峰值速度和加速度对环境剪应力的依赖性

从导出的地震定标律和地震破裂过程的断裂力学模式出发,得到了震源平均位移、速度和加速度谱的表达式,进而又推导出震源的峰值位移d_m,速度v_m和加速度a_m的表达式:d_m=k_dM_0~2/~3τ_0~(2/3),v=k_vM_0~(1/3)τ_0~(4/3),a_m=k_aτ_0~2式中M_0是地震矩,τ_0是环境剪应力值,k_d,k_v,k_a为适当的常数.我们选用了66个地震的观测资料,这些地震的矩震级范围包括了从1级左右的极微震,3-5级的小震,直到6-7级的大震;地震矩从10~9-10~(20)Nm,跨越了10个数量级,并用这些地震检验了上述公式. 令所有地震的平均应力为5MPa,定出常数k_d,k_v,k_a,进而由速度和加速度观测资料求得66个地震的环境剪应力τ_0值,这些数值相当稳定.多数极微震的τ_0值在2-4MPa之间;小震的τ_0值多数在4-8MPa左右;大震的τ_0值为10MPa左右。τ_0值对震源深度和断层类型有明显的依赖性.一般深度很浅的小震和极微震,τ_0值很低;正断层地震的τ_0值相对较低;逆断层地震的τ_0值较高;走滑断层地震的τ_0值则居中.     

云南地区部分地震的环境应力场特征

利用所获取的云南地区强震加速度观测资料,选取了其中具有震源深度参数及三个方向记录都完整的84次地震,震级范围为3．0～7．6级,震中距为几公里至几十公里(个别为100多公里),根据陈培善用位错理论二维断裂力学模式推导的震源峰值加速度与环境应力场关系式,计算了云南地区部分地震的环境剪应力值,并探讨了云南部分地震的环境应力场特征。     

长岛地区构造环境剪应力场的分布特征

利用山东数字地震台网记录资料,根据陈培善等用地震发生的断裂力学模式和震源谱理论,导出的震源处峰值加速度与构造环境剪应力值的关系,计算了山东长岛地区发生的中小地震构造环境剪应力值,并对应力场的分布状况和时空变化进行了分析。结果表明：剪应力τ值随矩震级（ML）的增大而增大,对两者作拟合得到它们之间较简单的关系为：τ=1.8...     

2008年5月12日四川汶川8．0级地震前后震源区应力水平估计

根据地震力学和数字地震学理论,利用视应力和应力降,估算了2008年5月12日四川汶川MS8.0级地震前后震源区的应力水平,结果表明,震前震源区应力值约为1.5~2.0MPa,地震破裂过程中,由于断层发生错动过头,使地震发生后震源区应力低于动摩擦力,降至-1.2~-0.1MPa。     

山东内陆及附近海域构造环境剪应力场的分布特征

利用山东数字地震台网二年多的地震记录资料,根据陈培善等用地震发生的断裂力学模式和震源谱理论,导出的震源处峰值加速度与构造环境剪应力值的关系,计算了山东内陆及附近海域发生的46次中小地震构造环境剪应力值,并对应力场的分布状况和时空变化进行了分析。     

新疆南天山环境应力场特征

基于新疆强震固定台和流动观测记录的主要和余震加速度资料，选用了三个分向记录都完整的３７次地震。震级范围为１．８－６．８级，震中距为几至几十公里。根据用位错理论二维断裂力学模式推导的震源峰值、加速度与环境剪应力场关系式计算了新疆南天山环境剪应力值。计算结果表明，新疆南天山环境应力平均值偏高，这与新疆处于特殊构造环境条件有关。     

汶川大地震前地震频度变化和小震群活动

分析后认为,从1999年开始龙门山断裂带上地震活动增强,并持续到2008年5月12日汶川8级地震发生前一个多月。地震活动的增强主要以最大地震的震级为3、4级的小震群活动的方式表现。2006年至2008年3月间,有两个小震群出现在汶川8.0大震震中附近。小震群地震震源机制的结果表明,随时间接近汶川8.0级大震发生,小震群的震源机制趋向一致,这些在空间分布不均匀的密集小破裂逐渐成定向有规律地排列,有利于裂隙的进一步扩展贯通,形成大破裂。     

根据构造环境剪应力值水平区分地震和核爆炸

根据地震破裂的断裂力学模式，导出了震源参数与地震发生处的构造环境剪应力值t0之间的函数关系．据此，可以大量计算震源处的构造环境剪应力值或背景应力值．若把核爆炸当作地震来计算，发现核爆炸的t0值平均在20MPa左右，明显地高于同震级地震的t0值．其结果可以作为区分地震与核爆炸的依据．      

全国环境剪应力场动态变化与强震活动研究

通过采用陈培善等深入研究地震震源谱特征得到的地震短周期体波震级m_b和地震矩M_o与环境剪应力值的关系,测算地震剪切应力强度值f_o的方法,以及由中小地震近震震级M_L和面波震级M_S估算f_o的方法,对1993年至1998年1月发生在全国(包括台湾地区)m_b≥3.8,M_S ≤5.9 地震计算得到地震震源处的相对剪切应力强度f_o值,并确定出环境剪应力场高值分布区,对高剪应力值分布区与主要活动断裂、强震活动的相关关系进行了分析研究,对全国未来1~3年强震危险区及其危险性进行了预测。     

汶川MS8.0级地震前龙门山断裂带地震活动时空特征分析

本文采用朱介寿等（1984）提供的非均匀速度模型,使用Hypo2000地震定位方法,筛选出汶川MS8.0级地震前8年的2723条地震记录进行精定位;震源深度的优势分布介于5－20km之间,平均震源深度是12 km。结合地震震中分布图、震源深度剖面图、M-T图等结果,得出汶川MS8.0级地震前龙门山断裂带北段地震活动性比中段和南段的活动性弱;时间越临近2008年5月12日汶川8.0级地震发生前,周边的应力场逐步增强,靠近汶川主震区域的震群活动有增加的迹象。     

1995年7月20日河北沙城ML4.1地震序列破裂过程中应力变化的研究

根据地震破裂动力学, 研究了1995年7月20日河北沙城ML4.1地震序列破裂过程中, 视应力和静态应力降与动态应力降之差的变化. 结果表明, 主震的视应力约为5 MPa, 而余震的视应力平均约为0.047 MPa. 在破裂过程中, 主震的动态应力降大约为静态应力降的1.6倍,其差值约为2.7 MPa; 余震的动态应力降一致小于静态应力降,其差值平均约为-0.75 MPa. 因此,主震发生时,最终应力大于动摩擦应力,与断层突然锁住的模式相符; 余震发生时,最终应力小于动摩擦应力,与地震断层错动过头的模式相符. 因此, 主震和余震的发生过程是有差别的.      

Variation of stress during the rupture process of the 1995 ML=4.1 Shacheng, Hebei, China, earthquake sequence

According to the rupture dynamics of earthquakes, variations of the apparent stress and the difference between the static stress drop and the dynamic stress drop during the rupture of earthquakes are analyzed for the July 20, 1995 M _L=4.1 Shacheng, Hebei, China, earthquake sequence. Results obtained show that the apparent stress for main-shock is about 5 MPa, and the average apparent stress for aftershocks 0.047 MPa. During the rupture of the main-shock, the dynamic stress drop is approximately 1.6 times greater than the static stress drop with the difference of nearly 2.7 MPa. The dynamic stress drop is less than the static stress drop for all aftershocks with the average difference of −0.75 MPa. Therefore, when the mainshock occurs the final stress on the focal fault is higher than the dynamic frictional stress, corresponding to that the fault is abruptly locked. When the aftershocks occur the final stress on the focal fault is lower than the dynamic frictional stress, corresponding to that the fault overshoots. It can be seen from the above results that there could be some differences in the physic processes between the mainshock and the aftershocks. Contribution No. 05FE3013, Institute of Geophysics, China Earthquake Administration.     

Variation of stress during the rupture process of the 1995 <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis><Subscript>L</Subscript>=4.1 Shacheng,Hebei, China,earthquake sequence

According to the rupture dynamics of earthquakes, variations of the apparent stress and the difference between the static stress drop and the dynamic stress drop during the rupture of earthquakes are analyzed for the July 20, 1995 M _L=4.1 Shacheng, Hebei, China, earthquake sequence. Results obtained show that the apparent stress for main-shock is about 5 MPa, and the average apparent stress for aftershocks 0.047 MPa. During the rupture of the main-shock, the dynamic stress drop is approximately 1.6 times greater than the static stress drop with the difference of nearly 2.7 MPa. The dynamic stress drop is less than the static stress drop for all aftershocks with the average difference of ?0.75 MPa. Therefore, when the mainshock occurs the final stress on the focal fault is higher than the dynamic frictional stress, corresponding to that the fault is abruptly locked. When the aftershocks occur the final stress on the focal fault is lower than the dynamic frictional stress, corresponding to that the fault overshoots. It can be seen from the above results that there could be some differences in the physic processes between the mainshock and the aftershocks.     

1974年和1979年江苏省溧阳两次中等强度地震的前兆性空区.

1974年4月22日、1979年7月9日在江苏省溧阳地区先后发生5.8级、6.3级(ML)两次地震.在这两次地震前约23个月,其周围200多公里范围内出现地震空区图象.1974年5.8级地震前16个月,在240公里范围内没有发生小地震;临近震前7个月空区活化,爆发一系列小地震.1979年6.3级地震前15个月,在100公里范围内和240公里范围外发生一些小地震,形成环形空区;临近地震前7个月,约200公里范围内均无小震活动.根据两次主震等震线,主、余震展布和震源机制结果认为,它们是在北东东向压应力和北北西向张应力作用下,发生在同一震源区的不同期共轭地震.两次地震空区图象的形成、发展和消失过程,描绘了区域应力持续作用下,中等均匀程度的地壳不均匀应变的演化过程.      

Variation of stress during the rupture process of the 1995 M_L=4.1 Shacheng, Hebei, China, earthquake sequence

Introduction An earthquake could be caused by the failure of focal material or fast slip on the pre-existed faults under the tectonic stress based on the understanding of the occurrence process of earth-quakes in which the stress change could play a key role. Therefore to examine the stress change is beneficial to understanding the physic process actually occurring in the source region deeply. The apparent stress is defined as the product of seismic efficiency and the average stress on the foc…     

用大量地震震源机制解检验2008年汶川地震对后续地震的触发作用

2008年汶川M_S8.0强震过去已十几年,这期间,震源区发生了大量的余震,震源周边地区发生了多次中强震.本研究利用大量震源机制解资料系统地研究汶川地震对其周边中强震及其余震触发作用,并将研究结果与先前研究结果进行了对比和分析,获得以下结论:(1)汶川地震对其周边发生的中强震存在一定的触发作用;(2)当等效摩擦系数为0.4时,由三种震源破裂模型获得的余震触发率均为65%左右(以0.01 MPa为阈值);(3)随着等效摩擦系数的增大,余震震源机制解节面上ΔCFS为正的地震数增多,反映主震触发作用增强,这与等效摩擦系数增大地震难以发生并不矛盾,而是反映等效摩擦系数增大时,断层面上正应力对ΔCFS的贡献增大,同时表明在分析库仑应力触发作用时,合理选取等效摩擦系数是至关重要的;(4)统计余震震源机制解节面上受到的库仑应力大于某一数值和小于其相反数的地震数之比时,随着统计阈值的增大,比值呈现出增大的趋势,同时比值也变得离散,该现象还有待于进一步研究.     

汶川Mw7.9和集集Mw7.6地震前应力场转换现象及其可能的前兆意义

2008年四川汶川Mw7.9地震和1999年台湾集集Mw7.6地震均为挤压推覆构造环境下发生的板内逆断层型地震.通过对比分析2次地震前的CMT解、震源区附近的中小地震震源机制解及其反演的应力场可知,集集地震主震震源机制解与用台湾内陆中西部的CMT解反演得到的逆断层类型构造应力场吻合,而在主震前震源区附近中小地震震源机制...     

2008年汶川8.0级地震序列震源参数分段特征的研究

本文利用四川省区域固定地震台网观测记录到的2008年汶川8.0级地震序列的资料,从中挑选部分台站和地震资料,在精确扣除了余震区地震波衰减与台站场地响应后,计算得到了汶川地震序列中1070次M_L≥3.0级地震的震源参数,结果显示,地震矩与震级之间有较好的线性关系,应力降和视应力的大小与震级大小有关.利用M_L3.0级地震资料得到的应力降的时空演变过程研究结果表明,汶川余震序列地震应力降总体上随时间是一个衰减过程,预示着主震发生后整个余震区应力降呈逐渐衰减的状态.主震发生之后,以虎牙—北川—安县为界,空间上龙门山断裂带上地震活动水平和应力降具有明显的分段性.5月17日之前M_L≥5.0余震主要集中在龙门山断裂带北川以西,由于地震释放了较多应力,该地区应力降较低,而北川至青川之间地震活动水平相对较弱,应力降一直处于高值水平.5月17日之后,M_L5.0余震活动主体地区则转移到北川至青川之间,在该段发生了5月25日青川6.4级最大余震,在这之后,整个余震序列应力降随时间变化开始趋于平稳.     

2000年姚安地震的震源参数

根据近场小孔径观测台网记录的余震序列资料，研究了2000年1月15日云南姚安MS6.4地震序列的地震物理过程. 用地震标定律关系估算主震的地震矩M0=1.58×1018N·m，矩震级MW=6.0，平均位错=0.63m，断层长度L=16.6km，断层宽度W=5.6km. 余震序列的高精度定位结果和能量分布走向，很好地证实了主震的断层破裂走向为N50°W，震区马尾菁断裂为主震发震构造，断层错动性质以右旋走滑为主. 用横波记录资料及波谱分析方法估算出余震的震源参数: 地震矩范围为1010～1016N·m，震源破裂半径a为80～500m，地震应力降范围为0.01～9.5MPa. 较大应力降(Δσ>1.0MPa)沿主断层线性排列，大应力降(Δσ>2.0MPa)与ML≥3.0级地震相关. 余震能量释放和高应力降的地震多发生在6.0～11km的深度范围，说明在这一深度范围内最大程度地集中了地壳中的应力.