地震过程动力学

通过对类地行星——月球、金星和火星天文期的研究表明,这些行星内部和地球一样发生地震,而且现代构造活动性具有差异。地球具有高地震活动性特征,其内部能量以地震形式损耗每年达1017—1018J,震源分布深度达700km,地震的应力降达几百巴。月震震源可追踪到1200km深度,每年平均观测到5次月震,释放能量约109J/a。火星地震活动性高于月球而低于地球。金星内部地震过程规模和速率远远低于地球。5.1月震动力学月震空间分布最重要特征如下:1)少数月震外,几乎所有月震都发生在600—1000km的深度上;2)月震在固定地区(震源)多次重复,每一震源的月震…     

大同地震前后介质Q值和小震震源参数的变化

本文使用北京台网微机数字记录,通过波谱分析研究了大同地震前后介质Q值和小震应力降的变化。研究结果表明:(1)大同地震发生在低Q值区,震前Q值升高,震后恢复正常。(2)大同地震前,小震应力降明显升高,震后恢复正常,震前震后应力降的变化与介质Q值变化和应力变化有关。(3)大同地震前后小震震源参数确实有明显不同,无论是应力降、平均位错还是震源尺度都有明显不同。(4)大同地震前后小震波谱有明显变化。     

海城地震前后微震震源参数与介质品质因子

基于等效弹性球模型,由分析P波波谱的斜率和低频成分,测定了海城地震（M=7.3）前后,震源及其邻近地区内微震震源参数（地震矩、应力降和震源尺度）,以及相应路径上的介质品质因子-Q值。 结果表明:（1）海城地震前,发生在震源区内及沿北东向断裂带上的震级相近的小地震,其应力降高于震后相应地区小震的应力降,与此相应,震源尺度则震前比震后要小。（2）震前沿北东向断裂带应变能积累的范围大于余震分布区域,显示出北东向的构造运动在海城地震孕育过程中起了重要作用。（3）震前,海城地震震源区周围介质强度较高,Q值分布比较均匀,约为500-600;震后,在震中西南方向上Q值明显减小,约为180。 文中还初步提出了分析小震群震源参数,结合区域地质构造的特征,以及其他前兆现象预报未来大地震的可能性。     

云南双震型地震序列震源参数特征研究

采用云南区域测震台网资料,运用布伦模式方法测算云南地区震源参数,对盐津、腾冲和川滇交界地区3个典型的双震型地震序列震源参数进行了综合分析研究。结果表明双震型地震震源参数中,首次强震的应力降较低,可能是受震源区存在障碍体的影响,构造应力未能在首次地震中得以完整释放,再次发震其应力降值较高,表明已突破障碍体。从地震预测角度,首次地震的应力降大小,可以初步判定震区未来是否可能再次发震。     

金寨地震序列震源参数研究

利用安徽台网记录的波形资料,进行地震重新定位,扣除场地响应、非弹性衰减等。反演计算2014金寨地震序列震源参数值,分析研究其特征变化及参数之间的关系。结果表明:(1)视应力、地震矩等震源参数随时间变化均呈现震前增强震后明显减弱的趋势,主震时达最大,震后降低到相对较低水平;(2)视应力与地震矩、震级呈明显的正相关,应力降随地震矩增加而增加的趋势不明显,拐角频率与地震矩呈明显的负相关,地震矩的对数与震级呈线性相关,此对深入了解震源参数的物理意义有着重要作用。这些研究结果为大别山及周边地区的震情判定和趋势预测提供一定的科学依据。     

1995年陡河地震前后小震震源参数及其相互关系

在震源谱的多台多震尾波解法的基础上,应用Brune震源模型,求解1995年10月6日陡河ML5.9地震前后在其周围发生的48次小地震的震源因子和震源波谱,进而估算了地震矩、拐角频率和应力降,并讨论了它们之间的相互关系和在陡河地震前后随时间的变化．结果表明:小震震源因子表现出相当大的稳定性,震源因子的峰值频率和随频率的变化形态都很相似．发现震前一年左右曾多次出现应力降较高的事件．需要指出的是,考虑到应力降由地震矩和拐角频率计算得到以及地震矩和拐角频率的相关关系,实际上,这里的高应力降指的是拐角频率高于正常值的情形．      

松潘大震震源过程研究

本文应用调制小震法对松潘地震前的震源过程进行了剖析,初步得到震前六年半(直至发震)这一时段内震源区和源外调整单元地震活动的时空图像,其特点如下: 1.第一阶段(1970—1973.5.7)在此阶段其地震活动的空间图像主要是形成调制小震带的围空区和空段区,但在震源区仍有非调制小震活动表明,该时段震源区和外围区具有不同的介质强度,背景震源区初步形成。2.第二阶段(1973.5.8—1974.12)在此阶段,地震活动的空间图像主要表现为震源区内非调制小震的消失,震源区北端中强震活跃。这说明震源区形成,应力正在加速积累。3.第三阶段(1975.1—1976.8.15)在此阶段未来震源区两端出现调制小震带的交汇区。震源区内非调制小震恢复活动。说明震源区两端的应力调整单元已基本形成,震源区应力水平相当高,震源已具备发震条件。4.在第四阶段的最后半年震中区以及外围(约300×200平方公里)小震调制比出现异常。说明震源区及其邻区应力水平已相当高,这是松潘大震来临的中期指标。5.临震前二个月内震源外围出现与外因时间同步的小震频度峰值,分别出现在6月27日、7月13日和8月15日。根据它们的同步性以及异常时间的倍九特征可进行松潘大震的短临预报。根据松潘震源过程的研究,利用小震在不同阶段的震源过程时空特征,有可能对一次大震作出不同时间尺度的预报。     

应力遥感监测滇西北地震前兆场

应用气象卫星轨道摄动反演地壳区域构造应力降动态场 ,对广大地区进行快速扫描获取地震近源区和震源区短临阶段孕震发震前兆场 ,藉以预测地震三要素———震中、震级和发震时间 ,以期达到预报地震如同预报气象 .对近年来滇西北地震的震例正演计算了丽江、武定强震并绘制其地震前、后应力降动态特征图及其强震前兆应力降异常波动发震时间曲线图     

第5章地震过程动力学

通过对类地行星——月球、金星和火星天文期的研究表明，这些行星内部和地球一样发生地震，而且现代构造活动性具有差异。地球具有高地震活动性特征，其内部能量以地震形式损耗每年达10^17-10^18J，震源分布深度达700km，地震的应力降达几百巴。月震震源可追踪到1200km深度，每年平均观测到5次月震，释放能量约10^9J／a。火星地震活动性高于月球而低于地球。金星内部地震过程规模和速率远远低于地球。     

利用三维孔隙弹性模型探讨紫坪铺水库对汶川地震的影响

本文基于三维孔隙弹性理论,建立了紫坪铺水库及周边地区的有限元模型.根据紫坪铺水库开始蓄水到汶川地震发震时刻的水位变化情况,计算了整个区域的孔隙压力和库仑应力.详细讨论了断层及周围地层的弹性模量和扩散系数对计算结果的影响.计算结果表明:从弹性角度看,断层的弹性模量对汶川地震震源处的库仑应力影响很小;震源处的库仑应力随着断层和周围地层的扩散系数增大而增大.当给定弹性模量和扩散系数代表性值的时候,计算结果表明在汶川地震发震时刻,震源处的库仑应力变化量为+1 kPa左右,这表明紫坪铺水库使得汶川地震发震断层更加危险.是否这个量级的库仑应力就能够触发汶川地震还需要进一步探讨.通过分析库区周边小震的分布,发现小震分布区域均是库仑应力增加的地区,因此紫坪铺水库周边的小震应该与紫坪铺水库蓄水有直接关系.     

伽师强震群震源特征及震源机制力学成因分析

应用改进的主地震相对定位法对17年伽师强震群3级以上地震进行了精确定位,根据较强地震的空间分布和震源机制解推断出伽师震群的发震构造为北北西向的雁行断裂.根据伽师震群地震的2177个P波初动方向记录,计算了伽师震群的平均震源机制解.基于Silver的震源模型,由震源谱推断了伽师震群主要地震的破裂方向,破裂尺度及应力降.文中最后用右阶雁行断裂的数值模型计算了伽师震群的发震构造所产生的扰动应力场的空间分布图像,用其解释了序列地震震源机制的多样性和低应力降现象,并认为特定的雁行发震构造与强震的多发性有关.     

有流体参与作用下的震源参数特征——以广西凌云凤山震群、龙滩库区地震为例

对广西暴雨诱发的地震、水库地震及天然地震的地震波数字频谱参数特征进行分析;计算凌云凤山震群、2007—2013年广西桂东南地区天然地震及龙滩库区ML≥2.5级地震波形资料,获得凌云凤山震群、桂东南天然地震、龙滩库区地震震源参数。研究表明：凌云凤山震群和龙滩库区地震的应力降、震源尺度和拐角频率在数值范围、平均值都基本相同;它们的应力降和拐角频率明显小于桂东南地区地震,其中应力降约小1个量级;而它们的震源尺度明显大于同震级的桂东南地区地震。这些特征显示出数字地震波频谱分析也可较好地反映凌云凤山震群由暴雨诱发所致的成因。     

2021年5月漾濞MS6.4地震序列发震机理的应力分析

为了从应力的角度解释2021年5月漾濞M_S6.4地震序列的发震机理,本文开展了包括刻画断层结构,反演震源区应力场,研究应力场对断层的加载作用以及地震序列中较大地震对断层活动的库仑应力影响等4个方面的研究,具体的认识为,(1)相比于前人工作中利用区域台阵定位结果刻画的断层结构,结合布设在漾濞震源区的实时地震监测台阵捕捉的7905个余震位置和沿断层均匀分布的16个M3.5以上地震的震源机制,我们刻画了漾濞地震序列发震断层的精细结构：漾濞地震序列最主要的特征为NW向和NE向两组断层共同破裂,NW向断层为右旋走滑破裂,NE向断层为左旋走滑破裂;(2)利用震源区1°×1°范围内的90个历史震源机制反演了震源区的背景应力场,得到震源区为近南北向水平挤压,东西向水平拉张的走滑型应力状态,应力方位的不确定度很小,而主应力相对大小(R)的不确定度很大,为0.2～0.8;(3)分析了漾濞地震序列两组发震断层的稳定性,发现两组发震断层均为应力场作用下最易失稳的断层.此外,发生在两组断层上地震的震源机制分别与两个最易失稳断层的震源机制相似,说明了背景应力对断层行为的控制作用;(4)两组断...     

山东长岛地区地震波非弹性衰减Q值、场地响应及震源参数研究

利用山东台网记录的长岛震群2017年2月14日—9月1日期间的波形与震相资料研究长岛地区非弹性衰减系数,得到该地区介质平均Q值与频率f的关系式为Q(f)=363.9f1.374 1。采用Moya等[1]提出的利用遗传算法联合反演得到长岛周边台站的场地响应,根据Brune模型震源参数计算公式求解长岛震群序列地震震源参数。结果显示,各个震源参数之间均存在一定的相关关系,地震矩随ML震级的增大而增加,地震矩与破裂半径R之间存在半对数关系,拐角频率fc随地震矩的增大而减少;长岛地震序列的应力降数值普遍偏小,最大不超过0.9MPa,这意味着长岛震源区整体构造应力较低,也可能指示长岛震群为低摩擦应力的断层作用;震源参数随时间的变化方面,整体而言,长岛震群地震应力降变化起伏很大,在M4.1地震发生前,拐角频率与应力降均发生快速下降后随即翻转上升的现象,证明在M4.1地震发生前震源区整体应力的挤压逐渐增强。     

2008年盈江地震序列的震源参数和震源机制相关系数研究

基于云南数字地震台网记录的2008年盈江地震序列的数字波形资料, 采用波谱分析方法和Brune震源模型, 得到盈江地震序列的震源参数。 利用两次地震事件的相同台站的震源谱参数(零频振幅)计算谱振幅相关系数, 据此对地震的震源机制进行聚类分组, 并收集和对比地震序列已知的震源机制解结果, 发现每组内震源机制解P轴的相关性较好, 且相关系数越大, P轴的方位角就越接近。 将盈江地区划分为三个研究区, 联合震源参数的应力降和聚类分组中每组的平均震源机制解结果研究地震序列发生过程中应力的释放水平和应力场方向变化特征。 结果表明: 不同阶段震源机制解类型的变化和转化特征一定程度上反映了孕震过程中区域应力场随时间的变化特征, 并且地震震源机制解类型在时间段上的集中并向区域构造应力场方向转换的现象可能是发生强震的标志。 震源机制解分组类型和对应类型的地震的应力降有一定依赖关系, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场接近的地震应力降高, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场差距较大的地震应力降普遍较低。     

MS8.0汶川地震对MS7.0芦山地震成核失稳的影响

依据速率-状态依赖性摩擦本构关系,并结合中下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,以震后库仑破裂应力变化和同震动态库仑破裂应力变化的计算为基础,模拟了两种应力变化对芦山地震断层的失稳发震时间的影响,研究了2008年M_S8.0汶川地震与2013年M_S7.0芦山地震之间的触发关系.计算得到,汶川地震在芦山地震震源断层面上产生的动态应力变化的峰值为0.127 MPa;此外,经过近5年中下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,芦山地震震源断层面上受到的震后应力变化值为0.025 MPa.结果表明,芦山地震的震源断层在应力积累逐渐接近临界状态的某一特定时期内,受到了汶川地震产生的动态应力变化、静态应力变化以及黏弹性松弛效应造成应力变化的共同触发作用,且动态应力的延迟触发作用可能更为显著.最后对芦山地震之后研究区域的应力变化场进行了初步探讨.     

2013年7月22日甘肃定西地震的震源破裂过程

北京时间2013年7月22日上午7:45分,甘肃省定西市岷县、漳县交界地区(34.5°N,104.2°E)发生了里氏6.6级地震,引发山体滑坡等地质灾害,造成了严重的人员伤亡和经济损失.本研究基于有限断层模型反演方法,利用远震P波数据(2 Hz)和SH波数据(1 Hz)反演得到了此次地震的震源破裂过程.其中,为了对数据的高频信息进行分析,我们改进了传统的震源时间函数,采用混合震源时间函数(包含高频和低频信息)对地震震源进行描述.研究发现,通过改进的震源时间函数,反演过程中数据的高频信息得到了很好的解释,反演结果与观测波形的拟合效果更好.从反演结果来看,此次地震的破裂分量主要以逆冲方式为主,起震深度在6 km左右;在起始破裂处有最大的滑移量,最大滑移量在0.65 m左右,此次地震释放的标量地震矩为1.3×10~(18)N·m,相当于矩震级为Mw6.1.根据滑动分布推断此次地震的主要应力降发生在震源附近,平均应力降约为1.5 MPa,应力释放相对较小.     

2001年永胜6.0级地震的余震序列应力降研究

根据Haskell提出的一个统计不均匀随机震源ω -立方模型 ,导出了用震源参数估算地面运动峰值速度的量度 ,从而建立了地面运动峰值速度 (r·v)直接与震源参数的依赖关系 ,即 ,以地震矩、应力降作为标度律参数 ,预测的地面峰值速度按照M01 2 Δσ1 2 标度。对永胜地震近场数字地震记录的峰值速度参数资料的分析表明 ,这样的标度关系更适合对小地震的震源参数估算的统计研究。假定Q因子随频率线性变化的指数衰减项作为地震波传播距离的非弹性衰减 ,导出用地面运动峰值速度直接估算地震应力降Δσ的关系 :lg (r·v e-qr) =- 6 0 +0 5lgM0 +0 5lgΔσ ,测定了 2 0 0 1年永胜M6 0级地震近场数字地震台网观测的 1 0 0多次余震序列的地震应力降。结果给出 ,震级在 0 5 相似文献   

M_s8.0汶川地震对M_s7.0芦山地震成核失稳的影响Mw

依据速率-状态依赖性摩擦本构关系,并结合中下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,以震后库仑破裂应力变化和同震动态库仑破裂应力变化的计算为基础,模拟了两种应力变化对芦山地震断层的失稳发震时间的影响,研究了2008年Ms8.0汶川地震与2013年Ms7.0芦山地震之间的触发关系.计算得到,汶川地震在芦山地震震源断层面上产生的动态应力变化的峰值为0.127 MPa;此外,经过近5年中下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,芦山地震震源断层面上受到的震后应力变化值为0.025 MPa.结果表明,芦山地震的震源断层在应力积累逐渐接近临界状态的某一特定时期内,受到了汶川地震产生的动态应力变化、静态应力变化以及黏弹性松弛效应造成应力变化的共同触发作用,且动态应力的延迟触发作用可能更为显著.最后对芦山地震之后研究区域的应力变化场进行了初步探讨.     

基于动摩擦应力下调滑移弱化机制，利用地表破裂同震位移约束2001年昆仑山口西MS8.1地震破裂传播速度

利用2001年昆仑山口西MS8.1地震现场观测所提供的地表破裂同震位移数据,使用简单滑移弱化破裂模型,估算了发震主断层上的破裂传播速度. 该模型中考虑了断层破裂时动摩擦过程中应力上调和下调机制对地震波辐射能量分配的影响. 对比Bouchon和Valleacute;e有关昆仑山口西地震主断层破裂传播速度超过剪切波速度,甚至达到P波速度的结果, 采用动摩擦应力下调时的滑移弱化模型 (分数应力降模型),结果表明,伴随较高的地震波辐射效率,主断层的平均破裂传播速度等于或小于瑞利波速度,这与许力生和陈运泰的体波反演结果,以及陈学忠震源应力场估算的结果是一致的. 最后,联系到由地表破裂现象所反映出的断层力学特征,如与视应力相关的分数应力降 (动摩擦应力下调), 基于滑移弱化模型, 讨论了可能的震源破裂机制.