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1.
青藏高原东北缘地震时空迁移的有限元数值模拟   总被引:6,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
孙云强  罗纲 《地球物理学报》2018,61(6):2246-2264
地震在大陆内部断层系统中的时空迁移和丛集的基本力学机制一直是地球科学家关注的重要问题.青藏高原东北缘地震活动频繁,其地震时空迁移和地震丛集现象显著,是研究这个问题的重要区域.我们建立了一个三维黏弹塑性有限元模型,模拟了青藏高原东北缘主要活动断层系统的地震循环和地震时空迁移;计算了断层系统的应力演化;并探讨了断层之间的相互作用及地震时空迁移和地震丛集的原因.模拟结果显示断层之间的相互作用通过增加或降低断层上的库仑应力,加速或延缓了地震发生,使得区域地震可以在短时间内集中发生,从而形成地震丛集;另外,区域经过多个地震循环的长期演化,一些孕震断层上的应力状态恰好都达到屈服的临界状态附近,从而也可以导致这些断层上的地震在短期内集中发生,因此产生地震丛集和地震迁移.我们发现当区域经历地震丛集之后,该区域的应力大大释放,区域进入地震平静期;随着构造加载的持续,区域应力逐渐恢复,为下一次地震丛集或地震序列累积应力和能量;上述过程可以重复发生.因此地震丛集期与平静期交替出现.我们还统计了各个断层的大地震相互迁移的模拟结果,结果显示青藏高原东北缘下一次大地震有很大的概率会发生在海原断层上.  相似文献   

2.
板块构造学说的最有力的特征之一,是已知的板块运动让我们对板块边界未来大地震的发震位置和平均复发间隔有更清晰的认识。然而,板块构造学说却不能预测板块内的地震何时何地发生,因为理想的板块内部是不会变形的。因此,板块内部的地震风险评估过于依靠如下假设:从有限的历史记录中得到的小地震发震位置能够反映出连续变形的地区,而变形将诱发未来大地震[1]。然而,本文将要说明的是,最近许多这样的小地震很可能是几百年前发生过的大地震的余震。文中将给出一个简单的模型,并由此模型得出:余震序列的长度和断层加载速率呈反比关系。发生在缓慢变形的大陆内部的余震序列,其持续时间与在快速加载的板块边界所观测到的典型的10年尺度余震序列相比要长得多。因为这些预测与观测结果相符,所以将大陆内部地震看作稳态地震活动的一般做法高估了目前地震活跃地区的地震危险性,而低估了其他地区的地震风险。  相似文献   

3.
大陆内的长余震序列和对地震危险性评估的意义   总被引:3,自引:0,他引:3  
板块构造学说最强大的特点之一,是通过已知的板块运动可以了解板块边界未来大地震的地点和平均复发间隔。然而板块构造学却不能探知板块之内何时何处发生地震,因为理想的板块内部不发生形变。因此,在板块内部,进行地震危险性评估主要依靠的假设是,短期历史记录给出的小地震的位置反映出连续形变从而引发未来大地震(Shed—locketal,2000)。然而在此我们提出,最近的这些地震有许多可能是数百年前大地震的余震。我们提出一简单模型可预测:余震序列的长度和断层应力加载的速.率成反比。  相似文献   

4.
本文研究了日本内陆及其外围海域发生大地震后的地震活动迁移现象。在所研究的6个震例中,一个共同的特点是,地震活动的迁移总是沿着地壳内的活动地质构造带发生。有时可以根据地震活动的迁移来进一步确定活动构造带的存在。把板块边缘地区的地震活动类比为沿着力学偶合平面迁移和扩散,我们可以认为,岛上的活动构造带对应着地壳块体的力学相互作用边界。地震迁移的形式可能不只一种。在我们所研究的震例中发现了以下特征:地震迁移速度约为几km/年;大地震震源区之间存在着地震空区;在每一条地震带上有一定的地震活动周期。地震迁移的一种可能机制是:由于地壳块体的相对运动,在其边界上的凹凸不平区造成了构造应力集中,这些凹凸不平区相继地发生破裂,形成了地震迁移。  相似文献   

5.
震级与破裂尺度的关系描述了断层破裂的长度、宽度和面积随地震震级变化的特征。地震危险性模型中需要这些参数,以便将模型地震拟合到断层上,并确定地震动预测方程所需的地震破裂距离。我们收集了中国大陆及邻区91次地震的震级和破裂参数,以研究中国大陆震级—破裂尺度关系,并发现由不同方法得到的地下破裂长度(RLD)与震级关系不存在系统性偏差。我们使用广义正交回归法给出了地下破裂长度与震级和破裂宽度之间的关系,然后推导出破裂面积与震级之间的关系式。如果不考虑中国东部1900年以前的5次大地震,则我们的关系式与使用全球数据给出的结果统计上无差异。但是,如果考虑这5次大地震,中国东部大型走滑地震的震级—破裂长度尺度关系计算出的破裂长度比中国西部和世界其他板块边界相同震级地震的要短。  相似文献   

6.
中国大陆强震活动与其周缘强震活动的相关性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
板块内部的应力主要来自于相邻板块的挤压,因而,我国大陆板块内部的地震活动与周围几大板块的运动紧密相关。板块边缘的强震活动是板块运动的明显标志。本文研究了板块边缘强震活动与大陆内部强震活动在时间、空间和强度上的相关性。从中总结出估计大陆内部地震形势的方法和指标,并且运用这些指标对我国大陆未来的地震形势作出了具体的推测。  相似文献   

7.
内陆地震     
内陆地震在世界各地,地震并不是均匀地发生的。大多数地震发生在相互作用的板块的边缘,如发散带(洋中脊、裂谷)、汇聚带(岛弧)、走向滑动带(转换断层)、碰撞带(褶皱山脉和走滑断层),这就是板间地震。但是地震不全是发生在板块之间,它也发生在板块内部。发生于...  相似文献   

8.
正中国大陆的强震活动与印度板块、太平洋板块、菲律宾板块和欧亚大陆相互作用的构造背景密切相关。在这样的构造背景下,板块相互作用边界的动力学变化对中国大陆内部强震的时空分布同样有重要影响。历史上,1900年以来喜马拉雅造山带发生8级以上地震4次,这些大地震对板块边界动力学变化具有重要贡献,对中国大陆西部地震活动影响显著。以最  相似文献   

9.
我国大陆,特别是西部及其邻区,地震活动频繁,历史上发生过多次8级以上的大地震(图1)。大地震活动区如同一个三角形楔子延伸到大陆内部如此之远,强度如此之大,是世界上独有的。造成这个奇特现象的原因,主要是由于印度洋板块与欧亚板块相顶撞而成的。並且这种顶撞至今还影响着我国大陆,尤其是对我国西部地震活动的影响起着最为重要的作用。  相似文献   

10.
青藏高原东北缘是青藏高原隆升、生长及变形前缘.区域地震活动频繁,且地震在其主要断层带之间时空迁移.为了研究区域大地震在主要断层带之间的迁移规律与概率,以及主要断层带大地震破裂的时空分布特征,本文建立了青藏高原东北缘地区的三维黏弹塑性有限元模型,模拟了区域断层系统的地震循环,得到了人工合成的万年时间尺度的地震目录.根据模拟的地震目录,并结合古地震数据,计算分析了大地震(MW≥7)在研究区各个主要断层带之间的迁移概率,探讨了黏度、高程、统计时间长度等因素对大地震在各主要断层带之间的迁移概率和大地震在各主要断层带上的发生概率的影响,并且初步调查了海原断层带和香山天景山断层带的大地震破裂时空分布特征.研究结果显示:继区域最近两次大地震(1920年海原断层带上的M8.5海原大地震和1927年香山天景山断层带上的M8古浪大地震)之后,下一次大地震(MW≥7)发生在海原断层上的概率最大,约为51%~81%;其次是在香山天景山断层上,概率约为9%~37%.模型结果显示,不同的青藏高原中下地壳上地幔黏度大小,对大地震在各个断层带之间的迁移规律和迁移概率的影响较小;而研究区的高程载荷对地震迁移则有显著的影响:高程载荷易于使得海原断层地震活动减弱及香山天景山断层的地震活动增强.研究结果也显示了青藏高原东北缘地区主要断层带的地震活动与断层滑动速率分布的分段性显著;大地震在断层带上的破裂位置并不固定,呈现不均匀性;并暗示了断层几何形状对地震活动、断层滑动速率分布与大地震破裂位置的控制作用.  相似文献   

11.
我国大陆及其邻区现代构造滑移线—地震活动格架   总被引:1,自引:0,他引:1  
我国大陆及其邻区地震活动带的空间展布似乎符合对数螺线的空间图象,而且呈现有规则的空间“网络”结构,可根据弹性力学理论,运用印度板块与欧亚板块相碰撞,在喜马拉雅弧产生强大的板块边界作用力在中国大陆及其邻区的广泛分布来解释。这些对数螺线正是在这种统一应力作用下,形成的构造滑移线,即最大剪应力和剪应变集中区带。可以认为,主要地震活动区、带和现代构造运动的发生、发展都与这些构造滑移线及这些构造滑移线所形成的大大小小的菱形断块相互作用有关。强烈地震不但往往发生在构造滑移线上(或附近),尤其是它们的交汇部位,而且顺滑移线迁移和在不同滑移线之间跳迁和呼应。我国大陆及其邻区地震活动的主要特征以及前兆敏感点似乎都可由上述观点得到解释,并由此观点出发可对潜在震源区、带提出一种新的预测途径和方法。  相似文献   

12.
本文在地震地质调查的基础上,对鲜水河断裂带上朱倭、炉霍和道李三个M>6.5级地震的序列,结合全区4.0级以上地震分布和应力场调整关系,用平面应变问题的有限单元方法,采用降低震源区断层摩擦系数、保留断层错距(考虑地震之间相互影响又作了一些改正)等方法进行了计算。文中考虑了两种应力和位移边界条件,这些条件分别反映印度板块、太平洋板块和菲律宾海板块对本区的作用。并从大地震沿带迁移与应力场调整关系中对未来地震的蕴党以及三要素进行了讨论。实验认为: 1.鲜水河断裂带应力场调整与大地震沿带迁移活动,主要是断裂带以东区域在东部板块的推动下,向北西西方向运动与印度板块强制性限制下二者联合作用的结果。 2。三个大地震后应力场调整表明,该带未来强震危险区向南东段转移,有可能在韩宁一康定一带,以乾宁危险性较大。  相似文献   

13.
纵观全球中强地震的空间分布,除一系列的洋脊、裂谷、海沟、转换断层和大陆内部的古板块边缘等大型构造活动带被清晰地勾画和显示外,在亚洲大陆东部地区相对密集的地震还清楚地勾画了一个面状的三角形区域。自1898年以来,该区域记录到的6级及以上地震占  相似文献   

14.
大陆地震     
1.引言从地质学的观点出发,地震与地壳不同深度岩层中由构造运动产生的应力积累、脉冲式地释放有关。新的全球构造学现在已成为地震成因广泛流传的学说:地震发生在巨大岩石层板块相互碰撞的边缘。碰撞产生了地震,其震源位于地球深部。但是也有不少破坏性地震根本没有发生在板块边缘,而是在它们的后方部位,其震源并不深。从板块构造的角度来说,这类地震有些不合理。然而,这真的是不合理吗?大陆内部的震源并非与板块的漂移有关,而是与大陆地壳所特有的结构和发展过程有关。  相似文献   

15.
本文详细分析了1979年美国加利福尼亚凯奥蒂湖地震序列在时间和空间之中发展的非常有序的过程.对凯奥蒂湖地震序列,在三种情况下分别做出34次地震的断层面解.分析了美国地质调查局观测报告中地震初动的可信性.论证了伯克利加利福尼亚大学的地壳模型与美国地质调查局的地壳模型对于求断层面解的等效性.与唐山地震序列相比,凯奥蒂湖地震序列表现出4个主要特点:1.震中分布呈规则的狭长条带,与断层的关系密切;2.断层面解中出现的矛盾初动少;3.断层面解之间的一致性好;4.断层面解随时间没有明显的变化.这些都表明,凯奥蒂湖地震序列比唐山地震序列特征简单,前者基本上是沿卡拉维拉斯断层发生的面破裂,而后者却是在一定震源区中发生的体破裂.唐山地震序列的特征在中国大陆是有代表性的.若凯奥蒂湖地震序列的这些特点,在加州也具有代表性,则这两个地震序列的差别,可以作为美国加州地震比中国大陆地震发生环境和发生过程都简单的一个证据.  相似文献   

16.
本文详细分析了1979年美国加利福尼亚凯奥蒂湖地震序列在时间和空间之中发展的非常有序的过程.对凯奥蒂湖地震序列,在三种情况下分别做出34次地震的断层面解.分析了美国地质调查局观测报告中地震初动的可信性.论证了伯克利加利福尼亚大学的地壳模型与美国地质调查局的地壳模型对于求断层面解的等效性.与唐山地震序列相比,凯奥蒂湖地震序列表现出4个主要特点:1.震中分布呈规则的狭长条带,与断层的关系密切;2.断层面解中出现的矛盾初动少;3.断层面解之间的一致性好;4.断层面解随时间没有明显的变化.这些都表明,凯奥蒂湖地震序列比唐山地震序列特征简单,前者基本上是沿卡拉维拉斯断层发生的面破裂,而后者却是在一定震源区中发生的体破裂.唐山地震序列的特征在中国大陆是有代表性的.若凯奥蒂湖地震序列的这些特点,在加州也具有代表性,则这两个地震序列的差别,可以作为美国加州地震比中国大陆地震发生环境和发生过程都简单的一个证据.  相似文献   

17.
美国《地震情报通报》1979年第11卷3期刊载署名文章,题为《对大陆内部地震活动性的理解》,摘译如下:有关板块构造的理论假设认为板块内部不会发生任何形变。而当我们考虑真正发生在远离实际板块交界处大的和破坏性历史地震时,这种假设似乎不能成立。美国有关这类的震例甚多。然而这些板内事件不仅仅局限在美国,而且还发生在印度半岛、西非、南非、澳大利亚和几个远离板块边缘的海洋地区。反之,在  相似文献   

18.
南加州经历了发生在垂直右旋以走滑占优势的圣安德烈斯断层系统上的地震,以及发生在一个由逆断层、斜滑断层、左旋断层和其他类型断层组成的次级断层系统上的地震。应用模式识别和聚类分析的方法来分析1915~1994年间M≥5.5的地震目录。我们用模式识别来找出一组能够表示上述两个系统各自特征并能够区分它们的特性。模式识别和聚类分析这两种方法都表明,当地震活动的两种体系中的任何一种成为主要形式时,则进入了地震释放期。近20年来,次级系统成为活跃的系统,板块在运动方向上的微小变化可能会解释这一现象。在圣安德烈斯系统上的地震释放之前,大盆地或加州湾地区发生了一系列的地震活动。这些事件大致上表明了大盆地地区的扩张和加州湾地区转换断层的扩展和滑动。  相似文献   

19.
居住在构造板块边缘附近的人都面临随时被破坏性地震夺去生命这一尽人皆知的严峻现实。相反,居住在大陆板块内部的人则不把地震看成是他们生命和财产的严重威胁。可是,1989年12月发生在加拿大北部昂加瓦的地震却提醒人们:地震是不可预测的,尤其那些发生在构造板块内部的地震更是如此。昂加瓦地震是世界历史上第10个产生有文字记载地表破裂  相似文献   

20.
据2012年2月17日发表在《科学》杂志上的一篇研究论文报道,纽约州立大学石溪分校的研究人员设计出了一种数值模型,有助于解释地震与引发地震的强应力之间的联系.这一研究成果将对地震长期预报产生深远的影响. 纽约州立大学石溪分校地球科学系教授Holt博士和Ghosh博士,使用他们的模型来解释作用于地球构造板块的应力.根据他们所撰写的"全球动力学模型用于板块运动及其驱动力模拟"的研究论文,这些引发地震的应力不仅存在于地震频发的板块边界,而且也发生在板块内部,尽管目前对于板块内部的应力了解甚少.  相似文献   

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