利用小震分布和区域应力场确定龙滩库区地震断层面参数

文中基于2006—2016年龙滩水库数字地震台网记录的地震波形和震相资料,采用结合波形互相关技术的双差定位方法对4 017次地震进行重新定位,求解得到库区126个中小地震的震源机制解,并反演各地震丛所在区域的应力场。将库区地震划分为11个地震密集带,依据成丛小地震发生在活动断裂面及其附近的原则,结合模拟退火算法和高斯-牛顿算法反演了11个地震密集带相应的断层及断层面参数,包括断层面的走向、倾向、倾角、长度、深度和地理位置,并依据局部区域应力场参数计算了各断层面的滑动角。结果显示:11条断层的走向、倾向、倾角及运动性质与地质调查给出的穿过各地震丛所在区域的主要断裂信息基本一致,研究成果可作为龙滩库区主要断裂带资料的重要补充。龙滩库区最大主应力优势方向为NW-SE或NWW-SEE,最大和最小主应力轴倾角近水平,中间主应力轴倾角很陡,蓄水前、后区域应力场主压应力方向未发生明显变化,与华南块体的构造应力场方向基本一致。蓄水后库区的R值逐渐增大,且不同地震丛所在区域的R值变化存在差异。八茂、拉浪和布柳河地震丛所在区域R值增幅显著,表明中间应力轴压应力状态减弱并逐渐转为张应力状态。精定位和断层面参...     

1879年武都南8级大地震断层面参数和滑动性质的厘定

1879年武都南8级大震发生在高山峻岭之间,由于受自然环境和交通条件所限,一直难以进行详细的实地考察。到目前为止,关于此次地震的发震构造的研究较少且观点不一。依据成丛小震发生在大震断层面附近的原则以及参考前人给出的极震区长轴形态,我们采用1985—2009年发生在该地震破裂区的精定位地震目录,选定了一个长条状研究区域,将模拟退火算法和高斯-牛顿算法结合,给出了1879年武都南8.0级地震震源断层是一条长约30km、埋深2～23km的NNE走向、高倾角并在NNW-SSE向压应力作用下发生右旋走向滑动的断层。该区域地壳深部(H>24km)至今没有地震发生,推测震源断层没有扩展到地壳深部。震源断层位置在文县高楼山(33.01°N,104.74°E)和梨坪(33.22°N,104.90°E)之间。另外,我们发现在极震区以西的雄黄山地区小震成丛发生,但野外调查并未发现明显的断面,这些小震应该与1879年武都南8级地震没有关系。     

利用精确定位余震资料确定2014年云南鲁甸6.5级地震的断层面参数

运用双差定位法对2014年云南鲁甸6.5级地震序列余震进行重新定位,得到565次小震的精确定位结果.根据小震丛集性原则,求解发震断层参数的数学模型,运用模拟退火全局搜索和高斯牛顿局部搜索相结合的方法对地震发震断层面参数进行反演,得到鲁甸6.5级地震断层面的走向、倾角分别为160.8°和89.1°,并对其构造环境进行了分析.     

1969年阳江MS6.4地震发震断层面参数的确定

利用2010~2016年阳江地区小震资料,对围绕广东阳江6.4级地震发震构造的NEE走向平冈断层的西南段及NW走向的程村断层展布的密集地震,经双差定位方法重新进行震源位置的修定,获得了1411个精定位震源资料。依据成丛地震发生在断层附近的原则,采用模拟退火算法及高斯-牛顿算法相结合的方式,较精确地获得了2个断层面的详细参数：即平冈断层西南段走向258°、倾角85°、倾向NW,与6.4级地震的震源机制解结果十分一致,断层长度约15km并穿过了其西南端海域抵达了对岸;程村断层走向331°、倾角88°、倾向NE,长度约28km,较已有结果更长、走向也朝NE向偏转了约15°。2条陡直断层近乎垂直相交于近海,在构造应力作用下均以走滑错动为主。     

利用余震震源分布确定主震断层面的方法研究

利用余震震源位置的空间分布,采用Newton-Raphson算法和遗传算法确定主震断层面参数的方法,对仿真数据求出了地震主断层面走向角和倾角,验证了方法的有效性。该方法可以与其他数据结合共同约束主震断层面的参数。     

利用小震分布和区域应力场确定海原大地震断层面参数

目前,测定地震震源机制解较多地通过P波初动、体波波形、面波波形和大地测量数据,然而针对中国测震台网建设之前发生的历史地震,利用以上方法测定震源机制解比较困难.     

由地震分布丛集性给出断层参数的一种新方法

由于大范围内地质构造的复杂性和介质的非均匀性,发震断层面的几何形态一般十分复杂.如果大地震的破裂过程涉及多个断层的活动,则发震断层并非是单一断层平面,而是多个断层面的组合.利用地震空间位置分布丛集性,即震源点成丛位于断层面附近的假设,结合稳健扩充算法和主成分分析给出一种可以重构活断层网络三维空间结构的新方法.该方法每次从震源点集中处开始,利用假设检验扩充子断层面,并得到多个子断层面.接着按震源点属于最近断层面的准则把各子断层面内的震源点进行竞争,并根据一定假设合并和删除一些子断层面,最后用主成分分析确定每个子断层面参数.于是可根据地震事件目录给出一组矩形区域来描述断层面网络结构,其中每个矩形断层面由其位置、走向和倾角确定.通过计算机模拟发现,新方法可成功地重建模拟地震目录的断层面,最后用于南加州1992年6月28日发生的Landers地震部分余震目录中,得到各个子断层面参数与已知地质破裂或隐伏断层相当一致.     

由余震分布确定大地震子断层及其参数的模糊聚类方法

大地震的破裂过程一般涉及多个断层的活动, 发震断层并非是单一断层平面, 而是由多个断层平面组合而成． 利用成丛小震发生在断层面附近的原则, 假定震源点围绕子断层面中心服从三维正态分布, 使用GK模糊聚类方法结合主成分分析给出了一种可以重构活动断层网络三维空间结构的新方法.该方法首先对全部震源点目录使用GK模糊聚类方法得到它的划分矩阵, 再利用划分矩阵及合适的阈值, 剔除离群震源点, 提取出平面型分布的子类, 最后对每个子类在三维正态分布的假设下确定断层面分布的95%置信矩形断层区域位置、 走向角和倾向角参数.当给定地震目录事件后, 可以给出符合假设的一系列最优断层面区域, 每个子断层由它的中心位置、 长度、 宽度、 走向角和倾角所刻画.为检验新方法的性能, 先进行计算机仿真, 结果显示算法可成功地重建模拟地震目录的断层部分.最后将新方法用于南加州兰德斯(Landers)地震部分余震精确定位数据中, 得到的重建结果与已知的研究结果比较吻合, 说明了新方法的有效性.     

1954年腾格里沙漠北7级地震断层面参数和滑动性质研究

1954年腾格里沙漠北发生7级大震,由于此次地震发生在戈壁深处,风沙作用强烈,震后破坏现象不易保存,给通过地质踏勘研究地震增加了难度。到目前为止,涉及此次地震的发震构造研究内容较少。本研究根据成丛小震发生在大震断层面附近的原则及参考前人给出极震区长轴形态,采用1985—2012年发生在地震破裂区的精定位地震目录,选定了一个长条状研究区域,将模拟退火算法和高斯一牛顿算法结合,给出了利用小震密集程度求解的主震断层面走向、倾角,并确定地震发震断裂的长度、位置。在此基础上考虑区域构造应力参数,给出已求得断层面上的滑动角。最后将反演结果与已有结果做了对照,显示反演结果与已有的结果基本一致,反演到的震源断层位于前人给出的此次地震等震线的最高烈度圈内表明反演结果是真实可信的。     

1954年腾格里沙漠北7级地震断层面参数和滑动性质研究

1954年腾格里沙漠北发生7级大震,由于此次地震发生在戈壁深处,风沙作用强烈,震后破坏现象不易保存,给通过地质踏勘研究地震增加了难度。到目前为止,涉及此次地震的发震构造研究内容较少。本研究根据成丛小震发生在大震断层面附近的原则及参考前人给出极震区长轴形态,采用1985—2012年发生在地震破裂区的精定位地震目录,选定了一个长条状研究区域,将模拟退火算法和高斯一牛顿算法结合,给出了利用小震密集程度求解的主震断层面走向、倾角,并确定地震发震断裂的长度、位置。在此基础上考虑区域构造应力参数,给出已求得断层面上的滑动角。最后将反演结果与已有结果做了对照,显示反演结果与已有的结果基本一致,反演到的震源断层位于前人给出的此次地震等震线的最高烈度圈内表明反演结果是真实可信的。     

利用小震分布和区域应力场确定磁县1830年7.5级强震断层面参数

对邯郸地震台网1984-2008年记录的磁县小地震,作双差定位,然后根据定位结果,对磁县历史强震断层参数作反演计算,求解磁县历史强震断层走向、倾角等特征参数,根据当地应力场来估算磁县历史强震断层的滑动角.     

Fault plane parameters of Sanhe-Pinggu M8 earthquake in 1679 determined using present-day small earthquakes

The great Sanhe-Pinggu M8 earthquake occurred in 1679 was the largest surface rupture event recorded in history in the northern part of North China plain. This study determines the fault geometry of this earthquake by inverting seismological data of present-day moderate-small earthquakes in the focal area. We relocated those earthquakes with the double-difference method. Based on the assumption that clustered small earthquakes often occur in the vicinity of fault plane of large earthquake, and referring to the morphology of the long axis of the isoseismal line obtained by the predecessors, we selected a strip-shaped zone from the relocated earthquake catalog in the period from 1980 to 2009 to invert fault plane parameters of this earthquake. The inversion results are as follows: the strike is 38.23°, the dip angle is 82.54°, the slip angle is -156.08°, the fault length is about 80 km, the lower-boundary depth is about 23 km and the buried depth of upper boundary is about 3 km. This shows that the seismogenic fault is a NNE-trending normal dip-slip fault, southeast wall downward and northwest wall uplift, with the right-lateral strike-slip component. Moreover, the surface rupture zone, intensity distribution of the earthquake and seismic-wave velocity profile in the focal area all verified our study result.     

Comparison and analysis of the stress field in the source region of Tangshan and Lancang earthquake sequences

ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄｉｎｔｈｅｓｏｕｒｃｅｒｅｇｉｏｎｏｆＴａｎｇｓｈａｎａｎｄＬａｎｃａｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓＧｕｉ－ＬｉｎｇＤＩＡＯ；（刁桂苓）Ｌｉ－ＭｉｎＹＵ；（于利民）...     

基于聚类分析的多尺度相似地震快速识别方法及其在汶川地震东北端余震序列分析中的应用

相似地震是具有相似波形记录的一组地震,往往以地震丛集的方式发生.而重复地震是一种特殊的相似地震,一般具有相近的震源机制解和几乎重合的破裂面积.对相似地震特别是重复地震的研究是我们认识断层的结构和变化的重要手段.本文提出了一种基于相似度距离概念和聚类分析技术的相似地震识别方法,可以利用单个台站对其记录到的地震事件进行快速的相似地震和重复地震识别.我们将此方法应用于汶川地震东北端的余震序列,获得了该地区相似地震的分布图像,并对其中存在的重复地震的发震机制进行了讨论分析.     

紫坪铺库区小震产生的库仑应力变化及其与汶川地震的关系

本文选取自2004年8月至2008年5月12日汶川地震发生前,紫坪铺库区发生的2.1 < M_L < 4.0的65次小震,分别计算了历次地震在汶川地震震源处产生的应力扰动量,随后根据不同机构给出的汶川地震震源机制解求取震源区的静态库仑应力改变量,讨论了紫坪铺库区小震与汶川地震的关系.在不同计算参数下,小震震群在汶川震源处产生的静态库仑应力扰动量之和为6±3 Pa,尽管分析认为小震群可能在汶川震源处产生较大的动态应力扰动,约为百帕量级,但均远未达到触发阈值,认为小震群并未直接对汶川地震有触发作用.推测小震群之间相互作用产生连续振动改变了周边区域介质的渗透率及强度,进而可能与汶川地震的发生具有间接关系.

     

乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场

主要对乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场进行分析。 结果表明, 乌鲁木齐地区中等地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主, 地震破裂面与其附近构造走向基本一致, 主压应力P轴方向为NE向或近NS向; 乌鲁木齐地区小地震的震源断错性质表现出一定的区域性, 破裂面以近EW向为主, 主压应力P轴方向近NS向, 兼有部分NE向或者NW向。 显示出小地震的发生既受局部地质构造的影响, 也受区域构造应力场的影响。     

Application of fuzzy clustering method to determining sub-fault planes of earthquake from aftershocks sequence

Earthquake rupture process generally involves several faults activities instead of a single fault. A new method using both fuzzy clustering and principal component analysis makes it possible to reconstruct three dimensional structure of involved faults in earthquake if the aftershocks around the active fault planes distribute uniformly. When seismic events are given, the optimal faults structures can be determined by our new method. Each of sub-fault planes is fully characterized by its central location, length, width, strike and dip. The resolution determines the number of fault segments needed to describe the earthquake catalog. The higher the resolution, the finer the structure of the reconstructed fault segments. The new method successfully reconstructs the fault segments using synthetic earthquake catalogs. By taking the 28 June 1992 Landers earthquake occured in southern California as an example, the reconstructed fault segments are consistent with the faults already known on geological maps or blind faults that appeared quite frequently in longer-term catalogs.     

强震前大小地震比例关系及在地震预报中的应用

针对目前广泛使用的b 值对资料要求较高的缺陷, 利用贝叶斯判别准则, 计算强震前中小地震数比p 值的方法, 计算了西北地区6 级以上地震前中小地震比例的变化情况, 结果表明该值与6 级以上地震有明显的对应关系, 地震一般发生在p 值高值异常区, 说明该方法对西北地区6 级以上地震有一定的预测意义, 同时对p 值的物理意义进行了探讨。     

伽师强震群震源机制与区域应力场特征

利用所搜集新疆地震台网各种短周期Pg 和Pn 波初动方向资料和中国数字地震台网(CDSN)、全球数字地震台网(GDSN)及中亚地区部分资料,计算了新疆阿图什1996年6. 9级和1998年6. 0级地震、伽师1997~ 1998年6次强震,以及M_S≥ 4. 0中小地震震源机制解48个。结合伽师强震群地震时空分布、地震烈度,对该区域应力场进行了探讨。结果表明,该区域应力场主压应力方向为SW-NE向。