构造地震及其可能震级的初步研究——以“人”字型构造为例

一个地区未来地震的可能震级的估计是地震危险性评价的一个极其重要的方面。本文根据已知的地质条件,利用线弹平面有限元方法计算区域构造应力场,并确定所积累的总应变能和产生的破裂区面积,然后利用经验公式估计出与断层活动有关的构造地震的可能震级     

中国大陆东部中-弱活动断层潜在地震最大震级评估的震级-频度关系模型

中国大陆东部中-弱活动断层小区的震级-频度关系符合特征地震模式,其指数函数部分(即G-R关系)的最大截距震级a/b明显偏小于当地的特征震级MC。为了能利用参数a/b间接估计断层小区潜在地震的最大震级,文中发展了综合历史与现代地震资料建立断层小区长期震级-频度关系的方法,计算出130个断层小区按t=500a归算的G-R关系参数at/b值。分析表明,断层小区已发生的最大地震震级Mmax与at/b值呈正相关,且随着at/b值的增大,最大地震震级Mmax的上限呈现较平整、单调上升的特点。已基于这种特点分别建立起华北、华东—华中、华南与东南沿海三大区域的最大地震震级上限Mmu-at/b值关系的3个经验公式,作为利用at/b值估算断层小区潜在地震最大震级的经验模型。文中应用新发展的方法与模型估计了若干断层小区的潜在地震最大震级。研究还揭示出中-小震群、余震和触发型地震序列、人为诱发地震等现代异常地震活动以及最小完整性震级的确定等均对断层小区的at/b值计算有影响     

对汶川地震余震序列中最大余震事件的讨论

本文针对2008年5月12日四川汶川M_W7.9地震后的余震目录,采用2004年Shcherbakov和Turcotte提出的最大余震震级推断法,给出了最大余震震级的估计值。结果表明,采用现有的余震数据,在大震级区间可能存在一定数量的余震缺失,这造成了余震数据与Gutenberg-Richter定律曲线在大震级区间的差异,导致推断的最大余震震级与使用目录中的最大余震震级存在明显差异。利用震级与断层长度或地表破裂长度之间的经验关系可以看出,由灌县—江油断裂的破裂尺度得到的震级与推断最大余震震级基本一致。根据前人给出的断层摩擦失稳时间模型和Brune近断层质点运动模型,本文进一步探讨了汶川地震北川—映秀断裂对灌县—江油断裂的触发作用,认为北川—映秀断裂破裂所辐射出的S波可以在短时间内使得灌县—江油断裂发生失稳,进而产生宏观破裂并形成地震,因此由灌县—江油断裂破裂形成的地震可能为汶川地震的最大余震。      

近断层竖向与水平向加速度反应谱比值特征

显著的竖向地震动是近断层地震动区别于远场地震动的重要特征之一,为更合理地确定竖向地震动作用,研究了近断层区域竖向地震动的反应谱特征及其与水平向反应谱比值的影响因素.首先,选取1952—1999年世界范围内震级在M5.4—7.6之间的18次地震的地震动记录,研究竖向地震加速度反应谱及其与水平向加速度反应谱比值特征;然后统计分析了断层距、场地条件、震级以及断层机制对竖向与水平向加速度反应谱比的影响.结果表明,一般情况下竖向加速度具有更丰富的短周期分量,并且竖向加速度反应谱衰减较慢;断层距在20km以内的近断层区域、软弱土层场地、中等震级地震和逆断层大震级中长周期范围等条件下,具有较大的竖向与水平向加速度反应谱比值;在近断层区域的结构抗震设计中应充分考虑竖向地震动的影响.     

2023年山东平原MS 5.5地震宽频带面波震级和近场地震动反应谱空间分布特征分析

2023年8月6日山东平原发生M_S 5.5地震,中国地震台网中心获得丰富的测震和强震台站三分量波形数据。使用2°—10°震中距范围内80个台站的宽频带垂直向速度记录,测量该地震的宽频带面波震级;使用震中距200 km范围内1 278个强震仪和简易烈度计三分量记录,计算近场强震动加速度反应谱值。结果表明,宽频带面波震级M₍S(BB))平均值为5.5,震中西南侧台站测定震级相对偏小,偏大台站多分布在东北侧。近场强震动加速度反应谱呈NE—SW走向的条带状分布特征,沿断层破裂方向衰减慢,垂直断层方向衰减快。宽频带面波震级和加速度反应谱的空间分布特征支持本次地震以东北向单侧破裂为主,对照震中区地震断层资料,本次地震可能属于高唐和陵县—阳信隐伏断裂体系。     

隐伏和出露地表断层近断层地表运动特征的研究进展

本文介绍了在强震地震学研究方面国内外目前所关注的重要问题：隐伏断层和出露地表断层在地震发生时近断层地表运动特征存在着明显的差异。根据近几十年全球发生的中强地震的地表运动参数的统计分析所得的结果表明,由隐伏断层所造成的近断层地表运动强度（速度、加速度）大于出露地表断层所产生的地表运动强度,虽然发生在出露地表断层的地震往往可造成较大的近断层地表位移,但是当地震矩震级（MW）达到 7.5 级以上的时候,近断层地表加速度和速度在近源区却出现了饱和现象。对该问题的深入研究有着十分重要的科学意义和工程应用价值。本文着重介绍了当前国际上对该问题的研究现状,并且建议在此基础上利用三维有限差分断层动力学模型,模拟断层的动态破裂过程以及近断层地表运动的特征。     

巴基斯坦沿海地区地震危险性分析

通过确定性和概率性方法，对发展迅速的巴基斯坦沿海地区进行了地震危险性评估．根据该地区的地震构造和地质条件，确定了5个地震区域的11个断层作为该地区的潜在震源，计算了每个潜在震源的最大可能震级．根据与之相关震源的最大可信震级，计算了7个沿海城市的峰值加速度（PGA）．瓜达尔（Gwadar）和奥尔马腊（Ormara）的峰值加速度分别为0.21和0.25 g，处于地震危险性水平较高的地区；杜尔伯德（Turbat）和卡拉奇（Karachi）位于地震危险性水平较低的地区，峰值加速度小于0.1 g．同时，分别绘制了50年和100年超越概率为10％的PGA区划图，区划图的分区间隔为0.05 g．      

注水诱发地震的研究进展

研究注水诱发地震的特征、发生机理和最大可能震级等对开展诱发地震的预防、危险性评价、减灾策略制定等方面的工作具有重要意义。文章系统地梳理了国内外关于注水诱发地震研究的主要认识和分歧。结果表明：(1)诱发地震的最大可能震级由断层大小和应力状态等地质条件决定,受注水压力和累积注水量等参数的影响;(2)识别诱发地震的可靠方法取决于地震和注水之间的时空相关性,统计模型的参数以及断层活化分析等一系列证据链条;(3)当断层与流体储层之间存在水力连接时,孔隙压力扰动是诱发地震的主要发生机制,反之岩石基质体积变形引起的孔隙弹性应力变化主导了诱发地震的过程。此外,注水诱发的稳定滑动传播到断层的孕震部分、流体的化学作用和小地震级联触发效应也可能在注水诱发地震中发挥重要的作用。研究结果将为注水诱发地震机理研究和减轻破坏性诱发地震灾害提供一定的科学参考。     

科里奥利力对断层作用的统计研究

首先给出了分解到已知断层面法向和切向上的断层错动科里奥利应力(简称为科里奥利法向应力和切向应力)表达式,然后从哈佛大学矩心矩张量目录中选取主余震资料进行分析,按断层分类研究了科里奥利法向应力和主震震级与其最大余震震级差及主震地震矩与余震地震矩总和之差的折合矩震级间的关系.研究结果显示:地震断层错动过程中虽然产生了使断层两盘相互拉离(或挤压)的科里奥利法向应力,它降低(或增加)了断层错动时断层面上的摩擦阻力,但是应力量值太小(科里奥利法向应力估计最大不到0.1MPa,即不到一个大气压),不足以对断层错动及主震能量释放产生影响,从而影响余震的最大震级和总体水平.     

乌鲁木齐西山断层活动性鉴定与潜在最大地震震级评估

以2004～2007年开展的乌鲁木齐城市活断层探测与地震危险性评价项目之地震危险性评价专题所取得的新资料为基础,重点对乌鲁木齐西山断层活动性和潜在地震最大震级进行评价.西山断层在中更新世-晚更新世中期曾有强烈的活动,最新的活动错断了距今39～16 ka的地层,晚更新世末期以来活动性减弱,没有错断全新世地层,所以为晚更新世断层.该断层晚更新世的垂直滑动速率为0.05～0.06 mm/a.西山断层具有发生直下型地震的能力,估计其潜在最大地震震级为6.5级.     

断陷带内潜在震源区上限震级的估计(以鄂尔多斯周边断陷带为例)

本文研究了鄂尔多斯周缘断陷带各断陷盆地新生代以来的垂直差异运动特征、断陷盆地中构造单元的划分及其与历史强震活动的关系,给出了断陷盆地内发生最大震级的地震与活动断层的几何尺度、第四系与新生界厚度的比值的关系,并讨论了这种关系的物理意义和理论依据。在此基础上提出了估计断陷盆地内未来发生最大震级地震的定量依据。     

根据地表破裂位移测量估计古地震的震级(摘要)

本文提出一种利用位移资料估计古地震 (史前地震 )震级的方法。现在估计古地震震级通常是根据地表破裂长度与矩震级的关系 ,需要确定同震地表破裂的总长度或者断层分段模型。但地表破裂总长度很少能够准确地测量 ,断层分段模型则有很大的不确定性而不可定量化。虽然在表示历史地震震级时用地表破裂长度比用位移好 ,但古地震研究能较好地提供断层某一位置的位移量。本文提出的方法的关键是考虑了对 1 4个现代地震观测得到的位移量的可变化性 ,这样可估计出古地震震级的不确定性。分析表明 ,这种不确定性以渐近线方式靠近破裂的自然可变化性 ,于是有 5至 1 0个点的位移测量值便足以判定古地震的特征。本文结论是由相当于原始破裂长度 1 0 %的断层崖采样就可提供合理估计地震震级所需要的数值。用1 992年ＬａｎｄｅｒｓＭｗ7 3地震和 1 95 4年ＤｉｘｉｅＶａｌｌｅｙＭＳ6 8地震的随机采样资料对该方法进行了检验 ,所得到的震级估计值与实际值很接近。根据地表破裂位移测量估计古地震的震级(摘要)@Mark A.Hemphill-Haley @Ray J.Welodn     

交城断裂带北段最大潜在地震发震概率评估1

基于太原市目标区交城断裂带的定量研究,特别是对活动断裂上的古地震资料进行的系统、详细的分析与总结,建立了反映该断裂地震地质特点和运动学属性的复发模式和概率模型.引入震级-地表破裂长度、震级-震源破裂长度、震级-断层破裂面积以及震级-地震矩的经验关系进行震级估计,最后进行综合评估以确定交城断裂带北段潜在地震的最大震级.复发模式的建立兼顾了泊松和准周期两种模式,利用专家意见法组合相应的Poisson模型和BPT模型,计算活动断裂最大潜在地震的复发概率.结果表明,交城断裂带北段潜在地震最大震级为Ms7.2级,而未来50a、100a、200a发生Ms7.2级地震的概率分别为2.1％、4.0％和7.9％.     

中国地震及其衍生灾害之最

震级最大的地震据仪器记录,中国最大地震为1950年8月15日发生在西藏察隅的地震。震级为8.6。烈度最高的地震 1920年12月16日发生在宁夏海原的8.5级地震,震中烈度高达十二度。断层破裂长度最长的地震海原8.5级地震,形成巨大地表断层,长约230公里,最大水平位移14米。     

唐山地震序列的环境应力场

利用唐山地震系列的加速度观测资料, 计算了唐山主震及其重要大余震共38次地震的环境剪应力值；并利用中-美合作的加速度台阵资料, 计算了1982年7月至1984年7月共52次小余震的环境剪应力值。结果表明, 环境剪应力0对矩震级有较弱的依赖关系。较小0值的地区, 只能发生小震或中等地震。只有0值较大的地区, 才能发生大地震。在0值大的地区发生的地震, 产生的峰值加速度、速度、位移值均较高。所以, 测定重要地区的0值, 对地震预报和工程抗震有重要意义。主断层两端发生的大余震, 0值往往比主震还高, 这可能是断层两端部应力集中的反映。这个现象给预测大余震发生的地点提供了依据。      

由Hi—Net台阵成像得出的2004年苏门答腊-安达曼地震的范围、持续时间和速度

2004年损失惨重的苏门答腊-安达曼地震是已经记录到的最大地震之一。这种地震的破坏程度取决于断层滑动的范围和大小。在苏门答腊-安达曼地震后几小时得到的最初可靠的矩震级估计（Dziewonski and Woodhouse，1983）值为9．0级，但是，最近的长周期简正模式分析表明，     

阿尔金断层古地震初探

对阿尔金断层上发现的古地震震中塌陷、滑塌、古地震断层、古地震楔及断错水系的初步研究表明,阿尔金断层自全新世以来发生过8次古地震事件。其中以1200年前的事件强度最大,震级可达8级以上。其余事件一般均在7级左右。阿尔金断层古地震最短复现间隔时间可能为300年左右。     

山西历史强震烈度圈长轴与震级的关系

震级的大小与震源断层长度有关,决定着烈度等震线所围成的面积。本文对山西历史资料中,给出等震线图的中强震,进行了测定计算,并求出烈度圈长轴与震级的关系式:logL_1=0.21M_s+0.52,以利地震监视预报中估算震级和估计破坏区范围使用。     

龙滩水库诱发地震危险性研究(英文)

位于广西与贵州边界的、红水河上游的(?)滩水利枢纽工程,属特大型工程。因此研究蓄水后诱发地震的危险性是重要的技术难题之一。本文利用概率预测法,断层稳定分析法,数值模拟法等对于蓄水后发震可能性及可能部位作了估计;利用综合影响参数与震级关系式和两级综合模糊评判方法对于可能的最大诱震强度做了估算。最终认为,该水库蓄水后诱发地震的可能性较高,有可能诱发中强地震,可能的发震位在大坝西10—20公里左右,对大坝的影响为Ⅶ度。     

河北地区活断层潜在地震最大震级及危险性研究

河北是华北地区乃至中国大陆东部地区地震活动最为活跃的地区之一, 构造背景复杂, 断层发育。 随着全省11个城市活断层探测与地震危险性评价项目的推进, 若干科研课题的研究, 地质构造资料逐步积累, 晚更新世以来的断层资料得到进一步更新。 如何评估这些活动断层上的最大潜在地震震级及危险性是地震中长期预测中较为重要的一个问题。 本文采用闻学泽等提出的潜在地震最大震级评估模型, 对河北地区晚更新世以来的活动断层进行断层小区划分, 建立了断层小区内最大地震震级M_max与震级频度关系a_t/b值之间的经验关系, 并利用公式外推获得断层小区内的推测潜在震级上限值。 另外, 本文用强震等待时间的指数分布关系式计算了部分断层小区未来的中强地震发震概率。