利用统计地震模型从地震活动参数中获得流体信号

根据众所周知的库伦破裂准则,应力或孔隙压力的变化都会导致地震破裂。余震活动一般认为是地震应力变化引起的,它服从大森定律。而地震群则认为是通过地下流体侵入岩层所致。应力触发可以通过在地壳单独构建三维弹力应变模型分析,而地震引起的地下流体流动情况必须通过空隙压力变化和地震之间相互作用应力场的改变这样复杂的地震活动图像研究。我们看到ETAS模型是从复杂地震活动图像获得最初流体信号的一种适当工具。我们主要分析2000年发生在欧洲中部的波西米亚西北部Vogtland地区的大地震群。通过拟合随机的传染型余震序列模型(ETAS)我们发现应力触发在创建观测地震活动图像和解释观测事件破碎时间分布时起支配性作用。外力在直接触发引起地震活动中起到的作用是很有限的,这种外力被认为是由于流体入侵导致孔隙压力变化而产生的。然而时间上的反褶积表明显著的流体信号源于地震群。这些结果已被我们的仿真模型模拟研究证实,在这个研究中,流体侵入和应力在三维弹性半空间中沿断层面转移时触发地震。基于ETAS模型的反褶积过程能够揭示地下孔隙压力变化。     

地壳流体对地震活动的影响与控制作用

地壳中普遍存在着流体,不仅在地壳动力过程中发挥重要作用,而且也极有可能在地震孕育与发生过程中起着不为人知的重要作用。这样的认识,越来越得到地质学家与地球物理学者们的认可。本文概括介绍了地壳流体对地震活动的空间分布、震源深度与强震活动周期的影响与控制作用,并提出了地壳硬夹层孕震与流体促震的假设。最后还介绍了通过流体控制地震活动并实现减轻地震灾害的思想。     

地壳中的流体及其在构造和地震活动中的作用概述

地壳中的流体及其作用问题，近年来正在成为地球科学研究的新热点与焦点。文章简要介绍了地壳中流体的基本概念与主要特征及其在全球构造、板块构造、区域构造与显微结构活动中的作用；着重介绍了流体在震源过程中的作用，地壳浅部热流体的循环与地壳活动，地壳深部高层层与强震分布，断裂带中的水岩相互作用与断裂阀模式及地震水力学等。     

孔隙流体作用对地震活动影响的计算机模型研究

研究了孔隙流体对地震活动的影响．首先讨论了含有多个断层的地壳中流体的传输方程,并将该方程离散化,以期更有效地将流体的作用加到弹簧 滑块 阻尼器模型中;然后应用含有6个断层、每个断层含有8个震源的构造模型（简称68模型）,在给定镜像边条件的情况下,对孔隙流体的传输方程求显式和隐式解．通过分析有水源的情况,认为进行多步迭代时用隐式解法比较合理．利用隐式解法得到的结果,根据镜像边条件及无水源的初条件,对地震发生后破裂元件上孔隙流体压与周围未破裂元件上孔隙流体压,按某种比例进行了计算,并对所得结果进行了初步讨论．计算表明,有孔隙流体作用的系统中,地震活动明显增强,地震的频度和强度都有所增强．孔隙流体对模型系统地震活动的增强作用是不均衡的,因而流体压对地震系统的作用更增加了地震预测的复杂性．      

板内强震的中地壳硬夹层孕震与流体促震假设

以国内外地壳流体及其与强震活动关系的最新研究结果为基础,进行了多方面的探索与论证,提出板内强震的中地壳硬夹层孕震与流体促震（BEH-PEF）的假设．该假设的要点是地壳中存在上下两大流体活动系统,其间发育有中地壳硬夹层,该层是地壳应力积累并孕育地震的层．当其中某些部位积累的应力达到屈服强度时,则进入微破裂-膨胀（扩容）阶段并形成震源体．被扩容的震源体在真空吸泵作用下,由下层流体系统把流体吸渗到其内,在震源体内引起剪切力增强与抗剪力减弱的两个过程同步发展,并最终因剪切力达到抗剪力导致震源体的破裂而发生地震．      

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     

邢台地震区地壳细结构的研究

1966年邢台地震发生在华北平原中部的束麓断陷盆地及其邻近地区,为取得大震区地壳细结构,国家地震局系统的几个单位于1990年冬共同实施了一条穿过这一盆地的深地震反射剖面.测线通过7.2级主震震中位置(N37°32’,E115°03’),方位约N60°W,总长度约40km.它与元—济深地震测深剖面的震中区部分基本重合.深反射剖面采     

云南地区地壳速度模型研究及应用

选取2009~2014年发生在云南地区、每个地震均在10个以上台站有记录的7412个地震数据,作走时曲线。同时为提高精度,重点对其中每个地震均在80%以上台站有记录的、ML≥3.0的83个地震数据,再作线性分析、折合走时曲线和区间稳定性分析,结合前人研究成果得到了研究区的初始地壳速度模型。选取2010~2014年云南省内M≥3.0的200次地震,采用Hyposat批处理方法迭代初始速度模型,以及对S波作分层速度拟合,得到云南地区的地壳速度模型,即2015云南模型:v_(P1)=6.01km/s,v_(P2)=6.60km/s,v_(Pn)=7.89km/s,H_1=20km,H_2=21km,v_(S1)=3.52km/s,v_(S2)=3.86km/s,v_(sn)=4.43km/s。基于新模型的地震重定位分析表明,云南地区地震事件大多发生于20km内的上地壳;对2011年3月10日盈江M5.8和2014年8月3日鲁甸M6.5典型地震进行重定位,得出震源深度分别与精定位结果和震中强震台震源距接近,表明新的一维速度模型能更好地反映研究区平均速度结构。     

日本地壳大地震的位置及成因的证据

1885－1999年的115年间日本地壳中的大地震（震级5．7－8．0，深度0－20km）发生在由地震层析成像揭示出的低速区及其周围，低速区可能代表孕震地壳的薄弱部分。地壳弱化被认为与该区内太平洋板块和菲律宾海板块的俯冲密切相关。沿火山前沿及弧后区的地壳弱化可能是由活火山及岩浆房造成的。在弧前区，在地震震源区探测到了流体，这种流体可能会促使地壳强化和破裂成核。流体可能与俯冲的菲律宾海板块的脱水作用有关，这些结果表明，地壳中的大地震并非在什么地方都会发生，而仅发生在用地球物理方法可能会探测到的异常区内。     

The effect of pore fluid on seismicity: a computer model

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｅｃｔｏｆｈｉｇｈｐｏｒｅｐｒｅｓｕｒｅｗｉｔｈｉｎａｆａｕｌｔｗａｓｆｉｒｓｔｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓｗｈｅｎｔｈｅｙｓｔｕｄｉｅｄｏｎｔｈｅｓｔｒｅｓｉ...     

对地震地下流体学科研究与发展问题的思考

依据地下流体存在趋势性异常和短临异常的基本观测事实, 提出“应力-应变效应说与水诱发异常说并重”的地下流体地震预报研究的科学思路。按照这一思路, 对地震地下流体观测的布网与选井原则提出了新的补充意见; 认为降水及其相关的地表水、地下水及大范围抽水等是地形变、地应变、地应力、水化及地电阻率等多种前兆异常产生的调制与诱发因素, 因而需要对原来的干扰因素的内涵作修正; 对地下流体前兆异常做了新定义及主要特征的归纳; 对于今后的工作, 提出了加强对地下流体短临前兆异常重现性的研究、加强对浅层地下流体的调制与诱发作用的研究以及积极促进地震地下流体学与其他相关学科的交叉与融合等建议。     

浅谈地下流体宏观异常的落实

落实宏观异常是地震台站的一项重要工作，为了识别宏观异常是否是地震前兆异常，对近年来山西省地震局夏县中心地震台参与落实地下流体异常的工作进行了总结，对地下流体出现的类型、原因等进行了分析。指出，应充分认识落实宏观异常的意义，应根据当时、当地的实际情况分区、分片、分段、分项目地进行宏观异常的分析，这样才能对各类宏观异常做出科学合理的解释。     

流体力与构造应力及其相互关系的探讨

构造应力是地壳构造运动最基本的力源之一, 地下流体及流体力在地壳中普遍存在并对构造运动产生重要影响。 该稿讨论了地下流体、 流体力和构造应力以及它们的概念与作用, 分析了流体力和构造应力的异同点: 构造应力是各种力源在地壳中产生变形而引起的应力的综合力, 流体力是流体存在和活动所产生的各种力的合力, 它们的力源主要来自地球内部, 内涵相互交叉, 大小不同, 但均能产生构造变动。     

热水井开采对庐江地震台流体观测影响分析

对安徽省庐江县东汤池地热田热水井开采的情况进行了调查,分析了热水井开采对汤池1号井水位、井压、流量、气体总量、汞动态的影响。     

基于岩石物理实验的时移地震研究

时移地震技术是油田开发阶段动态检测的一个重要手段.岩石物理实验室能实现模拟油气田在开采过程中其储层参数变化对岩石弹性参数的影响.本文基于岩石物理实验及地震正演模拟,分析了X气田在开采过程中其孔隙压力下降及水不断侵入情况下,进行时移地震监测的可行性及其主要影响因素.     

热水井开采对怀来台流体动态的影响分析

对河北省怀来县后郝窑地热田热水井开采的情况进行了调查。 并分析了热水井开采对怀4与怀3二口井水位、 水温、 流量、 氡与汞动态的影响, 结果证明同层热水井开采对地震地下流体动态的影响是严重的。 这种影响在多年、 年、 月、 日等不同频带的各种测项的动态中和模拟与数字化不同观测方式中都有所表现, 而且开采结束之后还存在一个多月的影响时间。     

Evaluation of factors controlling smectite transformation and fluid production in subduction zones: Application to the Nankai Trough

Abstract The transformation of smectite‐group clay minerals to illite has garnered considerable interest as a potentially important process affecting both the mechanical and hydrologic behavior of subduction zones. Illitization can generate fluid overpressure by release of bound water, and the mineralogical change and associated cementation may increase intrinsic frictional strength while decreasing the sliding stability of faults. Released bound water also contributes to pore water freshening observed in boreholes at numerous margins. Here the authors combine data from Ocean Drilling Program drill sites along two transects at the Nankai subduction zone with numerical models of smectite transformation, to (i) quantify the distribution of smectite transformation and fluid production downdip of the trench; and (ii) evaluate its hydrologic and mechanical implications. High heat flow (ca 180 mW/m²) along the axis of the Kinan Seamount Chain (Muroto transect) initiates clay mineral transformation outboard of the trench, whereas lower heat flow (70–120 mW/m²) 100 km to the SW (Ashizuri transect) results in negligible presubduction diagenesis. As a result, considerably more bound fluid is subducted along the Ashizuri transect; simulated peak fluid sources down‐dip of the trench are considerably higher than for the Muroto transect (ca 1.2–1.3 × 10^?14/s vs ca 6 × 10^?15/s), and are shifted ca 10 km further from the trench. More generally, sensitivity analysis illustrates that heat flow, taper angle, incoming sediment thickness, and plate convergence rate all systematically affect reaction progress and the distribution of bound water release down‐dip of the trench. These shifts in the loci and volume of fluid release are important for constraining fluid flow pathways, and provide insight into the links between clay transformation and fault mechanics.     

盐津地震流体前兆异常分析

在分析了滇东北地区2006年7月22日、8月25日2次盐津5.1级地震前近震区和外围观测井点地下水物理、化学及断层气CO2异常基础上,总结了地下流体异常特征。研究结果表明:临近地震发生的短期阶段,流体前兆异常数量有增多的趋势;短临阶段在近震区附近出现宏观异常,异常点分布在距震中120 km范围内;从异常点的时空演化特征来看,距震中180km以内的观测井在震前异常显著,异常演化具有扩散、收缩现象;距震中180 km以外的2个二氧化碳观测点均表现为中短期异常,短临阶段有加速转折特征。由此可见,在地震孕育的短临阶段,地下流体微观异常与宏观异常的配套性综合分析是提高预测能力的重要依据。     

Developing land use scenario dynamics model by the integration of system dynamics model and cellular automata model

Models of land use change are useful tools for un-derstanding the analysis of the cause and conse-quences of land use changes, assessing the impacts of land use system on ecological system and supporting land use planning and policy[1,2]. Modeling land use scenario changes and its potential impacts on the structure and function of the ecosystem in the typical regions are regarded as one of the good ways to un-derstand the interactive mechanism between land use system and ecological system[3―10…