慢滑移及相关脉动和慢地震研究的历史和现状

观测表明,慢滑移事件通常发生在活动断裂带内,为发震层之下的短暂滑移,能够造成地表的瞬态运动。与慢滑移密切相关的慢地震能够发射出频率在一定范围内的脉动信号,但不造成灾害性事件。慢滑移和慢地震很可能是断裂带上形变能释放的基本方式,其观测有可能为人们更深入地了解断裂带的动力学过程提供基础和依据。本文重点介绍近10年来关于慢地震和慢滑移事件的研究历史和现状。目前对慢滑移引发的地表形变和慢地震发射的脉动信号特征有了深入细致的研究,开展了对慢滑移的数值模拟和慢地震定位的研究;但对慢地震和慢滑移发生的位置、两者的关系以及物理机制等方面还存在很多争论和问题。     

卡斯凯迪亚消减带的周期性的慢地震

汇聚边界连续的大地测量结果显示,深部瞬时蠕变事件可释放大量的应变能而不产生可测震动,因而这种地震被称之为慢震或寂静地震。因为最大地震产生于消减带,所以了解慢震在多大程度上降低罕见大地震释放的能量,对地震危险性的评估至关重要。下面我们提供的资料说明发生在卡斯凯迪亚慢震的周期性和目前正在发生的这样一个地震。     

地震学百科知识(四)——慢地震

引言慢地震是指以几小时到几个月的时间尺度缓慢地发生了有限的断层位移、但没有地震波辐射的断层慢滑动事件。由于有人将震源过程慢、但仍辐射地震波的地震(常常是与发生海啸有关的地震)称为慢地震,所以不辐射地震波的慢地震有时被称为"静地震"。     

搭建地震方法和大地测量方法所检测的慢地震之间的桥梁

最近观测到的异常地震事件——深部低频地震和颤动、甚低频地震及慢滑动事件——形成了慢震群,而这个慢震群受控于不同于普通地震的标定律。根据这个标定律,我们在日本西部的纪伊半岛下方观测到了之前未知的事件,其震源持续时间约20-200s,矩震级为3～4级。这些地震在2～8Hz的频带范围内辐射能量,直接与其地震矩率成比例,但这个比例常数比一般地震小4～5个数量级。这个地区的慢地震可能是由大量的剪切滑动事件组成的,从地震方法上看,总体上会呈现为颤动或长达200s持续时间的较长独立事件,从大地测量方法上看,是慢滑动事件。     

慢地震与深部不连续颤动和慢滑事件同时发生

我们对日本西南部南海俯冲板块界面过渡带发生的超低频地震进行报道。由矩震级为3.1～3.5的超低频地震引起的地震波显示其卓越长周期约为20s。超低频地震活动伴随深源低频颤动和慢滑事件同时发生,并随之移动。慢地震一直被认为会增加向上倾斜的大型逆冲地震断裂带上的应力,而这3种现象的同时发生提高了人们对慢地震的探测和特性鉴定水平。     

2001年11月14日昆仑山口西M 8.1地震前的缓慢地震事件

2001年11月14日昆仑山口西M8．1地震前发生了缓慢运动事件，新疆地震台网记录分析结果表明，这次事件在大震前3．5天开始出现，长周期前驱波持续约47小时，波列呈现规则的正弦波形，视周期约为8．8秒。笔者认为，该慢地震事件是M8．1大震前中昆仑断裂临震预滑动引起的。事实表明，慢地震的观测与研究对深入了解断层失稳过程和实现地震短临预报具有重大意义，同时也显示了宽频带数字地震台网的优越性。     

2015年河北滦县震群发震机理分析

震群发震机理研究是近年来地震学研究的热点之一,其中基于观测现象对不同发震机理模型的分析和讨论是研究焦点.本文以2015年河北滦县震群为研究对象,首先通过模板匹配方法检测震群活动期间目录遗漏地震事件,得到更为完整的地震目录.再通过波形互相关震相检测技术标定地震事件在记录台站的震相到时,依据标定的震相到时,利用双差定位方法对震群进行精定位,基于地震精定位结果分析震群的震中扩展特征.最后通过波形互相关系数和破裂面重合程度检测震群中是否存在重复地震活动.通过计算共检测到目录遗漏地震事件103个.地震精定位结果显示发震构造为北东向断层,震中扩展表现出迁移速率先快后慢的两阶段线性扩展特征.震群活动期间共检测到两组重复地震活动,其中第一组发生在震中扩展的第一阶段,第二组发生在震中扩展的第二阶段.在三种常见的震群发震机理模型——级联触发模型、断层慢滑动模型和流体侵入模型中,断层慢滑动模型能够解释我们观测到的重复地震活动和震中线性扩展现象,因此认为此次滦县震群活动可能伴随断层的慢滑动,断层慢滑动可能对滦县震群的触发和持续活动起到一定作用.     

慢地震的定标律

最近,发现了一系列异乎寻常的地震现象,包括间歇性深部颤动(Obara,2002)、低频地震(Katsumata and Kamaya,2003)、甚低频地震(Itoet al,2006)、慢滑动事件(Hirose and Obara,2005)及寂静地震(Hi-roseet al,1999;Kawasakiet al,1995,2001;Ozawaet al,2002;Kostaglodovetal,2003)。已经表明,就像常规地震一样,产生这些地震的原因都是剪切滑动,只是特征持续时间长些,而且辐射出的地震能量要少许多。在此我们证明,这些慢事件遵循着一种简单的、统一的定标关系,这种关系使其特性与通常地震间具有明显差别。我们发现,它们的地震矩与特征持续…     

深部颤动和慢震

过去的10年证实了所发现的不寻常的地震族,可称其为地震频谱的红外线部分。它们以在高频处有（如果有的话）微弱的地震波激发为特征,因为它们比平常的快速地震发生得慢。我们期望能通过这些慢地震更好地了解普通地震,但我们对慢地震的认识还处于初级阶段。     

2001年11月14日昆仑山大地震震前扰动信号的再研究

研究了2001年11月14日昆仑山M_S8.1大地震前新疆地区宽频带地震仪记录到的异常扰动事件.新疆地震台网在发生强震的前三天记录到了强烈的扰动信号.由于新疆地震台距离昆仑山大地震的震中很近,因此该震前扰动的成因备受关注,一直被认为可能是与大地震相关的慢地震事件,可能是大地震的某种前兆现象.本研究扩大了观测异常扰动事件的范围,分析了欧亚大陆187个宽频带地震仪在2001年11月的观测记录,发现这些地震仪在11月10—12日期间都记录到了时频特征类似的强扰动信号,其中最强的扰动信号出现在挪威台站KONO.调查研究发现挪威海域在11月10—12日期间出现了一次超强北极风暴,我们对扰动源位置初步定位后发现大地震前欧亚大陆各台站记录的最大扰动信号主要来源于挪威西南海岸.本文的研究结果确认昆仑山大地震前新疆台网记录到的强烈震前扰动信号不是与大地震相关的慢地震事件,而是挪威海域北极风暴激发的微地震（地脉动）.本文进一步研究表明北极风暴激发的地脉动可显著影响中国大陆的地震和重力观测.在分析中国大陆地震台网记录的强扰动信号时,北极风暴的影响不能忽视.