强震地震数据统计及其地表破裂特性研究

以1900年以来,我国发生的6级以上地震为统计对象,选取我国大陆伴有地表破裂的地震数据44次进行统计分析。着重讨论了能够产生地表破裂的最小地震震级及条件;统计分析了我国伴有地表破裂强震的地表破裂长度分布规律,即地表破裂长度与震级、断层错动类型和震源深度的关系,拟合出震级与地表破裂长度的关系式及影响因素分析。     

攀西地区潜在震源区的地震地质判据及其最大震级的确定

本文根据近些年来对四川攀西地区的地震危险性研究,总结了攀西地区潜在震源区的地震地质判据,着重强调了活断层的断错地貌标志和断层活动的性质、方式、位移量大小、滑动速率以及历史地震活动强度对判定潜在震源区的重要作用。并根据活断层的地表破裂长度、地震位移量大小、近代地壳形变区的范围及形变量出现异常时间的长短、断层滑动速率与地震震级的关系讨论了确定潜在震源区最大震级的一些方法。     

地震引起的地表破裂长度与震级之间的经验关系

本文根据历史及现今六十年代以来的现场调查数据建立了我国西部、东部和台湾的震级与断层地表破裂长度和断层地表破裂长度与所对应的震级之间的线性回归方程。同时指出,这两种回归方程之间不是反函数关系,按回归分析的定义,前者适用于估算已知断层地表断裂长度对应的地震震级;而后者适用于估算地震震级可能伴随的地表破裂长度,可供评定研究场地的影响烈度时参考。     

中国西部强震的地表破裂规模与震级、复发时间间隔关系的研究

研究了我国西部走滑型地震的地表破裂长度Ｌ和位移量Ｄ与震级Ｍ＿ｓ和复发时间间隔Ｔ之间的定量关系。结果表明：震级Ｍ＿ｓ和复发间隔Ｔ不仅与Ｌ值有关，还同时与Ｄ值相关；乘积ＬＤ值可用来估算震级Ｍ＿ｓ，比值Ｄ／Ｌ与复发间隔Ｔ密切相关；对于Ｍ＿ｓ或ＬＤ值给定的地震，Ｄ／Ｌ值大（即Ｌ值小或Ｄ值大）的地震，有较长的复发间隔；当破裂长度Ｌ一定时，有较长复发间隔的地震，Ｍ＿ｓ或ＬＤ值较大；当位移量Ｄ相同时，Ｍ＿ｓ或ＬＤ值较大地震的复发间隔较短     

断层破裂长度与震级关系的讨论

本文分别以地震破裂长度和余震区分布长度作为地震时断层的破裂长度,从而建立了我国东部、西部和全国范围内的震级与断层破裂长度以及断层破裂长度与震级之间的两种回归关系式,以供有关部门预报地震震级和评定场地影响烈度时参考。但在场地的地震危险性概率计算中,本文建议采用由余震区分布长度所确立的震级之间的关系式较为合适。     

2011年4月11日日本东北福岛县浜通Mw6．6地震的地表断层破裂和滑动分布

2011年4月11日日本东北福岛县浜通地震于2011年3月11日东北地方太平洋海岸近海地震之后1个月发生在一地震活动区。这次浜通地震在北北西一南南东走向的系浞断层上造成14km长向西的正滑破裂,同时在西北西～东南东走向的汤野岳断层造成16kin长向南的正滑破裂。沿系浞断层的滑动从南端到中部突然增加,其中测量的最大位移近2m;该断层的中段到北西端的滑动逐渐降低。汤野岳断层也有不对称的滑动分布,在其北西段附近峰值约为0．9m。从破裂沿这两条断层扩展的方向来考虑,显然测量到的地表断错在走向上不对称,在更靠近破裂起始的断层末端观测到最大断错,而在破裂终止的方向显现出逐渐减小。滑动分布和震中位置的地表观测结果与滑动反演模型得出的地震破裂的总体特征一致。浜通地震断层超过60％的破裂长度以及其他历史正断层地震,滑动位移量小于或等于最大滑动的30％。根据破裂长度、最大和平均位移估计的该地震的矩震级（Mw）在6．5～6．8之间,与地震学确定值6．6相一致。     

中小震级事件产生地表破裂的震例分析

以往的地震统计研究中,由于中小地震产生地表破裂的震例缺乏,多数研究者认为在大多数情况下,当地震震级M6时才会产生地表破裂。基于上述统计认识,古地震探槽中破裂的出现也认为更可能是由M 6以上地震造成的。收集了1950—2014年全球范围内有明确记录产生地表破裂的56个中小强度震例,发现伴有地表破裂地震的震级下限可能在5级左右,极端情况下震级可以低至3.6级。同时,从理论和经验的角度,探讨地表破裂的控制因素,发现震源深度较浅是中小强度地震产生地表破裂的1个重要原因,此外高热流值和拉张的构造环境、摩擦强度较弱的活动断裂也是低震级事件破裂达到地表的有利条件。因此,虽然中小震级地震产生地表破裂的概率较低,但并非完全不可能。古地震探槽解译时,也不能绝对地认为只要有破裂出现,就一定是6.5级以上地震所为,而忽视古地震探槽揭示中等震级地震事件的可能性。     

西南天山迈丹断裂阿合奇段左旋走滑的证据及其最新活动

柯坪推覆构造的根部断裂记录到的地震活动相对较弱,以至于多数学者认为该断裂晚第四纪以来活动性不强。笔者根据遥感影像解译和野外调查得到迈丹断裂的几何展布,确认F3阿合奇段为最新地表破裂带,并通过一系列河流阶地的左旋位移测量确定其晚更新世以来有过走滑活动。结合地貌测量和探槽开挖得到断层垂直错距,探槽揭示的古地震事件发生在距今(1.76±0.22)ka之后,根据现场考察获得的活动构造定量数据,依据不同震级与地表破裂关系式推算出该次古地震震级为7.5级。研究成果可能对区域活动断裂的研究以及区域活动构造图像的完整性提供基础资料,同时最新地表破裂证据的发现可能有助于更新认识该断裂的危险性。     

川西理塘活动断裂最新同震地表破裂形成时代与震级的重新厘定

在开展理塘左旋走滑活动断裂带的同震地表破裂实测填图基础上,结合历史地震资料及地震事件测年,对该断裂带的最新同震地表破裂形成年代和震级进行了重新厘定。结果表明:理塘活动断裂带的最新同震地表破裂可分为南、北2段,其中北段最长约25km,最大左旋错动量1.8m;南段最长约41km,最大左旋错动量3.2m。综合探槽揭露的地震事件及AMS-14C测年结果和历史地震资料的分析结果,北段和南段同震地表破裂应为2次地震沿理塘断裂带不同段先、后破裂的结果,属典型的分段破裂现象。其中北段破裂极可能是历史记载的1729年地震活动的产物,而南段由1948年大地震所产生。根据震级和地表破裂长度的经验关系计算结果,前者的矩震级(MW)约为6.7,后者约为7.0。2次大地震沿同一断裂分段破裂的现象表明,该断层带尚未破裂的段可能是未来强震活动的危险地段。     

美国最近三代地震区划图中的断裂震源模型

活断层与古地震定量数据在美国近三代地震区划图中的应用基本上体现了各阶段活断层研究的最新成果,其中断裂震源模型起到了桥梁的作用,并不断得到完善。在1996年地震区划图中引入了特征地震模型与截断的G—R模型,用以表述断层的震级一频度分布关系。在2002年地震区划图中更明确地处理了参数的不确定性,并引入逻辑树概念,同时在特征地震模型中试用了多段破裂模型。在2008年地震区划图中引用了更为广泛的逻辑树来描述地震构造几何形态、地震震级和复发周期的不确定性,其中特征地震模型包括：单段破裂和多段破裂的特征地震模型,以及给定震级的浮动地震模型（或不固定分段模型）。这些经验值得在我国第五代地震区划图的编制工作中借鉴。