日本关于2011年东北地方太平洋近海地震的研究报告(一)——2011年日本东北地方太平洋近海地震(M9.0)概况

1主震2011年3月11日日本当地时间14时46分,发生了以宫城县近海为震中的M9.0东北地方太平洋近海地震。其后,特大海啸袭击了东北地方太平洋沿岸。根据震源区和机制解等的分析确定,这次地震是在俯冲的太平洋板块和陆地板块边界发生的板间地     

大柴旦-宗务隆山断裂及邻近区域震源机制解计算及分析

青藏高原东北部处于阿尔金断裂、祁连-海源断裂、东昆仑断裂3条巨型走滑断裂所围限的地块,大柴旦-宗务隆山断裂就是这个围限区域内的一个重要的断裂.2003年4月17日在该断裂带附近的德令哈的怀图塔拉乡发生了1次6.8级地震及3次5级左右地震,随后进入约1年的3.5级以上地震平静,2004年5至7月该区域的3.5级以上的地震再次活跃.     

松辽盆地西缘边界断裂带中南段走滑性质、时间及其位移量

松辽盆地的西缘边界断裂带,又称嫩江-八里罕断裂带,位于东北地区中部,大兴安岭的东缘,传统认识上认为其为一条NNE向的大型正断层或拆离断层.通过对断裂带中南段楼子店,岭下地区韧性变形岩石构造要素系统测量和统计,显微构造观察,有限应变测量,石英组构EBSD(电子背散射衍射)分析和变形带白云母40Ar/39Ar年代学等方面的对比研究,证实断裂带南段楼子店地区与中段岭下地区变形岩石具有相同的变形组构特征,应为同一断裂带同期变形的产物,初步确定了松辽盆地西缘边界断裂带中南段在早白垩世早期(~130 Ma)曾经历左行走滑变形阶段;通过对断裂带两侧西拉木伦河缝合带和倭勒根岩群展布的研究,确定嫩江-八里罕断裂带的现今累计走滑位移量在40~50 km之间.     

不同粘粒含量粉质土动孔压发展模式试验研究

以黄河三角洲粉质土为研究对象,采用动三轴试验方法,探讨不同粘粒含量对粉质土孔压发展变化的影响,给出不同粘粒质量分数的粉质土动孔压的发展模式,并对动孔压发展模式表达式中的系数进行讨论。结果表明,动孔压发展模式公式中b值代表了粘粒质量分数对土体孔隙水压力发展的影响,9％为不同粘粒质量分数土体孔隙水压力发展的拐点,拐点前后孔隙水压力的发展模式不同。     

溪洛渡库区干海子滑坡变形特征分析

通过有限差分软件FLAC3D对滑坡进行了三维数值位移计算及变形特征分析,结果表明:水库正常蓄水至600m高程,滑坡的剪切变形主要集中在前缘垮堵湾附近,前缘局部会发生浅层滑带;后缘拉伸屈服区域较大,坡度较陡,可能会发生崩塌或倾倒;滑坡的水平、竖向位移变形主要集中在前缘高程590 ～ 650m、x=479200～x=479214靠近跨堵弯附近区域.     

重力坝层间抗滑稳定体系的动力可靠度分析方法

受明显的层状结构影响,加之材料参数和动荷载的双重随机性,动力条件下碾压混凝土重力坝的层间抗滑稳定可靠度问题值得关注。考虑地震波频谱特性、峰值加速度、坝体材料参数的随机性,统计概化出地震作用下坝体的潜在滑动失效路径;在特定地震动作用下,基于随机有限元分析结果,采用刚体极限状态判断准则和响应面法构建失效路径的动力抗滑稳定功能函数,进而求得其抗滑稳定可靠指标;接着考虑不同失效路径的相关性,用Ditlevsen窄界限公式估算体系的可靠度;最后,考虑地震动荷载的随机性,采用基于全概率公式的数值拟合积分方法求解大坝抗滑稳定体系的动力可靠度。研究结果表明,动力条件下,当水平地震系数大于0.2时,重力坝层间抗滑体系可靠度不再由建基面失效路径决定,而是由下游折坡处层面的失效路径决定。该方法数学意义明确,实用性强。     

塔中北斜坡碳酸盐岩岩溶储层油气差异富集特征

塔中北斜坡下奥陶统岩溶储层基本为低孔低渗储层,主要的储集空间为溶蚀孔、洞和断裂活动产生的裂缝。储层呈现“横向连片,纵向分层”特点,优质储层主要呈层状叠合分布在不整合面下0~200m范围内的垂直渗流带和水平潜流带。岩溶储层具有大面积、多储集段含油气的特点,平面上整体表现为“西油东气,内油外气”的分布特征。鹰山组直接盖层良3—5段致密灰岩平面上具有“东厚西薄,北厚南薄”的分布特点,剖面上呈现“块状分布,横向相连,纵向叠置”的展布特征。鹰山组内部多套高阻层相互叠置,与下伏含油气层构成良好的配置关系,形成一套或多套储盖组合,控制油气的分层聚集。塔中北斜坡发育着一系列NE向左行走滑断裂,以之为边界,可以分为若干个构造区块。区块内油气水正常分异,相对高的部位聚集油气、低部位出水。块体内部油气多富集在距主干走滑断裂0.5~4.0km范围内。      

基于同震库仑应力变化的汶川地震余震频次研究

在计算同震静态库仑应力变化的基础上,基于速率-状态摩擦定律及与同震静态库仑应力变化相关的余震频次估计方法 ,研究了汶川地震余震区及附近不同区域内与汶川地震同震静态库仑应力触发相关的“直接”余震频次。结果显示,主震破裂带尤其是主震破裂带南段的“直接”余震频次明显低于实际情况,其原因在于同震库仑应力变化导致的主震破裂面上应力水平的降低。研究结果还显示,汶川地震同震库仑应力变化对余震活动持续时间的影响与震级下限有关。对ML4以上余震,持续时间约为震后15~16个月;对ML3.5以上余震,接近60个月。在上述时段内,与同震库仑应力变化相关的“直接”余震占全部余震的比例为44.7%～48.6%。这表明,即使在同震库仑应力变化的“有效”作用时段内,主震破裂面上也大约有50%的余震活动不是缘于同震库仑应力变化的影响,这可能与震后余滑及粘弹松弛等时间相关因素的影响有关。     

大地震前体应变临震异常现象

本文对2011年1月至2014年4月间全球发生的80次MS≥7.0级地震前,二张营台和天堂河台Sacks体应变临震异常现象进行了研究,针对复杂震例提出了异常识别的前提条件。统计结果显示,体应变观测对震中距为8000km范围内的MS≥7.0级地震映震和前兆异常反映较好。同时,对异常现象进行了分类和描述,划分了三种异常类型：即固体潮畸变型、突变型和慢地震型,并对各种类型作了统计分析,进行了力学性质初步探讨。从研究结果来看,体应变异常信息对未来全球强震的发生具有一定的预示意义。     

自适应差分进化算法在边坡滑面搜索中的应用

边坡三维临界滑裂面的确定及其安全系数的求解是边坡稳定分析中的关键问题,而现有分析方法尚难以方便、可靠地获得三维滑裂面。在有限元数值应力场的基础上,计算边坡的安全系数。通过构造扩展椭球形滑裂面,利用自适应差分进化(SaDE)算法结合反向移动操作,实现了复杂边坡三维临界滑裂面的搜索。扩展椭球滑裂面构造方便,搜索灵活,比传统的球面或椭球面更能反映实际工程情况。整个求解过程为显式求解,不存在收敛性问题。算例考核结果表明,提出的方法具有良好的搜索效率与全局寻优能力,结果与刚体极限平衡法、有限元强度折减法吻合,计算结果合理可靠。通过实际工程边坡,进一步验证了该方法可方便、有效地应用于具有复杂岩性及环境条件的边坡三维稳定性分析。