川滇块体及周边区域现今震源机制和应力场特征

利用CAP（Cut and paste）方法获取了川滇块体及周边区域2007年8月至2013年4月75次3.5级以上中等地震的震源机制解,结合哈佛大学历史地震震源机制解,分析了震源机制解和震源深度的空间分布特征,并探讨了其构造动力学背景。结果表明：1）川滇块体各不同断裂带、块体内部各次级块体之间、块体内外表现出不同的震源机制解空间分布特征,揭示出位于青藏高原东南缘的川滇块体及周边地区应力场的非均匀性;2）研究区各主要断裂带所反映的与构造背景作用一致的震源机制分布特征表明,川滇块体及周边近期断层破裂方式主要受到各个断裂带的构造活动以及次级块体之间相互作用的控制;3）丽江-小金河断裂带上特殊的震源机制特征和发震应力轴的分布特征,进一步证实了丽江-小金河断裂带对高原逃逸物质的抵挡和屏蔽的作用;4）震源深度分布特征表明,川滇块体及周边地震震源深度主要分布于15km的上地壳,优势分布在5～15km的范围,揭示出研究区的地壳脆性孕震层位于5～15km的上地壳。     

Full-scale model testing on a ballastless high-speed railway under simulated train moving loads

Model testing in laboratory, as an effective alternative to field measurement, provides valuable data to understand railway׳s dynamic behaviors under train moving loads. This paper presents comprehensive experimental results on track vibration and soil response of a ballastless high-speed railway from a full-scale model testing with simulated train moving loads at various speeds. A portion of a realistic ballastless railway comprising slab track, roadbed, subgrade, and subsoil was constructed in a larger steel box. A computer-controlled sequential loading system was developed to generate equivalent vertical loadings at the track structure for simulating the dynamic excitations due to train׳s movements. Comparisons with the field measurements show that the proposed model testing can accurately reproduce dynamic behaviors of the track structure and underlying soils under train moving loads. The attenuation characteristics of dynamic soil stresses in a ballastless slab track is found to have distinct differences from that in a ballasted track. The model testing results provide better understanding of the influence of dynamic soil–structure interaction and train speed on the response of track structure and soils.     

鲁东地区视应力时空变化特征分析

利用山东数字地震台网记录到的山东东部地区2008年以来的地震波形资料,在去除地震序列的余震之后,采用Brune模型,并结合遗传算法反演计算了225 次Mr≥2. 0地震的视应力,讨论了视应力与震级的关系,分析研究了视应力的时空变化特征,并通过视应力的时空变化来研究该区应力状态的特征。结果表明:鲁东地区中小地震的视应力范围在0.06~3.91 MPa,平均应力水平在0.31 MPa,可作为该区的背景应力水平;视应力与震级呈正相关关系,随震级的增加而升高,利用稳态回归拟合初步得到适合于该区的定量统计关系;计算的视应力值减去由震级得到的理论视应力,去除震级的相关性干扰,得到差视应力,能更真实的反应该地区的应力变化特征;视应力的时间变化显示鲁东地区目前正处于应力的积累增强阶段,可能与近期鲁东地区震群频发有关;空间分布显示目前高视应力集中区主要分布在沂沭断裂带安丘段附近和烟台附近地区,对于山东地区年度危险区的判定有一定意义。     

2014 年于田MS 7. 3 地震产生的静态库仑应力变化及对周边断层的影响

计算了2008 年以来于田地区4 次MS5. 5 以上地震产生的同震静态库仑破裂应力场变化,分析它们之间的应力触发效应、4 次地震产生的应力变化与余震分布的关系及其对周边主要断层的影响。结果表明,2011 年MS5. 5、2014 年MS7. 3 地震均处于之前地震产生的库仑破裂应力增加区,增加值分别为0. 004、0. 021MPa,说明这两次地震明显受到之前强震触发作用的影响;而2012 年MS6. 2 地震位于之前地震产生的应力影区内,对其发生有延缓作用。此次MS7. 3 地震产生的库仑破裂应力场图像与目前余震空间分布特征较为吻合;但主震破裂面上部分应力增强区几乎没有余震发生,这些地区未来存在发生强余震的可能。距此次震中最近的贡嘎错断裂中段上不同断层段库仑应力扰动值变化很大,计算结果可能会受有限断层震源模型的一定影响,依然存在较强的地震危险性。此外,贡嘎错断裂东北段、普鲁断裂中西段及龙木错-邦达错断裂带西段受2008 年以来地震的累积库仑应力增加的影响也较为明显,其应力扰动最大值均超过0. 002MPa,同样存在一定地震危险性。     

2013 年芦山7.0 级地震前后重力场变化特征

利用四川地区2010 ～ 2013 年流动重力观测数据作出的重力场动态变化图像和重力段差时序变化图像,对芦山7. 0 级地震前后的重力场动态演化特征进行了研究,结果表明:震前重力场经历了约3 年的重力增大和约1 年的减小变化,重力变化呈“上升→加速上升→减速上升→加速下降→减速下降”特征; 芦山地震发生在重力场变化由下降转为上升的回调过程中;震后重力场变化以较快的速度恢复到接近震前状况,并出现重力正值变化异常区域;临震前震中区域重力场变化数值较小,构造带活动速度变慢。     

祁连山中东段地区中小地震震源机制和区域应力场

利用哥伦比亚大学 GCMT 目录给出的祁连山中东段地区中强地震震源机制资料,研究较大区域（34°-41°N,100°-106°E）的应力场;利用该地区布设的中法微震数字监测台网多年监测资料和甘肃数字监测台网资料,使用 P 波和 S 波初动及振幅比联合反演方法,反演中小地震震源机制解和发震应力场。结果表明,地区构造应力大致为北东40°-45°水平向压应力;景泰地区主压应力方向约北东45°,绝大多数地震为走滑型。天祝-古浪地区有相当部分的逆断层地震分布,主压应力方向约60°,P 轴仰角在10°左右优势分布,大致为水平应力场。这与大区域构造应力场和断层实际分布基本一致。     

黑龙江及邻区地壳应力场初步研究

采用综合震源机制方法,利用5 002条P波极性数据反演黑龙江地区二维应力结构,求得该区0.5°×0.5°综合震源机制解.初步研究表明：21世纪以来,构造应力场总特征基本一致,具有明显的继承性,主压应力和主张应力的优势方向明显,与板块运动关系具有成因上的联系.     

山东及附近海域构造环境剪应力场分析

利用山东数字地震台网的地震波形记录,选取2007年以来台网记录清晰的ML≥2．0数字地震波形资料,计算每次地震的环境剪应力值τ0和矩震级MW,并分析其相关关系;结合山东地区地质构造和地震活动性特点,对胶东半岛及北部海域、南黄海北部地区、沂沭带地区、冀鲁豫交界地区应力场分布和时空变化进行细致分析,并探讨其区域特征及与地震活动性的关系。     

Failure time variation derived from R–S relation: the role of the static stress perturbation

In general, earthquake cycle related to earthquake faulting could include four major processes which could be described by (1) fault locking, (2) self-acceleration or nucleation (possible foreshocks), (3) coseismic slip, and (4) post-stress relaxation and afterslip. A sudden static stress change/perturbation in the surrounding crust can advance/delay the fault instability or failure time and modify earthquake rates. Based on a simple one-dimensional spring-slider block model with the combination of rate-and-state-dependent friction relation, in this study, we have approximately derived the simple analytical solutions of clock advance/delay of fault failures caused by a sudden static Coulomb stress change applied in the different temporal evolution periods during an earthquake faulting. The results have been used in the physics-based explanation of delayed characteristic earthquake in Parkfield region, California, in which the next characteristic earthquake of M 6.0 after 1966 occurred in 2004 instead of around 1988 according to its characteristic return period of 22 years. At the same time, the analytical solutions also indicate that the time advance/delay in Coulomb stress change derived by the dislocation model has a certain limitation and fundamental flaw. Furthermore, we discussed the essential difference between rate- and state-variable constitutive (R–S) model and Coulomb stress model used commonly in current earthquake triggering study, and demonstrated that, in fact, the Coulomb stress model could be involved in the R–S model. The results, we have obtained in this study, could be used in the development of time-dependent fault interaction model and the probability calculation related to the time-dependent and renewal earthquake prediction model.     

RZB型深井宽频带地形变综合观测系统的垂向应变测量单元

目前钻孔应变观测一般为水平应变,使用无限岩石平板中的钻孔应力集中模型,可反演出水平应力场分布及变化.如果在此基础上加上垂向应力测量,就可反演出三维应力场分布.本文介绍的RZB型深井宽频带地形变综合观测系统的垂向应变测量单元,外钢筒为波纹管结构,并通过螺旋刻丝、热处理等技术,其垂向等效弹性模量比耦合水泥低一个数量级,同时垂向应变钢筒的水平向等效弹性模量高于垂向弹性模量一个数量级.垂向应变探头的力学结构可以被形象地看成是一个螺旋柱形弹簧,其轴向极易产生弹性形变,而水平向的硬度却得到了极大的加强,因此可在竖井中较为准确地测量轴向应变.