九寨沟M_S7.0地震震源机制解及构造应力场研究

2017年8月8日四川九寨沟县发生M_S7.0地震。根据中国地震台网固定台站的记录波形,利用gCAP方法和P波初动符号反演方法求解了主震的震源机制解,其结果与哈佛CMT震源机制解、美国地质勘探局发布的震源机制以及中国地震局发布的各震源机制解有很好的一致性。此外,还求解了九寨沟地震震中附近2010—2016年间28次小震的震源机制解,利用得到的小震震源机制解反演了该区域的构造应力场。结果表明,这一区域构造应力场的最大应力轴与最小应力轴均为水平方向,其中最大应力轴方向为NWW方向,最小应力轴方向为SSW方向。     

京、津、唐、张地区地震应力场的方向特征

根据1960年至1977年京、津、唐、张地区地震 P 波初动方向资料求出平均节面解, 给出判别结果可信度的曲线.推断本区构造应力场最大主压应力轴方向为北东65°—75°, 最小主压应力轴方向为北西15°—25°, 中等主应力轴基本直立, 应力场方向显现出均匀性和稳定性.估计地壳岩石的断层角不小于27°.推断引起本区地震的原因是受水平附加张力的作用.未发现唐山大震前平均节面解的显著改变.      

由多个小地震推断的华北地区构造应力场的方向

利用1966——1978年间华北地区区域地震台记录的5级以下地震的初动方向,通过求平均节面解推断出13个分区的地壳构造应力场的主应力轴方向.通过数值试验论证了利用多个断层面随机取向的地震的 P、B、T 轴推断构造应力主轴方向的可能性.讨论了在推断构造应力场方向时,利用多个小地震资料比利用大地震资料所具有的优越性.用尝试法对所有可能解的三维参数空间以555的间隔进行了扫描搜索,改进了扫描方法,节省了计算时间.      

福建街面水库现代构造应力场分析

福建街面水库将于2006年底下闸蓄水,通过收集库区的地震震源机制解资料和本次工作得到的地震震源机制解结果,以及利用中小地震求解的综合震源机制解,本文分析了街面水库库区现代构造应力场特征:最大主压应力P轴为NW—SE方向,P轴倾角为23°;主张应力T轴为NE—SW方向,T轴倾角为3°。在这样的应力场中,主要以发生走滑型断裂运动性质的地震为主,同时还具有发生正断层运动性质的地震。     

日本M_W9.0级地震后辽宁营口区域构造应力场研究

本文整理了辽宁营口地区2011～2013年期间257个小震震源机制解数据,采用分区的方式利用震源机制解反演应力场的网格搜索法反演了该地区的平均应力场。反演的应力场结果显示:总区(辽宁营口地区)主压应力轴分布于北东东—南西西方向,主张应力轴分布于北北西—南南东方向,与前人研究的结果基本一致。B区(营口—海城断裂带和海城河断裂带区域)主压应力轴为北东东—南西西方向,主张应力轴为北北西—南南东方向,这与该地区的构造应力场方向相同。C区(金州断裂带区域)主压应力轴与主张应力轴方向均为北东东—南南西向。针对C区(金州断裂带区域)出现的这一异常情况,研究将地震震级M_L≥3.0的震源机制解数据从总的数据中重新挑了出来,并重新将它们分区进行反演,结果显示C区(金州断裂带区域)的主压应力轴与主张应力轴方向仍为北东东—南南西向。对C区(金州断裂带区域)出现的这一异常现象,本文从断裂带分布与孕震机理的角度进行了详细的研究分析,以期对其做出合理的解释。     

帕米尔-兴都库什地区地震空间分布特征及应力场特征

本文研究了兴都库什及帕米尔地区地震的空间分布.发现h<70km的地震分布广泛,h≥100km的地震形成-S形的倾斜中源地震带.在71.5°E以西,中源地震带倾向接近正北,倾角随深度变化,在深部接近垂直,且倾角自西向东逐渐变陡,在71.5°E以东,倾向逐渐由东南变为正南. 分析了121个m_b≥5.0地震的机制解.浅源地震机制解的P轴大多位于NS和NNW-SSE方向,且多近水平,反映此区受到NS或NNW-SSE方向挤压.各剖面应力轴分布规律性强,在150km以下,总的趋势是机制解的T轴接近于倾斜的中源地震带的下倾方向,而P轴倾角较小且垂直于倾斜的中源地震带的走向.     

利用震源机制解走向判定地震影响场长轴方向

为了评估以震源机制解走向作为影响场长轴方向的适用性,以1970—2020年145个破坏性地震为研究对象,研究各地震的震源机制解走向和极震区长轴方向之间的偏差,发现两者平均差值为17.0°;走滑型、逆断型和正断型地震分别占研究地震总数的56.6%、19.3%和6.2%,其震源机制解走向与极震区长轴方向的平均差值分别为16.4°、16.2°和20.6°;有82.8%的地震的震源机制解走向与极震区长轴走向差值小于30°,说明该方法是可行的。通过统计研究2010—2020年等震线长轴方向明显的50个强震震中附近区域历史强震震源机制解走向与极震区长轴方向差值,结果表明:有13个地震震中30 km范围内有历史强震发生,最近历史强震震源机制解走向与极震区长轴方向差值小于30°的有8个(62%)。如果在距离地震震中30 km以内发生过历史强震,则可以综合考虑距震中最近的历史强震震源机制解走向和活动断裂走向来判定影响场长轴方向。     

华北北部地区现今应力场时空变化特征研究.

依据2002——2006年的中小地震资料,利用格点尝试法分析计算了华北北部4个应力小区的平均主应力轴,讨论了华北北部地区的现今应力场特征.在此基础上,对1977——1998年研究区内的单个地震震源机制解进行了进一步的分析计算,并结合以往的研究结果,研究了华北北部地区现今应力场随时间的变化特征,结果印证了唐山地震前后,唐山震源区及其邻近地区应力场主应力方向出现的转动和变化的现象:1976年唐山发生7.8级地震后,唐山震源区及其邻近的北京地区和邢台地区震源机制解的平均P轴可能顺时针转动了约15deg;——30deg;。北京地区和邢台地区近期（2002——2006年）的平均主应力轴与唐山地震前的综合断层面解较为一致,这两个地区应力场似乎转回到唐山地震前的状态. 而唐山区震源机制解的平均P轴在地震后则一直稳定在EW向上。位于张家口——渤海断裂带西段的京西北地区,其现今应力场则相对比较稳定,唐山地震前后主应力方向没有太大变动。鉴于数据资料等方面的原因,本文的研究结果仅仅是初步给出了华北北部地区应力场近几十年来一种可能的调整变化图象。      

京津冀地区地壳应力场特征

基于标量断层类型值,对京津冀地区及邻区2 187个中小地震震源机制解进行分类,统计结果显示研究区震源机制类型以走滑断层和正断层为主,P轴优势方位为NEE—EW和SWW—EW向;采用MSATSI软件包反演该区1°×1°网格的精细地壳应力场,结果表明:最大主压应力轴最优解的优势方向为NEE—EW向,与P轴优势方位一致;所有网格的相对应力大小R值均小于0.5,表明京津冀地区应力状态偏拉张性质,而且最小主压应力轴的不确定度变化范围相对稳定,表明现今京津冀地区地壳应力场处于一个相对统一的NNW—SSE向的拉张作用控制下。39°N以北地区最大主压应力轴方位最优解显示一定角度的偏转,同时最大、中等、最小主压应力轴最优解推断的应力状态由西向东存在一个正断层—走滑断层—正断层的转换过程;而39°N以南地区的现今构造应力场保持稳定,最优主压应力轴呈NEE—SWW向,大部分网格应力状态显示走滑型。构造应力场的反演结果与活动构造、GPS主应变方向和剪切波分裂的快波偏振方向等相关研究结果基本一致。     

震源机制解的系统聚类分析：以海城地震序列为例

目前用于多个震源机制解的对比分析方法,对大样本往往难以奏效,我们借助模式识别中系统聚类的基本思想,结合震源机制解自身的表达方式,定义以两个解的P轴夹角与T轴夹角之和为距离,采用最短距离和最长距离两种方法编制了系统聚类软件。聚类结果可按不同的要求确定类型的多寡。对同类机制解,利用矢量合成的方法计算各应力轴的平均位置,据此确定该类解的平均震源机制解空间取向。为了检验该软件的可行性和可靠性,以海城地震序列中M≥4的24个震源机制解为例,进行了系统聚类分析。在和已有文献的分析结果相对照时发现,本软件可用定量的方法给出原作者已指明的序列机制特点,并显示一些以往没有指出的重要特征。     

华北地区中小地震应力场的优势方向

根据华北地区61次中、小地震（3.0≤M≤5.5）和10次M≥6.0大地震的震源机制结果的统计分析,得到地震释能应力场的优势方向,主压应力轴为70°-80°,主张应力轴为340°-350°,它们的仰角基本上小于45°。这表明,华北地区处于以北东东向水平压应力和北北西向水平张应力为主的现代构造应力场中。指出了这一地区6级以上地震和震源深度大于17公里的中、小地震应力场方向一致性较好,可能更接近构造应力场方向。华北地区一致性应力场的南缘,可能在秦岭、大别山及长江下游一带。     

小震震源参数与震源机制的联合测定

本文采用一个非均匀破裂圆盘位错模式,考虑到介质-仪器系统的影响,计算了它在不同幅射方向的P波初动位移与半周期,以及几组用于测定震源参数的理论曲线。在采用1/4周期测定介质的Q值和球面拟合震源机制解的基础上,给出了一个小震震源参数与震源机制的联合测定方法。该方法的实质是,将震源断层面作为被测参数的一部分,并同时考虑它对其它被测参数的影响,从而获得单个小震震源参数与震源机制的相应解。最后,根据新丰江水库区四个台的小震资料作了实测与分析,所得结果为:介质的平均Q值约450,地震矩1019——1020达因厘米,平均应力降约35巴;其震源机制解亦反映了本区构造应力场的主要特征。      

日本海区板块俯冲与华北地震

根据日本海西部17次深源地震(h>350公里,M_b>4.0)震源机制结果的统计分析,得到该区地震应力场的优势方向,主压应力轴为85°—110°,主张应力轴为255°—280°。 据日本海西部深源地震与华北、东北强震活动的相关性,求得地震迁移的距离与时间的回归方程。这个结果对华北地震的预报具有一定的意义。      

The stress-field in the alpine-mediterranean region

The neotectonic stress field in the Alpine-Mediterranean region is investigated. It is shown that information on this field can be obtained from insitu measurements, from earthquake fault plane solutions, from the orientation of joints and even from valley trends. The available data are collected and collated. It is shown that there is a general correspondence in any one area between these types of data. Maps showing the orientations of the principal stress directions are given.     

华北地壳应力场的基本特征

地壳应力场的研究是地震学中的一个基本课题。本文根据对四个方面资料的分析得到了华北地区（φ30°-41°N,λ105°-124°E）地壳应力场的基本特征。这些资料是:1.地震机制,包括1937年至1979年地震的断层面解和最近十多年中的小地震综合断层面解;2.地震时的地面裂缝;3.公元143年至1976年41次M≥6地震的等震线的长轴方位;4.某些大地震地区的大地测量结果。这是一个一致性相当好的应力场,其最大压应力轴为北东东向,最小压应力轴为北北西向,并且都近于水平向。 从一些大地震的观测事实来看,具有这种一致性应力场的范围要比华北地区大,在远离华北的地方,仍表现出同华北以内相似的地壳应力场。这个事实表明,上述地壳应力场的来源,不限于华北地壳内部,而同更大规模的构造运动有关。欧亚板块、印度洋板块同太平洋板块三者之间的相互作用,以及华北所处远离板块边缘的特殊位置,可能是造成该应力场特征的主要原因。     

晋冀鲁豫相邻地区中小地震震源机制特征分析

采用从震源向上射出的直达P波和直达S波引起的地动位移振幅比,结合P波初动方向来求解震源机制的方法,得到晋冀鲁豫相邻地区102个地震的震源机制解。并进行系统聚类分析,发现中小地震显示散乱,表明强震是大范围应力积累释放的表现形式;小地震具有随机性,受局部因素影响较大,对华北构造应力场的控制作用较弱。     

用滑动方向拟合法反演唐山余震区的平均应力场

将每个震源机制解的两个节面交替取作尝试的断层面,使计算的断层面上的剪切力方向与观测的断层面的滑动方向夹角最小,从而根据29个震源机制解结果反演了唐山余震区三个分区的平均主应力方向和中等主应力相对大小。本文结果说明,唐山余震区的最大主应力轴水平,取近东西方向,较之1976年唐山大震前的方向可能水平地顺时针转动了大约30。对同样地区用平均P,B,T轴推断主应力方向的结果与用上述方法所得结果基本一致。所作的数值试验说明,在特定情况下,用平均P,B,T轴推断构造应力主轴方向时有可能出现系统偏差。      

兰州-天水地区现今区域构造应力场光弹模拟实验研究

兰州—天水地区现今区域构造应力场光弹模拟实验的范围是:北纬34°—38°、东经102°—108°之间。我们采用平面模型单轴压缩进行实验。结果表明最大剪应力集中区很有规律地分布在北北东和北西西共轭剪切断裂的端点、弧形拐弯及断裂交汇等部位。与本区强震发生的部位相吻合。同时实验得出的主压应力方向与本区震源机制解很接近。此外通过对同一构造模型施加不同方向载荷及打孔等一系列实验证明:能量的积累,调整和迁移与作用力的方式密切相关,並严格地受着区域应力场的控制。