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1.
《地球物理学报》2020,(9)
前震是地震前兆观测中的一个重要物理量,前震的研究对地震预测的发展尤为重要,前震序列的典型特征包括加速发生的小震与古登堡-里克特定律(Gutenberg-Richter Law)中的b值变小.本文在Dieterich提出的地震发生率模型的基础上,探讨前震发生的力学成因机制及前震-主震-余震时域演化特征.模型分析结果表明,前震震源区断层及其断层周边剪应力加载速率的变化可能是前震发生及地震发生率变化的一个关键原因.由于前震震源区次级断层之间剪应力加载速率受来自主震成核过程中断层自加速滑移的影响升高,从而可导致这些次级断裂的加速失稳,即加速前震的发生.当震源区内由前震所产生的静态应力扰动不可忽略时,应力扰动和主震成核的共同作用也可对后续前震发生率产生影响.当正向应力扰动出现时,后续的前震序列的地震发生率会出现陡增,随后其地震发生率逐渐下降.而当负向应力扰动出现时,地震发生率会出现陡降,然后再次逐渐上升.基于Kostrov模型,本文得到了剪应力加载速率与古登堡-里克特定律中b值的关系式,结果表明前震序列中b值的减小与前震区内的剪应力加载速率的上升有关. 相似文献
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介绍了当前国内外前震研究领域的一些进展。 对比了不同前震定义条件下前震序列的共性特征, 对几种主要的前震机理及主要的前震识别方法进行了简要综述, 对其特点及存在的问题进行了评述和讨论。 前震指主震之前在主震断层面上、 紧邻主震破裂起始点发生的小地震。 主震发生之前的一系列前震活动构成前震序列。 在不同的前震定义条件下, 具有“直接前震”的震例比例从10%至40%不等。 理论上前震可用级联应力触发或预滑动模型进行解释。 前震空间上主要集中分布在距离主震10~75 km范围内, 但其时间分布形式复杂, 大多发生在主震前1~2天, 部分前震序列的地震活动率显示明显的加速特征, 但许多前震序列单独来看却往往显示主-余型序列的衰减特征。 序列地震震源机制一致、 序列b值偏低是前震序列最突出的特征。 前震的发生与主震破裂形式和构造环境似有一定关系, 在有限的前震震例中, 逆冲型主震似乎具有相对较多的前震。 部分震例的研究结果显示, 随主震的临近, 前震震源深度有逐渐下迁的特点。 到目前为止, 震前很难判定一次地震或一个地震序列是否为前震或前震序列, 所使用的前震识别主要有基于统计类比的方法、 基于震源机制一致及衍生的相关方法以及基于对地震成核过程精细检测的方法。 从现有不多的震例研究结果来看, 尽管地震时空丛集和震源机制高度一致是前震序列的最显著特征, 但却不是判定前震序列的充分条件。 由于成核的破裂扩展速度和滑动位移有随时间较快增大的趋势, 因而基于对地震成核过程精细检测的方法有望在前震识别中发挥更为重要的作用, 但需更多震例进行验证。 相似文献
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2001年MS8.1昆仑山口西地震和2008年MS8.0汶川地震发生在同一构造单元,但其余震序列无论在个数、空间分布,还是持续时间上都表现了显著的差别.余震通常由主震区域内背景场地震活动性受到的扰动所引起,这样的扰动则来自于主震造成的应力场状态的变化.本文从滑移速率和状态相依赖的摩擦定律(Rate- and State-Dependent Friction Law)出发,结合区域主震前后的地震活动性资料,定量地估算了这两个大地震后余震序列可能的持续时间,并对不同模型所得的结果进行了比较和对比.结果表明,汶川地震余震持续时间约为昆仑山口西地震余震持续时间的20倍,这是由于昆仑山口西地震和汶川地震余震序列的个数和持续时间不仅与地震成核过程的状态变化有关,还与作用在断层面上的正应力 σN 和剪应力加载速率 τ· 的大小有关.主震前后剪应力速率 τ· 的差别导致了在相同大小应力扰动ΔCFS之后的余震的活动性变化率的明显不同,导致了所触发的余震的个数和余震序列的持续时间的巨大差别.通过对昆仑山口西地震和汶川地震余震序列的时空分布特征和持续时间的定量化认识,可以为地震灾害定量评估提供合理和有益的物理参数. 相似文献
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余震触发机制的Dieterich解析模型被广泛应用于区域地震活动性的定量分析以及依赖时间的概率地震预测模型的建立等方面. 基于滑移速率和状态相依赖的摩擦定律和弹簧-滑块模型, 从Dieterich断层滑移速率方程出发, 给出了静态应力扰动下触发地震的时钟提前或推后的近似解, 从而明确地阐明了触发地震的产生机制与断层的演化过程密切相关, 并与传统位错模型下库仑应力扰动时间提前或推后量作了比较. 采用对数线性拟合方法求得了汶川MW7.9主震后余震序列持续时间, 符合Dieterich理论结果. 以汶川余震序列为例, 给出了两种不同的应力扰动模式在该余震序列中的应用. 结果表明, 经典Dieterich扰动解无法给出主震发生后即时余震数量的异常增加, 而考虑主震前后剪应力速率变化的Dieterich分段解则可反映出余震发生率及个数随时间的演化特征. 相似文献
5.
余震触发机制的Dieterich解析模型被广泛应用于区域地震活动性的定量分析以及依赖时间的概率地震预测模型的建立等方面.基于滑移速率和状态相依赖的摩擦定律和弹簧-滑块模型,从Dieterich断层滑移速率方程出发,给出了静态应力扰动下触发地震的时钟提前或推后的近似解,从而明确地阐明了触发地震的产生机制与断层的演化过程密切相关,并与传统位错模型下库仑应力扰动时间提前或推后量作了比较.采用对数线性拟合方法求得了汶川Mw7.9主震后余震序列持续时间,符合Dieterich理论结果.以汶川余震序列为例,给出了两种不同的应力扰动模式在该余震序列中的应用.结果表明,经典Dieterich扰动解无法给出主震发生后即时余震数量的异常增加,而考虑主震前后剪应力速率变化的Dieterich分段解则可反映出余震发生率及个数随时间的演化特征. 相似文献
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前震研究进展综述 总被引：1，自引：0，他引：1
简要介绍了当前国内外前震研究领域的一些进展。对比了不同前震定义条件下前震序列的共性特征,对几种主要的前震机理及主要的前震识别方法进行了简要综述,对其特点及存在的问题进行了评述和讨论。前震指主震之前在主震断层面上、紧邻主震破裂起始点发生的小地震。主震发生之前的一系列前震活动构成前震序列。在不同的前震定义条件下,具有“直接前震”的震例比例从10%至40%不等。理论上前震可用级联应力触发或预滑动模型进行解释。前震空间上主要集中分布在距离主震10~75km范围内,但其时间分布形式非常复杂,大多发生在主震前1~2天,部分前震序列的地震活动率显示明显的加速特征,但许多前震序列单独来看却往往显示主-余型序列的衰减特征。序列地震震源机制一致、序列b值偏低是前震序列最突出的特征。前震的发生与主震破裂形式和构造环境似有一定关系,在有限的前震震例中,逆冲型主震似乎具有相对更多的前震。部分震例的研究结果显示,随主震的临近,前震震源深度有逐渐下迁的特点。到目前为止,震前很难判定一次地震或一个地震序列是否前震或前震序列,所使用的前震识别主要有基于统计类比的方法、基于震源机制一致及衍生的相关方法以及基于对地震成核过程精细检测的方法。从现有不多的震例研究结果来看,尽管地震时空丛集和震源机制高度一致是前震序列的最显著特征,但却不是判定前震序列的充分条件。由于成核的破裂扩展速度和滑动位移有随时间较快增大的趋势,因而基于对地震成核过程精细检测的方法有望在前震识别中发挥更为重要的作用,但需更多震例进行验证。 相似文献
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基于单自由度弹簧-滑块模型,滑移速率和状态相依赖的摩擦关系可用于对断层内部地震成核和断层失稳过程的定量化描述.Dieterich(1994)余震触发理论模型首次给出中强震后区域应力场受到静态应力扰动后所导致的区域地震活动性的时空变化特征,近期研究也表明Dieterich理论模型可进一步推广至依赖时间的地震预测模型的建立.本文从简单直观的断层群体化概念模型出发,推导出了包括静态剪应力和正应力扰动作用下广义Dieterich解.同Dieterich经典解相比,广义Coulomb应力变化:ΔCFFG=Δτ－(μ0－α)Δσ取代了Dieterich方程中原有的剪切应力扰动Δτ.从而表明余震发生率R同作用于断层上的正应力的变化(扰动)有着密切的相关性.进一步,我们讨论了传统Coulomb应力变化(扰动)模型在地震预测过程中可能存在的局限性.以1976年MS7.8唐山大地震的主余震序列为例,采用本文中得到的结果,并结合视时窗分段方法,拟合了该地区地震活动性的时间演化过程.结果表明,除Coulomb应力变化(扰动)的影响外,主震前后加载于断层上的剪应力速率变化可对早期余震发生率产生很大影响. 相似文献
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基于速率—状态依赖性摩擦滑动定律,建立断层黏滑模型,采用阶跃形式的应力扰动加载于断层模型上,利用Runge-Kutta数值积分方法,主要分析了应力扰动值的正负、大小和加载时间t0对断层滑移时间的影响。结果发现,当库伦破裂应力为常数,不论是正应力起主导作用还是剪应力起主导作用,对后续断层的作用几乎一样。静态应力扰动作用下断层的成核周期会发生提前或者延后,具体表现为:当库伦应力为正时引起断层的成核时间提前,且提前量小于原有周期值;库伦应力为负时引起时间延迟,且延迟时间不受原有成核周期限制。库伦应力扰动的幅值越大,引起的滑移时间改变量越大。成核时间提前量与应力扰动的加载时间有关,在前期施加同样大小的应力扰动,时间提前量呈现随加载时间增加而增加的趋势。 相似文献
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我们研究了1975年2月4日海城地震(M=7.3)前震的定位及其辐射图象.用六个区域台的到时,相对于一次参考地震,将前震及主震进行了定位.这组前震开始相互很接近,然后随时间及其分布有一定的延伸.最大前震前,前震均位于直径约两公里的小体积内,而在最大前震后,其活动则向北西和南东方向扩展,形成六公里长的在北西方向上伸展的分布带.初动及 P 波 S 波振幅比表明,在前震系列中有两种不同的断裂机制.我们推测这两种辐射图象可能和前震处于分布带的不同部位有关.可能主震震源不处于前震震源所决定的断层上,而是位于这组前震南面6公里、且较这组前震浅几公里处.我们认为,在垂直于主震破裂面及前震分布带走向的方向上,前震和主震相距这么大的距离,可能是由于主震时产生滑动的断层是以雁行排列的.分析了在前震期间断层上滑动所引起的应力变化,认为由前震引起的主震断层上剪应力的增加是很小的.因之由前震直接触发主震的可能性不大. 相似文献
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系统梳理2020年4月1日四川石渠5.6级地震震前地震活动异常特征、地球物理观测异常以及区域构造情况,结果如下:①地震活动:石渠5.6级地震震中区域属于历史弱震区,震前出现前兆震群,也是其前震活动;②地球物理观测:出现8项异常,其中形变5项,电磁3项,且电磁异常对于该地震具有预测意义;③综合方法:地震发生前,震中附近存在Wq值异常。石渠5.6级地震发生在五道梁—长沙贡玛断裂带上,震源机制解显示为走滑型破裂。该序列类型为前震—主震—余震型,主震前存在明显的前震活动,余震较为丰富,序列活动呈阶段性衰减特征。综合分析认为,对于历史弱震区,可以通过分析地球物理观测异常和地震活跃时段的b值,为区域地震危险性评估提供依据,同时可利用地震序列参数h值和b值,对震后余震水平进行有效评估。 相似文献
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Using the match-and-locate method to characterize foreshocks of the July 2019 MW6.4 Ridgecrest,California earthquake 
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下载免费PDF全文 The July 2019 MW6.4 Ridgecrest, California earthquake and its distinct foreshocks were well recorded by local and regional stations, providing a great opportunity to characterize its foreshocks and investigate the nucleation mechanisms of the mainshock. In this study, we utilized the match-and-locate (M&L) method to build a high-precision foreshock catalog for this MW6.4 earthquake. Compared with the sequential location methods (matched-filter + cross-correlation-based hypoDD), our new catalog contains more events with higher location accuracy. The MW6.4 mainshock was preceded by 40 foreshocks within ～2 h (on July 4, 2019 from 15:35:29 to 17:32:52, UTC). Their spatiotemporal distribution revealed a complex seismogenic structure consisting of multiple fault strands, which were connected as a throughgoing fault by later foreshocks and eventually accommodated the 2019 MW6.4 mainshock. To better understand the nucleation mechanism, we determined the rupture dimension of the largest ML4.0 foreshock by calculating its initial rupture and centroid points using the M&L method. By estimating Coulomb stress change we suggested that the majority of foreshocks following the ML4.0 event and MW6.4 mainshock occurred within regions of increasing Coulomb stress, indicating that they were triggered by stress transfer. The nucleation process before the ML4.0 event remains unclear due to the insufficient sampling rate of waveforms and small magnitude of events. Thus, our study demonstrates that the M&L method has superior detection and location ability, showing potential for studies that require high-precision location (e.g., earthquake nucleation). 相似文献
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James H. Dieterich 《Pure and Applied Geophysics》1988,126(2-4):589-617
Current methods for calculation of long-term probabilities for the recurrence of large earthquakes on specific fault segments are based upon models of the faulting process that implicitly assume constant stress rates during the interval separating earthquakes and instantaneous failure at a critical stress threshold. However, observations indicate that the process of stress recovery following an earthquake involves rate variations at all time scales in addition to stress steps caused by nearby earthquakes. Additionally, the existence of foreshocks, aftershocks and possible precursory processes suggest that there may be significant time dependence of the earthquake nucleation process. A method for determining the conditional probabilities for earthquake occurrence under conditions of irregular stressing is developed that could be useful at all time scales including those pertinent to short-and intermediate-term prediction. Used with models for earthquake occurrence at a stress threshold, the addition of variable stressing introduces a simple scaling of the conditional probabilities by stress level and stress rate. A model for the time-dependent nucleation of earthquake slip has been proposed recently that is based upon laboratory observations of fault strength. This failure criterion results in large but relatively short duration changes in the probability of earthquake recurrence particularly following stress steps. Applied to populations of earthquakes the models predicts a 1/t decay of seismicity following stress steps as observed for aftershocks and for frequency of foreshock-mainshock pairs. The model suggests that variations of seismicity rates of small earthquakes in the nucleation zone of the expected earthquake directly indicate variations in probability of recurrence of the large earthquake. 相似文献
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Introduction An MS=6.0 earthquake occurred on February 23, 2001 in Yajiang county, Sichuan Province. The earthquake is located on the east of the southeast segment of the Litang-Dewu fault with strike of NW. Before the event, on February 14, an MS=5.0 earthquake took place nearly in the same place. In 1948 an MS=7.3 earthquake occurred on the northwestern segment of the Litang fault. The length of the surface rupture belt caused by the earthquake is 70 km, which extended from Litang to… 相似文献
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研究了2001年2月四川省雅江县发生的MS5.0前震、MS6.0主震及序列地震的震源机制、波谱参数及应力降的变化过程与震区地震活动．根据雅江地震的震源机制解，并结合余震空间分布图象分析，选雅江5.0级的节面Ⅰ为推测的地震断层，走向NNE；选雅江6.0级地震的节面Ⅱ为推测的地震断层，走向WNW，分析前震与主震的断层面走向是斜交的．雅江6.0级地震发生前震区应力降水平有所增加，这一现象与震区地震活动的增加是一致的．雅江地震序列的衰减起伏过程, 前、余震波谱变化, 以及震源力学错动机制等均呈现复杂特征． 相似文献
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K. Maeda 《Pure and Applied Geophysics》1999,155(2-4):381-394
—We apply a stacking method to investigate the time distribution of foreshock activity immediately before a mainshock. The foreshocks are searched for events with M≥ 3.0 within a distance of 50 km and two days from each mainshock with M≥ 5.0, in the JMA catalog from 1977 through 1997/9/30. About 33% of M≥ 5.0 earthquakes are preceded by foreshocks, and 50–70% in some areas. The relative location and time of three types of representative foreshocks, that is, the largest one, the nearest one to the mainshock in distance, and the nearest one in time, are stacked in reference to each mainshock. The statistical test for stacked time distribution of foreshocks within 30km from and two days before mainshocks shows that the inverse power-law type of a probability density time function is a significantly better fit than the exponential one for all three types of representative foreshocks. Two explanations possibly interpret the results. One is that foreshocks occur as a result of a stress change in the region, and the other one is that a foreshock is the cause of a stress change in the region and it triggers a mainshock. The second explanation is compatible with the relationship between a mainshock and aftershocks, when an aftershock happens to become larger than the mainshock. However the values of exponent of the power law obtained for stacked foreshocks are significantly smaller than those for similarly stacked aftershocks. Therefore the foreshock–mainshock relation should not be explained as a normal aftershock activity. Probably an increase of stress during foreshock activity results in apparently smaller values of the exponent, if the second explanation is the case. 相似文献