南北地震带震源机制解与构造应力场特征

南北地震带作为中国大陆地应力场一级分区的边界,其构造应力场的研究对理解大陆强震机理、构造变形和地震应力的相互作用具有重要意义.本文收集南北地震带1970—2014年的震源机制解819条,按照全球应力图的分类标准对震源机制解进行分类,发现其空间分布特征与地质构造活动性质比较吻合.P轴水平投影指示了活动块体的运动方向,T轴水平投影在川滇块体及邻近地区空间差异特征最为突出,存在顺时针旋转的趋势.南北地震带的最大水平主应力方向具有明显的分区特征,北段为NE向走滑类型的应力状态,中段为NEE—EW—NWW向的逆冲类型,南段为SE—SSE—NS—NNE向走滑和正断类型,在川滇块体的北部和西边界应力状态为EW—SE—SSE的正断层类型,表明来自印度板块的NNE或NE向的水平挤压应力和青藏高原物质东向滑移沿大型走滑断裂带向SE向平移的复合作用控制了南北地震带的岩石圈应力场.川滇块体西边界正断层类型应力状态范围与高分辨率地震学观测得到的中下地壳低速带范围基本吻合,青藏高原向东扩张的塑性物质流与横向边界(丽江—小金河断裂带)的弱化易于应变能的释放,在局部地区使NS向拉张的正断层向EW向拉张正断层转变.反演得到的应力状态基本上与各种类型地震的破裂方式比较吻合,也进一步验证反演结果的可靠性,可为地球动力学过程的模拟和活动断层滑动性质的厘定提供参考.     

一般三轴压缩下岩石的流动和破坏

引言在天然条件下,岩石的破坏和流动是在复杂的组合应力下产生的.应力状态的影响在岩石力学里是个基本课题之一.为了研究这一影响,在各种组合应力状态下,进行了许多岩石变形的室内实验。     

四川芦山地震区域构造环境与构造应力场特征

2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生Ms7.0级地震,这是继汶川地震后发生在龙门山断裂带上的又一次强震。在介绍芦山地震的基本特征及发震构造环境基础上,利用区域内172个震源机制解资料对区域构造应力场进行了计算,特别对龙门山应力区内各类应力数据的最大主应力方向进行了分析。结果表明:龙门山应力区目前处于近东西向的挤压构造应力环境中;区域最大主应力方向在横向上从巴颜喀拉块体的北东—南西向到龙门山块体的近东西向,再到华南块体的北西西—南东东向,表现为顺时针方向的旋转;区域最大主应力在纵向上从柴达木—秦岭块体的北东东—南西西向到龙门山块体的近东西向,再到川滇块体的北西—南东向,亦表现为顺时针方向的旋转;应力方向在不同块体间的转变,反映了青藏高原东缘巴颜喀拉块体在进行南东向水平运动挤压龙门山地块时,由于受到华南地块特别是四川盆地的强烈阻挡,导致龙门山推覆构造带表现为明显的地壳缩短和山体隆升。     

吉林省大黑山条垒南段古生代晚期─中生代构造演化

根据大黑山条垒南段的地质建造及构造形变特征,结合区域地质资料,将本区古生代晚期一中生代构造演化史划分为３个构造阶段,即海酉一印支期、燕山期和四川期。不同时期的构造变形、岩浆活动和应力场等特征不同：海西－印支期以ＳＮ向挤压为主;燕山期为ＮＷ－ＳＥ向挤压,平均差应力值为１１２．５ＭＰａ;四川期最大主压应力轴呈ＮＮＥ－ＳＳＷ向,平均差应力值为１０１．４ＭＰａ。四川期为本区构造格架基本定型的时期。     

交通荷载引发主应力轴旋转下软黏土变形与强度特性试验研究

交通、波浪、地震等循环荷载引发不同主应力方向变化模式,对软土地基长期沉降与稳定产生显著影响。为研究饱和软黏土在交通荷载下的长期动力特性,借助空心圆柱扭剪仪开展偏应力空间中主应力轴心形线旋转、圆形旋转与定向剪切等3类主应力方向变化路径的室内模拟,对比研究了不同试验条件下试样不排水塑性累积变形、孔压、临界动应力比与动强度特性的发展规律,研究表明：（1）不同主应力轴旋转路径下土体临界应力比由低到高依次为主应力轴圆形旋转、主应力轴心形旋转、拉压非等幅三轴路径。与前面临界应力比分布相对应,在轴向累积应变稳定型中,产生的塑性累积变形与极限孔压依次减小;（2）振次大于一定数值时,不同主应力方向变化路径下稳定型试样的轴向累积应变与时间的对数具有良好的线性关系,并依此建立了轴向塑性累积变形方程;（3）与轴向塑性累积变形相对应,动力荷载下土体孔压增长也存在3种发展规律,主应力轴连续旋转路径下临界型破坏的土体孔压-应变时程曲线呈三阶段两相态点模式;（4）在其他条件均相同时,土体在主应力轴圆形旋转路径下强度最小,在主应力轴心形旋转路径下的次之,在拉压非等幅动三轴路径下最高。     

利用岩石声发射凯塞效应测定岩体地应力

将砂岩在整个变形阶段的声发射信号特征可划分为加载初期、压密阶段、裂纹稳定扩展阶段、裂纹非稳定扩展阶段、砂岩破坏阶段5部分。利用岩样声发射信号的特征,确定出岩石的凯塞效应点与其裂纹稳定扩展阶段的起始点相对应,并进一步得出岩石凯塞效应点的上限为裂纹稳定扩展阶段的终点,裂纹非稳定扩展阶段的起始点。凯塞效应点受岩样两端面的平行度、压机加载速率等有关,岩样端面不平整,在加载初期会有强烈的声发射信号;压机加载速率过大,声发射信号可能显示不出来或被后续更强的声发射信号所掩盖。计算出深度为670m处巷道周围天然应力3个主应力的大小和方向,与在现场用应力解除法和水压致裂法测得的天然应力相比,其数值基本一致,但方向存在一定的偏差。     

2002年迪纳利断层地震前后的应力

根据2002年迪纳利断层地震前后的主应力方向及应力变化,采用一种新方法得到了沿该地震破裂的断层在空间上平均的绝对偏应力张量。应力是在沿迪纳利断层在3个区域估计的,其中一个区域还包括苏西特纳冰川断层,一个区域沿托茨昌达断层。估计的地震前分解到地震破裂断层上的空间平均剪切应力约为1MPa到约4MPa。得到的所有这些区域地震后沿断层的剪切应力几乎为零(0±1MPa)。这些结果表明:沿走向数十千米的平均偏应力水平较低,地震时的应力下降较为完全。     

地震共轭破裂及极限主应力随地壳深度的变化——以1975年海城7.3级地震为例

许多震例表明，地震可以形成共轭破裂，地震震源处，其温度和压力与地壳浅处及地表不同，温，压越高，共轭破裂角越大。随着深度的变浅（温，压减小），地震共轭破裂角减小，地震烈度共轭角也减小，本文用数学力学方法和岩石力学实验结果，探讨了海城地震共轭破裂及极限主应力随地壳深度的变化。     

加拿大魁北克水电站项目中结晶岩的水压致裂试验

自1997年以来,在加拿大地盾进行了250多次水压致裂试验,该试验是魁北克不同的水电站项目调查选址的一部分,所有项目都位于格伦维尔和超级地质省,那里的基岩由结晶质火成岩和变质岩组成。水压致裂试验是为了确定在水压条件下岩体渗透率的增加,进而定义隧洞衬砌承载的上限。对不同试验结果的研究表明,在深度小于150m时,大规模结晶岩的岩体性质相似。我们给出了来自闭合曲线和P-Q曲线图的最小应力统计数据的分析,并与投入使用的压力隧洞的渗漏相比较。所采用的解释方法也在最小主应力求解中扮演着关键角色。所以破裂和破裂重张压力的比值在分析结果中是一个重要的参数。