唐山地震孕震过程的数值模拟

本文用二维马克斯威尔粘弹性模型,模拟了唐山地震的孕震过程,探讨了唐山地震的力学背景与某些前兆异常的机理。研究结果表明:唐山地震震源体的形成可能是在定常边界力作用下,由于地壳介质的非均匀性,使弹性应变能在局部地区长期积累的结果。唐山断块区内可能存在坚固体所具有的高强度是造成应力差与应变梯度增大的决定因素,唐山地震前的许多异常现象与应变能积累到后期、地壳内发生岩石膨胀与断层蠕滑(相当于坚固体的软化)密切有关。     

唐山7.8级地震前后地磁总场异常变化

本文对1976年7月28日唐山Ms7.8级地震震中周围的昌黎、宝坻、青光及白家疃四个地磁台的总强度资料,用最小二乘法原理建立回归改正法,以消除地磁外空场干扰及长期变影响。处理结果,昌黎台总强度在唐山地震前出现一年左右的下降变化,最大变幅达-12.8nT,认为这可能属唐山地震的震磁异常.     

唐山地震前后渤海湾地区油井动态的异常变化

本文汇集和分析了唐山地震前后(1970——1980年),渤海湾地区各油田的油井动态资料,结果表明:一、大地震的孕育和发生对油井动态有所影响.二、唐山地震前的油井动态异常主要表现为油产量和井压的大幅度升降.三、唐山地震前后井口压力实测曲线形态与水压致裂法测量地应力时,岩石破裂前后的曲线很相似.四、天然地层压力驱动的油井显示了清楚的震前变化,但这类井在油田只占极少数,而且迟早会转化为人工驱动型井,使问题复杂化.      

唐山地震前后的重力变化

重力重复测量的原始结果中,包含有各种干扰因素的影响。如何从测量数据中排除干扰,提取与地震有关的可靠信息,是当前重力重复测量研究工作中的一个重要内容。 我们对1970年至1979年京、津、唐、张地区重力重复测量资料作了较系统的统计分析,在比较各种统计分析的结果后,发现用逐步迴归法处理资料,对于寻找产生干扰的原因较有效。统计分析结果证明,在唐山主震前,重力值有趋势性变化和中短期变化。     

唐山地震前后的应力变化

在距唐山地震震源约百公里的大港油田,以水压致裂法,在深度1000——4000米之间,测定了69次地应力值,对比了1973——1980年大地震前后八年内的应力值变化.在主震前,构造应力场出现明显变化:(1)水平应力梯度降低,即在最大与最小水平主应力方向呈现应力松弛;(2)水平应力与深度的相关系数降低,即构造应力场受到扰动;(3)断层滑动系数增高,断层出现无震蠕动.此外,结合地质构造与应力测量结果,对唐山地震发生过程中的一些异常现象,如无震蠕动、地下水位变化、浅层和外围地区的应力松弛,以及应力沿断层面向深层和闭锁区的转移等,进行了分析和讨论.     

唐山7.8级地震的震前趋势异常变化为什么加速

唐山7.8级地震震中区的观测资料表明,1976年5月初,地壳岩层中发生了重要的事件,它使地形变、地下水位,重力、地电阻率等方面的异常突然地加速。从构造塌陷的角度看,这些异常加速都可以用唐山7.8级地震主断裂上出现了大量张裂隙来解释,这种张裂隙发生在地表附近,其延伸方向与断裂平行,是岩层局部向上凸起造成的。地应力方面的资料与此相符     

1976年唐山7.8级地震的孕震模式

前言本文讨论1976年唐山大震前一年左右时间孕震及发震的过程,其中包括震中区地壳形变及其导致的前兆变化和地壳下部物质的运动进程,不讨论震时的地壳断裂情况,只讨论破裂前的孕震过程。作者在文献[1]内用地形变、地下水异常和测震学指标的变化等前兆资料,反演和充分地论证了国内外七级以上大地震,其中包括唐山地震前震中区及其外围地面存在一个有规律性的形变,即存在一个波浪状运动。为了更直观地讨论唐山地震的孕震过     

唐山地震前后脉动变化的研究

本文简要地叙述了选频脉动测量仪的基本原理和特性。利用低通和带通数字滤波器,分别对脉动、风速和气压等资料进行了处理。结果表明,脉动与局部气象条件的相关性不大;唐山7.8级地震前不久,离震中不远的昌黎台（△=80公里）记录到的脉动幅值急剧减小;在几次强余震（M≥6.0）前,脉动幅值经历较长时间（数月）的偏低过程,而临震前变化不明显。结合唐山地震前,邻近震中地区地温（80厘米深）的时、空分布特征,讨论了它们与唐山地震孕震过程的可能联系。     

唐山地震前后脉动变化的研究

本文简要地叙述了选频脉动测量仪的基本原理和特性。利用低通和带通数字滤波器,分别对脉动、风速和气压等资料进行了处理。结果表明,脉动与局部气象条件的相关性不大;唐山7.8级地震前不久,离震中不远的昌黎台（△=80公里）记录到的脉动幅值急剧减小;在几次强余震（M≥6.0）前,脉动幅值经历较长时间（数月）的偏低过程,而临震前变化不明显。结合唐山地震前,邻近震中地区地温（80厘米深）的时、空分布特征,讨论了它们与唐山地震孕震过程的可能联系。     

唐山地震前地壳的异常隆起及无震蠕动

根据唐山地区震前11期水准复测资料,对本区的地壳形变的时空变化特征进行了分析.结果表明:唐山地震前1968年-1969年震中区发生了幅度为50毫米、持续时间2年的异常隆起,并在唐山及宝坻附近的唐山断层和蓟运河断层显示出应变积累与无震蠕动叠加的作用.采用了均匀应变积累及弹性位错理论分别计算了唐山、宝坻附近测点由于各处断层蠕动引起的垂直位移理论值,按残差均方根最小的原则确定历年应变积累及蠕动断层参数的最佳值.1969年-1975年唐山地下发生蠕动的断层走向为北东47、倾角87、倾向南东的右旋正断层,断层长度为8公里、宽度6公里、断层上界深度为2公里、走滑与倾滑错距分别为104厘米及8厘米,平均应变积累速度为0.910-7/年.同时得到断层走向、倾向蠕动速度分别为18.6厘米/年及1.4厘米/年.另外由蓟运河断层结果得到.宝坻附近蠕动断层的规模比唐山小,但蠕动速度比唐山大.本文分析了上述异常隆起及蠕动断层与唐山地震的关系,认为地壳的异常隆起是孕震的早期显示,而无震蠕动可能是浅源地震的又一前兆特征.唐山地震经历了长期应变积累-体积膨胀-蠕动-形变反向(或蠕动速度减慢)-发震的过程.     

电磁辐射与孕震过程的初探

通过1994年青海共和的几次强余震和1999年河南县Ms5.1，玛沁Ms5.0，以及2000年甘肃景泰Ms5.9，兴海Ms6.6级地震前后平安电磁波资料的分析，总结了电磁辐射在进入短临阶段后的一些特征，得出了在孕震过程中电磁辐射异常与地震的关系，并初步探讨了地震电磁辐射源的形成与影响电磁辐射的可能因素。     

唐山地震前后马家沟台形变电阻率异常

一、台站简况马家沟形变电阻率台,于1976年1月开始观测,台站位于唐山7.8级强震区北东约8公里处.台址下是北东向开平向斜的北缘,即开滦马家沟矿井口保安煤柱范围之内,探测体为石炭二叠纪煤系地层,岩性为粗、中、细砂岩及粘土岩等.表层为9～12米厚的粘土层所覆盖,探测深度有60米左右.地面地形平坦,观测布置方向有N69°34′59″E向(供电极距170米,测量极距20米);N20°25′01″W向     

唐山地震前后区域重力场变化机制

系统地分析了唐山地震前后34期的重力测量数据，讨论了地面沉降、采矿和地下水位变化对重力观测的影响．论证了观测资料的可靠程度，并在此基础上结合地质构造、形变测量和测震结果分析了重力变化的物理机制，讨论了这次强烈地震前后重力变化的全过程，演绎出3个特征阶段重力变化的物理机制:① 1971～1975年期间，震区附近区域重力场具有显著的上升趋势，它与莫霍界面的上隆有关；② 1975～1976年期间，根据形变、地震波的震源机制解正演的唐山点的重力变化表明，这期间的重力变化主要由震前的蠕滑、膨胀和同震位错引起．重力观测表明，蠕滑和膨胀是发生在震前的；③ 1976年8月以后的重力变化呈恢复趋势，地壳的均衡下沉和引张恢复是这一期间重力变化的主要原因．      

唐山地震前后地下水位异常过程的力学解释及与震源演化过程的关系

本文探讨了唐山地震前后天津、唐山地区地下水位异常形成的机理、力学过程的解释,以及与震源演化过程的关系,认为:唐山震中区和外围天津地区分别受震源迭加的垂直向上力派生的水平向张应力作用和深部横向水平力拖曳派生的垂直向下牵引力作用,造成地下水位的长期下降。临震时天津地区受震源应力场强化的反馈作用,使深部横向水平力拖曳受阻,引起观测水层产生回压,而震中区则因主破裂前的预滑,引起震源应力场转向,使观测水层的应力状态发生改变,出现地下水位的临震突转回升。又因唐山位于震源体上方,天津紧邻震源体的外围,且观测水层分别为坚硬灰岩和松软土层,具有不同的水文地质力学性质,故地下水位异常发展,显示出不同下降速率的统一孕震力学过程。文末,用唐山震中区地下水位异常资料,讨论了与震源演化过程的关系。     

唐山地震前后地磁短周期变化的分析

本文收集了1973—1977年北京、红山、昌黎、青光地磁台2206个急始型与湾扰型的短周期变化事件,以及80个磁暴的资料。在周期与视周期为1分钟至24小时的频率域内,分析了各台△Z/△H 及其随周期的变化,以及 Wiese 矢量的变化,比较了各台地磁短周期变化的 H、Z、D 分量相对于红山台的变化。分析结果表明:(1)在唐山震区周围的渤海地区确实存在地磁短周期变化异常,其空间分布与频率特性相当稳定,似乎不受唐山地震的影响。(2)从各台结果的分析比较中发现,只有昌黎台地磁短周期变化持续时间为1—5分钟的(?)在唐山地震前后存在明显差异。唐山地震前,昌黎台的 Wiese 矢量及其偏差矢量的变化较大,可能反映了在唐山地震孕育过程中地下电导率的变异,上述昌黎台地震前后1—5分钟(?)的显著差异,也许与地震前后地下电导率变异有关。综合考虑异常的时空特性、频率范围与唐山地震的关系,上述差异性可能是唐山地震短周期地磁效应的反映。     

唐山地震前后自然电场的周期变化

在唐山地震前两个月至主震后约半年的时段内,西集、宝坻、塘沽等三个地电观测台自然电场断续出现特定周期的变化:其周期为半月、一月及半年;其双振幅每公里达数十乃至一、二百毫伏(超过平时观测标准误差6—20倍);电场呈线性极化,其方向大致平行台址附近断裂带的走向。若把这种变化同复杂的干扰区分开并与理论重力值对比,似与日、月起潮力有所联系。其中半月周期变化的极值点,还与震中周围两口废油井间歇自喷现象同时出现,表明电场的这种变化可能与断裂带內地下液体运动状态的变化有关,故认为是一种过滤速度受起潮力调制的过滤电场.微小的起潮力只在主震前后一段时间内才引起这种过滤电势的变化。     

三峡水库地震孕震机理与未来地震趋势初探

以三峡库区区域地质构造、活动断裂及库区水文地质特点为基础,借鉴老一辈地震工作者对三峡地区地震地质活动的勘察与科研成果,阐述了蓄水后岩石的库水与地质相互作用对该区水文地质及构造的影响,浅释了三峡库区水库地震孕震机理;用三峡遥测台网及宜昌台定点地壳形变手段在蓄水前后的监测资料,对三峡宜昌库区水库诱发地震作了初步探讨及趋势分析。研究显示,库区地震活动的时空强频随着库区水体的变化而增强,并与活动断层空间分布呈一致性,具备水库地震的明显特征。预测认为:未来三峡宜昌库区的巴东-黔江与高桥断裂带、仙女山、九湾溪及天阳坪断裂交汇带,是诱发ML4.0～4.5水库地震的危险区。     

唐山地震孕震过程的三维有限元分析及其在地震预报研究上的意义

本文分析了唐山地震孕震过程的物理力学特征。首先分析孕震体的物理性状及其所处的力学环境,认为孕震体承受着一个力系的作用,提出了唐山地震孕震的物理力学模型。接着以有限元方法对孕震过程进行三维力学分析,注意尽可能应用地球物理观测资料或其反演结果,以便适当确定模型的边界条件与物理参数。文中认为摩擦滑动破坏的机制比较符合实际地震情况,提出摩擦破坏危险度Fs 是否大于1.0来识别破裂危险点。还具体分析了唐山地震的破裂特征,并对分析方法与结果在预报上的意义进行了讨论。