地震孕育体源流变模型--位移与应变场

由于岩石介质在温度较低、压力不大、外力作用时间不长的情况下,主要显示为弹性性质;但在温度高、压力大、作用力时间长的情况下,则显示出流变性质.对于持续数十秒的快速错动的地震发生过程,用弹性理论处理发震过程是恰当的,但对于持续数百年乃至上千年的孕震过程,岩石的流变性是必须考虑的问题(张国民,1987;尹祥础,郑天愉,1982;梅世蓉等,1993).     

Preliminary Research on Relation Between Field and Source in Earthquake Preparation

The "field" and "source" are two important branches in seismology and earthquake research.In this paper,we use a computer model to study the relation between the field and the source in earthquake activity.In our modeling,a network of nonlinear elements is used to simulate seismic activity of seismic zones in a seismotectonic block.Constant strain rate is enforced on the boundary of the model,cyclic seismic activity,quasi-periodic variation of stress field intensity,and strain energy are observed with high and low fluctuations.There is a main seismicity area in seismic cycles,and the main seismicity area shows the spatial migration during different seismic cycles.If the precursory area is related to high element stress,it is found that the development of precursors in our model is quite complicated.No certain relation between the precursors and earthquakes has been discovered.Anomalies show different characteristics in the seismic quiet period and active period.All of the seismic zones in the system hav     

投影寻踪自回归模型和应变积累释放模型在新疆地震趋势预测中的应用

本研究以5年为时间窗,1年为滑动步长构建自变量序列,建立了新疆各研究区的投影寻踪自回归中长期地震预测模型;同时应用应变积累释放模型探讨了各区不同时段应变积累与释放特征,依据各区的应变积累水平及其地震活动分期特征判定未来地震趋势。综合分析两个模型的地震趋势预测意见,给出了新疆各研究区未来5年(2006-2010年)的地震危险性判定意见。     

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。     

Study of the Evaluation Model of the Earthquake Influence Field in Yunnan

In this paper,we conducted a regression analysis of the intensity distribution data of 146 earthquakes( M ≥ 5. 0) which occurred in the period from 1900 to 2014. According to previous research,Yunnan is divided into 3 tectonic regions. Then we use the data of the isoseismic lines in these 3 regions to fit the intensity-attenuation model of each region.Since there were a few M ≥ 7. 0 earthquakes in this 114-year period,the fitted intensityattenuation model of the strong earthquakes would be random or uncertain. To solve this problem,we introduce the Rupture Scale relationship to limiting our fitted intensityattenuation model of strong earthquakes. We choose the empirical relationship of magnitude and rupture-scale,which was proposed by Li Zhonghua and Qin Jiazheng,to correct the size of the influence field estimated through our intensity-attenuation model.Comparing our intensity-attenuation models with the previous ones, we find that in a certain tectonic region,the intensity isoseismals estimated through our model have average minimum error with the real intensity isoseismal decided through field investigation.Therefore,it is more advisable to choose the small-scale zone for the intensity-attenuation evaluation.     

地震复发模型及云南强震趋势研究

研究了中国西南及邻区8级大震和云南强震(M≥6 3/4)活动规律后得出：8级大震活动幕具有54年左右周期以及大震主体地区由南向北推移现象；云南三个主要地震活动区带分别具有57年、47年地震轮回特征及lgTn=2.137-03.97lgn规律。提出了弹簧一活塞地震复发模型，并对强、大地层周期性复发现象给出了合理的物理解释。据此预测，云南地区2001年以前处于强、大地震平静期，2022年至2049年将处于强、大地震活动期。由于三大地震轮回的重叠，该活动期将是云南历时最长、释放地层能量特别巨大的地层活跃时期。     

3-D rheologic model of earthquake preparation (Ⅱ):Strain field and its applications

On the basis of the three-dimensional elastic inclusion model, the analytic expression of viscoelastic strain field is derived, i.e., the analytic expression of viscoelastic strain at an arbitrary point (x, y, z) in x-axis, y-axis and z-axis produced by three-dimension inclusion in the semi-infinite rheologic medium defined by the standard linear rheologic model, namely the normal strains εxx(r, t), εyy(r, t) and εzz(r, t), the shear strains εxy(r, t) and εyx(r, t), εyz(r, t)and εzy(r, t), εxz(r, t) and εzx(r, t), and the bulk-strain θ (r, t). By computing the spatial-temporal variation of bulk strain on the ground produced by a spherical rheologic inclusion in a semi-infinite rheologic medium, we obtained some significant results that the bulk-strain variation with time produced by a hard inclusion has three stages (α, β,γ) with different characteristics, which are similar to those of most geodetic deformation curves, but not the case for those by a soft inclusion. It is meaningful that these theoretical results have been applied to explain preliminarily the characteristics of stage variation of spatial-temporal evolution, the pattern and quadrant distribution of earthquake precursors, the changeability, spontaneity and complexity of short-term and imminent-term precursors. It offers a theoretical base to found the physical model of earthquake precursors and a reference to predict physically the earthquakes.     

3-D rheologic model of earthquake preparation (II): Strain field and its applications

Introduction Based on the elastic theory of the hard inclusion (Dobrovolskii, 1991), we developed an inclusion theory of rheologic medium, and applied the results of bulk-strain field of a rheologic inclusion model to explain the spatial-temporal evolution process of earthquake precursors (SONG, et al, 2000). In the former paper (SONG, et al, 2003), we derived the viscoelastic displacement field of the rheologic inclusion model on the basis of the analytic expression of displacement field o…     

Simulations of Vertical and Horizontal Displacement Fields in the 2008 Wenchuan Earthquake

By using the Yoshimitsu Okada and Steketee fault dislocation model,we calculated the vertical and horizontal displacements along the Yingxiu-Beichuan inverse fault and Guanxian-Anxian inverse fault along which the Wenchuan MS8. 0 earthquake occurred in 2008. Compared to the achievements of field surveying along the surface rupture zone,we found that our computational results are comparable to the real displacement variation trend. Furthermore,the computational results indicated that the surface displacement...     

2008年汶川8.0级地震地表垂直和水平位移场模拟计算分析

本文采用Okada及Steketee的断裂位错模型,从理论上计算了龙门山中央主断裂和前山断裂在汶川地震中逆冲和走滑错动形成的地表位移场,包括地表垂直和水平位移场的基本特征。并将计算结果与地震科考成果进行了比较,发现计算结果与现场地表变形考察结果在变化趋势上表现出一致性。同时通过计算揭示了断裂错动过程中离断裂一定范围内的地表位移场变化情况,计算结果表明断裂错动形成的地表垂直存在较大的空间不均匀性,且主要集中于断裂的端部即映秀、北川和青川附近,并且位移场在这些地方变化都较强烈。水平位移场主要集中于北川以北的地区,水平位移场的空间变化比较均匀。     

2004年阳江5．2级地震前地震视应变场的时空演变

利用阳江周边地区的地震资料研究了1999年至2004年该区地震视应变的分布和时空变化特征,结果表明,地震视应变的时空变化与阳江地震具有较好的对应关系,2001年在阳江5．2级地震前出现视应变异常区,并且地震视应变总体上逐年增加,逐渐靠近震中,地震就发生在地震视应变异常区附近。     

2020年6月26日于田MS6.4地震前Benioff应变和地电场加卸载响应比异常研究

加卸载响应比（Load/Unload Response Ratio,LURR）是根据岩石介质本构关系的动态演化特征提出的地震预测方法。2020年6月26日新疆于田县发生6.4级地震,震前以Benioff应变为响应量观测到明显的LURR高值异常,异常出现于2019年初,持续1年后发生地震,意味着震源区介质的应力状态在2019年发生了明显改变。进一步,以地电场为响应量,计算了距震中280km的和田地电场长、短极距共6个测向的LURR异常时序曲线,结果表明：和田地电场长、短极距的NS向和NW向共4个测向在震前1~3个月出现了LURR异常逐渐增大的同步变化,这种现象可能反映了孕震区介质因微裂隙的产生和扩展导致流体在裂隙中的运移引起的动电效应。综合分析2种不同响应量的LURR异常演化特征,有助于更深入地认知地震孕育过程,更准确地评估地震活动趋势。     

川滇地区地壳水平运动的弹性块体边界负位错模型与强震地点预测

利用川滇地区1991～1999年和1999～2001年GPS水平运动速度场成果,通过研究建立的块体弹性变形及其边界负位错部分锁定的复合作用模型反演,获取地壳水平运动反映的块体变形差异、边界断裂的高应变能积累部位和锁定能量强度,以及区域构造应变场的时空演化图像。在充分考虑区域构造和块体变形的前提下,研究与该区6级以上强震孕育及地点判定有关的背景性前兆的共性特征。     

云南地区GNSS应变场时空演化与地震事件关联分析

采用GAMIT/GLOBK软件对云南境内及邻区近400个GNSS测点1999～2018年的观测数据进行解算,在各个测点时间序列和速度场的基础上,采用克里金插值方法分时段估计该区域在1999～2004年、2004～2007年、2009～2013年、2013～2015年、2015～2018年共计5个时间区域应变率场;根据区域地壳面应变率和最大剪应变率的空间变化以及相应时段之后3年内的MS≥5. 0地震事件分布特征,分析发现:绝大部分震例发生在面应变高梯度带的张压转换区和最大剪应变高值区,可见研究区各个观测时段GNSS应变率场对后期1～3年内的中强震发生区域有一定的指示意义;以2014年盈江6. 1级、鲁甸6. 5级和景谷6. 6级地震为样本,建立监视块体获取应变时间序列,分析发现:地震前三个月左右均出现震中附近短期应变趋势改变、快速增强、转折的现象,这些形变异常变化或许反映了发震区应力-应变积累在接近临界破裂状态时的非线性调整,为地震短临预测尤其是时间要素的判断提供参考。     

川滇交界地区构造应力场及强震趋势的统计预测

本文对川滇地区中、强震震源机制解和中小地震平均节面解分析，指出川滇地区现今构造应力场在北西－北西西向压应力作用下，以水平剪切错动为主。同时，采用极值理论、最大信息熵、线性预测和灰色理论等方法综合分析，预测川滇地区未来强震的趋势。     

京津冀地区有感地震评估模型研究及应用

基于应急基础数据、损失评估模型和烈度衰减模型等,震后第一时间评估计算出影响范围和损失结果,将有助于政府和相关部门根据灾害规模部署救灾行动。目前,关于震后有感范围的快速确定尚无有效方法。本文基于京津冀地区2018—2022年30次震例的实际调查结果及仪器烈度分布,构建由有感半径(R)、震级(M)和震源深度(H)3个参数组成的有感地震评估模型,并从统计学角度分析该模型拟合的有效性。然后,将2023年北京地区发生的显著有感地震代入计算,与实际调查结果进行比对。最后,将模型在北京市本地化地震灾害快速评估与辅助决策系统中进行集成应用。实践应用表明,本文研究结果可以进一步提高京津冀地区地震应急服务响应能力。     

新版地震区划图地震活动性模型与参数确定

地震活动性模型和地震动预测模型是概率地震危险性分析的两个核心。在新版地震区划图中,依据板内地震活动空间不均匀性分布的特点,在概率地震危险性分析方法(CPSHA)中采用了由地震统计区、背景潜在震源区和构造潜在震源区构成的三级层次性潜在震源区模型,并构建了相应的地震活动性模型。本文在论述CPSHA方法及其地震活动性模型基本概念的基础上,重点介绍了新版地震区划图地震活动性模型的三级潜在震源区模型的构成、地震活动性假定和基本特点,同时,也对新版地震区划图地震活动性模型的重要参数确定思路、方法与结果进行了介绍。本文将为更好地认识与理解我国新版地震动参数区划图提供有益的参考。     

强震时-空综合概率增益模型与中长期预测方法效能研究

本文在介绍强震时-空概率增益综合预测模型与单项地震预测方法效能评价指标的基础上，给出了各种中长期预测方法的概率增益统计值和预测效能R值。并对结果进行了讨论。     

垂直应变的研究意义及模型分析

近20多年来国内垂直应变领域一直无人涉及.垂直应变量的获取可将应变固体潮从平面应变观测提升到三维空间应变观测.本文说明了垂直应变观测的必要性,建立了垂直应变观测系统的原始模型,并提出了研制的难点和理论上的解决方法.     

地震场源应变前兆的区别及其三维有限元模拟

以组合模式为基础,用三维有限元方法计算了两个模型,主要研究结论是:①在大地震发生前,调整单元首先破裂,其应变随时间变化曲线呈准"λ"型;②在调整单元破裂后,积累单元破裂,其应变随时间变化曲线呈"λ"型;③在断层垂直方向上应变衰减很快,而沿断层走向方向衰减很慢;④场区各单元的情况很复杂,其应变随时间变化的曲线呈非"λ"型。并用数值分析方法证实了组合模式的正确性,还用结论(1)解释了几种前兆现象。