5°拐折构造变形物理场的实验研究与数值模拟

以实验方法和数值模拟方法研究了含５°拐折的断层在变形过程中物理场的时空演化。结果表明在一次事件序列中拐折部位的声发射往往发生在序列开始时和结束时，震级虽不大，但却有重要意义。在断层错动中拐折部位两侧的断层交替地作为变形主体构造，拐折部位则起了错动阀的作用     

5°拐折构造变形物理场的实验研究与数值模拟

以实验方法和数值模拟方法研究了含５°拐折的断层在变形过程中物理场的时空演化，结果表明在一次事件序列中拐折部位的声发射往往发生在序列开始时和结束时，震级虽不大，但却有重要意义，在断层错动中拐折部位两侧的断层交替地作为变形主体构造，拐折部位则起了错动阀的作用。     

拐折破裂震源模型

含穿透裂纹的脆性材料在受到轴压时,裂纹发生拐折破裂,这已被众多的实验所证实。本文根据这一实验事实,对地震观测中发现的现象进行了分析,表明平直断层模式对一些问题不能作出很好的解释,因而提出了拐折破裂模式。对拐折破裂模式进行了理论分析和数值计算,得到了各种参数条件下的理论地震图。结果表明:拐折震源模型可以改进平直断层震源模型的某些不足。     

青海玉树地震(M_s=7.1)产生超剪切破裂过程的动力学机制研究

由于2010年玉树地震(Ms=7.1)产生了超剪切地震破裂,所以地震灾害特别严重.国内外地球科学家对该地震产生超剪切破裂过程的物理机制一直非常关注,但至今没有给出满意的解答.为此,文中根据玉树地震发震断层的实际几何构建有限单元数值模型,模型中的断层由2个断层段构成,它们之间有约10°的夹角,形成断层拐折.模拟结果表明,玉树地震的破裂由2个子事件组成;当破裂在震源所在的断层上成核后,先在第一个断层段上传播,其速度为亚剪切波速度;当破裂一旦越过断层拐折,在第二个断层段上传播时,破裂速度就立即转变为超剪切波速度.计算结果显示,当断层发生超剪切破裂时,断层上的位错幅度、破裂产生的地震波速度及加速度都会显著增大,从而造成地震灾害大大增加,这很可能是玉树地震的震害特别严重的重要原因.从模拟实验中还看到,若是模型中的断层没有发生拐折,在模型的其他参数都保持不变的情况下,破裂速度不会发生变化.但是,若初始应力场的方位与断层之间的夹角发生变化,这时断裂系统中尽管存在断层拐折,也不是一定能产生超剪切破裂.只有当初始应力方位与断层之间的夹角以及断层走向变化的偏角二者之间的关系恰到好处时,断层拐折才有可能促使断层破裂由亚剪切转化为超剪切破裂.所以,玉树地震之所以能产生超剪切地震破裂,恰恰是发震断层几何与初始应力场方位之间的关系达到某种"最佳状态"的结果.这也可能是天然地震中超剪切破裂事件稀少的原因之一.因此,研究超剪切地震破裂过程的动力学机制,对于深入研究地震震源过程、地震灾害评估等有着非常重要的科学意义.     

研究地震破裂过程的一种新的方法及其应用

本文研究了1981年1月23日发生在四川道孚的Ms=6.8级地震和1983年2月13日发生在新疆乌恰的Ms=6.2级地震以及与它们相连系的有关地震的破裂扩展过程。本文除用体波资料研究外,主要是从断裂扩展和终止的角度,用单断裂和断裂系的力学模式从理论和试验方面分别模拟了这些地震破裂扩展的全过程,并研究了这些地震序列本身以及它们和周围地震的空间分布关系。因此提出了能更可靠地确定地震破裂面的几何尺度,确定地震断层的活动段和闭锁段的位置和长度的一种新方法,简称为扩展过程的拐折点方法。该方法还能解释和判断在不同断层部位发生的那些地震所具有的震源力学特征。并初步将该方法应用于鲜水河断裂带的地震趋势分析。      

发震构造类型与震型预测

本文讨论了发震构造类型与其所发生的地震的类型之间的关系,认为弧形构造的地震类型主要为主余震型和主震—强余震型;平直构造为主震—弱余震型;拐折形构造为续发性大震型;当构造间交角区为拉应力区时,共轭形构造一般为双震型;破碎形构造为震群型。另外,本文还讨论了震源端部构造条件对震形的影响。作者认为震源端部构造一般起调整作用,其能否为地震时断层的错动提供足够的让位条件,决定了其发震类型的差别。在本文中作者还讨论了不同发震构造的地理环境与最大地震强度的关系及今后需要进一步研究的一些问题。     

Rayleigh波勘探中“之”字形频散曲线“起跳点”频率研究

当层状介质中存在低速层的时候,实际提取到的Rayleigh波频散曲线往往会发生“之”字形回折.已有研究表明,“之”字形回折与各模式的激发能量有关.特别的,“之”字形回折的“起跳点”(发生“之”字形回折的点)与介质参数有一定关系,因此在应用中它反映了介质的一些特征.但是,这一关系是怎样的还没有人进行详细研究.本文计算了三...     

拐折断层黏滑过程的实验研究

采用位移、应变和声发射等测量手段,研究了预置5°拐折断层的房山花岗岩样品的黏滑过程,分析了不同加载速率下5°拐折断层失稳的黏滑特征及相关物理场的演化过程。实验结果表明: 1)5°拐折断层的黏滑周期与加载速率在数值上呈负对数相关关系; 2)在不同的加载速率下,大多数的5°拐折断层失稳是双震事件, 2次子事件的间隔时间大多在100～200ms之间; 3)采用不同的观测手段,即使采样速率一致,其临震响应也存在差异性,如断层失稳前沿断层的应变测量结果呈现明显的应变弱化,断层位移则未见明显的变化; 4)断层黏滑过程中的声发射事件呈现明显的沿断层迁移的特征。认识强震的发生机理和余震特征需要进一步研究断层失稳过程的动力学信息。     

滇西北宁蒗县白牛厂铅锌矿成矿地质条件

宁蒗地区白牛厂铅锌矿区位于区域性牛窝子－罗卜地帚状结构的内旋断裂带－白牛厂弧形断裂的折拐部位。该部位喜马拉雅晚期隐伏含矿斑岩体发育,其围岩地层－下二叠统（Ｐｌｘ）灰岩亦具一定的含矿性。由白牛厂弧形断裂伴生的低级次白牛厂帚状断裂构造带又为本区矿液运移和矿体赋存提供了良好通道和有利空间。在白牛厂隐伏斑岩体与其围岩（Ｐ１ｘ灰岩）的外接触带、构造叠合地段,有望形成斑岩体外接触带热液型铅锌（银）多金属矿床。     

构造活动模式变化对b值影响的实验研究

借助新型声发射观测系统,对两种构造活动模式转变对b值的影响进行了初步实验研究. 第一个实验通过改变加载方向使构造活动模式从挤压型雁列变为拉张型雁列, 得出前一阶段b值比后一阶段要高; 第二个实验通过持续加载使拉张型雁列变为拐折断层, 与第一个实验类似, 前一阶段b值比后一阶段要高. 说明b值可能蕴含有构造活动模式的某些特征, 有可能成为分析区域构造活动模式的一种新手段.       

非穿透裂纹平板试件三维破裂的实验研究

在研究地震孕育及震源破裂的问题时,用三维破裂来模拟地震破裂过程,比二维破裂与实际更加接近。我们设计了一组实验,采用几种不同的材料（玻璃、有机玻璃和大理石等）做成平板试件,在其中心预制非穿透裂纹,并在单轴压下进行了实验研究。 实验结果表明,非穿透裂纹与穿透裂纹的扩展情况有质的差别。非穿透裂纹的扩展并不沿原裂纹面延伸,而是沿裂纹前缘扩展出许多裂纹面,每一个破裂面都是复杂的扭曲、拐折的曲面。这可能意味着实际地震断层的扩展情况也是极为复杂的。     

华北大震序列的断裂系模式及破裂过程的联合反演

本文从断裂系扩展的角度,研究了华北邢台、渤海、海城和唐山地震序列的发生过程.通过对前震-主震-余震地震活动图象的剖析,我们发现,这些地震序列是由不同长度、不同几何分布的相关断裂系相互作用和扩展的结果.根据地震活动图象和断裂扩展理论,对每个地震序列提出了相应的断裂系模式,并用断裂有限单元法将震源机制、地震活动图象的分期变化和大地形变等观测资料相结合,进行联合反演,再次对断裂系模式的几何和力学参数进行了修正,从而得到各个地震序列破裂过程的最佳结果.同时我们还发现,一个走滑大地震序列临近结束时,地震活动图象的总体轮廓呈现Z形.这是由于断裂系内的拐折扩展分支相互作用和连通成为一体的结果,这种总体Z形的出现,可作为地震序列结束的标志.     

Rundle模式地震滞后环和突变现象研究

基于耗散结构理论详细研究了地震活动的主要特征。研究结果表明，地震活动呈现双稳态及尖拐突变现象，主要表现是：发生在应力临界值区间[-pc,pc]内的滞后现象和发生在临界值pc和-pc处的突变现象，前对应系统变能积累过程，后（即强震过程）地该系统能量的主要耗散机制。     

华北大震序列的断裂系模式及破裂过程的联合反演

本文从断裂系扩展的角度,研究了华北邢台、渤海、海城和唐山地震序列的发生过程.通过对前震-主震-余震地震活动图象的剖析,我们发现,这些地震序列是由不同长度、不同几何分布的相关断裂系相互作用和扩展的结果.根据地震活动图象和断裂扩展理论,对每个地震序列提出了相应的断裂系模式,并用断裂有限单元法将震源机制、地震活动图象的分期变化和大地形变等观测资料相结合,进行联合反演,再次对断裂系模式的几何和力学参数进行了修正,从而得到各个地震序列破裂过程的最佳结果.同时我们还发现,一个走滑大地震序列临近结束时,地震活动图象的总体轮廓呈现Z形.这是由于断裂系内的拐折扩展分支相互作用和连通成为一体的结果,这种总体Z形的出现,可作为地震序列结束的标志.      

非弹性反应谱计算的一个改进算法

本文就非弹性地震反应谱的计算问题（运动方程的形式，谱参量的选取，方程解算中恢复力模型上拐折点的处理和时间积分方法），给出了几点理论考虑，介绍了一个改进的算法。这一算法具有精度好和效率高的优点，这对做好结构抗震设计和其它地震工程问题中需要处理大量强震动数据的分析研究工作是有利的。文中还就双线型恢复力模型具体计算了2个例子（一个为屈服强化情形，另一个为理想弹塑性情形）。最后联系计算工作和计算结果，对非弹性反应谱计算中的其它有关事项做了补充讨论和说明。     

唐山几次强余震前地震活动标度的异常特征分析

本文计算了1980年1月——1987年4月唐山老震区余震序列的地震活动标度值。通过数据处理,分折讨论了在此期间所发生的4次强余震前,地震活动标度的异常特征。     

地震活动反映的青藏高原东北地区现代构造运动特征

用地震活动资料研究了青藏高原东北地区的现代构造运动特征．地震活动证据表明,青藏高原东北地区活动块体之间是以复杂的变形带接触的．甘-青地块与阿拉善地块之间有一个宽阔的挤压变形带,该挤压带东南端转变为以网络状水平剪切变形为主．甘-青地块与鄂尔多斯地块接触的六盘山地区处于NE-SW向的挤压变形之中．鄂尔多斯地块与阿拉善地块间有一个具有拐折结构的剪切变形带,鄂尔多斯地块的西北角和东南缘处于NNW-SSE方向的受拉伸状态．该区现代构造变形特征可能与青藏高原向东北的挤压作用、鄂尔多斯地块的阻挡作用以及高原物质向东南方向挤出运动有关．      

断层的震前滑动对唐山地震发生的影响

1976年唐山地震(Ms=7.8)的早期较大余震(ML40)的优势分布不是直线的,表明与此次地震有关的断层不是一条单一的断层,它由两段组成,其中西南段(a1)的走向 N30E,东北段(a2)的走向 N50E,主震位于拐折部位.震前跨断层且通过主震震中附近的垂直形变的观测和反演表明,主震东北侧的断层段a2上曾经发生了断层的无震滑动,而且其规模不断扩大,本文把这种断层的无震滑动看成是a2向西南方向的扩展的结果,在考虑 a1和 a2间的相互作用的情况下,计算了主震附近的应力场随 a2尺度的变化,讨论了主震附近的无震滑动对主震发生的影响.结果表明,随着 a2的扩展,a1和 a2间的阶区内的引张性质的平均应力不断增大,意味着围压不断减小,或者说 a1端部的摩擦阻力不断减小;同时剪应力和应力强度因子也不断增大,并且当 a2的尺度达到一定的规模时,增长率明显加大,在震源区的应力状态已经很高的情况下,应力场的这种变化应对主震的发生起到促进作用.      

康定6.3级地震前鲜水河南段跨断层形变异常分析

2014年11月22日,四川省甘孜州康定县（30.3°N,101.7°E）发生6.3级地震,震源深度18km。地震发生在有跨断层形变测量场地的鲜水河断裂带康定至道孚之间的色拉哈断裂。结合该断裂带2000年以来的跨断层形变观测资料,笔者重点对老乾宁、折多塘监测场地在康定地震前的观测资料进行了分析,得出了以下结论：①从2013年5月开始,老乾宁基线观测曲线持续上升,反映出鲜水河南段断层张性活动有所增强;②老乾宁、折多塘场地短水准观测曲线2014年5月至9月加速下降,断层压性活动增强,有明显的短期异常;③老乾宁、折多塘短水准异常对康定6.3级地震的短期预测有着明确的指示意义。     

乌尔逊—贝尔凹陷大磨拐河组高分辨率层序地层学研究

以高分辨率层序地层学原理为指导,利用测井、岩芯和录井等资料,对乌尔逊-贝尔凹陷大磨拐河组不同级次基准面旋回进行了高分辨率层序划分,将大磨拐河组划分为1个超长期、3个长期、12个中期基准面旋回和3类短期基准面旋回,精细对比研究了短期、中期和长期基准面旋回特点.分析了不同级别旋回的结构、叠加样式特征,总结了他们在三角洲-湖...