2016年日本熊本地震破裂时空过程联合反演

为了深入认识2016年4月15日日本熊本地震破裂的复杂性,利用远场体波资料和同震InSAR资料联合反演了此次地震的震源破裂时空过程. 联合反演结果表明:熊本地震的震源破裂持续时间约为25 s,整个破裂过程释放的总标量矩为6.03×1019 N·m,对应于矩震级M_W7.1;同震滑动主要集中分布于浅部,破裂以右旋走滑为主,但在沿倾向0—5 km范围内,破裂呈较强的正断特征;此次地震破裂的最大同震滑动量约为4.9 m,且最大同震位错区位于背离断层走向上、距离起始破裂点约5—10 km的区域;破裂前期（0—7 s）,在倾向上向浅表发生破裂,在走向上向东北和西南两侧扩展;大约7 s后,破裂背离断层走向主要向东北方向扩展. 根据有限断层联合反演结果推测,此次熊本地震破裂可能出露至地表.      

2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震序列破裂过程研究

本文利用主地震相对定位法,对2014年鲁甸MS6.5地震序列中的8月3日—9月30日地震进行了重新定位,借助于时空图像分析方法,对本次地震破裂过程进行了分析,得到如下结果:(1)2014年鲁甸MS6.5地震主要沿NW向破裂,存在沿NE向破裂的成分,但是NE向破裂并不明显;(2)地震破裂时,主要从主震震中处往ES方向传播,破裂带长度大约为10km,破裂面近乎直立;(3)余震活动主要集中于主震上方区域,震源深度大于主震的余震稀少.根据上述结果,结合当地的地震构造情况和本次地震的震源机制解,分析表明,本次地震的破裂面为NW向,其发震断层为包谷垴—小河断裂的可能性很大.     

地震台阵对2010 M8.8智利地震 破裂过程的直接成像

对2010年2月27日智利近海发生的M8.8级巨震,本文反向投影美国地震台网宽频带台站记录到的远震P波辐射能量,得到地震破裂前缘随时间的变化关系.图像表明,智利M8.8级强震破裂过程是一次不均匀的双向破裂过程,整个破裂过程持续了近150 s,破裂尺度跨越震中南端80 km,北北东向上近200 km.     

2014年云南鲁甸M_W6.1地震:一次共轭破裂地震

烈度与余震分布显示2014年云南鲁甸MW6.1(MS6.5)地震的发震构造较复杂.为深入了解鲁甸地震的发震断层与破裂特征,本文考虑了单一断层破裂和共轭断层破裂的情况,对震中距250km范围内的近震资料(宽频带资料和强震资料)和远震体波资料进行了反演,得到了鲁甸地震的破裂过程,探讨了滑动分布与余震分布之间的关系.根据反演得到的滑动分布、震源时间函数和波形拟合,认为鲁甸地震是一次在北西向主压应力与北东向主张应力的统一应力场下发生的两条共轭断层先后破裂的一次复杂地震事件.在破裂开始后0~2s,破裂主要发生在ENE—WSW向(近东西向)的断层上,随后NNW—SSE向(近南北向)断层开始破裂,释放了大部分的地震矩.由于近南北向断层南段(即震中以南)的破裂规模较大,且以左旋走滑为主,对近东西向断层的西段起到了一定程度的解锁作用,可能是震中以西无明显主震破裂但存在密集余震分布的主要原因.     

2008年汶川大地震单侧破裂过程的动力学机制研究

2008年汶川大地震的破裂过程极其发杂,向东北方向的破裂距离长达300 km,而向西南方向的破裂长度很小,呈现出单侧破裂的主要特征.尽管汶川地震破裂呈单侧传播的现象引起许多地震学家的关注,但其物理机制至今还不是十分清楚.本文利用有限单元计算方法,模拟了汶川地震的破裂过程.模型中根据龙门山断裂带两侧（东南侧为四川盆地,西北侧为川西高原）实际的地震波速度来确定模型的介质物性参数,利用目前观测的应力环境来选定初始应力条件.模拟结果表明：破裂在汶川地震的震中处成核后,先向断层两侧自发传播,但向东北方向的传播距离明显大于向西南方向;断层面上的正应力在东北方向（破裂的正方向）随着传播距离的增大而不断减小,位错速率随着破裂的传播距离而越来越大,其脉冲变得越来越尖锐,即产生了Weertman脉冲.研究结果显示：由于这种脉冲的出现,破裂在正方向上（东北方向）能够自己放大、自己愈合、自行维持,摩擦热极小,所以破裂能够沿着东北方向一直传播,直到应力场方位发生变化,不利于破裂时才最后终止.但在西南方向,破裂过程中断层面上的正应力增大,阻碍破裂继续扩展.最后就出现了汶川地震中破裂朝东北方向单侧优势传播的基本格局.模拟结果还表明：若断层面两侧介质均匀,则破裂向两侧是对称传播,且破裂距离很短,因此这种情况无法产生像汶川大地震那样的特大地震.因此,文中的模拟结果表明龙门山断裂带两侧的物性差异是造成汶川大地震单侧传播的决定性因素.断层两侧物性差异（bimaterial contrast）影响断层破裂过程的研究对于深入认识地震动力学过程、地震灾害预测及评估等有重要的科学意义.     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震强地面运动模拟及烈度分布估计

2022年1月8日青海省海北藏族自治州门源回族自治县发生M_S6.9地震。门源地震序列的重定位结果认为门源地区还存在一定的应力积累,未来该地区具有发生强震的可能。本文结合震源区地形数据、三维速度结构,根据门源地震震源破裂过程的初步结果,采用曲线网格有限差分方法模拟了门源地震的波场传播过程,得到烈度分布。结果表明:沿平行断层走向方向的地震动衰减明显小于垂直断层走向方向;门源地震的最大烈度为Ⅷ度,位于震源破裂起始点附近区域,理论烈度与野外调查的地震烈度分布基本一致;受强地面运动方向性效应和起伏地表的影响,地震灾害主要沿发震断层的WNW方向和ESE方向集中分布。      

山东及附近区域地震断层错动性质与地壳应力场特征

利用P、SH、SV波的初动及振幅比获得2001年4月至2012年8月山东及附近区域132次地震震源机制解,对该区域地震断层的错动性质及地壳应力场特征进行分析.结果表明,山东及附近区域地震断层错动的基本方向为北东向和北西向,错动方式以走向滑动为主,部分为斜向滑动.分区研究表明：聊考断裂带附近区域所受挤压作用相对较强,逆断型地震破裂较多;胶东半岛及北侧海域所受拉张作用略占优势,逆断型地震破裂较少;沂沭断裂带南部附近区域逆断型与正断型的地震破裂所占比例差别不大.     

1996年3月19日新疆阿图什6.9级地震震源破裂特征的研究

通过对1996年3月19日新疆阿图什6．9级地震余震分布特征的研究，分析了这次地震震源破裂过程．并结合柯坪断裂带的构造运动、区域应力场的分布特征以及1972年以来该带的另外3次6级地震的余震分布方向，探讨了柯坪断裂带附近地区不同构造部位震源破裂扩展方向与强震活动的迁移方向．结果表明，本次地震震源破裂为明显的单侧破裂．柯坪断裂带的阿图什震区和柯坪震区，余震分布具有一定规律性，震源破裂基本都为单侧破裂；震源断错以逆断层为主．区内主要受NW向压应力。不同地段强震震源破裂扩展具有明显的区域特征，强余震分布方向是应力集中的体现，它标志着同一构造断裂带附近近期强震活动的迁移方向．在柯坪断裂带上这种规律更为明显。     

2008年汶川MS8.0地震前定点观测电磁异常回溯性分析

对2008年汶川M_S8.0地震周围定点台站观测的电磁异常的相关研究进行了简要的回顾分析,以期加深对汶川地震孕震过程中电磁异常的解读.震中周围8个地电阻率台站震前出现不同形态的异常变化,结合震后地电阻率变化形态分析,仅近邻地震破裂带的成都和江油台异常变化符合已有的地电阻率孕震异常机理.在4月24日和5月9日大致沿南北地震带出现两条南北走向的低点位移线,成都台地磁转换函数、谐波振幅比、帕金森矢量和垂直极化强度等主要反映了地下介质电性在震前出现的异常变化;断裂带附近的地电场和电磁扰动在震前出现波形畸变和能量增强,距离较远的西昌台阵和天祝—松山台阵内地电场也出现功率谱能量增加和裂隙渗透方位角扰动等短期异常现象,甚至沿龙门山断裂带NE方向1300km外的河北电磁扰动台网震前数月也出现自观测以来最大幅度的异常变化.     

反投影远震P波记录法在1996年丽江7.0级地震破裂过程中的运用

选取1996年丽江7.0级地震27个台站的地震记录,运用反投影远震P波记录法对该次地震的破裂过程进行研究。结果显示丽江7.0级地震震源破裂主要沿北南向的玉龙雪山东麓断裂发展,震源破裂时间约为30s,空间破裂尺度约40km。表明反投影远震P波记录法能在震后较短时间内得到震源破裂过程,可为地震速报工作提供重要补充,从而为震后应急救援工作提供依据。     

Dynamic simulation for tempo-spatial distribution of strain energy density in inhomogeneous stratified crust

IntroductionRupturetheorybasedonenergyconceptdisplaysthatstrainenergyanditsvariationinrockistheinvestigationrelevanttothebehaviorofrockdeformationandfracture.Itisoneofthemostimportantcriteriatodeterminethefractureposition,rupturingcondition,fracturedirectionaswellasrupturingscale.Therefore,toresearchonenergyfieldsofstrongearthquakes(focushasgreattheoreticalsignificancebothinunderstandingtheenergystateanditsvariationinthefocalarea,andincarryingoutexplicitpredictionforthetime,thelocationandthema…     

用宽频带波形资料研究青海西捷6.8级地震的震源过程

利用中国数字地震台网（ＣＤＳＮ）的宽频带数字化波形资料进一步研究了１９８８年１１月５日青海省西捷ＭＳ６．８级强震的震源过程。通过波形模拟和基于优化遗传算法的全局反演,对该地震的震源参数和破裂特征进行了分析。初步结果表明,此强震是以一次主破裂为特征的事件,与略带逆掩分量的走滑活动断层有关。根据单向破裂对各台站视震源时间函数的影响的分析,认为破裂可能是沿北西走向的断层面由东南向西北传播     

2015年尼泊尔M_w7.9地震破裂过程:快速反演与初步联合反演

本文介绍了2015年4月25日尼泊尔Mw7.9(MS8.1)地震发生后的破裂过程快速反演工作,以及后续开展的地震波与少量GPS资料的初步联合反演工作.两项工作得到的反演结果尽管在最大滑动量估计方面存在一些差别,但都一致地显示此次地震是发生在低倾角俯冲断裂上的一次单侧破裂事件,破裂主要朝东南方向传播;断层滑动主要发生在震中至加德满都一带.在加德满都附近区域,其下方破裂与朝东南传播的地震波的多普勒聚焦效应可能造成较强的震感和较大的破坏.对比历史大地震发现,2015年尼泊尔Mw7.9地震的浅部破裂紧邻1934年Mw8.2地震的地表破裂,余震分布与1833年M7.6地震的宏观震中基本重合,其破裂填补了前两次地震破裂以西100km左右的空区,表明此次地震是1934年Mw8.2地震与1833年M7.6地震向西继续延伸的结果.     

2014年3月10日加州西北岸M_w6.9级地震震源破裂过程

2014年3月10日13时18分(北京时间)美国加利福尼亚州西北岸发生Mw6.9级地震,震中位于戈尔达板块内部.本文利用国际地震学研究联合会(IRIS)地震数据中心提供的远场体波数据,通过波形反演的方法来研究此次地震的震源破裂过程,并分析未造成重大人员伤亡及诱发海啸的原因,为该地区地球动力学的研究提供依据.选取19个方位角覆盖均匀的远场P波垂向波形记录和13个近场P波初动符号进行约束,基于剪切位错点源模型确定此次地震的震源机制解.结合地质构造背景资料,确定断层破裂面的走向.在考虑海水层多次反射效应的影响下,采用18个远场P波垂向波形数据和21个远场SH波切向波形数据,利用有限断层模型,将断层面剖分为17×9块子断层单元来模拟破裂面上滑动的时空分布,通过波形反演的方法获得此次地震的震源破裂过程.利用海水层地壳模型,剪切位错点源模型的反演结果为:走向323°,倾角86.1°,滑动角-180°,震源深度为10.6km.有限断层模型的反演结果表明,此次地震的破裂过程相对简单,主要滑动量集中于震源上方35km×9km的区域内,破裂时间持续19s左右,平均破裂传播速度约为2.7km·s-1,较大滑动量均沿着走向分布,最大滑动量为249cm.此次地震为发生在戈尔达板块内部的一次Mw6.9级的陡倾角走滑型地震.此次地震为单纯的走滑型地震,断层面接近竖直方向,且发生在洋壳底部,因此破坏力不大,不会对沿岸城市造成重大损失.陡倾角断层在走滑错动的过程中不会使海底地形发生大幅度变化,不会引起大面积水体的突然升降,因此不会诱发大规模海啸.     

基于强震动资料的破裂过程快速反演及其自动化的可行性

破裂过程快速反演是目前快速获取地震灾害特征的主要手段之一,是震后应急工作的重要内容.近十年来基于远震资料开展的手动快速反演工作取得了长足进步,但在响应时间方面存在固有的局限,阻碍了反演效率的持续提升.我们根据新近发展的IDS （Iterative Deconvolution and Stacking）自动反演方法,尝试反演近场强震动资料确定破裂过程,探讨破裂过程反演自动化的可行性.对近几年国内发生的强震——包括2013年芦山M_W6.6地震、2016年青海门源M_W5.9地震和2016年新疆阿克陶M_W6.6地震——的应用结果表明,采用IDS方法反演强震数据可以得到稳定可靠的破裂模型,且反演计算时间都控制在几十秒内.此外,以2008年汶川M_W7.9地震为例,测试了不同子断层尺度、截止频率和地壳速度结构模型对反演结果的影响,发现滑动分布主要特征不强烈依赖于反演参数和地壳模型,证实了自动反演的稳定性和很强的适应能力.这一研究表明,基于强震动资料的自动反演可能是破裂过程快速反演的主要发展方向.特别地,在未来强震动台网持续发展、强震动数据的质量和共享速度都得到进一步提高之后,这一工作可望纳入到地震参数的常规自动测定工作中,为震后应急和海域地震的海啸预警提供急需的震源模型.     

Spatio-temporal variation and focal mechanism of the Wenchuan M_S8.0 earthquake sequence

Based on abundant aftershock sequence data of the Wenchuan MS8.0 earthquake on May 12, 2008, we studied the spatio-temporal variation process and segmentation rupture characteristic.Dense aftershocks distribute along Longmenshan central fault zone of NE direction and form a narrow strip with the length of 325 km and the depth between several and 40 km.The depth profile(section of NW direction) vertical to the strike of aftershock zone(NE direction) shows anisomer-ous wedgy distribution characteristic of aft...     

上海及邻近地区介质参数的研究

在频率域里研究了上海及邻近地区的Q值、小震震源参数,初步得到如下结果:①以上海佘山为中心,平均直达P波Q值呈方向性分布。在相同震中距下,上海西面溧阳方向(?)值较高,上海北部南黄海方向(?)值较低;溧阳和南黄海地震活跃区域的(?)值比其邻近地震相对不活跃区域的偏高,②相同震级的地震相比之下,上海—溧阳方向的地震破裂尺度小,上海—南黄海方向的地震破裂尺度大;并且震级在2.5—4.0级之间的地震,破裂尺度的数值溧阳的比较集中,南黄海的则比较离散。     

Research on the seismotectonics of the January 17, 1995 HanshinM7.2 earthquake

Based on the geological tectonics, aftershock activity, earthquake surface rupture and peak ground motion, the geometric and dynamic characteristics of seismogenic tectonics about the 1995 Hanshin earthquake are analysed. Nojima fault and Rokko fault have the same trending direction, but opposite dips. Their rising and falling plates are in symmetrically diagonal distribution. The two faults can be defined as thrust-strike slip faults and constitute a pivotal strike-slip fault. The earthquake just occurred at the pivot, which is the seismotectonics for the earthquake to develop and occur. The pivotal movement along a strike-slip fault often leads to the occurrence of large earthquakes, whose dynamic process can be demonstrated by the stress analysis on the torsion of a beam with rectangle section. The displacement of earthquake surface rupture, aftershock density and peak acceleration change in a certain range of epicentral distance just similar as the shear stress changes from the center to the sides in the rectangle section. The distribution characteristics of the heaviest damage areas are also discussed in the article from the aspects of special geological tectonics and seismotectonic condition. The result obtained from the article can be applied not only to realizing the potencial earthquake sources in middle-long time, but also to build reasonably the prediction model about earthquake hazard.     

Coseismic deformation of the 2021 MW7.4 Maduo earthquake from joint inversion of InSAR,GPS, and teleseismic data

The M_W7.4 Maduo earthquake occurred on 22 May 2021 at 02:04 CST with a large-expansion surface rupture. This earthquake was located in the Bayan Har block at the eastern Tibetan Plateau, where eight earthquakes of M_S >7.0 have occurred in the past 25 years. Here, we combined interferometric synthetic aperture radar, GPS, and teleseismic data to study the coseismic slip distribution, fault geometry, and dynamic source rupture process of the Maduo earthquake. We found that the overall coseismic deformation field of the Maduo earthquake is distributed in the NWW-SEE direction along 285°. There was slight bending at the western end and two branches at the eastern end. The maximum slip is located near the eastern bending area on the northern branch of the fault system. The rupture nucleated on the Jiangcuo fault and propagated approximately 160 km along-strike in both the NWW and SEE directions. The characteristic source rupture process of the Maduo earthquake is similar to that of the 2010 M_W6.8 Yushu earthquake, indicating that similar earthquakes with large-expansion surface ruptures and small shallow slip deficits can occur on both the internal fault and boundary fault of the Bayan Har block.     

Geological Observations of Damage Asymmetry in the Structure of the San Jacinto, San Andreas and Punchbowl Faults in Southern California: A Possible Indicator for Preferred Rupture Propagation Direction

We present new in situ observations of systematic asymmetry in the pattern of damage expressed by fault zone rocks along sections of the San Andreas, San Jacinto, and Punchbowl faults in southern California. The observed structural asymmetry has consistent manifestations at a fault core scale of millimeters to meters, a fault zone scale of meters to tens of meters and related geomorphologic features. The observed asymmetric signals are in agreement with other geological and geophysical observations of structural asymmetry in a damage zone scale of tens to hundreds of meters. In all of those scales, more damage is found on the side of the fault with faster seismic velocities at seismogenic depths. The observed correlation between the damage asymmetry and local seismic velocity structure is compatible with theoretical predictions associated with preferred propagation direction of earthquake ruptures along faults that separate different crustal blocks. The data are consistent with a preferred northwestward propagation direction for ruptures on all three faults. If our results are supported by additional observations, asymmetry of structural properties determined in field studies can be utilized to infer preferred propagation direction of large earthquake ruptures along a given fault section. The property of a preferred rupture direction can explain anomalous behavior of historic rupture events, and may have profound implications for many aspects of earthquake physics on large faults.