根据大地震前后应力轴偏转和应力降求取应力量值的研究

为求解震源处应力量值,运用大地震造成的应力方向偏转和地震应力降给出了求取震源处应力大小的方法.地震前后的应力方向可根据大量前震和余震震源机制统计给出;地震应力降可通过地震波或地壳形变资料的震源破裂反演研究得到.该研究对地震动力学具有一定的意义.      

应力量值研究综述

地壳应力场在板块运动模拟、青藏高原隆升、地震孕育和发生等地球动力学研究中具有重要地位.而目前大多数地壳应力方面的研究侧重于方向的确定,对应力量值研究甚少.我们总结了地质、地球物理等方法确定应力量值的思路,在此基础上提出了根据大地震前后应力方向变化和地震破裂应力降张量估计地震震源附近应力量值.并辅以地震前后平均视应力方法等其他方法共同对应力量值进行进一步约束的思路.大地震前后的应力方向变化根据大量前震和余震的震源机制给出.地震破裂造成的应力降场可根据地震破裂详细分布计算,则已知大小和方向的地震应力降场与方向已知、大小未知的地震前后应力张量之间可以构建数学关系,从而得到应力量值.根据地震前震和余震的宽频带辐射能量和地震矩张量目录得到大地震前后的平均视应力,两者之差对应于地震应力降,根据这种关系得到震前应力量值的另一个估计.两种方法相结合,给出应力量值及误差估计,为地球动力学研究提供新的约束.     

地震主压应力轴分布的分形特征研究

本文通过对全国许多地区大量的小震及中、强地震主压应力轴分布情况的详细研究，发现地震主压应力轴的分布具有分形结构特征，并满足幂函数关系式ｌｇＮ＝ａ＋ｂＪ，其特征值ｂ与分数维大致成反比，无标度区约为２°－８°。中强以上地震的前震序列的地震主压应力轴分布的特征值似乎明显比小震群活动的地震主压应力轴分布的特征值大。     

地震应力降和视应力的可变性

将经验格林函数基于尾波的分析应用于发生在日本震级范围为1．8至6．9的4个地震序列来测量辐射能、拐角频率和应力降。我们发现这些序列的视应力或应力降对地震矩没有系统的依赖性,而且发现二者均呈对数正态分布。然而,我们也鉴别出了几个高能的和衰弱的异常地震事件,表现出与其他序列事件截然不同的频谱特征。这些地震事件显示出,视应力和应力降的许多变化在统计上是显著的,而这一点对地震危险性分析可能具有十分重要的意义。     

应力降、滑动类型、震级和地震危险性的关系

在地震易发区有工业设施和众多民用建筑的大城市中,大地震易于产生巨大的生命和经济损失,因此,必须注意提供可靠的抗震设防。抗震设防不仅需要考虑地面振动,而且也需要考虑地基失效,尤其是地表断裂活动危险。土耳其和中国台湾最近的地震惨痛地说明了这一点。本文目的是对震源参数,如矩震级(M,M_w)、面波震级(M_s)、地震矩(M_o)、应力降(△σ)、破裂长度(L)和断层位移(D)之间理论关系的认识现状进行调查.利用简单的破裂模型,提出了M_s与L和△σ相联系的一个关系:M_s=2logL+1.33log△σ+1.66。利用世界范围的破裂长度、断层宽度(W)、断层位移和面波震级等地震数据,并且结合地质观察(△σ_1)和前面提出的公式(△σ_2),可以计算出每个地震的应力降值。结果表明:直到大约15km深度处(相当于脆塑性的边界处),应力降随着断层宽度(深度)增加而增加。在逆断层情况下,应力降的增加比走滑和正断层的情况下更加显著。用公式△σ=kW~n拟合了这些数据,初步给出了3种滑动类型的k和n值。断层深度超过15km,△σ_1、△σ_2没有显示太大的波动(△σ<100bar)。上述结果和大陆岩石层的一些实验模型所得的结果相一致。虽然需要更多的数据,特别是大地震的数据,来确定是W模型还是L模型能较好符合地震的标度定律,然而应力降的大小似乎不依赖于断层长度,故支持乙模型。地表断裂活动的危险依赖于断层所处的动力环境,即应力降、破裂长度和断层宽度。尽管统计表明,很多情况下出现地表断裂活动的最小震级是6.1,但有时5.5级的超浅地震就伴有地表断裂活动,这说明了标度律有变化。因此可以看到,产生地表断裂活动的临界震级依赖于断层区域材料的流变性以及应力环境。     

1992兰德斯地震震源处应力量值的研究

给出了根据地震前后应力轴偏转、地震应力降和地震前后相对主应力大小,计算震源处应力量值的方法.并将该方法运用于兰德斯地震的霍姆斯特德谷断层段,获得了该子断层10 km深度处震前最大、中间和最小主应力的量值分别为271,266 MPa和259 MPa;震前断层面上的正应力和剪切应力分别为265MPa和6.2 MPa;震后断...     

京津地区小地震（1986—1988）的应力降分布

为了观测京津地区小地震的应力降分布,我们采用了1986年以来北京台网记录到的发生在该地区的小地震资料,用时间域中计算小地震震源参数的方法,求出了81个小地震的应力降值。表1及表2分别给出了1986年4月至12月及1987年11月至1988年9月的小地震震源参数值。表中T_r为由地震图中测出的P波初动半周期,u_(αm)为P波初动振幅,α为求出的震源半径,M_0为地震矩,Δσ为应力降。震源半径α是利用参考文献[1]中的T_r-α/V关系曲线,假定Q=400,破裂速度V=2.75公     

龙陵地区大地震前后平均应力轴取向的时间变化

本文根据区域台网的观测资料,研究了云南省龙陵地区1971年至1980年的小震平均节面解的变化特点。结果表明:1.1971年2月至1975年11月,平均节面解的P轴方位同北东—南西向的区域应力场一致;2.大震前半年和大震后两天的P轴方位变为340°和176°,同主震的P轴相一致;3.强余震前的小震平均节面解同强余震的节面解相似;4.1977年至1980年3月,P波初动符号的矛盾比上升到30％以上,在此期间本区未发生5级以上的地震。最后讨论了本文所得的结果及其前兆意义。     

龙陵地区大地震前后平均应力轴取向的时间变化

本文根据区域台网的观测资料,研究了云南省龙陵地区1971年至1980年的小震平均节面解的变化特点。结果表明:1.1971年2月至1975年11月,平均节面解的P轴方位同北东-南西向的区域应力场一致;2.大震前半年和大震后两天的P轴方位变为340°和176°,同主震的P轴相一致;3.强余震前的小震平均节面解同强余震的节面解相似;4.1977年至1980年3月,P波初动符号的矛盾比上升到30％以上,在此期间本区未发生5级以上的地震。最后讨论了本文所得的结果及其前兆意义。     

Study on determination of stress level by seismic stress drops and the stress axis deflections before and after large earthquakes

Introduction The study of tectonic stress field, a major branch of the Earth science, plays an important role in geodynamics. The world stress map plan started from 1980s and was leaded by Zoback. Lots of scientists from many countries participated this plan. The plan collected global tectonic stress measurements and research results and established global stress database. The world stress map was edited based on the global stress database. The world stress map reflected feature of global li…     

应力主轴旋转条件下各向异性云母砂变形的试验研究

实际工程中人工填土由于碾压的施工方法不同都存在不同程度的各向异性,在这些工程的不同阶段内部土体受力状态将发生变化,应力主轴会发生一定角度的偏转,导致诱发各向异性的产生。为了研究这种工况下,土体的变形特性,文中以固有各向异性较为明显的云母砂为研究对象,采用香港科技大学的自动控制空心圆柱扭剪仪进行了应力主轴连续旋转的循环扭剪试验,根据试验结果获得云母砂的诱发各向异性变形规律。     

甘肃景泰MS5.9地震前后小地震视应力计算讨论

分析处理甘肃数字化地震台网记录到的1999年11月至2000年6月的68个地震，给出了甘肃景泰2000年6月6日Ms5．9地震前后小地震的视应力变化情况，得到该区的视应力水平，并讨论了主震前后的视应力演化特征以及视应力与震级的关系。     

Implications of principal stress axes and eigenvalue ratios on critical orientation of fractures. Application to two tectonic regions in Alaska

The principal stress axes and eigenvalue ratios of the stress tensors from two active seismic regions in Alaska (eastern Aleutian Arc and eastern Gulf of Alaska) are computed. These results are obtained using focal mechanisms of earthquakes with magnitudes ranging from 5.5 to 8.2 and show for both regions slightly different compressional states with an orientation of the pressure axis of N26°W for the eastern Gulf of Alaska and N27°W for the east Aleutian Arc. The eigenvalue ratios for the eastern Gulf of Alaska and east Aleutian Arc are 0.84 and 0.99, respectively. The algorithm used in computations allows us to detect some focal mechanisms which are incoherent with respect to the obtained stress tensors. These incoherences are explained in terms of some tectonic features of the region. The orientations of possible pre-existing fractures which would need an unrealistically high maximum shear stress to start a slip on their fault planes are also investigated. These critical orientations depend on a constitutive frictional law as well as on eigenvalue ratios and eigenvectors of the stress tensors. The orientation, which is given in our case by the angle between the normal vector to a fracture and the regional tensional axis, is approximately 59° for the eastern Aleutian Arc. This angle ranges from 49° to 59° for the eastern Gulf of Alaska. It must be pointed out that fractures which need unrealistically high shear stress to start slip on their fault planes are defined by a very narrow band of possible angles between tensional direction and the normal vector to fault plane.     

地震前后静应力变化分析

以1984年5月21日南黄海6.2级地震为例,计算距震中175 km的苏20井同震水位阶变的应力变化,结果表明,地震造成的应变变化与同震水位阶所反演的应变变化具有相同的数量级,地震引起的同震水位阶代表了地震造成的应力（应变）大小,具有动力学含义.     

Research on dynamics patterns and parameter characters of crustal deformation field before and after strong earthquake

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｐａｔｅｒｎｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅＳＨＵＯＹＵＺＨＯＵ１）（周硕愚）ＳＨＵＮ...     

2011年日本9.0级地震前后应力场变化

通过对2011年日本9.0级地震前后不同时段震源机制解进行分析,利用FMSI震源机制反演法求解,得到此次地震前后内陆地区的应力场。研究发现,此次地震发生前,应力场比较均衡稳定,挤压应力接近水平向,而拉张应力比较复杂,方向不确定,表明该地区的地震以逆断层和走滑为主。地震发生后,日本东北地区东南部应力场变得不太稳定,该地区地震以正断层为主,最小挤压应力由垂向转变为水平向。此研究结果可以用来分析该地区地震地质背景和断层形成条件,对地球动力环境研究具有一定参考意义。     

利用静态、动态应力降比值判断东北地震震后趋势

统计分析2005年以来黑龙江及周边地区中强地震的频谱特征,分别计算各地震的应力降,利用静态与动态应力降比值,判断该区中强地震震后趋势。研究发现,2005年以来该区中强震Y值较大,在0.3—0.6,以孤立型地震为主。     

汶川地震前后水位频谱特征分析

以频谱分析方法作为理论基础,采用周期图法计算汶川地震前后距震中500 km以内10口观测井水位（包括动水位与静水位）的功率谱,对比分析2009年无大震年份同时期的数据,研究结果表明：水位的频域特征受制于观测井的地质构造背景、观测方式和观测深度;水位的波动能量主要集中于大于4天与小于0.5天周期,震后水位波动能量则集中在大于8天的周期;动水位频谱更加丰富.另外,不同井水位的频域响应特征与该井观测层岩性有关,需进一步研究.     

伽师强震群震源机制与区域应力场特征

利用所搜集新疆地震台网各种短周期Pg 和Pn 波初动方向资料和中国数字地震台网(CDSN)、全球数字地震台网(GDSN)及中亚地区部分资料,计算了新疆阿图什1996年6. 9级和1998年6. 0级地震、伽师1997~ 1998年6次强震,以及M_S≥ 4. 0中小地震震源机制解48个。结合伽师强震群地震时空分布、地震烈度,对该区域应力场进行了探讨。结果表明,该区域应力场主压应力方向为SW-NE向。