联邦德国—土耳其地震预报研究的内容和初期成果

土耳其北安纳托利亚断层是世界上著名的一条右旋走滑断层,它控制了土耳其北部的地质构造。北安纳托利亚断层地处沿伊兹米特—阿达帕扎勒—博卢段、欧亚—黑海板块、安纳托利亚板块及马尔马拉断块交汇处,构造复杂、地震活动频繁,吸引了世界上许多地学科学家到那里进行合作研究。英国与土耳其在伊兹米特附近合作开展的“土耳其扩容计划”,自1979年以来已进行了3期现场实验研究;联邦德国与土耳其在阿达帕扎勒—博卢合作开展的地震预报研究,自1984年正式开展以来亦取得了初期成果,日本在这一地区进行了地貌、     

加利福尼亚从土耳其地震获得的教训

由美国科学家和工程师组成的小组与土耳其有关专家一起 ,总结和探索上星期在安纳托利亚发生的毁灭性地震的经验和教训。安纳托利亚断层与圣安德烈斯断层几乎孪生　　对美国科学家的问题是 :发生在遥远的土耳其地震能否帮助科学家们预测下一次加利福尼亚大地震将会发生在哪儿 ?这次强度为 7.4级 ,震中在土耳其伊兹米特附近的大地震是由北安纳托利亚断层造成的 ,而美国的圣安德烈斯断层同它几乎孪生。这两个断层具有相同的大小和长度 ,相同的运动速度 ,相同的地质条件和板块构造运动起因。因而 ,美国的研究人员希望通过测量土耳其的地面运动来…     

伊兹米特地震发生的构造环境分析

土耳其地震构造具有新生性。东安纳托利亚地震带和北安纳托亚地震带的活动断裂都是晚第三纪以来开始出现、演化和发展的,而土耳其西部地震区的张性断陷盆地出现的时代更晚。土耳其活动构造类型丰富：东部发育压性或压扭性构造;北部为走滑型断裂;西部则是拉张型正断裂;中部为一个构造相对稳定的块体,即安纳托利亚块体。土耳其是研究块体与周缘断裂构造相互关系以及断裂力学相互转换的一个理想场所。北安纳托利亚断裂带是一条典型     

马尔马拉海地震监测网的首个钻孔开钻

2012年9月7日,在北安纳托利亚断层地球物理观测站(Geophysical Observatory at the North Anatolian Fault,GONAF)框架下,一个约300m深的地下钻孔开始钻     

前震实时分析可增加预警时间

正土耳其伊斯坦布尔是一个拥有1 500万人口的大都市,其附近存在一个高风险的地质构造-北安纳托利亚断层,这是一条长1 200 km的断裂带,位于土耳其东部和爱琴海北部之间,分隔了欧亚大陆和安纳托利亚构造板块。自20世纪初以来,其地震活动已造成2万多人死亡。在伊斯坦布尔南部,该断层的马尔马拉段曾发生过一次大地震(Mw7)。在由德国地球科学研究中心(GFZ)     

地壳应变主体单元模型及其与中强地震关系研究

讨论了目前利用GPS观测结果研究块体及其边界带应变状态的研究进展,阐明了与地震相关的块体边界活动构造附近是地壳应变主体区域的认识. 利用Scholz断层能量动态平衡过程,建立了断层周边应变累积与断层面构造力的一般物理关系,据此提出以断裂带为主体的地壳应变主体单元模型. 并利用GPS基准站连续观测资料讨论了模型力学状态演化与2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震过程的关系. 结果表明,强烈压剪背景中出现的相对松弛变化,可能有利于触发型中等强度地震的发生.      

复杂地壳接收函数H-κ叠加——以安纳托利亚板块为例

本文理论分析了具有不同沉积层和壳幔过渡带结构的接收函数及其相关的H-κ叠加结果,然后采用接收函数H-κ叠加和波形反演方法获得了具有复杂构造演化历史的中北安纳托利亚板块的地壳厚度(H)、V_P/V_S(κ)和V_S结构.理论分析表明:厚的沉积层或沉积层和厚的壳幔过渡带共存都会使H-κ叠加失效;渐变型壳幔过渡带导致H-κ叠加的H位于过渡带中间,且随着频率增大逐渐靠近过渡带上方;倒转型壳幔过渡带导致H-κ叠加具有多极值,其结果可能反应过渡带内最大波阻抗界面上的地壳结构;1km·s~(-1)的V_P变化会导致H-κ叠加的H变化7km,而κ变化较小.实际资料分析表明:中北安纳托利亚H,κ和V_S具有强烈的横向不均匀性,大部分区域沉积层厚度0.5km,局部地区壳幔过渡带厚度3km;北安纳托利亚断层切穿地壳,在局部地区可能存在流体;研究区存在残留古老的小陆块体.本文研究表明,仔细分析接收函数波形和其随方位角的变化特征且用其他地震学方法进行约束,有助于采用H-κ叠加方法获取复杂地壳结构信息.     

美国专家提出地震新观点

美国地质调查局的地球物理学家斯坦( Ross Stein)在英国出版的最新一期《自然》杂志上发表文章说 ,强烈地震使相邻断层积累了巨大的能量 ,这将导致这些断层更易于坍塌。斯坦说 ,土耳其 1999年发生的两次强烈地震就属于这种称为“压力转移”的多米诺骨效应。这两次强烈地震的震区就位于与北安纳托利亚断层相邻的地区。他说 ,1995年的日本神户地震发生以后 ,日本西南部地区曾经受到这种“压力转移”多米诺骨效应的影响 ,使临近地区的居民受到地震的威胁。他在接受电话采访时说 ,科学家可以对这种效应加以利用 :通过方程式对地震进行量化分析 …     

新疆强震台网建设初见成效

国家地震局“七·五”规划中,已将我区列为强震观测重点区之一。我们依据新疆地域辽阔,地震活动频率高、强度大的天然优势,制定了“七·五”期间强震观测台网的建设和实施方案。 迄止1987年底,已于南、北天山地震危险带基岩地基上布设了14个强震观测固定台。为研究不同场地条件对地震活动的影响,以及结构物在强震作用下的效应,亦分别在冲积层上和本局大楼内布设强震观测和结构小台阵,同时,还在呼图壁红山形变站布设了断层小台阵,以研究断层上、下两盘地面运动的差异和规律。     

西秦岭北缘断裂带土壤气定点观测台站建设分析

介绍西秦岭北缘断裂带土壤气观测台站的设计思路、建设内容以及运行情况,并通过一年来观测数据的分析认为,各观测台站断层土壤气体背景值稳定,观测数据合理可靠,且3个观测站同一测项的变化形态具有相似性、同步性,并在榆中M_S3.6、玛多M_S7.4和门源M_S6.9地震前出现同步异常响应,表明西秦岭北缘断裂带土壤气具有反映区域构造应力变化的潜力。同时断层土壤气定点观测台站的建设方案与技术指标为后期组建断层土壤气观测台网提供借鉴和参考,为进一步推广应用奠定良好基础。     

断层面高精度形貌学定量研究

地震时大部分形变发生在断层带内的主滑动面上,断层表面形貌是断层活动的产物并随断层滑动距离而演化。断层面形貌已成为研究破裂成核作用及应力的非均匀分布、断层面凸体磨损、断层泥生成、滑润作用、抗剪强度与临界滑动距离的相关内容,因此断层面形貌研究对地震和断层力学具有重要意义。任何一个野外天然断层面露头,     

地震的标度与孕震断层的强度

在构造学和地震力学方面，两个重要而又未解决的问题是孕震断层的强度和一次地震的地震矩随破裂面积或破裂长度的变化关系。本文将说明，通常分别处理的这两个问题从根基本上是相关的。按已有的报道，走滑和倾滑地震的地震矩与破裂面积和地震矩与破裂长度关系的数据是离散的，但本文论证了数据实际并不离散，只不过是反映了失稳破坏的断层的强度差异。本文推导出了表达大、小地震之间连续标度的关系式，并证明，断层带的孔隙压力是将走滑型和倾滑型地震联合起来归结为一种作用机制的标度参数。还论证了对于大地震，在大约15km之上断层带孔隙压力在静水压力与接近静岩压力之间连续变化，在此深度之下，有明确的向接近静岩孔隙压力过渡的证据。这些结果对板块构造学、震源物理学，以及从力学上作地震灾害评估均具有重要的意义。     

地球的构造波

每位研究地震地理学及其时间分布的人都注意到了地震活动性迁移的存在,首先发现的是顺岩石圈大断裂分布的震源的“连接”序列。如在其中的北安纳托利亚(其分支穿过亚美尼亚、包括斯皮塔克和基洛瓦坎,甚至有可能穿过伊朗和巴基斯坦),从1939年开始对一连串的破坏性事件进行严密地监视。1968年美国人根据这些事件计算出地震的迁移速度为80公里/年。在地球上的许多地区———南美洲和中国、太平洋列岛下的俯冲带、高加索和亚平宁半岛     

简单断层带上缓慢应力累积及松弛过程的有限单元模拟

分别用三维有限元弹性及粘弹性模型计算板块间相对运动在转换断层闭锁带上的应力累积及软水圈和断层深部低粘度物质产生的大震后应力松弛,从而给出断层带上应力变化过程。 本文以土耳其北部北安纳托里亚断层带为模型。计算结果表明,西部“围空区”有最高剪切应力水平并已达到临界状态,今后几年若无小震或蠕变将会有较大地震;断层带的下一个活动期将从公元2000—2020年开始。     

一张世界地震图

美国地质调查局2000年1月将发布第一张全球地震危险性定量图。这张图西半球部分的协调者、美国地质调查局的一位名叫谢德洛克(KayeShedlock)的科学家说:“有了这张图,我们可以有史以来第一次将任何一个国家或地区的地震危险值与其它地区的危险值直接进行比较和对比。这将有助于对所有国家的了解,将他们的相对危险性与公认的世界最危险地区相比较。”例如,这张图表明,土耳其北安纳托利亚断层与加利福尼亚的圣安德烈斯断层这个长期以来公认的地震热点相比,实际上面临着遭受更多地震的危险。这张图是《全球地震危险性评估计划》的一项成果,该…     

用长野县西部地区稠密微震观测台网的资料分析由VP／VS比推知的存在于地壳中的流体与地震活动性的关系

引言地震的发生与应力、强度、温度以及断层带物质等的多种状态和条件有关。虽然可以认为剪切型地震是加到断层上的剪应力超过断层摩擦强度时发生的,但是,人们并不十分清楚发生地震的地下深处的     

嘉峪关断层带土壤气氡的影响因素及映震效能分析

本文利用嘉峪关断层带土壤气氡1998～2009年的观测数据,结合周边地区的ML≥5.0地震,提取氡在年尺度上的变化,系统分析了嘉峪关断层带土壤气氡与气温、地温和降雨等因素的关系以及氡浓度变化与周边地震活动的关系。研究结果表明,嘉峪关断层氡的年变化周期主要受气温控制,该台对祁连山西段和德令哈附近地区中等以上强度的地震响应较为灵敏,当氡值年变起伏较大时,附近地区地震活动性较强;反之,则地震活动性较弱。     

用钻孔应变观测研究北京地区活断层的现今活动

研究断层活动性的主要目的之一是了解地震危险性,与地震危险性最直接相关的是现今的断层活动情况.如果对当地断层分布和性质有比较清楚的了解,那么就可以根据位错理论用钻孔应变仪观测资料反演断层活动.用遗传算法进行这种反演可以在进行全局搜索的同时大大提高计算效率.北京地区的活断层研究程度比较高,同时有比较密集的钻孔应变观测台站.利用2003-2005年钻孔应变观测资料对北京地区活断层活动的初步尝试性反演表明,在此期间顺义-良乡断层北段和南口-孙河断层东南段的活动可能起主导作用,活动程度与小震活动有关系.     

1999年8月17日伊兹米特地震之后马尔马拉海地区的地震危险性

1999年8月17日,在北安纳托利亚断层上伊斯坦布尔以东100 km的伊兹米特市附近发生了7.4级的破坏性大地震。这个1600 km长的板块边界(Barka,1992,1999)以平均为2～3cm/a的速率滑动(Reilinger,et al,1997;Hubert,1998;hrmijo,et al,1999),历史上为多次破坏性地震的发生地点(Ambraseys,1970;Ambraseys and Finkel,1991)。仅20世纪沿此断层就破裂了900 km的长度(Ambraseys,1970)。利用地震产生的应力变化的模型(King,et al,1994),结合活动断层分布图分析,预测的1999年伊兹米特地震的震中区确实是大地震发生的可能位置(Nalbant,et al,1998;stein,et al,1997)。本文展示证据说明,1999年的地震本身显著改变了先前地震断层相互作用产生的应力分布(Nalbant,et al,1998;stein,et al,1997)。我们的新应力模型考虑了此地区自1700年后发生的震级大于6的所有地震(Ambraseys,et al,1991),以及由GPS数...     

粘土矿物的摩擦滑动特性及对断层力学性质的影响

粘土矿物在浅部断层带中广泛存在,而其特殊的力学性质会显著影响断层的强度以及断层错动的行为模式.因此在浅部断层地质条件下,针对粘土矿物摩擦滑动特性的研究对于我们解释和预测断层的活动行为有重要意义.本文系统地总结了前人的工作,发现含水条件,以及温度和压力的变化都会影响到粘土矿物的摩擦强度,在自然断层带中断层强度随着粘土含量的增加而系统性的降低,但是粘土矿物在断层带中不同的分布状态会造成显著不同的断层弱化.当断层带岩石中含有少量的粘土矿物时,粘土矿物对断层强度的组构弱化远大于其在断层带中均匀分布时所造成的弱化作用.粘土矿物对于断层滑动的弱化和稳定性作用在断层浅部(8 km)的温度(150℃)和压力条件下没有发生明显的变化.在断层带粘土矿物的研究中,相比于粘土矿物在断层岩石中的绝对含量,我们应更多的关注粘土矿物在断层带中分布的组构.