2001年日本兵库县北部地震（Mw5．2）的破裂过程及余震活动与静态应力变化比较

2001年日本西南兵库县北部地区发生的一次地震（Mw5．2），一些余震群沿着不同于主震走向的方向发生。首先，我们通过近源强地面运动波形反演对此次事件的破裂过程进行研究。虽然这是一次5级地震，但高密度强震观测台网记录到了高质量的波形数据。为了取得震源反演的精确格林函数，我们通过对小事件实测波形数据的前向模拟来标定地壳结构模型。从0．4至2．0Hz波形数据反演得出的破裂过程似乎较为简单。较大的滑动区位于破裂成核点周围。其次，我们还研究了主震和大余震造成的静态应力变化对后续地震活动的影响。我们利用波形反演得到的主震断层面上的不均匀滑动分布，并考虑到随后大余震的影响，对库仑破裂函数（ACFF）变化进行了计算。因此，我们得出了震源区库仑破裂函数复杂的时空分布。大多数偏离主震断层的余震都发生在正库仑破裂函数区域内。这种结果表明，这些余震强烈地受到由主震和大余震引起的库仑破裂函数的影响。     

1975年2月4日辽宁省海城地震的震源机制

由地震纵波初动符号的资料,求得了海城地震系列中Ms≥4.0的24个地震的断层面解。主震发生于1975年2月4日,它的一个节面走向N70°W,倾向NE,倾角81°;另一个节面走向N23°E,倾向SE,倾角75°。根据余震的空间分布以及地面形变资料选取N70°W的节面为断层面,主震是发生在这个近乎直立的断层面上的左旋走向滑动,略具正的倾向滑动分量。前震及大多数余震的震源机制和主震的相似,有四个Ms≥4.0的余震的震源机制和主震的迥然不同,表现出滑动向量和主震的滑动向量相反的断层错动方式。这种情况的一种可能的解释是主震时在断层的一些地段发生错动过头。 由野外资料及余震的空间分布资料计算了主震的震源参数。主震断层长70公里,宽20公里,平均错距45厘米,地震矩2.1×10²⁶达因·厘米,应力降4.8巴,应变降7.3×10^-6。它是发生在不能积累起较高应力的薄弱地带的一次低应力降的地震。 由地震纵波初动的半周期和振幅的资料计算了81个前震和余震的震源尺度、地震矩、应力降和平均错距。结果表明前震和余震的应力降都比较低,一般在0.1-1巴之间。余震区中有两个应力降相对说来比较高（高于0.8巴）的地区,它们恰好对应于主破裂错动过头的部位。这些结果意味着震前高应力、错动过头、相对高应力降和震源机制反向四者之间     

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.      

基于黏弹模型的鲜水河断裂震间闭锁状态研究

断层滑动速率和闭锁状态是定量评估区域地震危险性的关键依据,然而相对于同震破裂或震后余滑来说,断层闭锁引起的地表变形较弱,利用地壳变形资料获取可靠的断层闭锁状态具有一定的挑战性.本文考虑地震周期过程中的黏弹松弛效应和其他模型参数(如块体内部应变等)的影响,融合了新增的13个近场GPS测站和区域内已有测站的观测资料,研究了鲜水河断裂的滑动速率和闭锁状态.结果显示,弹性模型会显著高估断层的闭锁深度,导致地震矩的积累速率被明显高估;同时,弹性模型得到的断层滑动速率(8.9～9.9mm a^-1)略低于黏弹模型的结果(10.5～11.6mm a^-1),与理论模拟结果一致.根据获取的鲜水河断裂的闭锁强度,沿断层走向圈定了四个潜在的凹凸体.重要的是,圈定的凹凸体与断层上历史地震的破裂分布存在明显的空间相关性,暗示凹凸体的空间特征可能控制了地震的破裂范围和震级.另外,发现2022年M6.8泸定地震仅破裂了一个潜在凹凸体的部分区域,未破裂区域积累的能量相当于一个M_w6.9的地震,潜在的地震危险性值得重点关注.     

论速率—状态破裂模型和库仑破裂模型

考察了库仑破裂应力模型和速率－状态磨擦模型的预测效果。我们研究由于阶跃应力扰动（即地震引起的静态应力增加）以恒定速率在时刻t0时叠加到“背景”应力（如构造加载）上而引起的破裂时间的变化△t（时间提前）。△t的可预测性就意味着地震活动速率r(t)/r0的可预测性，r0是取决于构造应力的一恒定速率，地震活动速率可用地震目录来检验。符合余震序列一般特性的r(t)/r0模型必须能预测出符合大森定律的地震活动性衰减速率，序列的持续时间长度应少于主震轮回周期时间长度的百分之几，并能直接返回到背景活动速度。库仑模型要求一个断层在加载期间保持为闭锁状态，破裂瞬时发生，△t与t0无关。这些特性意味着地震活动速率会出现瞬时的无限增长，而持续时间为零。对不同的状态演变规则所作的r(t)/r0的数值计算表明，在主震发震时刻非常接近于破裂状态的断层上会发生余震，这些断层特性必定是“库仑式”的，从而使滑动演变规则可被排除。实际余震的数量特征可以制约速率－状态本构关系的参数；α也许会低于实验值，刚度也许会高，正应力也许会低于静岩压力。我们同时对库仑模型和速率－状态模型作了理论上的比较。当本构关系参量α相对于参量b减少时，速率－状态模型的断层特性就更接近于“库仑式”。这是因为滑动开始是减速的，表明断层接触状态初始是愈合的。当参量α数值较小时，减速更为明显，则断层表现为更加接近于闭锁状态。即使当速率－状态模型的△t具有库仑式特性时，它的大小仍然可能差－常数，常数大小与b有关。在这种情况下，速率－状态模型的特性类似于一个修正的库仑破坏模型，即弱化使破裂应力临界值降低，从而增加了时间的提前量。与非库仑式响应的偏离也与加载速率、弹性刚度、初始条件以及状态演变规则的假设等有关。     

陇西块体周边断层闭锁程度与滑动亏损特征研究

基于1999~2007年、2009~2013年两期中国大陆GPS水平速度场数据,使用DEFNODE负位错程序反演计算了汶川地震前后陇西块体周边断层——海原—祁连山断裂、六盘山断裂、庄浪河断裂和西秦岭北缘断裂的断层闭锁程度与滑动亏损动态空间分布,并讨论了汶川地震对块体周边断裂的影响和可能存在的强震危险段。结果表明,汶川地震后西秦岭北缘断裂中西段闭锁程度有所减弱、中东段闭锁程度有所增强,地震可能对其有一定影响;在汶川地震前后,其它断裂的断层闭锁程度没有发生明显改变,地震可能对其影响较弱。目前冷龙岭断裂、金强河断裂、庄浪河断裂、六盘山断裂、西秦岭北缘断裂中西段部分区域的闭锁程度较强,闭锁深度约为20~25 km,结合地质尺度的断层地震空区等结果,分析认为上述断裂可能为地震危险段。汶川地震前后陇西块体周边平行断层滑动亏损速率中,除庄浪河断裂为右旋滑动亏损以外,其它断裂均为左旋滑动亏损;陇西块体周边垂直断层滑动亏损速率则均为挤压。     

滇西地区强震前兆源过程的力学模型与数值摸拟

云南西部地区的强震和大地震主要发生在一些板内大型走滑断裂带上，有一个10～20 km的深度优势层位；地震的破裂基本上是以走滑型破裂为特征．联系云南岩石层结构与动力学背景，我们认为，本区的地震可能有这样一种成核过程: 由于岩石层结构的层次性、非均匀性，在整个岩石层板块构造运动背景场中，可能会在岩石层的中深部形成局部剪应变集中区或滑动区，尔后这个剪应变集中区或滑动区沿着断层带边界向地表滑移扩展．当滑动由深部向浅部扩展时，滑动峰将遇到断层面上的最大抗剪强度区而被阻碍闭锁，形成一个地震活动空区．随着构造荷载的逐渐增加，滑动最终要向前扩展导致整个闭锁区的失稳破裂，产生大地震．给出了描述这个地震过程的一个简单的近似积分方程；数值结果表明，该模型具有一个向不稳定非线性加速发展的阶段，这个阶段对地震前兆的形成可能有重要意义．      

滇西地区强震前兆源过程的力学模型与数值摸拟

云南西部地区的强震和大地震主要发生在一些板内大型走滑断裂带上，有一个１０～２０ｋｍ的深度优势层位；地震的破裂基本上是以走滑型破裂为特征．联系云南岩石层结构与动力学背景，我们认为，本区的地震可能有这样一种成核过程：由于岩石层结构的层次性、非均匀性，在整个岩石层板块构造运动背景场中，可能会在岩石层的中深部形成局部剪应变集中区或滑动区，尔后这个剪应变集中区或滑动区沿着断层带边界向地表滑移扩展．当滑动由深部向浅部扩展时，滑动峰将遇到断层面上的最大抗剪强度区而被阻碍闭锁，形成一个地震活动空区．随着构造荷载的逐渐增加，滑动最终要向前扩展导致整个闭锁区的失稳破裂，产生大地震．给出了描述这个地震过程的一个简单的近似积分方程；数值结果表明，该模型具有一个向不稳定非线性加速发展的阶段，这个阶段对地震前兆的形成可能有重要意义     

在地震孕育和发生过程中共轭断层活动的作用

根据海城、唐山和松潘—平武地震的地震前兆、地震序列和地质构造资料,提出了在地震孕育和发生过程中,不仅主震断层面有明显的活动,与之共轭的另一组断层面也有重要作用。在震中区,前震和余震可能分布于一对共轭断层面上,而不只是局限于主震断层面。地震前兆的分布范围存在于比震中区更为广大的一个区域内,该区内共轭断层网络中的某些断层带常成为前兆异常分布带或集中区。其形成原因可以用区域应力场中应力集中和沿共轭剪切网络所产生的破裂及滑动来解释     

汶川M_W7.9和集集M_W7.6地震前应力场转换现象及其可能的前兆意义

2008年四川汶川MW7.9地震和1999年台湾集集MW7.6地震均为挤压推覆构造环境条件下发生的板内逆断层型地震。本文对比分析了两次地震前的CMT解、震区附近的中小地震震源机制解及其反演的应力场可知,集集地震主震震源机制解与用台湾内陆中西部的CMT解反演得到逆断层类型构造应力场吻合,而震区附近中小地震具有随机发生的性质,反演得到了震前与构造应力场不一致的走向滑动类型的局部应力场,但当局部应力场变化到与构造应力场一致时,数月后发生主震;同样,用青藏高原东部的CMT解震源机制反演得到走向滑动类型的构造应力场,逆冲类型的汶川主震与构造应力场的压应力轴吻合,震区附近中小地震反演得到了与构造应力场一致的区域应力场,但震前局部应力场变化为逆冲类型应力场一致时,随即发生主震。说明逆断层型主震区附近随着震源区应力积累,在震前会出现相似的应力场转换现象,当最终转换到与发生主震的应力状态一致时,表明震源区附近应力已达到相当高的应力水平,是发生大地震的征兆,应引起进一步的关注。     

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

由宽频带辐射能量目录和地震矩目录给出的视应力及其地震学意义

对NEIC宽频带地震辐射能量目录和哈佛矩心矩张量（CMT）目录的比较，给出了关于视应力的一些可能是有意义的结果，尽管目前的结果误差仍很大，可靠性也是有限的，但这种比较所提供的线索却颇值得注意，视应力的计算给出关于地震断层面上非线性动摩擦函数的线索，能量／地震矩之比随地震大小的变化表明，在BK模型框架下，对于走滑型地城,依赖于滑动速度的摩擦似乎占主要地位，而对于非走滑型地震，依赖于位移的摩擦似乎占主要地位，主震和余震的能量／地震矩之比的比较表明，对于走滑型地震，余震的视应力平均地说来低于主震的视应力，而对于非直滑型地震，余震的视应力即有高于主震的也有低于主震的，这对于障碍体和凹凸模式的讨论及模型中地震破裂停止条件的设置可能具有一定的参考意义。     

用大量余震震源机制估计2000年鸟取县西部地震区域的应力场

根据大量震源机制估计了2000年鸟取县西部地震（Mw=6．6）前后的区域应力场。为约束主震前的应力场，我们比较了主震产生的静态应力变化与主震后应力场的空间分布。在余震区的北部和中部，推测主震前的偏应力量值太大，不会受到静态应力变化的影响。主震前的最大主应力轴的方向与构造应力场一致。而在余震区南部，主震滑动较大的地区及其周围，发现由于静态应力变化较大，主震后应力场的空间分布很不均匀。在断层南端附近，静态应力变化的空间分布与余震的P轴方位角一致，推测主震前的偏应力量值小到足以受到静态应力变化（5MPa）影响的地步。断层南端原有余震断层面的强度可能特别弱。发现主震前的应力场在小于主震断层长度的尺度上是不均匀的。     

四川芦山MS7.0地震余震序列双差定位、震源机制及应力场反演

2013年4月20日发生了四川芦山M_S7.0地震,主震中位于青藏地块与华南地块结合部的龙门山断裂带南端.本研究用双差定位法对芦山地震主震及余震序列进行重新定位,得到主震位置为(30.29°N,102.97°E,17.82 km)及4100多次余震重新定位结果.利用GSN/IRIS台网和国家台网及四川省区域台网的波形数据对主震及部分余震进行了震源机制解反演.结果表明,主震为一次逆冲地震,根据余震序列分布确定发震断层面走向为200°,震源机制解断层倾角为45°.基于震源断层面解和断层滑动方向,采用力轴张量计算法得到了研究区域的平均主压应力方向约为N112°E.     

2017年九寨沟地震序列南北分布不一致的成因分析（英文）

2017年九寨沟地震序列主震北部的余震分布较为分散,而主震南部的余震分布较为平直且集中。本研究基于地震震源机制的水平应变花、面应变和基于区域应变率的适应系数,分析上述不一致的动力学成因,得到以下结论：(1)主震北部具有震源机制的余震中约有三分之一为逆冲型地震,而且由于区域构造主压应变方向与主震北部断层走向垂直,确实也容易促使低倾角断层上逆冲型地震的发生,同时由于主震北部整体震源机制为逆冲型,以及主震北部的地震序列引起的断层运动与板块构造运动的一致性较差等原因,都导致主震北部余震较分散。(2)主震南部具有震源机制的余震中只有1个逆走滑型,但是有30个为走滑型地震,而且区域构造主压应变方向与主震南部断层走向的夹角较大,这使得主震南部断层更容易产生走滑型地震,同时主震南部整体震源机制为走滑型,以及主震南部的地震序列引起的断层运动与板块构造运动的一致性较好等原因,都使得主震南部余震较平直且集中。本研究结果对研究巴颜喀拉东北缘虎牙断裂隐伏断层的活动性及发震性质也有一定意义。     

期待很久的2004年9月28日M6．0级帕克菲尔德地震的震磁效应

1976年以来，在加利福尼亚帕克菲尔德地区沿圣安德烈斯断层上长约60km的闭锁-蠕动过渡带，布设了由7个采样同步的质子磁力仪构成的差动连接的台阵，对该地区的局部磁场进行了准确的测量。2004年9月28日的M6．0级帕克菲尔德地震的震中恰好位于这个台阵之内，此次地震在其中的5个台站的观测中产生了0．2nT～0．5nT的同震磁场变化。但是从地震发生前1个月、前1周及前数天的地磁观测数据中，都检测不到明显高于背景噪声水平的震前磁场变化（由于没有可检测出的形变、地震活动或孔隙压力变化数据，理论上也应观测不到震前磁场变化）。在地震破裂末端附近的一个台站也记录了0．01Hz-20Hz频带内的电场和磁场数据，借助于沿断层的北西延长线上距该台站约115km的另一个台站的观测数据，对来自电离层和磁层的同模式噪声进行了校正。校正后的数据中既没有发现1989年ML7．1级洛马普列塔地震前可能存在ULF频带（0．01Hz-20Hz）的异常磁噪声，也没有发现相同震级的希腊地震震前产生的电场变化。基于应变、位移和地震数据反演得到的地震一致滑动和可变滑动压磁模型，能够计算出与磁力仪台阵观测到的结果相符的磁场扰动。1993年以来，该区域内长期存在着与荷载增加一致的较高磁场变化，与之相伴的是由一个两色EDM台网和另一个较小的钻孔应变仪台网观测到的剪应变率的长期增长及表现在1992、1993和1994年各发生了一次M4．5～5．0级地震的地震活动性的增强。集成了所有这些数据建立的模型揭示了该区域在深度剖面上有增大的滑动，这也许对2004年9月28日M6．0级帕克菲尔德地震的最后发生起到了重要的作用。本次地震以及其他发生于圣安德烈斯断层系内其他地方的M5～7．3级地震的震前电场和磁场前兆的缺乏，表明了仅利用现有的这些电磁数据来对破坏性地震做出有意义的预测看来并不可能。     

宁洱地震序列的震源机制解分析

利用云南数字地震台网资料得到宁洱地震序列的主震、5.1级强余震和52个余震震源机制解.分析表明,该地震序列的发震断裂呈NW走向,倾角陡立.在接近水平的近南北向压应力作用下,断裂具有右旋走滑的错动性质.主震、强余震和众多的余震都发生在同一发震断裂上.大量的余震震源机制解结果与主震一致,是地震序列的主要破裂类型,但还存在与主要类型不一致的倾向滑动类型,这可能与余震破裂起始点的微构造控制作用有关,但是它们呈水平向的应力轴与主震的主应力轴一致.NW向断层作右旋走向错动,滑动断层推挤的象限都是逆冲类型的余震,而拉张的象限都是正断层类型的地震.宁洱地震序列的震源机制和周围4次5级以上地震的震源机制相同,表明震源区应力场和区域应力场完全一致,宁洱地震的孕育和发生受区域应力场的控制.     

共轭断层系统的非线性有限元模拟与震群模型讨论

采用断层摩擦接触的非线性有限元模拟方法,对单断层与交叉断层2种断层模型分别进行数值模拟计算对比,结合中国大陆双震或震群型地震孕育发生的构造条件对共轭断层系统的孕震与发震机理进行了讨论与分析。断面滑动摩擦机制较好地解释了共轭断层由闭锁状态进入发生地震的滑动状态的过程,共轭断层系统会交替地发生失稳事件,验证了2组共轭断层系统构成的地震模型的滑动习性。其数值模拟与讨论分析结果可为共轭断层发育区的地震监测预报提供科学依据。     

丽江—小金河断裂带现今闭锁程度与地震危险性分析

基于2009—2015年中国大陆GPS水平速度场数据,采用DEFNODE负位错反演程序计算了丽江—小金河断裂带的断层闭锁程度和滑动亏损速率特征,并结合小震精定位结果分析了该断裂带的强震危险性。结果表明,GPS水平观测值与模型值的拟合结果较好,小震分布与闭锁程度结果存在一定的相关性,丽江—小金河断裂的南段—中段南部(丽江—宁蒗)除最南端外基本完全闭锁,断层的滑动亏损速率也相对较大,该段落具有发生较大地震的潜在危险性;而中段中北部—北段闭锁程度要弱得多,尤其在断裂带的北段,闭锁程度很弱,除了南部有部分闭锁,其余地方无强闭锁状态,且在5 km左右深度处断裂基本由闭锁状态转化为蠕滑状态特征,断层的滑动亏损速率也相应很小,该段发生较大地震的可能性较小。