白鹤滩水库蓄水前后邻区地震活动与应力场变化特征

水库诱发地震是水利水电工程和区域构造稳定性研究的重要内容.白鹤滩水库位于金沙江下游河段,地处小江断裂、则木河断裂和大凉山断裂等多条大型断裂交汇区域,属于地震高烈度区.2021年4月6日白鹤滩水库开始蓄水,本文利用小江断裂带中北段巧家台阵2020年1月—2021年12月地震记录,确定了水库邻区11477个地震事件,采用广义极性振幅技术反演获得了1.5级以上地震震源机制解654个.对水库蓄水前后地震活动和震源机制解分布特征的分析表明：整体而言研究区地震活动时序与水库水位密切相关,水位抬升时地震活动增强,水位维持不变或回落时,地震活动减弱,白鹤滩水库蓄水约6个月后,地震数量基本恢复至蓄水前平均水平.沿水域线附近主断裂带区域,蓄水后地震活动显著增强,数量和震级增大,深度减小,蓄水前地震类型以走滑为主,蓄水后以正断层为主;主断裂带以外以及距离水域线较远的某些区域,蓄水后地震活动受到抑制.基于震源机制解,采用区域应力场阻尼反演方法计算获取了研究区应力场时空分布,结果显示主拉应力轴方向稳定,随时间波动很小,主压应力轴方向随时间波动较大,尤其位于大坝附近的主断裂带交汇区域,蓄水前应力场为走滑型,蓄水后应力场变为正断型.这些结果揭示了水库诱发地震活动和应力场改变的更多细节特征,可进一步为水库诱发地震危险性评估提供重要参考.

     

唐山及其邻区热流值的分布

作者在唐山及其邻区测得14个热流值,其数据在1.11至2.53HFU范围间。文中阐述了工作区地热条件的基本轮廓、地温场与地质构造的关系、运用大地热流值计算地壳各层和莫霍面的温度,最后讨论了地热条件和地震活动的关系     

云南省及其邻区部分中强地震应力降特征

本文用波谱的方法估算了云南省及其邻区部分中强地震的应力降,初步讨论了应力降的分布特征。并指出,不同地区不同类型的地震,其应力降也有所不同。震群地区的地震一般应力降较低,主震型的大地震往往发生在应力降高的地区,单个地震发生以后,其应力降的高低与后续地震的大小有关,这对估计地震发生的趋势有一定的的意义。     

北京及其邻区Q值分布特征的研究

地震波通过地球介质时,由于实际介质並非完全弹性,因此,地震波的振幅除了因波阵面的几何扩散而减少外,还有因介质内摩擦等因素造成的吸收而使地震波的振幅随距离而减小。研究地震波在地球介质中的衰减特性,对研究震源本身及其周围环境都很重要,归纳起来有以下几方面的意义: 1.用于解决一系列与地震波在实际地球介质中传播有关的地震问题;     

断层内闭锁区及其附近的应力分布

本文用三维有限单元法计算了在外应力场作用下,断层深部闭锁区及其附近的附加应力分布,用以模拟震源体在孕震过程中对断层两侧地质体的作用。计算结果表明,在断层因局部发生闭锁而孕育地震的过程中,断层闭锁区有着明显的应力集中,其应力值比非闭锁区高几百倍。闭锁区内的高应力分布有明显的端部效应,闭锁块体各个端部的主应力值、断层面上的正应力和剪应力值以及主应力方向,均与其内部有很大差异。对比分析断层内不同深度上的应力分布,可见深、浅部附加应力状态明显不同,并随深度增加而呈现某些有规律的变化。     

小江断裂带及邻区应力降特征分析

在对S波观测记录位移谱进行传播路径、场地响应和仪器响应等校正的基础上,根据Brune圆盘震源模型,利用遗传算法估算了小江断裂带及邻区335次ML2.0～5.3地震的应力降,分析了应力降的时空特征.结果表明:△σ≥10.0Mpa的高应力降地震主要分布在小江断裂带的东川、巧家及其以北地区和元谋、武定一带.小江断裂带北段、中段、南段△σ≥10.0Mpa的地震所占比例分别为10.2％、10.9％和1.6％,据此结合地震活动性分析了该断裂带不同段的强震危险性.结合震源位置和速度结构联合反演方法得到的震源位置精确定位结果,分析了应力降和震源深度变化情况及其所反映的断层深部延伸和分布情况.     

湖北及邻区地震列阵分布

为了寻求解决地震预测问题的新思路,本文提出“列阵分布”新概念。用新概念导出了解析“区域地震列阵分布”的通用方法,且以湖北及邻区地震情况为研究范例。本文工作的突出特点是用数学模式描述“区域地震列阵分布”,反映了“区域地震自然节律”数值特征,为分析区域地震活动趋势提供了数值信息,试图从一个侧面揭示区域地震群体动态变化中的内在联系。     

紫坪铺水库地区蓄水前后视应力标度率变化研究

本文利用紫坪铺水库台网记录到的波形资料,计算了2004～2008年170个ML≥1.0级地震的震源参数.紫坪铺水库震源参数计算结果与其他大陆地区有明显不同:(1)拐角频率远低于其他大陆地区结果,表明库区地震波传播经过了较强的衰减过程;(2)视应力计算结果比其他地区小3个数量级,可能是由于库区地震波的高频成分衰减强烈,低估了能量集中在高频的小地震的地震辐射能量.分析了蓄水前后拐角频率和地震矩以及视应力和地震矩关系(视应力标度率)变化,结果表明:相同地震矩的地震蓄水后拐角频率增加,地震高频成分相对丰富;蓄水前视应力与地震矩的关系不明显,蓄水后视应力随地震矩的增加而增加.视应力标度率的改变可能是蓄水后地震震源物理过程逐渐改变的直接反映.     

新丰江水库蓄水时库区附加位移及应力计算结果

新丰江水库于1959年10月20日开始蓄水,库水水位由原河道37.8米开始迅速上升,约一个月后(此时水位标高为56米),库区出现有感地震。随着水位上升,地震频度及强度日益加剧,于1962年3月19日发生一次震级为6.1级强震。由于库区出现频繁地震与水库蓄水密切相关。研究水库蓄水后引起库基岩体附加应力及位移分布状态,对说明诱发地震是有意义的。本文就水库荷载后产生的附加应力及位移计算结果加以总结,并对它的诱震作用做一初步认识。     

渤海湾及其邻区地壳温度分布的有限单元模拟

根据地下三百米深处的温度与居里面深度分布的资料,利用伽勒金有限元法配合未知边界流量的杂交法,计算了渤海湾邻近的地壳剖面的温度分布。结果表明:(1)莫氏面上的温度不是常数,最高处可达810℃;(2)大地震往往发生在温度与重力梯度带附近而温度较低密度较小的一侧;(3)本区地壳低速层的温度约为600℃,在该层以下,随着温度的增高,介质的弹性模量或粘滞系数显著减少,而泊松比反而增大,故地壳深部的剪应力减小,这说明大陆内部地震大多发生在低速层以上的原因     

张强凹陷及邻区的构造应力分析

通过对张强凹陷及邻区露头构造形迹和岩心裂缝测量的应力分析，把该地区的地质历史划分出自太古代以来的８个构造期，确定了各期构造应力场状态及构造组合形式，认为晚侏罗世及白垩纪古构造应力场是断陷盆地形成、发展的主要应力场，晚侏罗世为近东西向拉张的构造应力状态；阜新组沉积期末至泉头组沉积前，由东西向拉张转为近东西向挤压，导致断陷阶段结束和上侏罗统变形；白垩纪为东西向挤压，早期区域整体沉降，晚期大面积隆升遭受剥蚀。早第三纪期为北西－南东向挤压，晚第三纪以来北东东－南西西向挤压。新生代的两期应力场仅使一些断裂继续活动，变形强度小于前两期     

安徽及邻区地震序列类型的判定及其分布特征

根据《大中城市震后趋势快速判定工作方案》制定指南，结合采用八五攻关成果中的一些新方法和历史地震资料，对安徽省及其邻近区域地震震型进行了判定，同时简要分析了其分布特征，以求在震后趋势判断上做些有效的工作。     

水库区应力－孔压耦联分析

基于Ｂｉｏｔ耦联固结理论［１］，推导出二维饱水弹性岩石介质的应力－孔压耦联微分方程，并用有限元法和有限差分法分别对其进行了空间和时间的离散化。     

紫坪铺水库及邻区的微震检测与定位

首先对四川省地震局提供的1 017次地震进行重定位,并将重定位后的578次高信噪比地震作为模板,利用基于图像处理器加速的匹配定位技术(GPU-M&L)对紫坪铺水库地震台网7个台站2005—2008年记录的连续波形数据进行扫描;然后利用基于深度学习算法的去噪技术(DeepDenoiser)设计出的卷积神经网络模型来进一步验证这些新检测到的地震事件;最后利用双差定位法对检测到的地震事件进行精定位。最终识别到的地震事件多达1万6 836个,约为四川省地震局目录事件的13倍,地震目录的完备震级由M_L1.4降为M_L-0.1。定位结果显示,研究区的地震事件呈北东向线性分布,优势震源深度指示区域地壳内的滑脱层位置,结合b值和震源深度分析结果推测,研究区蓄水后的地震主要是构造应力积累导致的天然地震活动,并伴随水库触发地震混杂发生。     

广西及邻区中小地震应力降研究

选取广西数字地震台网记录的2007～2018年广西及邻区2.0≤M_L≤5.0地震事件,计算得到594个中小地震震源参数,得到应力降值,分析研究应力降与震级的关系、应力降时间空间分布特征。研究结果表明:应力降随震级的增大而出现不同尺度的变化,lgΔσ的分布大致分为2种情况:①M_L≤4.0级地震,随着震级增大,lgΔσ呈增大的趋势;②M_L4.0级地震,lgΔσ不随震级的增大而增大,稳定在一范围内。本区M_L2.0～2.9级地震应力降平均值为0.84 MPa,M_L3.0～3.9级地震应力降平均值为3.99 MPa,M_L4.0～4.9级地震应力降平均值为8.62 MPa。凌云凤山震群和平果震群的应力降较低,2016年7月31日苍梧5.4级地震前2年,广西多次发生高应力降地震。应力降平面等值线分布图显示北部湾及粤桂交界地区是广西及邻区应力降背景最高的地区。     

赣北及邻区地震条带的视应力分析

对赣北及邻区2014年以来的地震条带及视应力进行了分析。结果表明:江西丰城—安徽蒙城2014年10月—2015年6月快速形成M_L≥3.0地震条带,地震条带及周边地区的视应力均值为0.49 MPa,条带上的地震视应力高于条带以西地区,低于条带以东的江苏北部地区。2009年4月以来江西瑞昌—南黄海出现M_L≥4.0地震条带,条带及周边地区的视应力均值为1.72 MPa,条带上的视应力水平高于条带外。视应力总体呈现随震级增大而增大的特点。     

紫坪铺水库区域地壳QS动态变化及其与水库蓄水关系的研究

利用2004年8月16日——2008年5月11日双差精定位后的地震S波资料,采用衰减层析成像方法对紫坪铺水库区域地壳QS进行动态衰减成像,反演得到了该区的QS动态演化特征．以1个月为步长、1年为窗长,计算了紫坪铺水库地区不同大小区域按月滑动的平均QS值,统计了不同震级范围按月滑动的地震频次,并分别与水位进行了对比分析．研究结果表明,水位首次快速加载后,紫坪铺水库低QS值区域范围扩大,QS值下降,水库西南区、东北区、库区中段、东北岸QS值的变化较为明显．紫坪铺水库不同大小区域按月滑动的平均QS值随蓄水时间的增加、水位的升高而减小,库区中段QS值下降最为剧烈．水库蓄水增强了该区的地震活动性,对ML0.0——2.0的小震活动影响较为显著．