尼泊尔M_W 7.9地震同震及震后地表形变及重力变化模拟

基于USGS公布滑动分布模型,本文利用用地壳分层模型,考虑到自重及黏弹特性,采用数值模拟的方法,对尼泊尔M_W7.9大地震同震及黏弹松弛效应引起的震后形变场及重力变化进行模拟计算,并与发震断层地表投影面附近区域实测同震GPS水平形变数据对比,结果显示:(1)同震形变场及重力变化均显示该次地震主要表现为逆冲型,且主要形变及重力变化主要发生在发震断层地表投影区域,离断层越远区域,形变量及重力变化值越小;(2)震后形变量及重力变化均增大,且影响范围逐渐增大,其中,垂直形变变化趋势与重力变化相反,表明地表高程变化与重力变化具密切的联系;(3)模拟同震结果与实测同震水平形变结果比较符合,少数台站点差异较大,但运动趋势与实测结果基本一致,一定程度上验证了模拟同震及震后形变量及重力变化的可靠性.     

尼泊尔M_W7.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布

采用DInSAR技术和欧空局2014年新发射的Sentinel-1A/IW数据,获取了2015年4月25日尼泊尔M_W7.8地震的InSAR同震形变场.所用InSAR数据扫描范围东西长约500 km,南北宽约250 km,覆盖了整个变形区域,揭示了形变场的全貌及其空间连续变化形态.此次地震造成的地表形变场总体呈现为中部宽两端窄的纺锤形,从震中向东偏南约20°方向延伸,主要形变区东西长约160 km,南北宽约110 km,由规模较大的南部隆升区和规模较小的北部沉降区组成,南部最大LOS向隆升量达1.1 m,北部最大LOS向沉降量约在0.55 m.在隆升和沉降区之间干涉纹图连续变化,没有出现由于形变梯度过大或地表破裂而导致的失相干现象,表明地震断层未破裂到地表.基于InSAR形变场和部分GPS观测数据,利用弹性半空间低倾角单一断层面模型进行了滑动分布单独反演和联合反演,三种反演结果均显示出一个明显的位于主震震中以东的滑动分布集中区,向外围衰减很快,主要滑动发生于地下7~23 km的深度范围内.InSAR单独反演的破裂范围,特别是东西向破裂长度大于GPS单独反演的破裂长度,而InSAR单独反演的最大滑动量则低于GPS单独反演的滑动量.因此认为联合反演结果更为可靠.联合反演的破裂面长约150 km,沿断层倾向宽约70 km,最大滑移量达到4.39 m,矩震级为M_W7.84,与之前用地震波数据和GPS数据反演的结果一致.     

智利M_W8.8地震同震重力梯度变化

利用GFZ Release 05卫星重力GRACE观测数据,计算2010年2月27日智利MW8.8逆冲型地震的同震重力和重力梯度变化,分析其分布特征,可知:由GRACE探测到的同震重力变化在断层俯冲区域可达-9.5μGal,断层隆升区域可达+3.5μGal,结果与利用SNREI地球模型的位错理论计算的同震重力变化较一致,说明利用GFZ Release05 DDK5滤波数据,更能精确的反映同震重力场变化;GRACE检测的智利地震同震径向重力梯度变化Trr最大可达-600μE,位于发震断层东侧俯冲区域;通过对同震重力梯度分布特征分析,初步判断发生同震物质迁移的区域范围在断层俯冲区域为(67°—72°W,33°—38°S),在断层隆升区域为(73°—77°W,35°—39°S)。     

加拿大海达瓜伊M_W7.8地震期间同震沉降的潮间带生物指示物

2012年10月28日海达瓜伊M_W7.8地震是沿加拿大不列颠哥伦比省大倾斜汇聚的夏洛特皇后边缘的大型逆冲区地震。由于在250km的破裂区域内只有6个全球定位系统(GPS)测点和2个检潮仪台站,大地测量没有很好约束同震变形。为了更好地约束垂直同震变形,我们测量了相对于震后5个月、25个测点海平面由自然条件控制的两个固着潮间带生物的生长上限。测量了岩藻(双列藻属,617个测点)和常见的橡子藤壶(藤壶属,686个测点)的位置。本研究重点探讨了该群岛的西侧,破裂模型表明有大规模垂直位移,同时也调查了远离推断破裂区的场点,以对照不受垂直位移影响的生物的上限。同时还做了322次海平面测量,以使用TPXO7.2潮汐模型,而不是使用全球定位系统确定的椭圆高度将生长极限与潮汐基准面相关联。用3种方法检查该数据都表明莫尔兹比岛西海岸由于2012年10月28日的海达瓜伊地震而出现了0.4~0.6m的沉降。我们的数据,在误差范围内,与海达瓜伊西海岸两个全球定位系统测点的数据一致,且与该群岛近海而非之下的大型逆冲破裂的破裂模型一致。     

天山地震活动区地下水同震、震后效应的研究

前言一个完整的地震过程应当包括震前孕育、震时发生和震后调整全过程。研究震时、震后效应对认识震源形成及前兆异常演变过程 ,预报后续地震 (强余震、强震群、相关地震和成组地震 )以及评定地震烈度和灾害都具有重要意义。作者收集分析了中国新疆、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦等天山地震活动区 1 970年以来 48次地震 ( M≥ 5 .0 )、35 0多项地下水地震异常资料。研究表明 :地下水动力学和水文地球化学参数不仅在震前表现出明显的前兆异常变化 ,而且在震时和震后异常效应也十分普遍和强烈。震时、震…     

2015年尼泊尔M_W7.9地震对青藏高原活动断裂同震、震后应力影响

2015年尼泊尔MW7.9地震重烈度区从震中向东延伸,致灾范围包括尼泊尔、印度北部、巴基斯坦、孟加拉和中国藏南地区,其应力调整对邻区和周边活动断裂可能产生重要影响.本文基于地震应力触发理论,采用岩石圈地壳分层黏弹性位错模型,计算了尼泊尔MW7.9地震引起的周边断裂,特别是青藏高原活动断裂的同震和震后库仑应力变化.结果显示,尼泊尔地震同震效应引起大部分震区库仑应力升高,余震主要分布在最大同震滑动等值线外部库仑应力升高区域;少量余震靠近最大滑动量区域,可能该区域积累的地震能量在主震期间没有完全释放.尼泊尔地震同震库仑应力对青藏高原,特别是中尼边境区域活动断裂有一定影响.亚东—谷露地堑南段、北喜马拉雅断裂西段、当惹雍错—定日断裂和甲岗—定结断裂同震库仑应力升高,其中当惹雍错—定日断裂南端,北喜马拉雅断裂西段同震库仑应力变化峰值超过0.01 MPa;帕龙错断裂、班公错断裂、改则—洞措断裂库仑应力降低,其地震发生概率有所降低.震后应力影响方面,未来40年内黏弹性松弛作用导致北喜马拉雅断裂、改则—洞措断裂和喀喇昆仑断裂整体应力卸载;藏南一系列正断层震后应力持续上升,其中帕龙错断裂南段受到震后黏弹性库仑应力影响,由应力阴影区逐渐转化为应力增强区,当惹雍错—定日断裂南段应力进一步加强,震后40年其南端应力变化峰值达到0.1345 MPa,亚东—谷露断裂南段应力亦持续增强.藏南正断层的地震活动性值得进一步关注.     

2016年11月13日新西兰南岛MW7.8地震的同震粘滑震相研究

实验室内的岩石粘滑错动实验表明,粘滑错动过程一般可分为预滑、粘滑和止滑3个阶段,且往往不是一次、单点错动,而是由多次、多点粘滑错动组成,表现为在断层的不同部位、不同时间、多点、多次粘滑错动的特征.在天然地震观测中,破裂前的预滑过程激发出的信号较弱,一般不易被观测到.但破裂后的同震粘滑和止滑过程激发出的信号较强,容易被观...     

地方震及近震地下水同震震后效应研究

同震效应、震后效应是地下水异常变化的显著特征。通过多年预报研究、实践, 依据1982年以来的观测资料, 分析同震效应、震后效应的机理、特征, 提出震后效应的单井、密集、条带、迁移等空间分布, 可对老震区余震、外围区及井位附近牵动性后继地震地点预报有指示意义, 亦可对中期、短期预报及后继地震震型判定提供线索。     

GPS和InSAR同震形变约束的尼泊尔M_W7.9和M_W7.3地震破裂滑动分布

2015年4月25日尼泊尔爆发MW7.9地震,继而引发5月12日MW7.3级余震,GPS、InSAR监测到震源区及周边大范围同震形变.本文以国内外的GPS和InSAR同震形变为约束,考虑喜马拉雅断裂带岩石圈垂向分层和横向差异的影响,反演主喜马拉雅逆冲断裂在这次主震和余震中破裂面形状和滑动分布.结果显示,主震从USGS确定的震中位置向东偏南延伸100km以上,破裂地面迹线与主前缘逆冲断裂迹线基本一致.破裂面倾角约7°~11°,大部分破裂集中在深度8~20km,同余震分布深度一致.主震最大滑动量约6.0~6.6m,位于14km深处.余震破裂集中在震中附近30km范围内,填补了主震东部破裂空区,最大滑动约3.6~4.6 m,位于13km深.深度20km以下基本没有破裂.地壳介质不均匀性对破裂滑动分布的影响较大,介质不均匀模型的观测值不符值比各向同性弹性半空间模型降低10%以上.本文地震破裂模型特征与地震反射剖面、以及根据震间期大地测量数据反演的喜马拉雅深部蠕滑剖面极其相似.跨喜马拉雅断裂剖面的震间形变量与地震破裂滑移量直接相关.以此推算,尼泊尔中部大震原地复发周期在300年以上.     

2015年智利Illapel M_W8.3地震同震效应及其对南美大陆地震危险性影响

基于高性能并行有限元方法,建立含地表地形和Moho面起伏的大规模非均匀椭球地球模型,计算了2015年9月17日智利Illapel M_W8.3地震同震效应,同时讨论2010年智利Maule M_W8.8地震和2014年智利Iquique M_W8.1地震对2015年智利Illapel地震的加载作用,进一步分析这3个地震共同作用对南美大陆及周围断层的地震危险性影响.结果表明:对此次智利Illapel地震CEA(中国地震局地球物理研究所)滑动模型计算的地表最大水平位移约为3 m,USGS(美国地调局)模型的最大水平位移约6 m.特大地震影响范围广,南美大陆接近一半区域同震水平位移量级达到0.5 mm;受3次地震共同作用,智利2010年Maule地震南部俯冲带、2015年Illapel地震和2014年Iquique地震之间俯冲带,以及2014年Iquique地震以北俯冲带,受到10 kPa东西向压应力加载;2010年Maule地震和2014年Iquique地震共同加速了2015年Illapel地震滑动;1960年Valdivia M_W9.5地震破裂区、2014年Iquique地震和1995年Antofagasta地震之间区域以及2010年Maule地震和2015年Illapel地震的未破裂区重合处库仑应力变化均超过10 kPa,有可能加速强震的发生.     

基于新一代雷达卫星InSAR数据检测2015年尼泊尔M_W 7.8级地震的同震形变场

2015年4月25日尼泊尔MW7.8级大震是自1934年尼泊尔~M 8.0+级地震发生以来,又一次发生在喜马拉雅俯冲带上的逆冲型地震.尼泊尔大部分处于喜马拉雅山南麓强烈起伏的高山地区,首都加德满都虽位于一个小型的断陷盆地之上,但整体上仍然在喜马拉雅断裂带的上盘.其特殊地形和地质地貌条件造成雷达相干信号能量损失,非常不利于InSAR形变观测.本次地震的发生恰逢欧洲空间局(ESA)和日本宇航局(JAXA)新一代合成孔径雷达(SAR)卫星成功运行初期,其快速的重访周期,为成功获取该地震的同震形变场提供了良好的条件.本研究尝试使用JAXA ALOS-2L波段雷达数据,处理获得高精度同震形变场.结果表明,在较短重访周期条件下,InSAR技术在该地区发挥重要作用,为本次地震提供高信噪比的形变信息.InSAR结果揭示了加德满都地区在此次地震中强烈抬升,为形变极大值区,而其北侧则大幅沉降,形变场符合纯逆冲型地震的特点.InSAR观测结果与布设于加德满都地区的近场3分量GPS观测结果相一致.     

新疆地区地下水位同震及震后效应的研究

简要回顾了目前国内同震、震后效应研究的现状,阐述了新疆的新04、10、21井同震、震后效应的形态及特征,分析并总结了新04、10、21井的同震、震后效应特征可能具有的前兆特征。     

2001年昆仑山地震同震—震后效应与2021年玛多地震关系探讨

位于青藏高原中北部的巴颜喀拉地块是我国西部近年来的主体地震活动区,一系列M_W7.0以上强震均发生在该次级块体周边,而其北边界东昆仑断裂带是一条长达2000 km、规模最大、活动性最强的深大断裂带.2001年在东昆仑断裂带中段发生了M_W7.8昆仑山地震,2021年5月在其震中东南部大约450 km处巴颜喀拉块体内部一次级断裂上发生了M_W7.3玛多地震.玛多地震对人们以往认为强震更可能发生在巴颜喀拉块体边界断裂上的认识提出挑战,但是也为研究巴颜喀拉块体边界断裂与块体内部次级断裂活动关系、地震触发关系带来机遇.本文利用前期基于2001年昆仑山地震后积累的大量InSAR数据获得的震后大范围形变场时空演化图像和库仑应力变化模型,探讨昆仑山地震与玛多地震的关系.InSAR震后观测结果显示：昆仑山地震后沿东昆仑断裂带出现了长达500 km的大范围南北不对称震后形变场,其中南盘形变宽度和量级均明显大于北盘,南盘形变宽度达到250 km,断层近场相对平均形变速率达到＞20 mm·a^-1,而且南盘向南衰减梯度小,整体衰减缓慢,意味着震后形变对巴颜喀拉块体形成持续东向加载作用,并将分摊到块体内部的一系列次级断裂上,应力加载增加次级断层的地震危险性.2015—2020年InSAR震间应变率场则显示次级断裂——昆仑山口—江错断裂呈高剪切应变率特征.本文计算了昆仑山地震同震破裂和震后形变引起的玛多震区多条SE向次级断裂的累积库仑应力变化,结果显示昆仑山地震同震和震后形变对玛多地震发震断裂(昆仑山口—江错断裂)形成了一定的应力加载.本文认为昆仑山地震同震和长时间尺度震后形变加速了巴颜喀拉块体的东向运动,而断层本身运动学性质和区域应力扰动共同影响了玛多地震的发生.

     

由复发地震测量的同震和震后的波速变化

复发地震大致使同一断层地段发生破裂，且具有几乎相等的波形，这就使其成为测量地壳内波传播的时间变化方面有用的手段。由于在复发地震序列（多重震）中震源和传播途径对所有地震是共同的，因而它们的波形差别可能是由介质特征的变化所引起。在加利福尼亚1989年洛马普列塔地震和1984年莫尔根山地震的余震区，我们识别出多于20次的多重震，每次多重震合有5～40次的复发地震。相对主震前事件，主震后的事件显示了早期S波的震相延迟可多达0．2s。平均路径的同震波速的延迟量对P波来说减少约1．5％，而S波则减少了3．5％。由于多数多重震为余震且遵循大森定律，在主震后紧接的期间我们有十分好的时间变化取样。我们发现，主震后速度减小的幅度在时间上呈对数衰减。在某些情况下，它恢复至主震前的数值，而在其他情况下则没有这种现象。莫尔根山主震亦可得到类似的结果。因为S波波速的相对变化大于P波波速的相对变化，因而可以认为，充满液体的裂隙的张开或连接是根本的原因。波速变化的量级表明，波速变化的震源区存在低有效压力。我们的结果说明，变化主要位于近台站处且发生于浅层，但我们也不能排除变化发生于较深处的可能性。若变化发生于浅层，我们就有可能测定主震强地面运动时非线性特征的残留效应。若变化发生于深处，就说明在孕震深度的孔隙压力很高，这在地震过程中似乎能起关键作用。     

汶川8.0级地震近场流体的同震响应与震后效应机理的数值模拟研究

2008年汶川8.0级地震引起大范围流体观测同震和震后显著响应, 本文通过对流体观测数据进行分析, 确定了此次地震显著近场流体观测变化的台站。 基于汶川8.0级地震永久形变引起的孔隙压力变化理论计算, 讨论近场流体观测同震和震后变化的物理机制。 为探讨强震引起的同震和震后流体影响空间特征, 分别计算了不同机制类型不同震级所对应的流体响应, 以期确定流体近场效应的空间特征, 为强震同震和震后流体观测机理分析提供了有意义的参考。     

1976年唐山地震震时和震后变形的模拟

本文采用三维粘弹性有限元方法拟合唐山地区１９７６-１９８５年观测到的地震震时和震后的水平与垂直地形变，反演华北板块下方深部物质的流变学性质．模型采用多层弹性覆盖层与线性粘弹性层的有限块体，发展断层面上存在着位错运动，并用正交设计法拟合观测数据．模拟计算表明，华北板块下方软流层粘度为７．１×１０^１８Ｐａ·ｓ；上地幔粘度为２．１×１０^１９Ｐａ·ｓ．     

鲁甸地震同震与震后形变、重力时空分布的理论模拟

基于位错理论,考虑重力和黏弹性的影响,在分层介质模型下计算鲁甸地震引起的同震、震后形变和重力变化.结果表明形变和重力的显著变化主要发生于断层在地表投影附近区域.同震形变场显示发震断层有明显的走滑性质.考虑黏弹松弛效应,随着时间的推移,震后形变和重力有了明显改变,同震效应为正的区域得到加强,为负区域进一步减弱.震后松弛效应的影响范围相比同震明显增加.在靠近断层的GPS观测台站处,计算了由黏弹松弛效应引起的震后形变和重力时间序列.震后松弛效应引起的重力变化在50年之后均达到同震水平,除了NJ13的纬向、垂直位移,NJ16的垂直位移,NJ15的径向位移,其余台站的所有震后形变都超过1mm.观测台站的震后重力和垂直位移时间序列在震后100年趋于稳定,纬向位移和经向位移在震后50年趋于稳定.     

1976年唐山地震震时和震后变形的模拟

本文采用三维粘弹性有限元方法拟合唐山地区１９７６—１９８５年观测到的地震震时和震后的水平与垂直地形变,反演华北板块下方深部物质的流变学性质．模型采用多层弹性覆盖层与线性粘弹性层的有限块体,发展断层面上存在着位错运动,并用正交设计法拟合观测数据．模拟计算表明,华北板块下方软流层粘度为７．１×１０１８Ｐａ·ｓ;上地幔粘度为２．１×１０１９Ｐａ·ｓ．     

2015年4月25日尼泊尔中部M_W7.8地震

<正>2015年4月25日当地时间12时11分加德满都(Kathmandu)地区发生地震,此次地震对加德满都和尼泊尔(Nepal)整个中部地区造成相当大的破坏。20世纪90年代初期,早在数值定量化分析喜马拉雅山脉(Himalaya)汇聚速率之前[1],此次地震已经被预测[2-3]。当时并不确定北倾6°的喜马拉雅滑脱构造带上浅部蠕滑行为能否释放积累的挤压应力。自那以后,大量研究[4-6]确认了板