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唐山大地震孕育过程的数值模拟研究 总被引：4，自引：0，他引：4
根据1976年唐山7.8级地震的前兆资料，结合岩石破裂物理、震源物理、构造物理、地震前兆、地震力源、地壳结构等方面的研究结果，采用含有菱形硬包体的饱和水孔隙介质模型，数值模拟了唐山大地震的孕育过程．首先导出了考虑岩石非弹性体积膨胀和应变软化、孔隙水渗透的固-液两相介质的孕震动力学方程组，提出了用增量形式求解该方程组的有限差分法，然后计算模拟了硬包体内含有断层软弱带时的唐山大震的孕育过程，及其时空变化特征．数值模拟结果表明，唐山大地震的孕育主要经历了弹性积累、早期非弹性体积膨胀、断层第1次加速软化(加速破坏和蠕滑)、天津-宁河一带第2次非弹性膨胀、断层第2次加速软化(临震加速破坏和蠕滑)和发震等过程．这里，与断层的加速破坏相对应，孕震介质的某些部分出现了非弹性膨胀的弹性恢复和二次非弹性膨胀．与前兆观测资料比较分析可以发现，上述模拟结果可以比较好地解释实际观测资料的变化特征．同时，数值模拟还进一步揭示了唐山地震孕育场的时空变化规律和复杂图象，为地震前兆场变化的物理机制的研究奠定了基础． 相似文献
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本文从力学角度结合震源物理研究结果,讨论了地震孕育过程的破裂特征及与前兆的对应。讨论了震源体破裂蠕动对环境介质的拉伸作用,从动态方面说明了源外介质对大破裂的错动容纳,并对短临前兆中的‘收缩’现象和沿破裂线余震的不对称分布作了初步解释。根据地震孕育中可能存在的多次膨胀、卸载现象,文中划分地震过程为:单过程、复过程、准复过程。它们的前兆表现不同。这可能是不能用一个模式预报不同地震的原因之一。 相似文献
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现有孕震模式的研究及其修正 总被引：5，自引：0，他引：5
在国内外现行的主要孕震模式的基础上，得出了一个较为合理的说细阐述了孕震过程的模式。该模式由（Ⅰ）弹性变形、（Ⅱ）扩容、（Ⅲ）前兆蠕动、（Ⅳ）地震、（Ⅴ）震后调整等阶段组成，主要强调液体存在；发生大小地震的断层均由积累单元和调整单元组成，余震是大震后构造剪切应力重新调整以及主断层未破裂区和位于它两侧尺度小、长度短的断层未破裂区共同破裂的结果。最后，运用断裂力学理论对该模式的孕震过程进行了比较圆满的解 相似文献
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震源孕育模式的数值模拟研究 总被引：14，自引：2，他引：14
在充分考虑地质体材料力学性质非均匀性特点的基础上，运用岩石破裂失稳过程有限元分析新方法(RFPA)，以不存在明显孕震构造特征的包体模式为例，模拟研究了挤压边界条件下的震源孕育模式，包括断层的形成过程和地震活动特征，演示出孕震体由变形、破裂到宏观贯通的地震全过程以及它们的时空强基本规律．计算所得到的应力、变形和微震空间分布，形象地给出了变形局部化、震源迁移、膨胀或隆起，弹性回跳和X型共轭变形带等直观图象． 相似文献
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提出了纵向非均匀、饱含液体多孔介质孕震动力学方程组的数值解法。为了考虑非弹性效应，对该方程组采用增量形式求解。提供了当存在垂直力源和纵向非均匀时，定量分析研究垂直剖面上的地震孕育过程及其前兆变化机制的方法和软件。选用了一个饱含液体的双层地壳模型，运用所研制的软件计算分析了介质孔隙度、渗透率等地壳水动力学性质对前兆场的影响。研究发现，孕震介质孔隙度的大小对前兆场的分布可以产生显著影响。孔隙度较大时，非弹性体积膨胀（前兆）的出现和变化一开始仅局限于断层附近区域，同时非弹性膨胀（前兆）持续的时间（前兆持时）占总孕震时间的比率较大；孔隙度较小时，非弹性体积膨胀除在紧靠断层的区域内孕震早期会出现非弹性膨胀（前兆）外，在离断层较远的区域内早期也会出现前兆异常。介质渗透率对前兆场的影响主要表现在：当其它条件完全相同，仅介质渗透率不同时，较低的渗透率会推迟前兆异常的发生，同时使前兆异常首先在断层附近出现，然后向外扩展，并且使孕震过程变长；而当渗透率较高时，前兆异常一开始便会展布在断层周围及其远离断层的较大范围内。 相似文献
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地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究(二)
——强震孕育时应力、应变场的演化与地震活动、地震前兆的关系x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business 总被引：10，自引：4，他引：10 
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下载免费PDF全文 分别研究构造块体内有多个震源体和单个震源体孕育时，应力集中过程、时空分布规律及其与地震活动、地震前兆的关系．结果表明:① 当区域应力场增强到相当水平时，破裂开始在某个或某些块体内发生，区域应力场将随着时间而变化，强震的成组性是这个动态应力场演变的结果．在此过程中，多个高应力集中区的存在与发展，有可能导致震前异常与地震关系的多样性；② 孕震块体的应力变化过程一般显示出非线性，在经历了长期弹性变形后，从进入非弹性变形阶段到主破裂前，可能经历不止一次的非弹性变形与断层软化过程；与此相应，孕震块体中的应力、应变场要表现出复杂的时空演化图象；受应力、应变控制的地震前兆场必然表现出多方面的复杂性. 相似文献
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分别研究构造块体内有多个震源体和单个震源体孕育时．应力集中过程、时空分布规律及其与地震活动、地震前兆的关系．结果表明：①当区域应力场增强到相当水平时，破裂开始在某个或某些块体内发生，区域应力场将随着时间而变化，强震的成组性是这个动态应力场演变的结果．在此过程中，多个高应力集中区的存在与发展，有可能导致震前异常与地震关系的多样性；②孕震块体的应力变化过程一般显示出非线性，在经历了长期弹性变形后，从进入非弹性变形阶段到主破裂前，可能经历不止一次的非弹性变形与断层软化过程；与此相应，孕震块体中的应力、应变场要表现出复杂的时空演化图象；受应力、应变控制的地震前兆场必然表现出多方面的复杂性． 相似文献
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青海省共和7.0级地震前兆的数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
在共和地区简化的介质模型上，应用固液两相介质的本构关系，模拟计算了1990年共和7.0级地震的前兆特征．结果表明，模拟得到的介质状态分布、扩展变化与共和地震前可靠异常的时空分布规律大体相似．由此得知，共和地震的孕育经历了大面积弹性变形——早期的非弹性膨胀——西宁周围地区的应变软化与弹性恢复——震源附近高密度地体的非弹性膨胀——发震等过程．可以看出，它既不是一个简单的裂隙发育贯通过程，也不是孕震区非弹性体积膨胀、进水过程，而是介质多种状态此起彼伏的复杂进程，其具体程式受震源及周围地区的地质构造环境所决定．由此得出，不同地震孕育的地质构造环境不可能相同，其前兆显示的时空分布规律也必然不同． 相似文献
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本文以震例、实验成果及粘滑理论,证实跨断层测量已经成为目前中短期预报地震的手段之一,不跨断层测量则效果较差。宁河水准点观测到的唐山地震前“临界破裂前兆蠕滑”,不同于圣安德烈斯蠕动断层震前的加速蠕滑,它是板内首次测到的大震前兆蠕滑,并更强有力地证实国内外各种岩石破裂实验中普遍观测到的前兆蠕动在震前存在。“临界破裂前兆蠕滑”可能是一种必然出现的前兆现象,因此具有一定的理论意义和实用价值。根据跨断层位移测量点预报地震的经验,可将前兆异常分为三级,列出各种干扰,建立构造、前兆二判式。这套判别系统经过验证不仅实用,且为地震预报提出了一条新的思路。 相似文献
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根据以往研究的地震孕育和发生的３个模式提出了地震成因的综合模式、地震前兆指标和预报方法。综合模式由７个单元组成：震源、震源端部的２个调整单元、震源顶部和底部的２个软弱层（这些单元均位于上岩石圈）以及下岩石圈的两个深部剪切蠕滑断层（一个与震源断层面垂直立交，另一个与震源断层面同面立接）。这７个单元组成了导致强震后果的结构。在构造力源作用下每一个单元围绕震源运动。最终使震源区破裂和发生强震。根据这个模式各种地震前兆异常区的演化与模式中震源与其它各个单元之间的差异性有关，与调整单元、调整层、深部剪切蠕滑断层之间的差异性有关。这种差异性使不同时间或同一时段多个异常区、带边界的交汇点或连接区预示未来强震位置。在孕震后期，震源系统某些单元之间的相互作用增强，并形成正反馈，前兆异常随时间的变化出现起伏加剧。根据总结，强震大多发生在第３次起伏加剧的峰值处和峰值后并得到Ｍ＝４．２９＋０．１１ｔ式中ｔ为起伏加剧的异常时间，以月为单位。由上述指标可以作出强震的中短期预报。在文章最后我们以唐山地震为例展示了综合模式在地震预报中的应用 相似文献
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资料表明某些强地震前中小地震的地震非均匀度（GL值）参数在强地震孕育进入中期或短期阶段出现明显异常变化, 显示出区域中小地震活动状态发生变化. 本文通过对含有障碍体的平直断层、 挤压型雁列式断层及Ⅲ型剪切裂纹等3种类型的岩石样本变形破坏过程声发射事件时间序列的分析, 讨论了GL值变化的物理意义. 计算结果表明, 这3种标本变形破坏过程中, 在应力应变处于非弹性阶段前夕或在岩石整体破裂失稳前破裂成核期间, GL值出现持续大于１的异常变化. 表明GL值能较好地刻画受压岩石破坏前的应变的非弹性变化, 具有一定的标本破裂指示意义. 相似文献
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中国大陆共轭地震构造研究 总被引：14，自引：2，他引：14
本文对分散在地震学各分支学科中反映地震破裂的研究成果加以综合归纳后指出,由地震活动性、震源机制、地形变测量、地表形变带、烈度分布及某些前兆场等方面的资料共同证实,在强震孕育和爆发过程中显现出清楚的共轭破裂现象。文中进而讨论了地震共轭破裂特征及其与地质构造的关系,以及共轭断层的孕震作用等问题。 相似文献
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查明大地震物理机制对地震预测和防震减灾具有重要意义.本文评述了当前主流地震机制假说,指出用于描述浅源地震机制的弹性回跳说和粘滑说存在诸多缺陷;前人提出的脱水致裂、相变失稳、剪切熔融和反裂隙断层作用等中-深源地震机制假说,均存在与观测事实不符的情况.本文简要介绍了近些年我们发展的孕震断层多锁固段脆性破裂理论,指出断层运动导致锁固段累进性破裂发生地震,称锁固段在体积膨胀点和峰值强度点发生的显著地震为标志性地震事件.震例分析表明,浅源、中源、深源及其混合型地震区标志性地震事件的孕育规律均遵循该理论.进一步的讨论指出,弹性回跳说和粘滑说均隐含着断层面上存在锁固段的假设;深源地震震源体具有发生脆性破裂的环境条件;该理论能合理解释地震应力降远小于室内岩石破裂应力降、热流佯谬和自组织临界性这些难点问题.这充分说明,大地震物理机制均可统一解释为锁固段脆性破裂. 相似文献
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本文根据非均匀破裂圆盘位错模式在均匀介质中给出的远场位移解,通过直角坐标系的正交变换,导出了一组震源节面方程。其中,P波理论地震图的计算,考虑了介质的非弹性吸收和仪器暂态特性的影响。节面方程采用球面量板求解:取4个台的（?）折算振幅比,直接拟合其辐射图型因子,即可在球面上求得震源两个节面。最后,用本文方法分析了新丰江水库区一个中等强度的震例,所得断层面解与按（?）初动符号分布确定的结果甚为接近。 相似文献
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研究“源兆”的若干问题及途径分析 总被引：3，自引：3，他引：0
从位场理论的观点讨论了场和源的概念,建议将“场兆”改称为构造前兆,将“源兆”称为震源前兆。文中还分析了震源体与各种前兆观测方法探测的深度,并根据地磁与重力观测方法不同的物理基础和地质基础,指出震磁效应对于研究震源前兆的特殊意义,文中还介绍了１９７６唐山地震观测到震源前兆的部分实际地磁资料。 相似文献
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本文主要根据有关实验的结果,讨论了龙陵地震某些前兆异常特征的物理机制。提出前兆异常种类随时间变化的阶段模式,与实验室里标本破裂全过程中应变发展分为四个阶段有关。前兆异常在空间上由震中区向外围逐渐扩展的特征,主要与震源附加应力场的调整变化,并由它逐渐向外传递、扩展有关。根据实验室里 V_p/V_s 发生变化的时间占破裂孕育时间30—35%的资料外推,龙陵地震的孕育时间是10—11年左右。此外,本文还讨论了大多数前兆异常出现在 V_p/V_s 异常结束前半年或结束前后。震前,震区及其外围地区的小震活动呈北东、北西两个条带交汇于未来大震震中附近等特征的物理机制。 相似文献
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用非连续变形分析方法(DDA+FEM)数值模拟，在华北地区各地块相互制约的块体系统环境中，地块边界断层上发生1966年邢台地震、 1969年渤海地震、 1975年海城地震、 1976年唐山地震等不同类型破裂模式大震的破裂过程. 数值模拟结果给出每个大震释放的主应力场，最大剪应力变化等值线图，地震前后位移变化矢量图，发震断层滑移随时间变化以及走滑错距和应力降等震源参数. 这些结果与地震的震源机制，用地震波资料研究得到的震源参数,宏观等震线,地表观测的水平位移矢量图基本一致. 其中1969年渤海地震正交破裂模式的结果与宏观等震线及小震分布图像更接近. 1976年唐山地震复杂震源模式与该震早期余震分布图像更相符. 表明用DDA+FEM方法进行数值模拟研究，能较好地模拟地震破裂过程. 相似文献