2008年汶川8.0级地震地表垂直和水平位移场模拟计算分析

本文采用Okada及Steketee的断裂位错模型,从理论上计算了龙门山中央主断裂和前山断裂在汶川地震中逆冲和走滑错动形成的地表位移场,包括地表垂直和水平位移场的基本特征。并将计算结果与地震科考成果进行了比较,发现计算结果与现场地表变形考察结果在变化趋势上表现出一致性。同时通过计算揭示了断裂错动过程中离断裂一定范围内的地表位移场变化情况,计算结果表明断裂错动形成的地表垂直存在较大的空间不均匀性,且主要集中于断裂的端部即映秀、北川和青川附近,并且位移场在这些地方变化都较强烈。水平位移场主要集中于北川以北的地区,水平位移场的空间变化比较均匀。     

阶式断裂错动所引起的地表位移与应变观测效应

大的走滑断裂带,如鲜水河断裂,是由主干断裂及与其相伴的若干阶式(或平行)断裂组成。这种断裂的几何形状影响到断裂周围的应力、应变分布。本文利用三维位错理论分析了右旋左阶和右旋右阶断裂错动与单一断裂错动所产生的位移场及应变场的差别。计算结果表明,阶式断裂错动造成的地表效应与单一断裂的相应效应的图象有着不可忽视的区别。左阶断裂活动引起断裂重叠区的地表隆起及错动方向的线应变和体应变的压缩;而右阶断裂错动造成重叠区地表下沉和错动方向的线应变及体应变的膨胀。这两种阶式断裂的重叠区均是水平位移方向变化的转换区,而且这两种断裂周围的位移、应变图象要较单一断裂的图象不规则得多。     

2014年新疆于田MS7.3地震同震位移及位错反演研究

利用于田震中300 km范围内的1个GPS连续站和12个GPS流动站数据,解算得到了2014年新疆于田M_S7.3地震地表同震位移,并反演了发震断层滑动分布,探讨此次地震对周边断裂的影响.地表同震位移结果显示,GPS观测到的同震位移范围在平行发震断裂带的北东-南西向约210 km,垂直发震断裂带的北西-南东方向约为120 km,同震位移量大于10 mm的测站位于震中距约120 km以内;同震位移特征整体表现为北东-南西方向的左旋走滑和北西-南东方向的拉张特征,其中在北东-南西方向,I069测站位移最大,约为32.1 mm,在北西-南东方向,XJYT测站位移最大,约为28.1 mm;位错反演结果表明,最大滑动位于北纬36.05°,东经82.60°,位于深部约16.6 km,最大错动量为2.75 m,反演震级为M_W7.0,同震错动呈椭圆形分布,以左旋走滑为主并具有正倾滑分量,两者最大比值约为2.5：1,同震错动延伸至地表,并向北东方向延伸,总破裂长度约50 km,地表最大错动约1.0 m;同震水平位移场模拟结果显示贡嘎错断裂、康西瓦断裂和普鲁断裂等不同位置主应变特征具有差异性,这种差异特征是否影响断裂带以及周围区域的应力构造特征,值得关注.     

汶川地震形成位移场的空间分布

采用Yoshimitsu Okada及Steketee的断裂位错模型和汶川地震现有成果,通过坐标转换和合成矢量的方法将断裂位错模型用于映秀—北川断裂、灌县—安县断裂和北川—青川断裂组成的断裂系统的错动研究中,理论上计算龙门山近断裂地区的水平位移场(包括沿走向和垂直走向方向)和垂直位移场从震源到地表的分布.模型参数源于现有的研究成果和野外实地考察,计算得到的地表位移场与先前研究成果,包括GPS实测数据,具有的近似性表明了模型的正确性.但GPS只能测定地表水平和垂直变形,对于地下变形情况及其分布却无法描述;目前对于地下变形的研究主要基于对大量仪器记录的地震资料进行反演或通过野外观测进行推测;但是反演多集中于空间较大范围,这样虽可阐述断裂运动引起的大范围位移趋势,而对于震源附近空间介质位移的描述却略显粗糙;同时,野外观测误差较大.本文通过理论模型计算汶川地震中近断裂区域(距断裂50km)内的位移及分布.由计算发现在近断裂区域内垂直位移场和垂直走向方向位移场变化趋势一样,幅值都是从震源到地表逐渐减小;沿断裂走向方向的水平位移场从震源到地表逐渐变大,同时计算还表明位移场的变化在断裂上盘比下盘剧烈,余震分布主要集中于断裂上盘,这说明余震分布和位移剧烈程度存在某种相关性.     

断层地表潜在突发位移的概率评价初探

目前跨活动断层的线状工程的抗断设防仍采用确定性评价方法 ,考虑的是最大位错量 ,与抗御灾害的风险设计的实际要求不相符。文中将断层上最大位错点的位置分布及最大位错点两侧的位错展布 ,与可产生地表突发位移的强震复发模型联合 ,建立了评估活动断层各部位的地表潜在突发位移的概率性评价方法。最后 ,以怀涿盆地北缘正断裂中的沈庄 -长疃段为例 ,对其未来 10 0a潜在突发位移的危险性做出定量评估 ,给出了断层段上各点不同超越概率水平下的潜在位移。这一研究结果 ,可为跨断裂的线型工程进行抗御地表潜在突发位移的风险设计提供参考     

2008年汶川8.0级地震地表位移场的模拟——映秀-北川断裂逆冲兼右旋走滑错动形成的地表位移场

基于Yoshimitsu Okada及Steketee的断裂位错模型,从理论上反演了汶川地震时龙门山中央主断裂中段附近区域(距离断裂30km)内由断裂逆冲兼右旋错动形成的地表位移场的空间演化,包括地表垂直和水平位移场的基本特征。模拟表明了断裂错动过程中近断裂区域地表位移场的空间演化情况,而该空间演化情况通过野外科考和有限的GPS测站数据是无法细致描述的。文中将模拟结果与野外地表破裂带的科考成果进行比较,发现两者在变化趋势上近似表现一致;且位移场在离开断裂出露处迅速衰减的特征与现有研究成果一致;同时模拟结果也表明位移场的衰减速度在下盘强于上盘。模拟结果最终表明:断裂错动形成的地表垂直位移存在较大的空间不均匀性且较大的幅值主要集中于断裂的两端,即映秀和北川附近,垂直和水平位移场在断裂端部的变化都强于断裂的中部;地表垂直位移沿走向的变化在断裂上盘强于下盘;水平位移除了在断裂两端变化比较剧烈外,在空间上分布比较均匀;总体上,除断裂端部外位移场的幅值在上盘大于下盘。     

基于GPS同震位移场约束反演2008年5.12汶川大地震破裂空间分布

2008年5月12日发生在四川汶川的大地震造成映秀—北川断裂和灌县—江油断裂同时破裂,分别形成了240多公里和70多公里的地表破裂带.本文以GPS观测获得的同震位移场为约束,反演地震破裂的空间分布.反演结果显示映秀—北川主破裂带倾向北西,沿破裂带的走向从南到北倾角逐渐变大,破裂断层的平均宽度在10~18 km左右.破裂断层的错动在南段以逆冲为主,在北段走滑分量逐步加大,右旋走滑成为断层破裂的主要特征.断层破裂最大段落错动量分别达到了7.8 m和7.4 m,恰好对应这次地震中地表破坏最为严重的映秀和北川地区.本次地震释放地震矩6.70×10²⁰N·m,相应矩震级M_w=7.9.     

活动断层地震地表永久位移研究综述

活动断层地震地表永久位移的研究为地震灾害预防、工程结构抗震设计中地表永久位移的输入,对大型工程选址、避让距离的确定及抗错动措施的选取提供理论依据。因此,其对防震减灾具有十分重要的工程意义和理论价值。本文介绍了地震地表破裂的分类及研究内容,综述了国内外活动断层地震危险性分析和地表永久位移估计的研究现状、成果及主要观点,对其发展走向作了展望。     

GPS测定的2008年汶川Ms 8．0级地震的同震位移场

2008年5月12日四川汶川发生Ms8．0级地震,龙门山断裂带的映秀．北川断裂和灌县-江油断裂同时发生破裂,分别形成了240多公里和70多公里长的地表破裂带,最大垂直错距和水平错距分别达到6和4．9m．利用GPS获取的地表形变资料,揭示了大区域、远场同震位移场,发现地壳形变以映秀-北川断裂为中心,两侧发生相向运动和强烈的水平缩短;而且青藏高原东缘的向东运动幅度大于四川盆地向西的运动幅度．5．12汶川大地震还具有右旋走滑分量,GPS定量地揭示了映秀一带南段的右旋水平位移很小,北川县城以北的北段具有明显的右旋位移,但幅度仍然小于水平缩短幅度．垂直同震位移在龙门山断裂带东侧的成都平原以下降为主,断裂上盘只在距断裂很近处观测到了向上的运动,很快又转为下降运动,这种运动图像与高角度逆断裂产生的弹性位移场类似．上述观测事实对于进一步研究岩石圈构造运动、地震动力学特征及判定未来地震趋势等都具有十分重要的意义．     

柴达木盆地两条中央断裂的特征及其发生上限震级地震的位移量估算

在收集整理最新取得的柴达木盆地南、北中央断裂物、化探资料的基础上, 分析了这两条断裂的构造活动特征及其未来发生地震的危险性并粗略计算了各断层 段发生上限震级地震的地表位移量以供工程界参考。     

大凌河桥抗震分析

本文按有关规范的要求，结合大凌河桥的实际情况，分别计算在地震烈度为Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度情况下的周期，应力和位移等有关参数，给出了随桥架设的输油管线对桥体地震反应的影响程度，计算结果表明，在上述三种烈度情况下，桥体的破坏情况有所不同。     

华北近年水平形变与地震关系的研究

近年华北地区GPS水平形变反映出阴山－燕山南缘构造带、张家口－蓬莱隐伏断裂带、郯断裂带及建昌－邢台构造带具有较强的活动性,成为不同时间的压缩区段。近年的基线和位移量的表明：形变压缩区和位移量较大的地区是地应力积累较大地区,因此,成为中、强地震发生的场所,这两项可作为判定地震危险区的标志。     

酒钢黑沟矿爆破效应研究

利用爆破记录的原始资料，计算出地动位移、振动速度，然后确定K、α值。根据不同建筑物的安全振动速度，给出安全爆破的最大Q(炸药量)的参考值。     

甘宁交界地区弧形断裂失稳理论的模拟研究

以１０２°～１０９°Ｅ,３５．５°～４２°Ｎ为界,通过对该区地质构造,地壳结构的归纳总结,采用临界失稳函数的概念及断裂失稳理论,通过有限元法定量地模拟研究了甘、宁交界地区弧形断裂的稳定状态,认为１．在平面上,临界失稳函数的分布具有不均匀性与断裂活动具有一定的相关性。２．中强地震往往发生在临界失稳函数变化较大的地段。３．临界失稳函数在横向上、纵向上分布不均匀区域容易形成应力集中,从而产生地震     

西秦岭北缘断裂带的位移累积滑动亏损特征及其破裂分段性研究

根据西秦岭北缘断裂带的水平位移分组特征,定量计算了断裂端部和不连续部位的位移累积滑动亏损率,同时结合断裂带上的障碍体规模,滑动速率的差异,历史地震及古地震特征等,对断裂带进行了破裂分段性研究,结果表明,西秦岭北缘断裂带可以划分为鸳凤断裂,漳县断裂,锅麻滩断裂３条一级破裂段,６条二级破裂段。     

毛毛山断裂带位移累积滑动亏损特征及其分段意义讨论

在对毛毛山断裂带断错微地貌划分对比的基础上详细分析了其位移分布特征。结果表明，毛毛山断裂的水平位移和垂直位移均具较明显的分组现象和可公度性特点。在空间分布上具明显的互补性，从东到西水平位移具累积滑动亏损特征，垂直位移则具累积滑动补偿性，这反映了沿断裂带活动性质与活动强度的差异性和非均匀性。位移累积滑动亏损直接反映了断裂在一定时段内的特征滑动行为，是进行分段的重要依据     

两相饱和介质半无限空间位错位移场

弹性位错理论是研究地震震源正演和反演的重要工具之一. 单相介质位错理论求得的地面变形场是稳定的、不变的，而实际地震后的地面变形场是变化的. 本文利用集中力作用下无限空间中两相饱和介质Green函数的柱函数表达式，通过弹性运动方程积分解的Helmholtz方程的Hansen矢量变换，再叠加自由表面影响场的方法求得两相饱和介质半无限空间位错位移场. 本文结果结合Nur的DD模式，在进水排水的假说下能解释地震后地面变形场的变化.     

气压变化引起地表垂直向位移的估计：与汪福田同志商榷

本文利用理想的弹性半空间及Guterberg水平层状地层模型,估算出10hPa气压在半径100km圆心处,引起地表垂直向位移变化,它的量级很小,只有几毫米。     

贡川4.5级地震烈度分布及发震构造讨论

对１９９３年广西贡川４．５级地震的烈度分布及发震构造进行了讨论．这次地震的震中烈度为Ⅵ度，等震线长轴方向呈ＮＮＷ向。发震构造为ＮＷ向的贡川断层，错动方式为左旋走滑．     

地表松软层对断层位错位移场的影响及其反演问题

本文讨论了地表松软层对断层位错位移场的影响。研究表明,在表层弹性波速较低,特别是在带厚的地表松软层的情况下,震中附近的地表位移幅度明显增大,地表位移幅度由近及远的衰减加快,也就是说地表松软层有使断层表观变浅的效应。利用带松软层的多层介质模型,由1966年邢台地震前后的大地测量资料反演了该地震系列的断层位错模式,反演得到了三个地震断层面。其它方面的证据也支持了存在有这三个活动地震断层的结论。