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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.
新模式表明地震是随机发生的根据一个模拟圣安德烈斯断层1万年地震活动的新计算机模式来看,该断层上的地震是随机发生的,这就使加州当前的长期地震预报不可靠了。该模式对研究人员用来确定地震断层的哪些地段即将破裂的基本假设提出了异议。断层段并非有规律地积累和释...  相似文献   

3.
本文提出了或许能解释在同一孕震区经常观测到的地震多次发生的模型。这种地震序列或震群可能包含在空间上相距几十公里、在时间上相隔几天至数月的一些事件。本模型考虑了一条埋在弹性半空间内的长垂直走滑断层。断层的强度和一滑动类型(地震或无震)是非均匀的,并受到缓慢增加的周围剪切应力的作用。我们假设,断层面的一部分存在有稳定无震滑动的条件,并伴有非稳定的凹凸体。假设产生该序列中一次地震的凹凸体破裂,引起了远离  相似文献   

4.
南北地震带北段及其两侧断层现今活动性   总被引:6,自引:2,他引:6  
范燕  车兆宏 《地震》2001,21(2):87-93
分析了南北地震带北段及其两侧跨断层流动形变资料,研究了各断裂带的活动水平、动态过程及其与强震的关系。结果表明,南北地震带北段及其两侧现今断层平均垂直活动速率为0.19mm/a,断层活动处于第四纪以来较低水平;区域断层活动增强是强震发生的重要标志之一;强震前断层异常活动存在由外围向震中迁移的特征;南西华山-六盘山断裂带为近年可能发生强烈地震的地区。  相似文献   

5.
唐山地震前的某些地震前兆   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
本文论述了唐山地震前的某些地震前兆现象,并对它们产生的原因进行了讨论。论述的第一种地震前兆现象是唐山地震前的震中迁移。在震前共显示了三条迁移路线,即从阴山西段向唐山的迁移,从辽东向唐山的迁移和沿华夏系构造向唐山的迁移。其迁移路线的交汇区在唐山地区。第二种是唐山大震前沿阴山构造带和华夏系构造带中小地震的成带活动,这两个中小地震活动带的交汇区在唐山地区。文中对震中迁移的原因和大震前中小地震成带状分布的原因以及带状分布的交汇区易于发生大震的原因进行了讨论。文中指出,中小地震的成带活动意味着这些带内地壳中一些地段上断层盘间的粘结力减弱或有流体逸出地表,这对交汇区震源的发震将有促进作用。例如在震源断层盘欲前进的方向上,地壳内如有流体逸出,则有利于断层盘向流体逸出地区前进,从而促使地震发生,在震源断层欲离开的部位上,如岩石粘结力减弱,也有利于断层错动而发震。据此我们把地震前兆分为主动前兆和被动前兆两类,主动前兆是它对震源发震有影响的前兆;被动前兆则仅是震源各组成部分运动的一种后果表现。文中对中国大陆于某些大震前出现的很长的地震成带活动进行了成因分类,一类是地表可见的大断裂带引起的中小地震活动;另一类是玄武岩层和上地幔中大断裂蠕滑对上部花岗岩层中地震的触发。由于玄武岩层和上地幔物质的力学性质近于塑性且相对均匀,所以其内的大断裂较长较直,这可能就是中国大陆内某些地震沿直线分布很长、其间可跨越不同的地质构造单元的原因。  相似文献   

6.
美国地质调查局的地球物理学家斯坦( Ross Stein)在英国出版的最新一期《自然》杂志上发表文章说 ,强烈地震使相邻断层积累了巨大的能量 ,这将导致这些断层更易于坍塌。斯坦说 ,土耳其 1999年发生的两次强烈地震就属于这种称为“压力转移”的多米诺骨效应。这两次强烈地震的震区就位于与北安纳托利亚断层相邻的地区。他说 ,1995年的日本神户地震发生以后 ,日本西南部地区曾经受到这种“压力转移”多米诺骨效应的影响 ,使临近地区的居民受到地震的威胁。他在接受电话采访时说 ,科学家可以对这种效应加以利用 :通过方程式对地震进行量化分析 …  相似文献   

7.
华北地震同日本地震的相关性   总被引:14,自引:0,他引:14       下载免费PDF全文
本文对比了1918-1976年发生的中国华北地震和日本列岛及其附近的较大地震,发现二者有比较好的对应关系。一般是,日本海沟先发生7-8级大地震序列,其后日本海西部发生h≥300公里的深源地震,最后我国华北地区发生M≥6的强烈地震。对1918年以来的十四个活动期进行了统计分析,得到复相关系数R=0.82,能够在很高的显著性水平上通过F检验。日本海沟地震约有30年左右的重复期。从1926年至今,日本海沟地震的活动中心向北漂移了3°-4°,与此同时,我国华北地震活动也以相同速率向北迁移。地震活动在时间和强度上的相关性、震中的相关迁移以及震源机制等方面的事实都表明,我国华北强烈地震可能受日本海沟板块俯冲运动的控制,上地幔中可能存在着某种物质流动的通道。  相似文献   

8.
本文提出了或许能解释在同一孕震区经常观测到的地震多次发生的模型。这种地震序列或震群可能包含在空间上相距几十公里、在时间上相隔几天至数月的一些事件。本模型考虑了一条埋在弹性半空间内的长垂直走滑断层。断层的强度和滑动类型(地震或无震)是非均匀的,并受到缓慢增加的周围剪切应力的作用。我们假设,断层面的一部分存在有稳定无震滑动的条件,并伴有非稳定的凹凸体。假设产生该序列中的一次地震的凹凸体破裂,引起了远离断层、靠近另一凹凸体区域的地震滑动的开始和加速。后一凹凸体可能破裂而产生震级相似的另一次地震的条件,是作为周围应力速率、凹凸体强度、无震滑动的总量以及无震滑动面积的函数研究的。发现无震滑动对第二次地震的提前发生可能起了很显著的作用。  相似文献   

9.
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   

10.
在讨论地震预报之前,我想先概略地谈谈地震是一种什么样的自然现象.否则,便不能很好地理解地震预报的原理.地震在同一地点的重复发生地震是由于应力慢慢积累引起地壳应变并达到无法承受的程度时,产生的一种破坏现象.其破裂的方式多种多样.而地震时是采取以某个断层面为界面向两侧错动的方式的,亦即由于断层错动而引起地震的发生.一般情况下,断层错动是以每秒3公里左右的速度进行的.如果是8级地震,所需要的断层面可长达100—150公里.地震从开始到结束,即到断层形成时为止,往往需要数十秒钟的时间.另一个重要现象是,地震往往发生在曾经发生过地震的老震区.如:  相似文献   

11.
昆仑山口断裂的通道波观测   总被引:2,自引:0,他引:2  
青藏高原位于欧亚板块与印度板块碰撞的结合部位,地震活动十分强烈,近年来多次发生大地震。2001年11月14日青藏高原内部的昆仑山口断裂带西端发生8.1级强烈地震,这是我国大陆近50年来最强烈的一次地震。该地震造成的地表破裂长达300余千米,最大水平错距达5~6m,因此,昆仑山口断裂是观测断层通道波的极好场所。为了进行地震断裂通道波的观测及研究昆仑山口断裂带的几何参数和力学性质,中国地震局地球物理勘探中心于2002年3月下旬~4月中旬在震区布设了一条地震测线,记录到余震800多次。通过昆仑山口断裂带的断层通道波的观测获得了断层通道波的清晰震相,并掌握了断层通道波的运动学特征、频率特征,为城市盲断层的探测提供了可靠的科学方法。  相似文献   

12.
沿新疆可可托海—二台断层采集了断层泥,分析了断层中碎屑和粘土含量的比例。在100—300Mpa围压下测定了断层泥的力学性质,并就它们与断层粘土含量和水含量的关系进行了讨论。 1931年在新疆可可托海—二台断层中部不连续段卡拉先格尔发生了8级强震,沿断层发生了十几米的右旋水平错动。由于新疆气候干旱,人烟稀少,使这个五十多年前发生的地震遗迹得以保存。在新疆地震局的协助下,1984年部分作者沿这条长达200公里的地震断层进行了野外考查,并在一些部位采集了断层泥样品。本文着重提供断层泥的性质以及不同围压下的强度。由于断层泥是断层活动的产物,但又影响断层带的力学性质,故可在分析地震发生条件时参考。  相似文献   

13.
华北地区断层现今活动速率与特征   总被引:15,自引:1,他引:14       下载免费PDF全文
车兆宏  范燕 《地震地质》1999,21(1):69-76
系统分析了华北地区跨断层形变资料,计算了断层活动平均速率,研究了断层活动年变率的动态演化。结果表明,华北地区现今断层活动水平较低,平均速率为0.17mm/a;山西—延怀地区断层活动水平高于华北地区平均水平;山西带及郯庐带北端活动速率呈上升趋势,这与现今及近期的地震活动有密切关系;强烈地震发生前,存在大范围断层活动平均速率的增加;大范围断层活动方式的转折,可能是地震活动分期的重要标志之一  相似文献   

14.
从世界强震分布的规律来看,地震与断层,特别是与活动断层有着密切的关系,例如,我国的鲜水河断裂希,地震活动的频度高、强度亦大。美国的圣安德烈斯断层,在150年内共发生了30次大地震,在2000万年内错动了300余公里。1964年日本新潟7·5级地震,就是从断层的角度,事前被列为大地震危险区内的,因而震前有所准备。  相似文献   

15.
板块构造理论只解释了板块边缘的地震,但没有解释那些发生在大陆内部的地震。而大陆内部的地震多发生在没有预料到的地区。我们以华北地区两千年以来的记录为例揭示板块边界和板内地震的不同。结果表明,大陆内部的大地震在断层系统之间的迁移可延伸至一个很大的区域,甚至没有一个大地震可以在同一断裂带上重复发生两次。然而,这些地震的空间迁移并不是完全没有规律,因为断层系统间地震能量的释放是互补的,表明这些系统之间在力学上是耦合的。我们同时针对大陆内部的地震提出了一个简单的概念模型。在此模型中,大陆内部缓慢的构造负荷被一个复杂交错的断层系统全部吸收,而每条断层在长期休眠后都出现一个短暂的活跃期。由此产生的大地震呈现间歇性与空间迁移性,这与板块边缘的地震所具有的更加规则的时空模型形成鲜明对比。  相似文献   

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本文从部分地球物理资料出发,初步探讨了中国南北地震带北段(贺兰山—六盘山地震带)、中段(天水—武都、文县—川西北地震带)地壳和上地慢的结构特征。 根据对有关资料的分析研究,初步得出中国南北地震带北段、中段深部地震环境的主要特点: 地震带下部的上地幔顶面呈带状隆起:银川地堑地区上地幔顶面带状隆起的轴向呈北北东向;西吉、海原、固原地区呈北西向;天水—武都地区呈近南北向。 强烈地震的断层走向、震中迁移方向与软流圈顶面等深线轴向方向一致。 强烈地震往往发生在深部构造与浅部构造在深部的交汇区,如天水、武都地区。 强烈地震与壳内高导层和上地幔高导层的局部隆起和拗陷有关。 进而尝试性的分析了深部环境与地震孕育发生的关系。最后文章讨论了深部地震环境对中长期地震预报和地震成因研究的意义  相似文献   

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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.  相似文献   

18.
本文初步研究了阿尔金南、北缘断裂带部分地段的几何学特征,结果显示这两条断裂带的主体部分表现出以左旋走滑为主的活动特征,而其东西两端分别存在有由走滑向逆冲转变的转换段。带内断层分布不连续,存在有多组阶距,许多阶区内发育有拉分盆地和推挤型构造。地震多发生于大尺度阶区及其附近。北缘断裂的西段断层形成较早,东段断层形成相对较晚,断层不连续段之间存在强烈的相互趋近作用,易发生失稳而导致地震发生。断层泥石英颗粒的SEM研究表明,在南缘断裂的苏尔巴斯陶—库什哈段,全新世时期有过强烈活动,距今数百年至1000年内曾发生过一次震级约为7.0—7.5级的地震。作者还总结了几种可能代表古地震事件存在的显微动力学特征。  相似文献   

19.
1987年10月洛杉矶市发生的地震揭示出在该市下有一些隐伏断层,若沿该断层线发生更剧烈的运动,会引起对潜在灾害的忧虑。虽然提出过存在这类断层的假设,但只是在人们分析资料时发现,10月1日的地震发生在以前不知道的断层上,而不是发生在人们最初认为的惠蒂尔断层上时,才第一次得到过硬的证据。该发现需要重新评定该地区的地震危  相似文献   

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地震观测与分析表明,大多数强烈地震都发生在大地构造活动地带,特别是构造地震与地质断层有密切的关系。1906年旧金山大地震以来,里德(Reid)利用弹性回跳理论解释了这次地震与断层活动的相互关系。1966年和1970年普雷斯等人发表了地震的粘滑机制,它能说明地震的发生原因,即地震是粘滑断错的一个过程,地震沿着预先存在的活动断层发  相似文献   

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