论

构造地震形成的物理过程,一直是地震学家努力探索的课题.到目前为止,一般的概念是这样的:由于地球内部构造力的作用使地壳产生差异运动,于是地壳岩石发生应力和应变.     

应力作用对岩石磁性的影响

应力作用对岩石磁性的影响对于地震磁效应、磁性构造学、下地壳与上地幔物质磁性结构及陨石磁学研究等具有潜在的意义.本文对上世纪50年代以来,有关应力作用下,岩石(或磁性矿物)的磁化率及其各向异性、剩磁、磁滞特征和磁性(高温、低温)转换点等磁性特性的变化特征及影响岩石磁性对应力作用响应特性的主要因素进行了系统地总结.结果表明...     

震前构造应力异常的识别

地震是地壳介质受力作用而快速破裂的一种地壳运动形式,当地应力作用于特定结构的地壳介质时才能引起应力的局部集中,促成地震的孕育和发生。苏联格佐夫斯基(1973)等人认为,构造应力场是随时间变化的。固体潮、地震及地壳的现代缓慢运动都是这种变化的间接显示标志。岩体力学应力变化的记录可以提供关于引起现代地壳运动的这些力的直接信息。因此,探索地壳中的应力状态,对于地震科学的研究具有重要意义。近几年来,在地震测报工作中,对于震前出现的可能与地震有关的地应力现象的研究有了较大的发展,并积累了大量的观测资料。从地震预报的观点出发,对于这些资料,首先要     

深切峡谷地区地壳浅表层地应力状态变化分析

本文以三峡水库引水工程秦岭特长隧洞水压致裂地应力测量为例,在野外地质调查、室内超前预测分析、现场和室内测试等的基础上,对深切峡谷地区地壳浅表层地应力状态进行了系统分析,结果表明深切峡谷地区地壳浅表层分为应力降低区、应力增高区和原始应力区,原始应力区（即构造应力面）的深度大致等于地应力测点周围山体和沟谷之间的相对高差.     

中国大陆现今地应力场黏弹性球壳数值模拟综合研究

中国大陆现今实测地应力场的状态与板块构造环境、活动断裂带分布、地形地貌以及地壳结构呈现一定相关性. 在中国大陆西缘,印度洋板块与欧亚板块陆发生陆碰撞,在中国大陆东缘,菲律宾海板块、太平洋板块俯冲到欧亚板块之下. 中国大陆内部被大型活动断裂带分割为多个块体,各个块体的地壳结构和厚度呈不均匀分布,地形地貌起伏具有很大的差异. 笔者以中国大陆块体模型为基础,把板块构造作用和重力势作为主要影响地应力状态的两个主要要素,在现今活动构造、GPS和实测地应力等成果的约束下,利用线性黏弹体球壳有限元模拟分析了中国大陆现今地应力场的分布特征和控制因素. 结果表明: (1)构造应力场总体上呈现出西部挤压,东部拉张的特征,印度板块与欧亚板块的持续碰撞形成了青藏高原及其周缘的挤压性质的构造应力场,而东部菲律宾板块与太平洋板块的俯冲形成了黄海、东海和环渤海区域的拉张性质的构造应力场,中间为拉张环境和挤压环境的过渡,最大主应力的方向受到板块构造环境和活动构造分布的控制;(2)重力的影响主要体现在地形梯度大和地壳厚度结构变化大的地壳浅部区域,在藏南、滇西北局部地区的地壳浅部由于受到重力势控制,呈现为张性应力场,在塔里木地区由于重力势引起的应力场与构造应力场同为挤压性质,因此该区的挤压强度得以增加;(3)中国大陆浅部地应力场的状态主要受到区域板块构造环境、块体边界活动构造带的展布和地形的控制,总体上以南北构造带为界,西部以较强的压性构造环境为主,东部为较弱的压性构造环境,藏南和滇西北局部地区存在有张性构造环境;构造应力对地应力的贡献比重随着深度增加而增加;(4)采用黏弹性模型的构造应力场模拟结果比完全弹性模型的模拟结果能够更好地与实测地应力场相吻合,利用完全弹性模型分析由地震等诱发的地应力瞬时变化是有效的;(5)青藏高原东南缘最大主应力方向发生了较大的偏转,其主要控制因素有:印度板块持续的碰撞、中下地壳对上地壳拖曳以及印度板块通过实皆断裂对欧亚板块的剪切拉伸作用. 中国大陆现今地应力场是整个地壳岩石黏弹特性长期演化和断裂活动的结果,是地应力场动态演化过程中在现今时间点上的状态,受到板块构造环境、大陆内部活动断裂分布、地形地貌和地壳结构等因素不同程度的控制,模拟结果为中国大陆地应力场提供了一个定量的参考模型.     

地震震型判断方法探讨

一、前言在构造应力作用下,在地壳或上地幔某些部位逐渐积累起应变和应变能。当这种应变在某处达到岩石破裂的临界应变值或当应力达到岩石的破裂强度时,岩石就破裂而发生地震,释放了应变能。所积累起的应变能不是通过一个地震而是通过一系列地震释放完毕。这一系列地震在时间上是很靠近的,在地点上同处于一个震源体内,称为一个地震序列。     

用声发射法测定唐山地区历史地壳应力

在承压状态下岩石产生的发射kaiser效应对其在历史时期所承受过的最大应力有记忆功能。利用这种性能可以求取岩石在地质历史时期所经历过的最高应力水平。本文假定ka-iser效应对于岩石这种脆性物质是在差异应力作用下所表现出来的一种特性,从而提出声发射kaiser效应法。采用重复加载法,求出唐山地区水压致裂地应力测量钻孔中的红色妙岩历史上所承受过的最大水平差异应力为3兆帕。比现今地壳水平差异应力高3倍。由此求出唐山7.8级地震应力降为8.7巴,与天然地震记录的计算结果一致。说明利用声发射kais-er效应法求取历史最大差异应力是可行的。由顺岩芯轴向采取的岩样所估算的最大历史差异应力为5兆帕,高于垂直应力。说明唐山地区曾经承受过28—30巴的引张应力的作用。     

地下水诱发的浅层前兆异常及其机理与有关的地震预报问题(1)

依照“源、场、外”相结合的地震科学研究思路,提出地下水诱发浅层前兆异常机理。认为降水等因素造成的地下水动态变化,可产生一种作用于地壳岩石的附加流体力;地震前,通过多种流体力作用,引起已经积累较高应力的地壳应力－－应变场调整变化,并使岩石强度改变,从而促进与诱发浅层地壳的构造变动;其结果是派生或伴生出地形变、地应力、水化学及地电阻率等多种浅层前兆异常。在降水、地下水的多种周期变化成分中,只有那些能与地壳应力－应变过程产生力学耦合的周期变化,才能调制与诱发出异常,这一部分变化可做为广义的地震前兆。孔隙压力、动水压力以及化学腐蚀等原理,是该异常机理的理论基础。列举出六方面的事实做为该机理直接的或间接的证据。     

有效应力对岩石弹性波速的影响

在围压和孔隙压力作用下,对饱和癸烷砂岩弹性波速随有效应力的变化进行了测试,分析了有效应力对岩石波速影响的基本规律,确定了描述波速随有效应力变化数学模型的基本形式,利用Han和Freund的测试数据,进行了有效应力对波速影响的多元非线性回归分析,得出了干燥和饱和水砂岩的波速模型.对波速随有效应力增大的机理、回归参数的物理意义以及岩石波速应力敏感性的影响因素进行了分析,并讨论了回归模型在孔隙度、孔隙压力、地应力和微裂隙反演中的应用.     

青藏高原东缘活动构造与现今地应力场三维粘弹性模拟研究

青藏高原东缘地区活动断裂极其发育,强震繁发,特别是2008年5月12日的汶川Ms8.0级地震的发生,使得众多地球科学家认识到有必要更为全面地了解和认识该地区的地应力场背景和地球动力学环境.本论文结合活动构造的性质和分布特征,在考虑重力因素的条件下,利用三维粘弹性有限元模拟分析青藏高原东缘现今地应力场的分布特征和控制因素.模拟结果表明,印度板块与欧亚板块的持续碰撞和稳定华南块体的阻挡控制着青藏高原东缘总体的动力学环境,主要活动断裂和次一级活动断裂的展布对地应力场分布特征具有不同程度的影响,在不同的构造位置具有不同的地应力场特征,同时决定了相应活动断裂的性质.巴颜喀拉块体的水平最大主应力方向总体上为东西向;印度板块向北运动过程中对缅甸块体产生的剪切拉伸的作用和南海伸展性的边界使得水平最大主应力方向在川滇地块发生了偏转,同时造成了围绕喜马拉雅东构造结的旋转变形.青藏高原东缘在近地表区域由于受到地形地貌的影响,地应力随深度发生了不同程度的变化,在地形梯度较大和块体边界地壳结构发生较大变化的区域,如龙门山断裂带附近,地壳浅部的地应力随深度发生较为明显的变化,而地势比较平缓和地壳岩石物性比较稳定的地区,由浅到深的地应力变化较小.     

应力或热疲劳对花岗岩凯塞效应的影响

对花岗岩进行反复加压和加热来模拟岩石在漫长的地质历史进程中，经受反复多变的应力和热的作用，使岩石内部受损伤，从而导致岩石记忆性能的丧失。用岩石凯塞效应确定岩石曾受过的地应力和热状态时需要排除干扰     

中国深部应力分布与板块的动力作用

本文根据水压致裂法,对中国大陆的华北、华南、东北和西北等沉积岩地区,进行了四百米至四千米深度范围的绝对应力测量。结果表明,我国应力分布特点呈现南部高、北部低的趋势,而在中国北部则呈现东高、西低的状态。地壳上部的水平主应力是上覆岩层自重、地壳温度场和板块挤压三种作用的结果。温度场和地壳自重对地应力的影响是深度的线性函数、是均匀的、各向等值的。一般情况下,地应力值高的地方,地温梯度值高,地壳厚度较薄。但应力场的方向主要取决于大陆周围板块的驱动作用。本文着重探讨不同板块边界的不同作用方式及其对应力分布的影响。结果表明,印度洋板块以平推作用为主,太平洋板块和菲律宾海板块以俯冲作用为主,但俯冲深度有所不同。各地区的应力值与该区到板块边界的距离有关,随距离增大而减小。