海城地震前短期宏观前兆的可能机制

依据黄海、渤海及邻近地区的实测地应力结果,探讨了活动断裂的走向与区域最大水平主应力方向的关系。结果表明:如果活动断裂的摩擦系数基本相同,则在构造应力场逐渐增强过程中地区内走向为N52°E和N64°W附近的断层面上的剪应力将首先达到摩擦强度而产生滑动(粘滑或蠕滑);走向为N33°W至N21°E附近的断层则不易滑动。海城地震前的短期宏观前兆可能是在走向有利于滑动的断层面上剪应力较早达到断层的剪切强度(τ_(12)≥τ)而产生蠕滑的结果。     

雅江地震的震源机制解和应力场

利用P波初动求解震源机制解的程序求得雅江6.0级地震的震源机制解,对其可靠程度进行了分类,结合地震序列空间分布和现场宏观考察等烈度线,讨论了地震的破裂面和雅江地区的应力场.分析表明雅江5.0级和6.0级地震具有相同的震源机制解,但其余震的震中分布明显不同,5.0级地震的余震近南北分布,而6.0级地震的余震分布为北42°西.构成共轭破裂.雅江地区的应力场与鲜水河断裂上的应力场相近,主压力轴近东西,而与九龙附近的应力轴有明显的差别.     

研究地震空区及条带附近地震破裂特征方法的误差讨论

较详细地讨论了确定中小地震破裂面方向和环境应力值方法的误差.分析表明,引起破裂方向误差的主要因素是台站包围震中的张角和制作广义方向性函数理论量板的精细程度.若对于θ角(台站和震中的连线与主破裂方向之间的夹角)每隔15°给出一条理论曲线,当台站包围震中张角大于60°时,其误差可小于15°.引起环境应力值τ0相对误差的主要因素是震级误差.若震级误差为0.3,可引起τ0的相对误差为70%.     

2005年11月26日九江—瑞昌Ms5.7、Ms4.8地震的震源机制解与发震构造研究

利用来源于江西区域台网和中国地震台网共6个台的宽频带数字地震记录,采用CAP方法反演了2005年11月26日九江—瑞昌5.7级地震和4.8级强余震的震源机制解,并结合地震序列的精确定位结果和区域地质背景讨论了发震构造.结果显示,5.7级主震的最佳双力偶解为节面Ⅰ走向223°,倾角75°,滑动角144°;节面Ⅱ走向324°,倾角55°,滑动角18°.4.8级强余震的最佳双力偶解为节面Ⅰ走向54°,倾角71°,滑动角-160°;节面Ⅱ走向317°,倾角71°,滑动角-20°,这两次地震的震源机制解不完全一致.地震序列在震中空间分布和震源深度分布上也具有复杂性.5.7级主震发生后,余震活动从SE向NW、从浅部往深部发展,在破裂过程中可能遇到障碍体,触发了4.8级强余震.5.7级主震的发震构造可能为隐伏在瑞昌盆地内的洋鸡山—武山—通江岭NW向断裂,4.8级强余震的发震构造可能为瑞昌盆地西北缘的丁家山—桂林桥—武宁NE向断裂北段.     

基于CAP方法的2013湖北巴东5.1级地震震源机制与发震构造研究

利用湖北与重庆区域台网共9个台的宽频带数字地震记录,采用CAP法(Cut and Paste Method)反演了湖北巴东2013年12月16日MS5.1地震震源机制解,其最佳双力偶解为节面I：走向166°,倾角82°,滑动角41 °;节面Ⅱ：走向69°,倾角49°,滑动角169°;最佳震源深度主要集中分布在5.5 km附近。分析认为此次地震的发震断层为带有逆冲成分的走滑性质断层,主压应力P轴近EW向,主张应力轴近NS向。余震序列主要呈EW分布,少部分呈NS方向分布,较大余震的发震破裂滑动类型以正走滑型的居多,其次为逆倾滑型及逆走滑型。结合7次较大余震的机制解判断,近EW向节面为发震断层。     

近震全波形反演2017年九寨沟M7.0地震序列震源机制解

搜集了四川地震台网的波形资料,采用全波形反演2017年8月8日九寨沟M7.0地震序列震源机制解.反演结果显示,九寨沟主震矩震级为M_W6.36,震源深度为22 km,节面I走向为150°,倾角为80°,滑动角为-20°;节面Ⅱ走向为244°,倾角为70°,滑动角为-169°.余震主要分布在14~22 km深度范围内,震源机制以走滑型为主,其中正断型地震2个,逆冲型地震2个,走滑型地震24个,混合型地震8个.断层面优势方向为SSE向,与塔藏断裂和虎牙断裂走向基本一致,但与塔藏断裂最南段存在明显差异.倾角变化集中在60°~80°,滑动角主要分布在0°附近,表明九寨沟地震序列主要受SSE走向、近似直立的左旋走滑断层控制.P轴优势方位为SEE向,仰角主要分布在30°以内,与区域应力场基本一致.震源区的机制类型和应力状态均存在空间分段差异.本文推测此次九寨沟M7.0地震序列可能发生在虎牙断裂向北延伸的隐伏断裂上,但不排除地震引起了塔藏断裂南段和虎牙断裂以北隐伏断裂同时破裂的可能.     

2002年迪纳利断层地震前后的应力

根据2002年迪纳利断层地震前后的主应力方向及应力变化,采用一种新方法得到了沿该地震破裂的断层在空间上平均的绝对偏应力张量。应力是在沿迪纳利断层在3个区域估计的,其中一个区域还包括苏西特纳冰川断层,一个区域沿托茨昌达断层。估计的地震前分解到地震破裂断层上的空间平均剪切应力约为1MPa到约4MPa。得到的所有这些区域地震后沿断层的剪切应力几乎为零(0±1MPa)。这些结果表明:沿走向数十千米的平均偏应力水平较低,地震时的应力下降较为完全。     

用CAP方法反演2010年6月5日山西阳曲M_S4.6地震震源机制解

利用CAP方法反演了2010年6月5日阳曲MS4.6地震震源机制解,得到震级MW为4.5,节面I走向213°、倾角47°、滑动角-161°,节面II走向109°,倾角76°,滑动角-44°,属于倾滑型;精确定位显示震中处于石岭关隆起区,CAP反演和精定位结果推断本次地震的震源深度为17～20km。震源机制解节面参数与震中附近的山根底断裂和系舟山西麓断裂产状存在差异,这两条断裂不是阳曲地震的发震断裂,由于现场野外地质考察未发现地表断裂,不排除本次地震为隐伏断层活动的结果。     

结构岩体应力状态与驱动力关系的三维有限单元分析

本文叙述一个既有断裂也有软层的三维有限单元数值计算模型,其中断层面倾角为90°或60°,作用力的大小和方向是变化的。特别着重研究中间主应力σ_2对断层端部的最大剪切应力的影响,也注意到软层的存在与否对整个应力状态和变形特征的作用。数值计算结果与现有的室内、室外实验结果非常相似,从而可以用来探讨复杂的地质体在不同边界条件下的应力分布和变化,以此评价地震发生的地质条件,可为中期地震预报提供线索     

云南耿马7.2级地震地表破裂带研究

根据野外考察的实际资料,本文介绍了耿马7.2级地震地表破裂带的展布,结构要素及组合、位移分布等情况。同时依据位错资料对破裂带的应力活动及断裂两盘的运动状态进行了初步分析。认为本次地震发震构造以右旋走滑为主兼具张性,主压应力优势方位为N5°—10°E。断层两盘相对运动的总体方向为N55°W左右,断层运动的滑移角在30°—40°之间     

澄江5.2级地震的震源机制、震源应力场和震源断层

利用地震波资料对澄江5．2级地震序列的震源机制、震源应力场和震源断层作了分析研究。结果表明，整个序列发展中，震源区及附近、构造应力场以南东东方向、水平作用为主的压应力场为主。其次还有南南东向、水平作用为主的压应力场的作用。由序列震源机制解分析，主震发震断层是走向北北东、倾角较陡的断层面，在南南东－南东向，接近水平的压应力场作用下，该断层面具有以左旋走滑为主的错动性质。该断层面是序列的主破裂面。在序列发展过程中，北西西－北西向断层也参与了活动。有的余震，虽然发生在与主破裂面一致或接近的断层面上，但破裂错动的旋性发生了变化，出现了相对主破裂事件的反向错动。极少数余震破裂错动性质呈现以倾向滑动为主的特征。在序列发展过程中，破裂面及其错动性质显地复杂。由于强震的发生，主破裂的错动，使得震源区局部应力场状态错综复杂。     

2021年吴忠—灵武ML3.6震群重新定位及震源机制研究

2021年7月18日—8月7日,宁夏吴忠—灵武地区发生M_L3.6显著震群活动。本文利用多阶段定位方法对该震群进行了重新定位,并根据gCAP方法反演了2021年7月20日灵武M_L3.6地震的震源机制及震源矩心深度,采用Snoke方法计算了震群中3次M_L3.0以上地震的震源机制,测定了同一地震多个震源机制的中心解。结果表明,该震群中最大的地震即7月20日02时40分M_L3.6地震的震源机制为节面Ⅰ走向289°,倾角72°,滑动角?22°,节面Ⅱ走向26°,倾角69°,滑动角?161°,震源矩心深度为12 km,初始破裂深度为12.5 km;7月20日03时15分M_L3.2地震的震源机制为节面Ⅰ走向290°,倾角82°,滑动角?2°,节面Ⅱ走向20°,倾角88°,滑动角?172°,初始破裂深度为11.9 km;7月21日04时55分M_L3.1地震的震源机制为节面Ⅰ走向285°,倾角53°,滑动角2°,节面Ⅱ走向194°,倾角88°,滑动角143°,初始破裂深度为11.6 km,这些地震震源机制的主压应力轴主要为NE向。该震群序列的震源深度主要相对集中在7—15 km之间,其中M_L3.0以上地震的震源深度主要介于11—13 km,震源深度剖面显示震群相对集中的区域由深到浅大体呈现近似于陡立的展布。本文进一步研究发现区域应力场在灵武M_L3.6地震震源机制NNE向节面产生的相对剪应力为0.393,而在NWW向节面产生的相对剪应力为0.945。结合地质构造和已有断层资料初步分析认为,若NNE向的崇兴隐伏断裂为灵武M_L3.6地震的发震断层,则表明崇兴断裂可能是一条断裂薄弱带,地震破裂方式主要为右旋走滑;若NWW向的未知隐伏断裂为发震断层,则表明NWW向断裂可能为该地震在区域应力场下的剪应力相对最大释放节面,其破裂方式为左旋走滑。      

地震不稳定性的一个简单模型

基于断层面强度的非均匀性,将断层面的宏观破裂过程看作是断面局部微元的破裂累积过程,假设断层局部微元强度遵循Weibull概率分布,从统计力学角度推导出了宏观的断层载荷.变形的全过程本构关系.采用一维地震力学模型,以远场位移a为控制变量,用稳定性理论研究了地震不稳定性问题.研究表明,系统刚度比(围岩刚度与断层刚度之比)β是影响地震发生的重要参数,只有当β<1时才会出现地震失稳,且应力突跳发生在平衡路径曲线的位移转向点,并给出了地震过程的3个重要参数(地震后断层半错距、地震应力降和释放的弹性能)的表达式.当β≥1时,不会发生地震,仅是缓慢的断层滑动,属于无震滑动.     

STUDY ON THE SEISMOGENIC FAULT AND DYNAMICS PARAME-TERS OF THE 2014 MS6.6 JINGGU EARTHQUAKE IN YUNNAN

On October 17, 2014, a M_S6.6 earthquake occurred in Jinggu, Yunnan. The epicenter was located in the western branch of Wuliang Mountain, the northwest extension line of Puwen Fault. There are 2 faults in the surrounding area, one is a sinistral strike-slip and the other is the dextral. Two faults have mutual intersection with conjugate joints property to form a checkerboard faulting structure. The structure of the area of the focal region is complex. The present-day tectonic movement is strong, and the aftershock distribution indicates the faulting surface trending NNW. There is no obvious surface rupture related to the known fault in the epicenter, and there is a certain distance from the surface of the Puwen fault zone. Regional seismic activity is strong. In 1941, there were two over magnitude 7.0 earthquakes in the south of the epicenter of Jinggu County and Mengzhe Town. In 1988, two mainshock-aftershock type earthquakes occurred in Canglan-Gengma Counties, the principal stress axes of the whole seismic area is in the direction of NNE. Geological method can be adopted to clarify the distribution of surficial fracture caused by active faults, and high-precision seismic positioning and spatial distribution characteristics of seismic sequences can contribute to understand deep seismogenic faults and geometric features. Thus, we can better analyze the three-dimensional spatial distribution characteristics of seismotectonics and the deep and shallow tectonic relationship. The focal mechanism reveals the property and faulting process to a certain extent, which can help us understand not only the active property of faults, but also the important basis for deep tectonic stress and seismogenic mechanism. In order to study the fault characteristic of the Jinggu earthquake, the stress field characteristics of the source area and the geometric parameters of the fault plane, this paper firstly uses the 15 days aftershock data of the Jingsuo M_S6.6 earthquake, to precisely locate the main shock and aftershock sequences using double-difference location method. The results show that the aftershock sequences have clustering characteristics along the NW direction, with a depth mainly of 5~15km. Based on the precise location, calculations are made to the focal mechanisms of a total of 46 earthquakes including the main shock and aftershocks with M_L ≥ 3.0 of the Jinggu earthquake. The double-couple(DC)component of the focal mechanism of the main shock shows that nodal plane Ⅰ:The strike is 239°, the dip 81°, and the rake -22°; nodal plane Ⅱ, the strike is 333°, the dip 68°, and the rake -170.31°. According to focal mechanism solutions, there are 42 earthquakes with a focal mechanism of strike-slip type, accounting for 91.3%. According to the distribution of the aftershock sequence, it can be inferred that the nodal plane Ⅱ is the seismogenic fault. The obtained focal mechanism is used to invert the stress field in the source region. The distribution of horizontal maximum principal stress orienation is concentrated. The main features of the regional tectonic stress field are under the NNE-SSW compression(P axis)and the NW-SE extension(T axis)and are also affected by NNW direction stress fields in the central region of Yunnan, which indicates that Jinggu earthquake fault, like Gengma earthquake, is a new NW-trending fault which is under domination of large-scale tectonic stress and effected by local tectonic stress environment. In order to define more accurately the occurrence of the fault plane of the Jinggu earthquake, with the precise location results and the stress field in the source region, the global optimal solution of the fault plane parameters and its error are obtained by using both global searching simulated annealing algorithm and local searching Gauss-Newton method. Since the parameters of the fault plane fitting process use the stress parameters obtained by the focal mechanism inversion, the data obtained by the fault plane fitting is more representative of the rupture plane, that is, the strike 332.75°, the dip 89.53°, and the rake -167.12°. The buried depth of the rupture plane is 2.746km, indicating that the source fault has not cut through the surface. Based on the stress field characteristics and the inversion results of the fault plane, it is preliminarily believed that the seismogenic structure of the Jinggu earthquake is a newly generated nearly vertical right-lateral strike-slip fault with normal component. The rupture plane length is about 17.2km, which does not extend to the Puwen fault zone. Jinggu earthquake occurred in Simao-Puer seismic region in the south of Sichuan-Yunnan plate. Its focal mechanism solution is similar to that of the three sub-events of the Gengma earthquake in November 1988. The seismogenic structure of both of them is NW-trending and the principal stress is NE-SW. The rupture plane of the Jinggu main shock(NW direction)is significantly different from the known near NS direction Lancang Fault and the near NE direction Jinggu Fault in the study area. It is preliminarily inferred that the seismogenic structure of this earthquake has a neogenetic feature.     

东昆仑活动断裂带大地震之间的黏弹性应力触发研究

对青藏高原北部东昆仑破裂带大地震之间的应力转移和断层相互作用进行研究. 考虑1937年以来沿此破裂带发生的5个M≥7的地震：1937年M7.5花石峡地震，1963年MS7.1都兰地震，1973年MS7.3玛尼地震，1997年MW7.5玛尼地震和2001年MW7.8可可西里地震，模拟了黏弹性成层介质中地震断层错动产生的应力演化过程，并计算了在后续地震破裂面上产生的库仑破裂应力变化. 结果表明，前面4个地震均造成2001年可可西里地震断层面上库仑破裂应力的增加，并且中地壳和下地壳的黏弹性松弛效应使得库仑破裂应力场随着时间的推移而逐渐加强. 在计算过程中定量估计了可可西里地震发生时前面4个地震同震形变和黏弹性松弛导致可可西里地震破裂面上库仑破裂应力变化之间的比值，发现前3个地震由黏弹性松弛造成的变化远远大于同震形变所造成的变化. 可可西里地震之后应力场的模拟表明东昆仑断层中段的东大滩－西大滩断层段（位于可可西里地震破裂以东及都兰地震以西）的库仑破裂应力显著增加，变化值达0.05～0.1 MPa，预示这一地区地震危险性的增加.     

引潮力对显著地震触发作用与大震关系的机理讨论

初步讨论了引潮力对显著地震触发作用与大震关系的机理。 结果表明, 这一机理是比较复杂的。 地震发生时水平引潮力方位与地震断层面走向接近, 可能增加断层面上的剪应力, 有利于地震的发生; 水平引潮力方位与地震主张应力轴T轴接近, 可能减小断层面上的正应力, 从而减小断层面上的摩擦力, 也会有利于地震的发生。 所讨论的3个震例中有2个共同点: 其一为大震前显著地震发生时水平引潮力方位相互比较接近; 其二为显著地震破裂面走向和大震破裂面走向基本一致。     

则木河断裂带大箐断层枢纽运动的有限元数值模拟研究

变形局部化问题和地震成核问题,是构造变形机制与大地震研究中极其重要的问题.对走滑断裂的运动和走滑型地震而言,断裂枢纽运动是断裂带上变形局部化和地震成核孕育的条件,认识这一运动过程和机制是了解走滑断裂上地震孕育、发生机制的关键之一.本文在前人工作的基础上,以则木河左旋走滑断裂大箐断层为例,测量了大箐断层大箐梁子断头沟台地-五道箐盆地之间的构造和地貌变形,揭示了大箐走滑断层枢纽运动构造和地貌四象限分布的特点,并且在定量分析其枢纽运动的基础上,利用数值模拟方法,模拟了断裂的枢纽运动,结果表明,走滑断裂的枢纽运动表现出典型的掀斜特征,随着断层面倾角的减小,枢纽运动程度加深;随着断层面闭锁区面积的增大,枢纽运动明显受阻;发现在闭锁区及其附近存在一个应力集中区使得应力由外向内一直处于积累状态,反映了地震的成核过程.     

2015年尼泊尔M_S8.1强震对中国大陆静态应力触发影响的初探

本研究基于地震危险性分析中地震重复原则和构造外推原则,以及一段时期内活动断裂上发生地震机制是相似或相近的假设,利用中国已发生的震级为MS5.0以上的地震震源机制解,将其中的一个节面视为实际地质断层参数和静态应力触发计算中的接收断层面,计算了2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震对中国大陆地区的静态应力触发情况.研究结果表明:2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震,触发了其后续的2次强余震的发生;本次地震对中国大陆产生的应力变化量值很小,其产生的应力加载主要集中在其邻近的西藏和新疆地区的部分断层上,而其余地区的断层则主要受到了应力卸载作用.     

断层地震孕育和发生的不稳定性模型

在以前的工作中,考虑直立走滑型断层地震,假设断层面微元破裂强度遵循Weibull概率分布,由细观力学方法推导出断层面的宏观本构关系是一个非线性函数,表现为弹性-软化塑性特征,在此基础上用稳定性理论研究了地震稳定性问题.而实际断层大多是倾斜的,为此,本文首先建立了由围岩和倾斜断层构成的平面地震力学模型,采用宏观的断层载荷-变形的全过程曲线,详细讨论了倾斜断层地震的不稳定性问题.结果表明,远场一旦施加位移,断层也同时错动,这可能与实际情况不符合.为了更好的模拟断层的初始能量累计过程,进一步对断层本构模型进行改进.考虑断层面破裂强度,采用Coulomb破裂准则,则断层表现为刚塑性本构关系,只有当断层面剪应力达到一个临界值时,断层才开始错动.研究表明,对于倾斜断层地震,与直立走滑型断层地震一样,系统刚度比β（围岩切线刚度与断层刚度最大值之比）是决定地震失稳的重要参数,只有当β<1时才会出现地震失稳,且伴随应力突跳和围岩应变能释放.当β≥1时,仅仅是断层无震滑动,不会发生地震.在远场应施以位移形式边界条件,以致地震失稳发生在平衡路径的位移转向点并伴有应力突跳.     

潮汐应力与大震关系研究

选用1976—2009年全球震源深度小于70 km, M_W≥7.0的地震为研究对象, 利用震源机制解资料, 对每个地震的发震断层面进行了判断, 得到233个地震的发震断层面解。 据此, 本文讨论了发震时断层面上的地球固体潮汐剪应力方向与滑动方向的关系以及潮汐正应力在发震时所处的相位, 发震时断层面的库仑应力值。 结果表明, 当潮汐剪应力方向与滑动方向一致时触发作用最为明显, 逆断层地震与潮汐的关系最为密切; 而当潮汐剪应力方向与滑动方向相反时, 地震较少发生。