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F_s 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。     

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。     

青藏高原北部地区地震空区初步研究

研究了青藏高原北部地区地震空区的时空演化特征，结果表明：大部分Ms≥5地震在孕育发展过程中会形成空区，从孕震空区形成到发震，最短时间1个月，最长时间2a，优势发震时段为4～15个月。孕震空区可作为青藏高原北部地区Ms≥5地震1年尺度的中期预报指标；逼近地震的出现可作为孕震空区形成之后半年内发震的短期指标。     

2020年7月12日唐山5.1级地震分析

对2020年7月12日唐山5.1级地震的发震特点、地震的性质、发震构造以及破裂机制进行初步分析,推测唐山断裂可能为其控震断裂。地震前唐山地区和震中所处的华北构造区的地震活动性异常以缺震和显著平静为主,表明该区域地壳应力积累到了一定程度。分析认为：此次唐山5.1级地震属于1976年7月28日唐山7.8级大震震区内的地震起伏活动;此次地震的序列本身并不丰富,震区烈度偏低、有感范围大。     

唐山震害与发震构造的关系

唐山震害与发震构造的关系关于唐山地震的地质背景以及发震构造，地震学者们从不同的角度做了不同的论述，已经揭示了唐山地震发震构造的总体面貌。本文只是根据唐山震害与发震构造的关系，谈一谈个人认识。１９９０－１９９２年，我们对唐山地震震害进行了较为全面的调查...     

岷县漳县6.6级地震发震构造与区域地形地貌特征关系讨论

为了清晰认识岷县漳县6.6级地震的发震构造环境和区域地貌特征,本文利用DEM（数字高程模型）数据分析了甘东南地区的地形地貌基本特征,结合区域活动断裂分布及其运动学特征讨论了岷县漳县6.6级地震所处在的青藏高原东北缘的区域构造环境和地壳运动学特征,研究了甘肃东南部的基本构造环境、发震断裂的断裂活动性及孕震过程等基本发震条件.主要利用地形剖面方法分析了通过地震震源区的地貌特征,反映出区域地形地貌特征与发震构造的关系,从地貌学角度探讨了区域中上地壳变形特征及孕震过程.最后讨论了区域发震构造、地球动力学背景,通过地形剖面及区域地貌分析了岷县漳县6.6级地震发震构造特点,认为此次地震可能与汶川地震的同震及震后变形过程相关.     

唐山地震与地震危险区

本文考虑了对唐山地震发震构造的不同看法,利用有限单元法分析了唐山地震的发震构造模式,解释了唐山地震的特点。从区域应力方向和应力释放条件上对如何判定地震危险区的问题进行了探讨     

唐山地震由应力减小引起的可能性

唐山地震城源周围的水压致裂资料的分析表明,震前最大水平应力和最小水平应力均处于减小的过程中。过去认为观测到的应力减小过程反映了地壳更深部位的应力增加,从而导致地震的发生。近年来进行的岩石力学实验表明,减小最小主应力或中等主应力均有可能导致岩石破裂。由此引入了应力减小引起地震的概念。根据这一概念重新分析了唐山地震的成因。既然震前已观测到应力的减小过程,则唐山地震就有可能是由应力减小引起的。     

唐山7．8级地震前各类地震前兆异常信息熵的变化

本文利用“专家系统”的思想，对唐山７．８级地震前的每一项前兆异常进行综合评估，并以“八五”攻关最新成果分析每一异常可能的发震时间，用每一异常的最可能发震时间来计算其发震概率，用这种概率计算各类地震前兆异常信息熵。计算结果表明，这种信息熵自１９５９年到１９７４年底在高值０．８～１．０之间波动，自１９７５年以后熵值开始急速降低，说明系统迅速向减熵有序状态转化，到１９７６年７月２８日唐山地震前，熵值降到最低的水平，只有０．２。     

唐山地震的孕育与强震的增震作用

唐山地震的孕震构造是唐山菱形块体,在NEE向的区域应力场的作用下,最大剪应力集中在它的对角线上,正好与唐山断裂带相一致,因此成了唐山地震大破裂的始发点.唐山地震前兆演化过程中,有两个显著特点:在空间上有“震中→外围→震中+外围”的转移过程;在时间上有明显的阶段性,前兆异常频次的每一次加速都发生在外围强震发生之后,本文用强震的增、减震理论,推测外围强震的发生对唐山地震的孕育有强化作用,在一个大的区域,强地震的增、减震效应可以形成多个高应力集中区,这些高应力集中区多数都是未来发生强震的地区.     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带能量场变化

During the process of preparation and occurrence of a large earthquake,the stress-strain state along the fault zone has close relation with the weak seismicity around the fault zone. The seismic energy release near the fault zone before an earthquake can better reflect the dynamic process of earthquake preparation. Thus,in this paper,the method of natural orthogonal function expansion has been adopted to discuss the time variation about the energy field of the seismic activity along the Longmenshan fault zone before the Wenchuan M_S 8. 0 earthquake,2008. The results show that evident short-term rise changes appeared in the time factors of the typical field corresponding to several key eigenvalues of the energy field along the Longmenshan fault zone before the Wenchuan earthquake,probably being the short-term anomaly message for this earthquake. Through contrastive analysis of earthquake examples such as the 1976 Tangshan earthquake,the authors think that the study of time variation of energy field of seismicity along active fault zone will be helpful for conducting intentional and intensive earthquake monitoring and forecast in active fault regions with high seismic risk based on medium- and long-term earthquake trend judgment.     

用形变资料反演1976年唐山地震序列的破裂分布

1976年唐山发生了7.8级地震,相继又发生了两次大余震——滦县7.1级地震和宁河6.9级地震.地震发生在观测条件比较好的地区,水准测量和三角测量测得了地震的同震位移场.本研究采用原始水准测量数据,而不是采用根据水准数据处理的地面沉降图像,和三角测量数据反演了该地震序列的破裂分布.模型构建中考虑了滦县地震和宁河地震的断层形态和大小.结果表明,唐山地震主震断层有明显的右旋走滑性质,最大走向滑动错距>6 m,位于断层南段,北段的走滑分量明显小于南段.主震总地震矩达2.58×10²⁰N·m,与地震波反演得到的地震矩的量级相当;滦县地震断层总体表现为左旋正断层,释放地震矩达4.95×10¹⁹N·m;宁河地震断层总体表现为右旋正断层,释放地震矩达3.94×10¹⁹N·m,比地震波反演的地震矩大一个量级.据此可以推测唐山地震的无震滑移主要发生在宁河地震断层的西部上,滑动性质以正断层为主.该结果对于唐山地震序列后的动力学演变过程及余震发生机理有一定参考.     

2020年7月12日唐山古冶MS 5.1地震震源参数

利用河北及邻区地震台网提供的震相观测报告,使用双差定位方法,对2020年7月12日唐山古冶M_S 5.1地震序列进行重新定位,并基于部分地震台站记录的波形资料,采用近震全波形方法,反演得到主震震源机制解。精定位结果显示,此次地震序列展布长度约8 km,余震自主震位置向SW扩展,震源深度优势分布范围在10—18 km,发震断层面较陡,倾向SE。震源机制解显示,主震为一次走滑型事件,结合序列展布形态和地震活动背景,SW—NE向近似直立节面为可能发震断层面,与1976年唐山M_S 7.8主震断层特征基本一致。综上所述,古冶M_S 5.1地震为唐山M_S 7.8地震的又一次余震,属唐山老震区正常地震活动。     

基于唐山7.8级地震探讨动态应力作用

运用三维非线性动态有限元方法(Non-linear Dynamic FEM)仿真模拟研究了菱形模型的动态应力作用,分析了1976年唐山7.8级地震.结果表明:(1)唐山地震前增强的中强地震产生的冲击力形成的应力波反射后发生半波损失, 成为动态的拉伸应力,通过减小内摩擦而引起岩石产生裂纹、局部破裂并发生串通,一方面触发地震,另一方面为孕育唐山地震积累能量,表现为正反馈过程.(2)唐山地震产生的冲击力加卸载存在时间差,造成加卸载冲击波相位不同,结果产生的动应力和围压叠加致使围压波动和下降,导致抗剪切强度降低,使初始破裂分别向北东、西南方向传播.(3)冲击力的卸载,相对于产生拉伸性的应力波,反射后发生半波损失,成为动态的压缩应力,致使围压增大并导致破裂停止;而动态应力在传播过程中衰减.因此,余震的发生是一个负反馈过程.     

岩浆活动与内陆地震关系的探讨──以1976年唐山大震为例

利用地震波探测、重力、地磁、地质等资料,论证了唐山地震前在震中区及其附近地区地壳内存在着的岩浆活动。认为唐山地震的发生可能是由于岩浆沿深大断裂向地壳内侵入,从而导致断裂重新破裂、扩展的结果。推断岩浆活动可能是内陆地震的一种成因。最后从岩浆活动的角度出发对一些地震现象作了讨论。     

Study on Medium- and Long-term Strong Earthquake Risk Along the Zhangjiakou-Penglai Fault Zone

INTRODUCTIONManyhlstoric andrecent eaythquakes occurred along the Zhan9lakou－Penglal fanfaut zone situatedIn h。northern part of North China seismic regl()n(Fig．l),Including Sanhe－Pinggu MS．0 earthquakeonseptemberZ,1679 and Tangshan M7．8 eal’thquake on July28,1976．Afterthe Tangshanearthquake,a seismic quiescence along this zone lasted for 20 or more yeas without M 3 6．0eafthquake．Butonjanuary20,1998 theZhangbel M6．2 eafthquake occurred·Then the seismicactivity tends to …     

唐山地震发震构造的浅层地震探测

利用浅层地震探测方法,研究了唐山地震区１年前出现在卫星图像上的异常现象与发震构造的关系,探讨地震中长期预测的途径。结果表明：唐山地震断层是一条倾向ＮＷ的右旋走滑第四纪同生断裂,它错断了全新统,晚更新统,中更新统,和早更新统地层。     

Numerical simulations of deformation and movement of blocks within North China in response to 1976 Tangshan earthquake

Using methods of discontinuous deformation analysis and finite element (DDA+FEM), this paper simulates dynamic processes of the Tangshan earthquake of 1976, which occurred in the northern North China where its internal blocks apparently interacted. Studies focus upon both the movement and deformation of the blocks, in particular, the Ordos block, and variations of stress states on the boundary faults. The Tangshan earthquake was composed of three events: slipping motions of NNE-striking major fault, NE-striking fault near the northeastern end of the NNE-striking fault, and NW-striking fault on the southeastern side of the NNE-striking fault. Compared with previous studies, our model yields a result that is more agreeable with the configuration of aftershock distributions. A number of data are presented, such as the principle stress field during the earthquake, contours of the maximum shear stress, the strike-slip deformation between blocks near the earthquake focus, time-dependent variations of slips of earthquake-triggered faulting, the maximum slip distance, and stress drops. These results are in accord with the earthquake source mechanism, basic parameters from earthquake wave study, macro-isoseismic line, observed horizontal displacement vectors, etc. The Tangshan earthquake exerted different influences on the adjacent blocks and boundary faults between them, thus resulting in differential movement and deformation. The Ordos block seems to have experienced the small-scale counterclockwise rotation and deformation, but its northeast part, bounded on the east by the Taihangshan and on the north by the Yanshan and Yinshan belts, underwent relatively stronger deformation. The Tangshan earthquake also changed the stress state of boundary faults of the North China, leading to an increase in shear stress and a decrease in normal stress in the NW-trending Zhangjiakou-Penglai fault through Tangshan City and the northern border faults of the Ordos block, and therefore raises the potential risk of earthquake occurrence. This result is supported by the facts that a series of Ms≥ 6 earthquakes took place at the northern margin of the Ordos block after the Tangshan earthquake.     

2014年新疆于田MS7.3级地震序列重定位

2014年新疆于田发生MS7.3地震,这一地区6年来连续发生2次强烈地震,震中相距不到110km.由于初始定位误差较大,于田地震的发震断层仍不清楚.本研究的主要目标是利用地震精定位方法对于田地震序列及其背景地震活动进行重新定位,确定于田地震的发震断层.本研究使用双差定位方法对于田地震序列进行重新定位.这一方法假设两个地震的震源距小于事件到台站的距离,两个事件到同一台站的走时差主要归因于其空间位置的偏移,因此可消除由于速度模型不准确引起的定位误差.重定位后得到了435个地震的位置参数.结果表明,2014年于田MS7.3级地震发生在阿尔金断裂带的西端,余震分布的优势方向为北东向,展布长度约33km,震源深度主要集中在4~12km,多数余震位于主震的西南侧.NS,EW和UD方向的定位误差分别为0.5km,1.1km和1.7km.于田地震余震序列总体衰减较慢.根据余震分布特征和震源机制解,认为此次地震的断层面为北东向的节面,阿尔金断裂的西南延伸分支断层是这次地震的主要发震构造.于田地震的发生与巴颜喀拉块体的东南向运动有关.