对中国大陆地壳上部应力状态的讨论

本文从走滑型断层活动所应具备的应力条件出发,讨论了走滑型断层活动区的水平主应力的上限和下限。经与现有的绝对应力测值对比,发现3000米以上深度,仅有那些有明显垂直运动的地区的应力值可能超出这个界限。3000米以下深度,实测应力值向所给出的界限内集中。本文所给出的水平应力界限可以做为对深部水平应力值的一种估计。     

2008年汶川地震造成的应力变化和四川盆地地震危险性增加

2008年5月12日,灾难性的汶川7．9级大地震袭击了青藏高原东缘,造成四川盆地西部多个大城市房屋倒塌和大量人员伤亡。如此大的地震之后,地壳应力的重新调整通常会导致破坏性地震发生（Stein et al,1997;Stein,1999;McCloskey et al,2005;Parsons et al,2000;Parsons,2002）。5月12日地震的主震造成龙门山和四川盆地连接处最大位错量达9m,说明复杂的走滑和逆冲运动（Jiand Hayes,2008）为该地区的特征（Burchfiel et al,1995;Densmore et al,2007）。四川盆地及其周边也有其他活跃的走滑和逆冲断层相互交错。本文利用地震断层模型计算了由2008年5月12日汶川地震引起的同震应力变化,结果显示很多地区应力显著增加。快速给出这种应力变化图像有助于确定未来可能发生强余震的断层段。     

福建近岸海域滨海断裂的应力分析

福建东南沿海地区曾发生多次强震。本文利用该区1604～1989年的47次地震的震源机制资料,采用力轴张量计算法推算了该区应力主轴方向,结果与其他文献给出的主压应力方向相符,即北西西-南东东向。在此基础上,得到最大剪切应力平面的走向和倾角。讨论了最大剪切应力平面与福建沿海近岸海域中存在的滨海断裂（牛山岛-兄弟屿断裂）的位置关系。从应力分析的角度初步探讨了滨海断裂带上地震活动由北向南增强的原因。     

汶川8.0级地震前紫坪铺水库小震活动及震源参数研究

利用区域和水库地震台网记录的数字地震波资料,研究了汶川8.0级地震前的2000年1月1日～2008年5月11日紫坪铺水库区的地震活动及震源参数.结果表明:汶川8.0级地震前该区域小震活动持续,地震活动水平为M_L2～3,自2005年9月紫坪铺水库蓄水以来,特别是2008年2月地震活动明显增加,但从长期的序列来看,地震活动频次和强度仍在区域地震活动的正常起伏范围.汶川8.0级地震发生前近3个月内,中小地震的视应力差值△σ_(app)普遍大于0,计算得到的视应力总大于其拟合值.汶川8.0级地震震中位于低应力区,而相对较高的视应力差值分布在震中以东地区,局部出现视应力增加的现象.     

应力应变与温度响应关系的理论与实验研究

应力应变与温度响应规律是热辐射与应力应变之关系的基础,当前的研究初步揭示了热场对变形场的响应,显示岩石在常温条件下也有受热膨胀材料的特点,温度作为一种标量对变形有很灵敏的响应.然而并没有给出变形与温度响应之间的物理关系.本文根据热力学原理,弹性理论以及理想材料和岩石样本力学实验,对应力应变与温度响应之间的物理规律进行研究.结果表明,在介质弹性变形阶段,对于各向同性材料,应力应变与温度响应之间存在下列关系：1）温度响应与体应变变化成正比.静水压增加,体积变小,标本处于挤压状态,温度上升;静水压减小,体积增加,标本处于拉张状态,温度下降.2）纯剪变形不引起温度变化.样本的形状改变并不引起温度变化.另外,纯剪状态下,样本的局部存在相对拉张与挤压区,其温度会随着外载荷的变动出现一定变化,且相对拉张和挤压区的温度变化趋势刚好相反.     

汶川地震科学钻探3号井孔附近微震震源参数确定及其意义

基于微震监测仪器频带及波形记录的时频特征,我们筛选出汶川地震科学钻探3号井孔周围微震台阵2012年记录的218个t_s-t_p < 1 s的微震.通过盖戈法与和达法相结合确定微震震源的几何参数,发现这些微震分布大体呈NE-SW展布,与龙门山断裂带的走向基本一致.无论是采用《地震台站观测规范》中的量规函数（量规函数GF）还是李学政等（2003）的量规函数（量规函数LXZ）,近震震级均与矩震级呈现出较好的线性关系,向震级小的一端延伸时都表现为M_L < M_W,但采用李学政等的量规函数时该趋势更加明显.同时采用Brune和Boatwright震源谱衰减模型对观测震源谱的拟合表明拐角频率具有模型依赖性：基于Brune模型拟合得到的拐角频率大于基于Boatwright模型得到的拐角频率.无论基于哪一种模型,矩震级与拐角频率、破裂半径的对数线性关系均较弱,与应力降、视应力的对数则存在较好的线性关系.这些关系不支持应力降、折合能量、视应力为常数的观点,表明微震与大地震的震源物理过程存在差异.视应力与应力降成比例,比例系数小于0.5,表明破裂动力学模式符合Savage-Wood模式.近震震级与矩震级拟合关系M_w=a+bM_L中b的大小与应力降和地震矩的关系有关,Δσ∝M₀^γ,则b=1/（1+γ）,因此从b的大小可以粗略地判断应力降与地震矩的关系.本文对应于γ≈1的情况,与基于量规函数LXZ得到的近震震级与矩震级关系中系数b=0.53吻合,这说明仅从辐射能量的角度考虑量规函数LXZ较量规函数GF准确.

     

巴颜喀拉块体东缘形变及九寨沟地震孕震环境数值分析

2017年8月8日四川发生九寨沟M7.0地震,是继2008年汶川M8.0地震后发生在巴颜喀拉块体东部的又一强震.现今GPS速度观测数据显示,2008年汶川地震前后的1999-2007年和2011-2016年两个时间段内巴颜喀拉块体东部地表速度场存在明显的差异.本文以实际GPS速度观测资料为约束,构建三维有限元地球动力学模型,分别计算分析了两个时段内震源区及周边现今地壳形变、弹性应变能和应力积累特征,进一步探讨汶川地震的发生对九寨沟地区变形及应力的影响.数值模拟结果显示,汶川地震之后（2011-2016年）巴颜喀拉块体东部的地壳形变、弹性应变能积累及应力积累速率均明显大于震前,增加量值达1.5~3倍;九寨沟地震发震断裂上库仑应力增长率在1999-2007年约为0.7 kPa·a^-1,2011-2016年间增至1.2 kPa·a^-1.上述结果表明,现今巴颜喀拉块体东部地壳应力积累过程有利于左旋走滑型九寨沟地震的发生,汶川地震的发生调整了区域应力状态,加速了九寨沟地震的孕育过程.

     

2016年安徽无为MS3.0震群序列发震构造与震后趋势研究

首先通过模板匹配方法检测无为震群活动期间目录遗漏的地震事件,共识别出5次遗漏地震事件,震级为M_L0.5～1.2,得到了更为完整的地震目录;然后基于波形互相关震相检测技术标定震相到时,进而采用双差定位方法进行精定位,精定位后震群分布更加集中,未见明显的优势方位分布;采用Snoke方法计算震级较大地震的震源机制,结果表明,此次震群为NEE向的水平挤压与NNE向的水平拉张应力场作用下具逆冲分量的走滑型地震活动,严家桥-枫沙湖断裂可能为其发震构造;最后,计算了震群序列的视应力,结果显示,视应力和扣除震级影响后的差视应力随着震群序列的衰减逐渐恢复,因此,分析认为,随着无为震群序列的衰减,震源区发生更大地震的可能性不大。