An explanation of the large PGA value of 2013 Ms7.0 Lushan earthquake at 51BXD station through topographic analysis

In Ms7.0 Lushan earthquake, a large amount of strong ground motion recordings were collected. In this paper, we analyze the recordings carefully. The abnor- mality of ground motion recordings is identified through a log linear regression. In the station of 51BXD, the PGA value has exceeded 1 g, which is the biggest peak ground acceleration （PGA） value obtained from all recordings in this earthquake. The log linear relation shows the PGA value in this station is abnormally large. As this station is located on the footage of a hill, the topographic amplifi- cation factor is explored in order to explain this abnor- mality. Through 3D numerical modeling using spectral element method with transmitting boundary conditions, the amplification factor is quantized. In this station, the topo- graphic amplification is highly polarized in the direction of East-West which agrees with the empirical recordings. This research result suggests us in future directionality of topographic amplification should be considered in the aseismic design.     

使用小震记录模拟大震的强运动：洛马普列塔主震试验情况

发展了一种用记震记录寻求和和滤波预报特定地点未来大地震地面运动的简便方法,并用洛马普列塔地震（Ｍ＝７．０）同一地点的余震（Ｍ＝３．７￣４．０）记录模拟主震强运动试验了这一方法。选用凹凸体破裂模型,其中断层面上平均的均方根应力降下随地震矩改变而改变。观测谱表明从３级余震直到７级主震的应力降均不变,而地震矩相关约６个量级。每次模拟对一个个余震图引入与传播破裂相对应的时间延迟后求和,并体现方向性和场地响     

地震滑动加速和减速过程中的摩擦作用

在地震滑动过程中,断层动态摩擦是地壳内控制地震破裂的决定性因素。天然地震的脆性裂纹理论[1-3]使得以下观点被普遍接受:在地震断层快速滑动的过程中,断层摩擦力减弱,即所谓的滑动弱化[1]。高速断层泥实验[4-5],以及最近关于热增压[6-7]和摩擦熔化[8]的试验都支持该理论。但是,这些研究均仅针对固定的断层滑动速率。在本文中,我们的实验展示了不同滑动速率下断层物质的摩擦行为——这一模型的设置更接近天然地震的特征。实验结果表明,在断层滑动加速和减速的过程中,断层摩擦经历了增长、弱化和再增长。这种摩擦变化可能可以由低滑动速率下和更现实的滑动速率之下的速率-状态摩擦行为[9-10]来解释,但包含了不同的物理机制和不同的规模。最初的摩擦增强可能会阻碍小破裂向大地震的发展。断层滑动减速过程中的摩擦增强可能导致地震破裂呈脉冲状[11-14],并使得静态应力下降到与动态应力变化相比较低的水平[15]。     

历史大地震破裂区地震危险性的地震活动性定量分析—以南北地震带中北段为例

尽管地震空区理论在中长期地震预测中起着重要的作用,但大地震复发在时间上的丛集或非线性行为使得在中长期地震预测研究中依然需要同时考虑非地震空区的、历史地震破裂区的潜在大地震危险性。为了探索能基于观测资料分析的、鉴别历史地震破裂区（包括历史、史前地震破裂的地震空区）大地震复发危险性的技术方法,我们在南北地震带中北段挑选出8个具有不同离逝时间的历史大地震破裂区,分析这些破裂区现代地震活动性的量化特征,以初步探索判定潜在大地震危险性紧迫程度的地震活动性方法。结果主要显示,反映地震序列衰减状态的p值和反映地震活动率的a值与这些历史破裂区最晚大地震的离逝时间有较好的对应关系,但也有部分破裂区可能由于复杂的断层结构与运动性质,对应关系并不明确;反映构造应力积累状况的b值则难于反映离逝时间演化阶段的信息。b值的时间扫描结果显示,大部分历史破裂区的b值随时间演化平稳,但1879年甘肃武都8级地震破裂区的b值则表现为明显的涨落,并存在持续20年的降低趋势。对比分析认为,1933年四川茂县7.5级、1976年四川松潘-平武两次7.2级地震破裂区目前仍处于序列衰减期,不具备再次发生7级以上地震的背景;公元842年迭部7级地震破裂区北缘低b值的玛曲段比迭部段更具危险性;1879年武都8级地震破裂区的b值持续降低也可能反映该区处于新的一轮孕震期。     

2015年尼泊尔MS8.1大地震孕育的深层过程与发生的动力学响应

2015年4月25日发生在尼泊尔博克拉M_S8.1大地震的深层动力过程与“地中海-喜马拉雅-南亚地震带”的中段喜马拉雅地震活动带密切相关.这次大地震是该地震强烈活动带上长期以来深部物质与能量强烈交换、运动,并导致构造活动和应力积累的产物.综合分析与研究提出：（1）博克拉M_S8.1大地震的孕育、发生和发展具有长期活动和近年来相邻地带地震活动频繁的背景;这一地带自1505年-2015年,即500多年来相继发生多次M_S≥8.0的大地震.（2）这一地带具有特异的地球物理边界场响应和深层动力过程,显示深部物质的重新分异、调整与能量交换.（3）大地震发生与周边地带应力场分布特异,壳、幔结构与介质属性变异及破裂响应与断层面解的属性相关.（4）喜马拉雅地带的三条北倾断裂带以不同角度向深部延伸、震源位置及浅表层的变形特征尚应深化理解.（5）M_S8.1大地震的发生对相邻地带的波场影响强烈,故应强化高精度地球物理场的观测和探测,以“捕捉”未来可能大地震的孕育与发生.     

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。     

理性看待地震“活跃与平静期”--访中国地震局原局长陈章立

在日本9．0级大地震发生后的第一时间,中国地震局原局长陈章立接受了《地球》记者的独家专访,针对日本大地震以及地震知识普及、地震灾害防治、地震预报研究等问题,进行了深入分析。     

镇北堡：荒凉与财富的咏叹调

公元1739年1月3日晚,一场突如其来的8级大地震袭击了位于塞北边陲的宁夏府。短短的几个时辰内,全城的官衙、庙宇、房屋化为废墟,来不及逃离的人们被埋人地下。地震还引发了持续多日的火灾和水灾,加上正值隆冬严寒,银川平原90％的人口葬身于灾难。     

利用断层应力积累探讨大地震发生的地点——以日本2011年东北9级大地震为例

大地震在哪里发生是地震预报首先要解决的问题.利用反演GNSS观测数据得到的2011年日本东北9级大地震前7年（2004—2010年）断层上的应力变化,我们发现了这次地震断层的孕震区.为了进一步研究该孕震区的演化过程,本文继续反演这次大地震在1997—2003年间的断层应力变化过程.通过这两期的反演工作,我们看到,在这14年中,断层应力的年变化图案的主要特征基本是稳定的,并存在明显的应力增加区和降低区.前者与地震的破裂区吻合,后者与前震、重复小地震和无震滑动的区域一致.显著的剪切应力增加区不但与主震,而且还与大余震的破裂区相符合.我们发现断层面上高应力积累区的零剪应力和零正应力变化的等值线不重合,前者在断层面上的深度大于后者,这意味着在剪应力增加区存在着正应力降低区或剪切强度降低区（由于剪切强度与正应力成正比）.断层初始破裂点似乎更偏好零正应力等值线附近的位置,这是因为该处不但靠近剪切强度降低区,而且位于剪应力积累最显著的地方.研究结果表明,正应力变化对大地震的初始破裂有影响;本文所使用的断层应力变化反演方法,可以用来作为预测大地震发生位置的一种手段.