福建古田水口水库M_L4.8级地震序列震源参数研究

应用福建省区域数字地震台网观测记录到的古田水口水库ML4.8级地震序列的资料,在扣除地震记录数据中传播路径效应、台站场地响应和仪器响应后,采用Atkinson单地震、多台记录平均的反演方法计算震源参数,共计算了序列中的38个ML≥2.5级地震的震源参数。结果显示：地震矩与震级之间有较好的线性关系,统计关系式为logM0=1.08ML＋9.63;建立了用ML震级估算矩震级MW的公式MW=0.72ML＋0.387;其它的参数间虽有一定的相关性,但很难给出定量的关系。对地震序列应力降随时间发展的变化分析认为,在前震期水口水库区域存在应力加速积累的过程,有出现高应力降异常值的发生,临近主震时,应力降有所回调;最大余震后,应力降呈逐步衰减,未出现高异常值。     

MS8.1昆仑山口西地震和MS8.0汶川地震余震序列的时空分布特征和持续时间的对比

2001年M_S8.1昆仑山口西地震和2008年M_S8.0汶川地震发生在同一构造单元,但其余震序列无论在个数、空间分布,还是持续时间上都表现了显著的差别.余震通常由主震区域内背景场地震活动性受到的扰动所引起,这样的扰动则来自于主震造成的应力场状态的变化.本文从滑移速率和状态相依赖的摩擦定律(Rate- and State-Dependent Friction Law)出发,结合区域主震前后的地震活动性资料,定量地估算了这两个大地震后余震序列可能的持续时间,并对不同模型所得的结果进行了比较和对比.结果表明,汶川地震余震持续时间约为昆仑山口西地震余震持续时间的20倍,这是由于昆仑山口西地震和汶川地震余震序列的个数和持续时间不仅与地震成核过程的状态变化有关,还与作用在断层面上的正应力 σ_N 和剪应力加载速率 τ· 的大小有关.主震前后剪应力速率 τ· 的差别导致了在相同大小应力扰动ΔCFS之后的余震的活动性变化率的明显不同,导致了所触发的余震的个数和余震序列的持续时间的巨大差别.通过对昆仑山口西地震和汶川地震余震序列的时空分布特征和持续时间的定量化认识,可以为地震灾害定量评估提供合理和有益的物理参数.     

侧向应力扰动对断层摩擦影响的实验研究

利用双向伺服控制装置,对含有与最大主压应力σ1呈45°夹角的预切面的花岗闪长岩标本进行了摩擦实验,结果表明,在σ1方向位移速率恒定、侧向应力σ2恒定的条件下,粘滑间隔随滑动面上正应力的增加而增加,粘滑应力降也随滑动面上正应力的增加而呈线性增加。但当σ2叠加了高频小振幅的正弦波扰动时,这种相关性发生了明显的变化,应力降大小和粘滑间隔的离散度均显著提高,特别是应力降可能会大幅度增加。与σ1扰动的实验结果相比,σ2扰动对断层粘滑的影响更为显著,这主要归因于正应力变化使滑动面的非均匀性加剧     

The reality of the scaling law of earthquake-source spectra?

Attempts to build a “constant-stress-drop” scaling of an earthquake-source spectrum have invariably met with difficulties. Physically, such a scaling would mean that the low-frequency content of the spectrum would control the high-frequency one, reducing the number of the parameters governing the time history of a shear dislocation to one. This is technically achieved through relationships of the corner frequency of the spectrum to the fault size, inevitably introduced in an arbitrary manner using a constant termed “stress drop”. Throughout decades of observations, this quantity has never proved to be constant. This fact has fundamental physical reasons. The dislocation motion is controlled by two independent parameters: the final static offset and the speed at which it is reached. The former controls the low-frequency asymptote of the spectrum while the latter its high-frequency content. There is no physical reason to believe that the static displacement should predetermine the slip rate, which would be implied if the “stress drop” were constant. Reducing the two parameters to just one (the seismic moment or magnitude) in a “scaling law” has no strict justification; this would necessarily involve arbitrary assumptions about the relationship of one parameter to the other. This explains why the “constant-stress-drop” scaling in seismology has been believed in but never reconciled with the data.     

云南双震型地震序列震源参数特征研究

采用云南区域测震台网资料,运用布伦模式方法测算云南地区震源参数,对盐津、腾冲和川滇交界地区3个典型的双震型地震序列震源参数进行了综合分析研究。结果表明双震型地震震源参数中,首次强震的应力降较低,可能是受震源区存在障碍体的影响,构造应力未能在首次地震中得以完整释放,再次发震其应力降值较高,表明已突破障碍体。从地震预测角度,首次地震的应力降大小,可以初步判定震区未来是否可能再次发震。     

1995年7月20日河北沙城ML4.1地震序列破裂过程中应力变化的研究

根据地震破裂动力学, 研究了1995年7月20日河北沙城ML4.1地震序列破裂过程中, 视应力和静态应力降与动态应力降之差的变化. 结果表明, 主震的视应力约为5 MPa, 而余震的视应力平均约为0.047 MPa. 在破裂过程中, 主震的动态应力降大约为静态应力降的1.6倍,其差值约为2.7 MPa; 余震的动态应力降一致小于静态应力降,其差值平均约为-0.75 MPa. 因此,主震发生时,最终应力大于动摩擦应力,与断层突然锁住的模式相符; 余震发生时,最终应力小于动摩擦应力,与地震断层错动过头的模式相符. 因此, 主震和余震的发生过程是有差别的.      

云南和四川中小地震应力降时空特征研究

通过消除S波观测谱中的传播路径、场地响应、仪器响应、噪声等的影响,得到中小地震的震源谱。根据Brune震源模型,运用遗传算法计算了云南地区2121次ML2.0～5.3地震和四川地区323次ML3.0～5.1地震的应力降参数Δσ,分析了云南地区和四川地区中小地震应力降时空变化特征。结果表明:云南地区的地震应力降范围为0.03～47.55MPa,其中Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震占4.8%,Δσ的年均值在2.30～5.05MPa之间;四川地区应力降范围为0.19～47.47MPa,其中Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震占21.7%,Δσ的年均值在5.11～8.72MPa之间。Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震主要分布在滇西北至滇东北及川滇交界一带,尤其是在龙门山断裂带有较明显分布。龙门山断裂带Δσ≥10.0MPa的地震占35.8%,Δσ的年均值在5.20～12.09MPa之间,2004～2007年高应力降地震事件明显增多,反映了汶川8.0级大震前的高应力变化过程。     

震源辐射效率计算的一致性方法

根据能量分配原理,推出计算震源辐射效率的一般性方法,克服了以往计算中由地震断层动摩擦机制不确定性所带来的误差。利用实际地震观测结果,重新计算了在不同动摩擦机制下地震波的辐射效率,并与以往的计算结果进行了对比。结果表明,新的方法可以完全消除以往计算中得到的辐射效率大于1,或者震源破裂能小于0所产生的非物理结论。      

Constraints on rupture speed of the 2001 MS 8.1 West Kunlun Mountain Pass earthquake by co-seismic surface rupture slip displacements based on the slip-weakening mechanism with frictional undershoot involved

With co-seismic surface rupture slip displacements provided by the field observation for the 2001 MS8.1 West Kunlun Mountain Pass earthquake, this paper estimates the rupture speed on the main faulting segment with a long straight fault trace on the surface based on a simple slip-weakening rupture model, in which the frictional overshoot or undershoot are involved in consideration of energy partition during the earthquake faulting. In contrast to the study of Bouchon and Vallée, in which the rupture propaga...