岩石破裂电磁辐射频率与弹性参数的关系

为进一步研究岩石破裂电磁辐射特征,本文根据岩石破裂电磁辐射是由岩石破裂时产生带电粒子扰动引起的假说,通过断裂力学理论中的张开位移法计算岩石破裂过程中的裂纹宽度,由电磁辐射频率与破裂宽度之间的关系,研究电磁辐射频率与弹性参数之间的关系,并给出了它们之间的关系表达式.通过建立具有中心贯穿裂纹的无限大平板模型,根据破裂宽度计算了在该模型条件下几种岩石破裂过程中产生电磁辐射频率范围.理论模型计算出来的频率范围主要集中在实验观测的中高频段,并体现出频率随弹性参数的变化.     

2018年1月23日阿拉斯加Mw7.9地震发震节面讨论

2018年1月23日美国阿拉斯加湾科迪亚克岛东南280 km发生M_W 7.9级走滑地震,地震震中位于太平洋板块.震源机制解显示地震破裂面是走向东西(左旋)或走向南北(右旋)的高倾角断层,美国地震调查局(USGS)和中国地震局(CEA)分别发布了走向东西和南北的破裂模型.随着同震GPS数据的发布、余震数据的积累和对区域地质构造的了解,提供了更多资料来约束发震面,我们通过建立全球横向非均匀并行椭球型地球弹性模型,计算此次阿拉斯加湾大地震产生的同震形变、库仑应力变化以讨论上述破裂模型的差别.初步计算结果表明:USGS模型计算的最大地表水平位移约为4.5 m,CEA模型计算的最大水平位移约为3 m, USGS模型计算结果和GPS观测吻合更好;采用最优破裂面投影,计算USGS模型和CEA模型引起的库仑应力变化,分别有92.3%和72.7%的余震落在库仑应力大于0.01 MPa区域;在地质构造上,USGS给出的阿拉斯加地震节面与海底断层走向一致,但余震分布呈现出共轭条带分布,指示了地震破裂过程的复杂性.从静态应力转移角度,本次地震引起了科迪亚克破裂段(Kodiak Segment)的库仑应力增加最大0.01 MPa,加速了未来地震发生的可能性.     

利用统计地震模型从地震活动参数中获得流体信号

根据众所周知的库伦破裂准则,应力或孔隙压力的变化都会导致地震破裂。余震活动一般认为是地震应力变化引起的,它服从大森定律。而地震群则认为是通过地下流体侵入岩层所致。应力触发可以通过在地壳单独构建三维弹力应变模型分析,而地震引起的地下流体流动情况必须通过空隙压力变化和地震之间相互作用应力场的改变这样复杂的地震活动图像研究。我们看到ETAS模型是从复杂地震活动图像获得最初流体信号的一种适当工具。我们主要分析2000年发生在欧洲中部的波西米亚西北部Vogtland地区的大地震群。通过拟合随机的传染型余震序列模型(ETAS)我们发现应力触发在创建观测地震活动图像和解释观测事件破碎时间分布时起支配性作用。外力在直接触发引起地震活动中起到的作用是很有限的,这种外力被认为是由于流体入侵导致孔隙压力变化而产生的。然而时间上的反褶积表明显著的流体信号源于地震群。这些结果已被我们的仿真模型模拟研究证实,在这个研究中,流体侵入和应力在三维弹性半空间中沿断层面转移时触发地震。基于ETAS模型的反褶积过程能够揭示地下孔隙压力变化。     

有软夹层的基岩上覆土层在断层错动时的破裂特征研究

采用平面应变有限元法,研究了地震断层错动时有软夹层的基岩上覆土层的破裂特征. 结果表明,软夹层使上覆土层破裂分为两个阶段. 软夹层埋置深浅的不同使上覆土层的破裂过程和破裂范围表现出一定的差异. 埋置较深的软夹层使地表产生较大的破坏. 软夹层的厚薄对上覆土层的破裂进程和破裂范围也有影响.      

利用非均匀细胞自动机模拟震级与应力降关系

为解释实际观测资料震源破裂过程与自相似(分形)模型的不一致性, 本文基于观测结果, 构建了由81×81个细胞单元组成二维非均匀断层模型, 并通过设计的细胞自动机模拟程序进行了模拟试验。 研究结果表明: 断层结构非均匀性是影响孕震过程特征的重要因素, 而且地震强度分布并非简单的自相似。 随着断层非匀质性增加, 破裂过程出现由相对的脆性破坏向塑性破坏特征变化的趋势。 利用细胞自动机不仅能较好地解释震级-频度关系中的大、 小震级段低头现象, 而且也可解释大震级事件具有相对恒定的应力降, 得到了与实际观测研究相一致的结果。     

水库库容变化对蓟县地震台DSQ型水管倾斜仪观测的影响

对比于桥水库库容变化与蓟县地震台DSQ型水管仪观测数据表明,水库容量对水管仪长周期趋势性变化影响不大,蓄水和泄水过程中库容量变化与水管仪观测数据不存在相关关系。根据近场三维不规则形状荷载模型,对于于桥水库3次蓄水和3次泄水过程,定量计算库容变化对蓟县地震台DSQ型水管倾斜仪观测影响的理论值,结果表明,库容变化引起的水管仪倾斜值与实际观测数据变化幅度相比小得多,库容改变不足以对水管仪倾斜观测造成显著干扰。该分析结果可在观测资料异常判定中提供参考。     

1976年7月28日唐山7.8级地震触发的区域地震活动和静应力场变化

研究了1976年７月２８日唐山7.8级地震（3928N,11811E）前后区域地震活动的变化．结果表明,在震源区以外的３个区域中观测到地震活动增强,该变化通过信度0.99的Z-统计检验,认为可能是由唐山大地震触发的．最大触发地震震级为5.5．这些区域地震的震中距为几十至300ｋｍ．采用半空间弹性位错模型,计算了唐山地震诱发的区域库仑破裂静应力场的变化△S c f s．在上述３个区域中的地震优势破裂面上,△S c f s＞0．      

小极距井下地电阻率观测对地表环境影响的抑制分析——以北京地区台站为例

地震地电阻率是观测中强地震孕震过程中微变形或微破裂变化的方法之一。近年来发展起来的小极距井下地电阻率观测,不仅能够抑制地表环境干扰,还能够缓解地表地电阻率占地面积大的困扰。基于北京地区延庆台、平谷台和通州台小极距井下地电阻率观测,通过与同场地地表地电阻率对比观测和数值模拟计算,分析了地表铁质干扰、季节变化、降水和潜水等因素对地电阻率观测的影响。结果显示,与同场地地表地电阻率相比,小极距井下地电阻率对地表自然环境因素的影响有较好的抑制能力,增强了观测效能。     

大型花岗岩标本缓慢膨胀破裂过程中电阻率和声发射前兆特征的实验研究

本文重点研究了在膨胀力源作用下,大尺度花岗岩标本缓慢破裂过程中的电阻率和声发射前兆特征。实验结果表明,在岩石破裂过程申不仅观测到了电阻率的长趋势变化和短临异常,而且观测到了清晰的破裂前兆。在大破裂发生之前数小时观测到了电阻率的突变异常。实验中还记录到了声发射现象,其开始的时间较电阻率稍晚,初始破裂和主破裂时的声发射现象有其各自的特殊性。     

岩石加载变形过程中超声尾波与声发射变化的实验

文中采用尺寸为50mm×50mm×150mm的花岗闪长岩、大理岩以及砂岩3种不同的岩石样品,开展了超声尾波和声发射同步观测研究。结果显示:1)尾波变化与声发射演化过程存在良好的对应关系,声发射频度增加时尾波的变化随之改变,尤其是声发射频度增加的早期阶段尾波便出现变化。这预示了分析尾波可获得岩石早期的损伤信息。2)不同变形阶段,尾波变化的物理机制不同。加载初期,尾波变化存在明显的散射体改变特征;随后,在线弹性变形阶段则以波速变化为主;加载后期,散射体的改变增加,且与波速变化共存,散射体的改变效应与岩石微破裂的程度有关。3)随着载荷的增加,波速增加的幅度总体呈逐渐减小的趋势,这与通过直达波获得的认识基本一致。4)岩石变形过程中产生的微破裂会改变尾波变化的物理机制,散射体效应将显著增强。同时,声发射波形将对超声尾波造成干扰,因此在仅利用尾波资料分析岩石损伤时需要关注相关的问题。总之,超声尾波变化和声发射均可反映岩石内部的损伤情况,且不同的变形阶段尾波的变化机制不同,二者的联合观测可起到相互验证的作用,有利于提高观测结果的可靠性。     

临震电磁波信息研究

临震电磁波辐射与电磁扰动的现象,早在1966年邢台地震时就引起了人们的注意。1975年海城地震和1976年唐山大震后,一些单位从不同的方面开展了观测研究工作。我省一些中强震震前也曾出现过不同表现形式的电磁波辐射与电磁扰动现象。如1970年10月29日金湖4.2级地震前约2小时,震中区一鱼场工人发现收音机受到强烈干扰,震后即恢复正常;1974     

地球和月球的弹性潮汐形变解

本文根据一个由较新的月震、月球形状、月球重力及月球天平动资料所建立的真实月球内部结构模型,解算了在地球和太阳的引潮力作用下月球表面的弹性潮汐形变。得到了表征月球弹性潮汐形变的特征数--月球勒夫数。这个结果与国外一些学者采用假想或简单月球模型所得结果有较大不同。同时,本文还根据近年来出现的新的地球模型,再次求解了地球的静态勒夫数。结果表明,采用不同的地球模型对解算地球的静态弹性潮汐形变的结果影响很小。     

昆仑山脉和喀喇昆仑山脉地区的地壳上地幔电性结构特征

本文简介从新疆叶城至西藏狮泉河的大地电磁测深剖面．它北起塔里木盆地，横跨昆仑山脉和喀喇昆仑山脉地区到冈底斯西段，全长８００余公里．探测结果表明，不同测点的地壳内部有的有两个低阻层，有的则只有一个低阻层，壳内第１低阻层的埋藏深度约１０－３５ｋｍ，第２低阻层的埋藏深度约３０－６５ｋｍ。在南昆仑缝合带以南，壳内低阻层的埋藏深度有从南向北不断加深的趋势；而在其以北的壳内低阻层的埋藏深度则与此相反．上地幔第１低阻层的埋藏深度约在１００－１５０ｋｍ之间，第２低阻层的埋藏深度约在３５０－５５０ｋｍ之间．     

浙东沿海海蚀地貌及其与断块差异运动的关系

本文阐述了浙江东部沿海海蚀地貌的分布特征,认为高位古海蚀地貌是浙江东部一种普遍存在的现象,这些海蚀地貌确系古海面遗迹,但它们今日之分布高度乃是长时期构造抬升作用的结果。同期海蚀地貌的分布高度不同,除在形成时受到各种因素制约外,断块间的差异升降运动也是其影响因素之一。     

地壳下部及上地幔物质分异作用对地震成因机制的影响

本文着重从物质分异的角度讨论了板块俯冲带及大陆地壳内某些地震成因机制问题。认为由于构造的活动和地球自转速度不均匀,在深大断裂带附近的上地幔或玄武岩层顶部容易产生分异的底辟构造。这种构造上隆引起的垂直作用力可促使地面产生同步隆起和侧翼相对下降,地震的震源往往位于底辟构造的侧翼或顶部。一般由底辟构造形成的垂直作用力与水平向区域构造应力场叠加成为一种叠加震源应力场。     

大地电磁阻抗相位资料的特点和应用

本文对大地电磁阻抗相位资料的性质及其意义作了总结和评述。文中述及的阻抗相位资料正则化反演方法,是在文献〔1〕的基础上进行了改进,笔者就此给出了实际算例和概要分析     

东亚扇区赤道异常北峰的移动规律

本文利用冲绳、台北、广州、海南四个电离层垂测站的f₀F₂月报表资料,分析东亚扇区赤道异常北峰的移动规律,得到北峰位置随季节、太阳活动不同周相的移动规律。并且发现赤道异常的两日振荡将引起北峰位置作相应的波动。     

洞庭盆地的第四纪构造活动

依据第四系分统等厚度图,分析了洞庭盆地第四纪构造活动的演变。早更新世及晚更新世表现为盆地东西两侧对边掀斜,沉积中心呈近南北向伸延;中更新世及全新世,迎丰桥-北景港断裂两侧断块反向扭动掀斜,以致盆地西北角和东南角掀升,并形成与此主掀升部位相应的俯伏部位,其伸延方向与主掀升部位的掀斜方向垂直     

地磁暴与电离层骚扰的关系

一、引言 太阳活动区喷发出的粒子流引起太阳风对地球磁场和电离层作用,从而发生地磁暴和电离层骚扰,所以它们的发生是与太阳活动有着密切的关系。但是,在地磁暴期间常常伴随着电离层F_2层骚扰,即峰值电子密度相对于中值有大的减少或增加。     

太阳风中Alfven湍流的起源

由动力Alfven波沿磁场方向传播的扰动非线性方程，用量纲分析法导出太阳风中Alfven湍流谱. 太阳风中观测到的湍流谱恰是由方程得到谱的特例. 我们提出太阳风中Alfven湍流是一支反向串级的湍流，正向串级的一支湍流已经用于日冕而耗散掉. 理论上提出这支反向的Alfven湍流产生机制是由于动力Alfven波的非线性色散造成的调制不稳定性驱动的.