中国大陆及其分区余震序列b值的统计特征分析

该文研究1966—1999年中国大陆及其分区的浅源主震型序列余震强度分布b值的统计特征。对于中国大陆整体而言,88个震例样本的b值平均为0.73±0.19。进一步将中国大陆划分为四个分区:西北地区(29个震例样本)、西南地区(29个震例样本)、华北地区(25个震例样本)和华南地区(5个震例样本)。选取样本多的前三者作为本文研究区。它们的b值平均()分别为0.62±0.17、0.86±0.17和0.69±0.14。根据平均值之间差异显著性的Z检验,研究分区之间b值平均在90%以上的显著性水平上的差别是明显的。该文还对比研究了不同板块构造背景的中国大陆(88个震例样本,=0.73±0.19)、美国南加洲(39个震例样本,=1.06±0.26)和日本地区(57个震例样本,=0.85±0.26)之间,浅源余震序列b值平均的差异显著性。     

中国大陆地震活跃期和平静期的b值与地震趋势研究

计算了中国大陆5个地震活跃期和4个地震平静期的b值。地震活跃期的b值明显比地震平静期的b值低，地震活跃期的b值为0.72～0.76，平均为0.75，地震平静期的b值为0.86～1.06，平均为0.97。截止到2000年3月，第五轮回的活跃期b值为0.87，介于地震平静期与地震活跃期的平均值之间，明显高于地震活跃期的b值。因此，中国大陆从1 988年开始的第五轮回的地震活跃期可能还没有结束，还可能发生较大的(7级)地震。     

河西走廊地区A(b)值动态演化特征及在地震预测中的应用

采用A(b)值空间扫描方法对1980年以来河西走廊及其临近地区ML 2.3到ML 4.9地震资料进行了研究,统计分析了Ms 4.6以上地震前A(b)值异常情况,结果显示大多数Ms 4.6以上地震发生前的1-3年内,震中周围出现A(b)≥5.0的高值异常区域.R值检验结果为0.458.     

A(b)值在东南沿海地区地震预测中的应用

采用A(b)值空间扫描方法对1975年以来东南沿海地区ML2.3到ML4．9级地震资料进行了研究。统计分析了Ms4．6级以上地震前A(b)值异常情况。结果显示大多数Ms4．6级以上地震发生前的1～3年内,震中周围出现A(b)≥5．0的高值异常区域。R值检验结果为0．46。     

中国大陆地震活跃期和平静期的b值也地震趋势研究

计算了中国大陆5个地震活跃期和4个地震平静期的b值。地震活跃期b值经地震平静期的b值低，地震活跃期的b值为0．72－0．76，平均为0．75，地震平静期的b值为0．86－1．06，平均为0．97。截止到2000年3月，第五轮回的活跃期b值为0．87，介于地震平静期与地震活跃期的平均值之间，明显高于地震活跃期的b值。因此，中国大陆从1988年开始的第五轮回的地震活跃期可能还没有结束，还可能发生较大的（7级）地震。     

中国地区地磁异常与地震分布关系

本文用1970.0年全国地磁普测的归化值,减去按国际地磁参考场(IGRF1985)计算的中国地区地磁正常值,得到地磁异常,绘制了异常等值线图,进而对我国大陆地磁异常分布的特点进行分析,发现地磁异常展布格局与地质构造格局相当吻合,地磁异常与地震分布有着密切的关系。     

中国大陆构造应力应变场现今年变化特征的数值模拟

根据中国大陆活动地块构造、全新世活动断裂、分辨率为1°×1°的中国大陆地壳波速结构等,建立了中国大陆构造应力应变场的二维有限元模型。利用GPS实测资料,导出现今中国大陆构造应力场年平均变化的有限元模型位移速率边界条件,进而通过数值模拟研究了中国大陆现今构造应力应变场的年变化图像的基本特征。研究结果表明:(1)中国大陆现今构造变形的总体特征受控于与周边板块的相互作用,其中印度板块起着主要控制作用。中国大陆西部具有向NNE方向的位移速率,其值在碰撞边界最大,由南至北、由西到东,向北的位移分量逐步减小而向东的位移分量逐步增大;东部地区存在着整体的向东运动,且具有一定的向南运动分量。(2)中国大陆现今地壳应力场近年来处于增强的进程中,且呈现了以青藏高原为中心向东辐射的基本形态。总体特征与中国大陆背景应力场相似,表明了中国大陆现今构造运动的继承性。(3)最大主应变具有明显的西高东低特征,西部构造活动强烈,而东部相对较弱。活动断裂带均为最大主应变的高值区,而它们所围限的活动地块内部的应变相对较小。(4)川滇地区的应力应变场具有特殊性,并非由单纯的板块边界碰撞所控制,周围活动地块的运动、下地壳或上地幔的物质流动以及特殊的边界构造形态(如喜马拉雅东构造结)的作用,均可能成为其区域构造应力应变场的控制因素。     

地震视应力在中国大陆西部强震趋势预测中的应用

以中国大陆西部(20°~50°N, 73°~105°E)为例, 以中国地震台网中心月报目录为基础, 参照美国哈佛大学(CMT)逐个筛选出1990年1月1日至2005年12月31日中国大陆191个地震作为样本, 对用哈佛大学提供的地震矩和震级能量公式计算的视应力值σ_app1与完全由震级经验公式估算出的地震矩和地震辐射能量计算出的视应力值σ_app2进行了对比分析。 在此基础上, 通过对1970年以来中国大陆7级以上强震的震例总结, 对地震视应力异常区与强震发生地区的关系进行了研究。 并结合钻孔应力、 应变学科在年度预测中对中国大陆西部强震发生地区的预测情况进行了R值评分。 结果表明: ① 当震级上限固定时, σ_app1与σ_app2的差值序列之方差, 表现出随着震级下限增大而增大的特征。 在3.5≤M_S≤6.0区间内, σ_app1与σ_app2拟合程度较好。 ② 地震视应力异常区的变化与迁移可能是构造大区应力、 应变场中显著应力变化区的变化与迁移的反映, 具有图像直观、 量化、 预测区间有限等优点, 可用于强震发生地区的预测, R值约为0.35。 并对强震发生地区趋势预测的总体思路进行了有意义的讨论。     

A(b)值空间扫描在东北地区地震预测中的应用

应用A(b)值空间扫描方法对东北地区赤峰一开原深大断裂以北Ms≥4．8级地震前的A(b)值空间图像进行了初步探讨。结果表明A(b)值空间扫描方法可以对东北地区中等强度以上地震发生的时间、地点大致做出中短期预测。     

中国大陆强震时空关联特征的初步定量研究——西南、西北地区

根据我国大陆强震成组孕震的特征、以强震诱发理论为基础，对我国近30年来西南地区和西北地区Ms≥7.0的强震进行At值扫描，并对它们作出了简要的分析和R值评分，并依此作出了预测实践，对今后一段时间我国地震危险区进行了讨论。     

华北断块区现代构造断裂的动力学问题的地震研究

通过华北断块区的地震活动、空间分布、地震断裂力学参数分析和剪切破裂带地震滑动速率及应力计算等研究了该地区现代构造断裂的动力学问题。基本结果如下: (1) 由地震活动及其分布所构成的深部地壳的现代断裂为一稳定的剪切破裂网络体系。 (2) 由震源机制资料得到本区地震断层多属走滑型和近走滑型,震源区主应力为水平力和近水平力。但斜滑型断层和倾滑型断层以及斜力和近垂直力也占有不可忽视的比例。 (3) 由地震矩估算出剪切破裂带的平均滑动速率均小于0.1厘米/年。 (4) 用中小地震估算本区地震构造力约为几十——几百巴量级     

地壳快速弹性破裂与强震

本文对非均质地壳的现代形变和破裂过程,构造体系与地震体系,前兆体系与破裂信息以及我国大陆区的强震破裂带(破裂区)与破裂网等问题进行了探讨。认为强震的发生过程不是孤立的,是现代构造活动中的一种高速、高能弹性破裂(或再破裂)体系的一部分。强震破裂网的骨架主要取决于地壳强度的非均质性;而区域破裂的方式、优势方向和动态主要取决于区域应力场的变化。因此,地震活动有网络体系性,前兆效应也应有网络体系性。这类问题的研究对前兆观测、分析震情监视预报等工作都有重要的实际意义。     

鄂霍次克微板块东部俯冲带区域地震b值及应力场特征

古登堡-里克特震级-频度关系式中的b值与剪切应力(或偏应力)大小被认为存在着负相关的关系,因此b值常被用作估算区域应力大小的指标.本文利用1970—2018年鄂霍次克微板块东部俯冲带区域的地震目录,使用最大似然法对该区域的b值进行空间扫描,得到了该区域沿海沟走向不同区域及不同深度的b值分布,进而调查与分析其应力状态及地球动力学特征.结果显示不同俯冲区域的b值分布具有4个共同特征:1)地壳范围内的高b值特征,表明其剪切应力较低;2)俯冲板片与上覆板块耦合强烈的区域b值较低,表明该位置剪切应力较高;3)弧前区域b值较高,表明其剪切应力较低;4)海沟东侧的太平洋板块与软流层接触的区域b值较高,表明该位置剪切应力较低.上述这些b值分布结果及其剪切应力分布,是能够与俯冲带的地球动力学结构与特征相关联的.我们也发现在水平方向上,在浅部区域(0～40km深度范围),勘察加地区的剪切应力相对于北日本地区和千岛地区更低;在更深的区域(40～80km深度范围),千岛地区弧前区域的剪切应力较低.由本文俯冲带区域力平衡估算得到的俯冲接触面上的剪应力大小能够解释鄂霍次克微板块东部俯冲带不同接触界面上的b值大小及...     

华北地区Lg尾波衰减研究--Lg尾波Q0地震成像

利用单台记录叠加频谱比法测量出的华北地区560余条单台传播路径上平均Lg尾波Q0值数据（Q0是1Hz的Q值）,采用随机褶积模型和奇异值分解法,重建该地区地壳中Q0的横向变化.结果表明,华北地区地壳中Lg尾波Q0值分布具有显著的横向不均匀性,这种不均匀性与地质构造明显相关,块隆区具有较高的Q0值,例如,燕山造山带、太行山块隆、鲁西隆起;华北平原区表现为低Q0值分布,例如冀中坳陷、黄骅坳陷、济阳坳陷,二者界限分明.结合研究区内的大地热值分布研究表明,低Q0值区大都处于高热流区,这可能是地壳内热物质的活动有关.虽然华北地区Lg尾波Q0值高、低分区明显,但是,从总体上应该属于低Q0值异常区,也就是说,该区的地壳是高地震波衰减区,这可能是该地区受太平洋板块和欧亚板块的相互作用而使地壳减薄,热物质上升造成的结果.     

利用剪切波分裂研究四川九寨沟MS7.0地震震源区的地壳应力场

本文讨论了2017年8月8日九寨沟M_S7.0 （M_W6.5）地震之后震源区的地震活动性,并针对震后九寨沟地区架设的4个流动地震台站记录到的地震波形数据进行了剪切波分裂参数的计算,分析了震源区地壳应力场的特征性变化。九寨沟M_S7.0地震的地震活动性表现为:8月8日主震后震源区地震活动明显增强,直至8月22日之后才有所下降,余震震级整体也呈降低趋势,震级多集中在M_S2.0以下。震源区4个流动台站的剪切波分裂结果表明:快波偏振方向近似为东西向,揭示了九寨沟地区的区域应力场方向为近似东西向;区域内慢波延迟时间的平均值为5.04 ms/km,慢波延迟时间在九寨沟M_S7.0地震之后降低,反映了随着余震的发生,地壳应力不断调整,应力持续释放,直至8月底地壳应力场逐渐趋于稳定状态。      

紫坪铺水库水位变化对剪切波分裂参数的影响

本文通过对2006—2009年四川紫坪铺水库库区8个地震台站记录的地震事件,采用剪切波分裂方法获得了水库库区剪切波分裂参数,并结合地震活动性与水库水位之间的变化关系,分析了紫坪铺水库库区地壳应力的变化特征.剪切波分裂结果显示该研究区域快波偏振方向有两个,分别为北东向和北西向,充分体现了紫坪铺水库地区地壳应力是由北西向的区域主压应力与南东走向的龙门山断裂带综合作用的结果.慢波延迟时间平均值为5.8ms·km-1,慢波延迟时间较大的地区位于库坝和库尾,分别是水库蓄水排水引起地壳应力变化最大的区域.对比慢波延迟时间的变化和水库水位的变化显示了慢波延迟时间与水库水位之间的一致变化关系,揭示了水库的蓄水排水对地壳应力的影响.     

太行山地壳厚度转变带动力学不稳定与前缘盆地构造挤压的关系

太行山是我国最大地壳厚度转变带之一. 本文从地壳厚度转变带动力学不稳定性出发，应用地壳黏-弹性、幂律流体本构关系开展了二维有限元模拟. 结果表明，由于山西高原重力荷载，太行山地壳厚度转变带将发生下地壳黏性流变，下地壳流变将导致盆地区中、下地壳动力学性质脱耦，形成中、下地壳间近水平剪切. 这一剪切是诱发上地壳有效水平挤压应力在地壳厚度转变带不断减小、在盆地内不断增大的主要原因. 经8.6 Ma后，在3 km高原重力作用下，盆地区上地壳可形成约30 MPa近水平挤压. 华北东部盆地北西西-南东东的挤压主要受太行山地壳厚度转变带下地壳流变所造成的动力学制约，与区域板块作用导致的远程应力场可能无直接联系.     

由多地震活动参数分析晋冀蒙交界地区长期地震危险性

根据晋冀蒙交界近33年的区域台网地震资料,运用最大似然法,分别计算并绘制晋冀蒙交界1980年、1990年、2000年以来 b 值空间扫描图像,结果显示,低 b 值异常区主要分布在大同、张北、代县一带。依据区域地质构造条件、b 值空间分布图像、历史强震和现代地震活动特征,将晋冀蒙交界分成张北段、延庆段、大同段和代县段4个段落,采用最佳效果拟合法＋最大似然法,对各段落进行 b 值时间扫描,并且利用断裂带分段的多地震活动参数值组合分析方法,分析4个段落的现今活动习性,综合判定处于相对高应力和闭锁状态的断裂段。研究结果表明,张北段处于高应力背景下的相对闭锁状态,但会受到1998年、1999年张北 M 6．2、M 5．6强余震影响。综合分析认为,需注意张北段和延庆段发生中强地震的长期地震危险。     

冀东地区深孔地应力测量及其意义

为获得矿山深部开采和设计所需要的地应力基础资料,中国地质科学院地质力学研究所于2012—2013年在冀东地区滦县—乐亭大断裂附近开展了3个钻孔水压致裂的应力测量工作,钻孔孔深为500—1 000 m.地应力测量结果初步揭示了研究区地壳浅表层现今地应力的分布规律.实测结果表明:现今研究区域应力场优势方向为NW70°;3个测点的最大剪切应力与平均应力的比值um范围为0.24—0.48,平均值分别为0.30,0.40和0.30,均未达到地壳应力摩擦极限状态(um=0.6)的水平,而唐山大地震后不久研究区浅层获得的um则较大,个别点大于0.6,平均值为0.44,表明唐山大地震后研究区应力积累程度较低,应力释放较为充分;依据断层摩擦准则及拜尔利定律可知,研究区发生较大地震活动的危险性较低.      

Construction of regional and local seismic anisotropic structures from wide-angle seismic data: crustal deformation in the southeast of China

We present a method to obtain spatial distributions of seismic anisotropy associated with regional stress and local faulting in the crust from wide-angle seismic data. The method contains three steps. The first step consists of obtaining radial- and transverse-component seismic sections using a pre-stack depth migration algorithm from the S-wave velocity model determined by conventional interpretation of picked intra-crustal seismic events. In the second step, we compute time delays between split shear-waves and polarizations of fast split shear-waves by minimizing the transverse-component seismic energy. The time delay and polarization in each layer are derived using a layer-stripping method. The final step is to estimate the average splitting parameters along the whole profile. Thus, the average time delay and polarization can be regarded as caused by the effects owing to regional structure and stress fields, whereas the residual values of the splitting parameters are considered to be related to local structures and local faulting. Our method allows us to construct multi-layer anisotropic images, which may later be interpreted in terms of intra-layer coupling/decoupling or deformation. We present results from a set of three-component seismic data acquired by a controlled source experiment in the southeast region of China. The results demonstrate that the average polarizations and time delays are consistent with the direction and strength of the stress field, and their lateral variations related to local anisotropy match the spatial distribution of surface faulting crossing the acquisition seismic profile.