裂纹端部旋转与应力集中的相互作用

我们用旋转和速度这样两个场矢量代替了传统的位移矢量,来描述弹性介质的状态变化.利用新的场变量可以获得一组弹性介质的动力学关系或场方程.现在作为场源的是用平均应力定义的应力变化率和应力集中,显然这对于讨论介质中存在裂纹和裂纹扩展这样一类动力学问题无疑是方便的.由场的能量动量张量和动量守恒定律,我们得到了旋转和应力集中相互作用的重要概念.最后我们讨论了型Ⅰ和Ⅱ型裂纹端部这种相互作用的图象,计算了相互作用的大小和方向.     

地震视应力及其物理意义的探讨

对NEIC宽频带地震辐射能量目录和哈佛CMT目录,给出全球震级大于5．5级的有能量记录的地震资料进行统计研究。首先,拟合得到全球浅源地震和不同类型地震平均视应力的大小和范围,验证了前人得到的“走滑型视应力大于倾滑型视应力”的结论;其次,对折合能量和地震矩关系分析得到：正断层型地震的折合能量随着地震矩增大而减小,而对于走滑型和逆冲型地震未得到前人给出的明确结论;对主震视应力和余震视应力的分析比较表明,它们在量值上没有规律性,必须要结合实际的地震事件,才能反映出它们之间大小关系的真正物理内涵,因为不同的主震可能对震源区的应力场有不同的影响——造成震源区应力场的应力集中（障碍体模式）,大部分余震的视应力高于主震视应力;或使应力场更加均匀（凹凸体模式）,大部分余震视应力低于主震视应力。这些结论对地震震源理论研究具有一定意义。     

根据大地震前后应力轴偏转和应力降求取应力量值的研究

为求解震源处应力量值,运用大地震造成的应力方向偏转和地震应力降给出了求取震源处应力大小的方法.地震前后的应力方向可根据大量前震和余震震源机制统计给出;地震应力降可通过地震波或地壳形变资料的震源破裂反演研究得到.该研究对地震动力学具有一定的意义.      

海城地震前的空区和有序时空结构

通过对海城地震前地震活动图象的讨论,证实了地震空区现象是确实存在的,并且在时间上具有继承性.我们从理论上解释了这种现象.理论和观测事实的一致表明,空区的物理意义是震源应力场或应力集中的稳定性,同时它代表了系统的一种有序时空结构或耗散结构.     

旋转矩和地震矩

本文给出了旋转与旋转矩的物理关系.强调了旋转矩与连续介质力学中通常意义下的力矩的差别.应用旋转矩的概念解释了极震区内经常有的烟囟和门垛一类物体的旋转位错的著名宏观破坏观象.我们也阐明了地震矩和旋转矩的关系. 作为例子,通过旋转矩的定义计算了一个走滑断层的弹性静位错地震.结果表明,由旋转矩给出的与地震学中引入的地震矩定义是一致的     

岩石层和震源的数字地震成像——数字地震学发展的回顾与展望

本世纪70年代以来由于在地震观测系统中大量使用了数字仪器,因而使数字地震学得到迅速发展。本文概述了数字地震学的发展过程及其在探索地球内部结构、地震震源过程、地壳和上地幔的应力状态中所取得的成就。作者提出应开展岩石层和震源的数字地震成像的研究工作,并以该项研究课题来带动我国数字地震学的发展。文章对于岩石层和震源的数字地震成像研究的意义、内容和方法作了详细的阐述。     

中国地震震源机制测定结果的比较

在搜集了 1 988年以来 ,地震学家用不同方法和不同资料测定的中国地震震源机制结果 ,包括用地震波形反演得到的地震矩张量、P波初动解和用地形变观测反演的震源参数的基础上 ,计算了同一地震的不同反演结果的滑动矢量之间的夹角、不同反演结果 P,T轴之间的夹角和不同的反演结果给出的地震矩之间的差别 ;并与哈佛 CMT的结果进行比较。结果表明 ,同一地震不同测定结果的滑动矢量之间的夹角分布较分散 ,但优势分布在 2 0°左右 ;不同测定结果的地震矩一般不超过 1倍 ,对应的震级差约为 0 .2 ;中国地震矩张量的测定结果与哈佛矩心矩张量测定结果滑动矢量之间的夹角集中在 0°～ 1 0°。以丽江地震为例 ,讨论了地震震源参数的不同结果对地震“应力触发”中库仑破裂应力计算结果的影响。     

应力量值研究综述

地壳应力场在板块运动模拟、青藏高原隆升、地震孕育和发生等地球动力学研究中具有重要地位.而目前大多数地壳应力方面的研究侧重于方向的确定,对应力量值研究甚少.我们总结了地质、地球物理等方法确定应力量值的思路,在此基础上提出了根据大地震前后应力方向变化和地震破裂应力降张量估计地震震源附近应力量值.并辅以地震前后平均视应力方法等其他方法共同对应力量值进行进一步约束的思路.大地震前后的应力方向变化根据大量前震和余震的震源机制给出.地震破裂造成的应力降场可根据地震破裂详细分布计算,则已知大小和方向的地震应力降场与方向已知、大小未知的地震前后应力张量之间可以构建数学关系,从而得到应力量值.根据地震前震和余震的宽频带辐射能量和地震矩张量目录得到大地震前后的平均视应力,两者之差对应于地震应力降,根据这种关系得到震前应力量值的另一个估计.两种方法相结合,给出应力量值及误差估计,为地球动力学研究提供新的约束.     

地震学百科知识(八)——计算地震学

正引言研究理论地震学计算问题所涉及的数值算法以及计算机实现是一门分支学科。它的诞生得益于计算机的广泛应用和大量的高质量地震波形观测资料的获得,是介于理论地震学、计算科学和观测地震学之间的新兴交叉学科。基于基本的物理定律和严格的数学工具,理论地震学给出了定量描述地震震源自     

地震层析成象的-变换

由Radon变换出发给出了地震走时问题的——变换.定义模型坐标(x,z)与震源位置()和射线斜率()间的线性关系为x=+z.文中给出了-正反变换的理论公式,并分析了-变换与富氏变换的关系。理论表明,连续函数的-变换可得到走时反演问题的唯一解。 在地震学非完全层析成象中,欲提高图象质量必须压制假频和提高分辨.作者对重建图象的分辨进行了详细讨论,最后通过数值模拟讨论了观测系统和滤波处理的影响。      

利用数字波形资料研究区域中小地震震源机制

应用矩张量概念对震源物理的研究是当代地震学的一个重要的前沿课题。近20年来,随着宽频带数字地震仪的广泛应用,地震波形记录的质量明显提高,极大地推动了对震源物理过程研究的进展。对于区域性中、小地震,由于区域性地震的波形记录包含了有关震源和区域地壳的丰富的信息,利用波形资料研究区域性中、小地震的震源机制,其结果有助于了解震源区和区域性应力状态以及断层的构造特性,是理解地震孕育过程的重要途径。近年来,随着计算合成理论地震图的理论和方法的进步,使用矩张量反演方法确定中小地震的点源机制解以及有限破裂参数等研究领域取得了显著进展。本论文在前人研究的基础上,发展了两种针对区域中、小地震震源参数反演的求解方法,通过数值试验讨论了震源机制反演结果的稳定性,并结合实际地震观测资料进行了检验。     

以克罗地亚MS6.4地震为例检验震前应力集中现象

为检验大震发生之前是否有应力集中现象,本研究以2020年克罗地亚MS6.4地震及其序列为例,采用比较地震序列的震源机制之间最小空间旋转角的方法来研究应力变化关系.最终发现,主震发生前的一段时间内,该地区发生的不同地震之间的震源机制中心解有趋近主震震源机制中心解的趋势;主震之后,余震的震源机制和主震震源机制之间的差别逐渐增大,并离散开来.此变化趋势一方面是对"应力集中和应变能释放"假说的印证,另一方面则间接说明了该地区的应力分布.由于此次大地震的发生而进行了局部调整,致使局部应力集中趋于平缓,该地区的区域构造板块或许开始进入到下一个应力积累阶段.     

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。     

2012年河北唐山M_S4.8地震前首都圈东部视应力时空变化特征

本文采用近震源Brune模式,采用国家数字测震台网数据备份中心提供的地震波形资料,测定了2011年1月至2012年5月期间首都圈东部85次ML≥2.0地震的视应力,分析了2012年4月28日河北唐山MS4.8地震前动力学参数的时空变化特征,并讨论了震源参数的标度关系。结果如下:1视应力时序变化显示,唐山MS4.8地震前首都圈东部视应力出现了明显的升高变化过程;2视应力空间分布显示,唐山MS4.8地震前,首都圈东部视应力在震源区出现了相对高值集中区。     

几个大震序列的震源参数

随着地震学的发展,除常规的地震定量三要素——发震时刻、震中、震级以外,我们需要更多的带有震源特征物理意义明确的震源参数。尤其是对于较大地震为探讨其发震机制,必须设法寻求它们的断层面解、源尺度、地震矩、破裂速度、应力降等等。通过野外实地考察途径只能解决部分问题,而且往往受地质地理条件的限制不能成功。唯一可靠的方法就是从众多的布局合理的地震台站所纪录的地震图上寻找信息,用波谱方法求震源参数。     

震源物理研究的某些进展和研究方向(之一)

震源孕育模式研究、摩擦滑动的本构描述和稳定性分析、数值震源动力学、地震的障碍体模型和凹凸体模型、断层和断裂作用的分形几何学等是当前震源物理研究的前沿性领域。它们的发展对了解地震过程,探索地震预报,以及地震学的发展将产生深远的影响。本文评述了震源物理研究近几年来取得的最新进展。     

河北文安Ms5.1地震前首都圈及邻区震源动力学参数时空变化特征

本文根据近震源条件下,由北京数字遥测地震台网观测到的波形资料,利用Brune模式,得到了2002年1月至2006年6月期间首都圈及邻近地区989次ML≥2.0地震的震源谱,测定了它们的拐角频率和零频幅值.通过相关计算公式,得到了破裂半径、地震矩、地震能量、应力降、视应力等震源动力学参数.分析了这些动力学参数的标度关系以...     

唐山地震震源区构造应力场强度的初步分析

利用唐山地区丰富的震源机制解资料反演构造应力场，并结合构造物理研究手段，对唐山地震震源区现代构造应力场的3个主应力绝对量值进行了估算，给出了地壳介质参数取理论平均值的情况下，唐山地震震源区构造应力场３个主应力量值随深度的变化趋势．研究分析了摩擦系数c、孔隙压力P0和应力形因子 等参数与应力值的关系，发现最大主应力1的垂向增长率与摩擦系数c成正比，与孔隙压力P0和应力形因子成反比；而最小应力值3的垂向增长率与孔隙压力P0成正比，与摩擦系数c和应力形因子成反比．本文对应用震源机制解资料反演完整的应力张量进行了一次有意义的尝试．      

公里尺度地球物理实验和震源体上记录的一些特性

文中首先简述了岩石力学实验、震源物理研究、地震预报中的一些结果,这些研究提出的共同问题是需要进行中等尺度(公里量级)的地球物理实验.其次介绍了北京门头沟的公里尺度地球物理实验场的概况.最后给出了目前已取得的一些进展,如地表记录与地下记录的差异、微破裂的应力降与介质应力状态的关系、介质背景噪声的主频率与介质应力状态关系、震源体上记录的特征等.      

旋转运动物理学新进展教材

介绍了线性连续介质理论,包含非对称应力场,也包含对称应变和反对称旋转。我们讨论了相关的本构定律和平衡方程。在这个理论里,与应力反对称部分平衡相关的运动方程中,用应力矩代替了平衡。我们的理论证实了旋转波甚至可能存在于均匀的弹性连续介质中。考虑了不同种类的极限形变,介绍和讨论了包括旋转和扭转场之间相互作用的波动方程的解。利用应力的对称部分和反对称部分,得到了位错密度—应力之间的关系式。对于具有粒化和微裂纹化的更高级形变状态的材料,介绍了旋转和震相移动π/2的扭转及同步解。记录到的一些旋转和扭转例子证实了同步的假设。