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作为地震动物异常行为的蚕的定向排列以及断层的电磁模型──理论与实验 总被引：1，自引：0，他引：1
在假定地震动物异常行为（ＳＡＡＢ）是对地震电信号（ＳＥＳ）的电生理反应的前提下,通过施加电场、实验再现了神户地震所报道的ＳＡＡＢ蚕及鱼的定向排列．由于垂直于电场时动物体内骨格肌的阻抗较平行时大,动物表现出沿垂直于电场方向排列的行为．基于偶极电荷±ｑ源于地震应力σ（ｔ）的变化,提出了一断层的电磁模型：ｄｑ／ｄｔ＝－α（ｄσ／ｄｔ）－ｑ／ερ,其中α是一表征电荷生成的常数,比如压电系数;ε为介电常数,ρ为花岗岩的电阻率．一长２ａ且位错或破裂时间为τ的断层,由于应力的变化将产生脉冲状的偶极电荷（面密度）：＋ｑ（ｔ,ｘ）和－ｑ（ｔ,ｘ＋２ａ）,或由地震矩Ｍ０而给出偶极矩Ｐ（ｔ）＝２ａＡｑ（ｔ）＝αＭ０［ερ／（τ－ερ）］（ｅ－ｔ／ｚ－ｅ－ｔ／ερ）．断层位错Ｄ、位错速率Ｄ′和应力降Δσ满足τ＝Ｄ／Ｄ′＝（Δσ／σ０）（ａ／β）．断层域的电场强度Ｆ及电流密度Ｊ可由Ｆ＝ｑ／ε及Ｊ＝Ｆ／ρ′得到．若ρ′为水的电阻率,则可得到Ｊ＝０．１～１Ａ／ｍ２,该值足以引起动物的异常行为．由Ｐ（ｔ）所产生的近场甚低频（ＵＬＦ）波可解释与距离Ｒ成反比的ＳＥＳ． 相似文献
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讨论了有效电阻率椭圆及各向异性奇象现象．对任意夹角三道测线或相互垂直二道测线并增测横向有效电阻率的二种情况，分别给出了定量计算地电阻率各向异性参量的方法，即求最小电阻率1主轴方位角，平均电阻率(13)1/2，(23)1/2及各向异性系数=(2/1)1/2的方法．作为实例对大同台的资料进行了处理，结合原地电阻率剪切实验结果，得出在1989年10月19日大同6.1级地震前后，震中附近大同、阳原二台NE向地电阻率异常上升，NW道异常下降系介质受到纯剪切所致．其最大主应力方向为北东，与地震断层走向夹锐角．断层面上的剪应力较大，正应力甚小，断层易于滑动，故地震的震级并不特别大．震前与震时介质应力状态相同，故地电阻率前兆与同震变化符号一致． 相似文献
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根据Brune(1970)提出的震源位错模式，用发生在滇西地震实验场区鹤庆MS＝5.3中强地震的地震数字化监测资料，计算了S波谱，测定了鹤庆地震序列的震源参数．在此基础上研究了地面运动峰值速度参数(r.v)对地震应力降的依赖性．由地震标定关系给出(r.v)2/3，导出了用峰值速度参数求地震应力降的3个关系:lg(r.v)＝d1+(1/3)lgM0+(2/3)lg；lg(r.v)＝d2+(1/3)ML+(2/3)lg；lg＝－1.0+1.5lg(r.v)．假定对大小地震的平均应力降取3.0 MPa，由鹤庆地震序列的观测资料定出常数d1＝－3.88和d2＝－0.38．序列震源参数测定结果给出，地震矩为1011～1015 Nm，破裂半径a＝200～600 m．根据峰值速度测定的应力降＝0.1～10 MPa，平均为3.7 MPa．用这些标度关系求出的应力降结果与Brune模式求应力降的结果比较一致．本文的研究结果还表明，地面运动峰值速度参数对地震应力降的依赖性比对地震矩的依赖性更强． 相似文献
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地壳介质是一种里面存在着许多裂纹的非完整介质．断裂力学的研究结果表明，这种介质的强度远低于完整介质的强度．笔者认为，地震的发生是由于地壳中裂纹在合适的条件下由稳态扩展逐渐发展到失稳扩展的结果，地震破裂即为断裂力学所阐明的低应力快速破裂现象．
快速破裂的出现必需要有局部应力和应变的高度集中．根据Knott(1973)对裂纹尖端进行的弹塑性应力分析表明，裂纹尖端的应力状态对裂纹的扩展起了极其重要的作用．由于应力集中，在裂纹尖端必然形成一个塑性区．塑性区中的位移已不是弹性位移，而是塑性位移．=a20/2y，这里，0是作用剪应力，它相当于地震发生时的初始应力或构造应力，a是裂纹半长，是刚性模量，y是介质剪切屈服强度．而地震位错恰恰是发生在形成塑性区的裂纹末端．于是我们提出了一个关键性的假定，设位错D(1，t)为文中的公式(5)，地震最大位移为Dmax=L20/4g，式中，L是断层长度．若刚性模量取上地壳的数值，=33 GPa，介质剪切屈服强度y取实验室给出的平均值y=30 MPa，那么，根据Dmax和L的观测值，利用此公式就可以估计大震的构造剪应力值．计算结果表明，全球的大震构造剪应力值大多数在5——20 MPa 之间，有地区差异，平均为10 MPa．
笔者在进一步研究了震源谱的性质后，又导出了体波震级mb对0和地震矩M0的依赖关系(即文中的公式(11))，此公式提供了直接利用地震观测资料大量计算构造剪应力值的可能性．我们认为，构造剪应力场是控制地震发生的主要因素，出现高应力值地震的地区是容易发生强震（MS6.0）的地区，即地震危险区．我们对1987年以来全国所有mb3.8的地震计算了它们的剪应力值，据此，划出了我国大陆地区强震危险区并给出了震级范围．
1992年4月——1994年1月31日，中国大陆地区共发生9次MS6.0的地震，其中8次均落在我们事先划定的危险区内，只有1次在危险区外．实践证明，这种新方法作为中期强震预报，是一种有效的预报手段，有着良好的物理基础和令人鼓舞的发展前景，值得深入探讨和研究． 相似文献
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通过远震记录SH波位移脉冲的二阶矩的计算,得到了1988年澜沧地震(Ms=7.6)震源扩展参数．采用最小二乘原理反演了震源过程的持续时间T、断层长度L和方向性参数D,并得到T=11.77 s、D=15.05 kms、L=70.94 km.结果表明,1988年澜沧地震为对称双侧破裂．两侧破裂长度均为35 km.结合余震分布分析表明,在两个主震破裂区的连接部位存在着一个主震时未破裂的区域．由于主震时的位错,应变将重新凋整．连接部位具有足够的强度,以储存可以激发较大余震的应变能． 相似文献
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本文引入地震断层的自扩展破裂模式,用以解释地震序列的特征并计算地震断层的分维数。由自扩展破裂模式,本文导出地震断层的分维数为D=ln(1+Abln q/1+q)/ln q/1+q,其中q为余震区长度与主震的破裂尺度之比,A=2.1。在q≥1时,D=Ab,这与Aki的公式b=D/2是一致的。 相似文献
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本文讨论了利用破裂力学理论说明地震破裂的过程, 认为地震本质上是岩石在应力作用下的低应力破裂现象.它是岩石中的裂纹不断稳态扩展、最后进入失稳扩展的结果.分析了在扩展过程中应力和位移的变化, 发现任何将要破裂的那一点的应力都要由初始应力0升高到屈服应力y 以后才破裂, 破裂后裂纹面上的点的应力降到0.在破裂前和破裂后的位移, 都可由弹性力学方程给出.在破裂的一瞬间破裂的端点产生的非弹性位移, 则不能由弹性力学方程给出.它可以由断裂力学中的裂纹滑开位移公式近似给出.根据位错模式由于计算弹性波辐射场的位错量 D(, t), 正是破裂瞬间产生的非弹性位移, 所以用弹性位移公式来计算地震位错量是错误的.我们采用了裂纹滑开位移公式来计算地震位错量, 从而导出了较合理的计算地震释放总能量的公式 ET=yDS(y 为屈服强度;D为平均位错;S 为断层面积)以及估算初始应力值0的公式:0 =[Dmax/L4y/(1-) ]1/2(L 为断层长度).用它们计算了一些地震的 Er 和0, 分别列于表1和表2.这些结果比以往的结果要更合理一些。 结果表明:(1)地震多数是在低应力作用下(即低初始应力)发生的(约100——200巴);(2)地震释放的总能量约比地震波能量大一个数量级. 相似文献
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为定量描述地震短临过程中地电前兆异常,设计了一种新的地电前兆指标————地电阻率(月)相对变化速率R(t),并选取国际上公认的1976年唐山7.8级地震前的地电阻率资料,进行R(t)动态演化图象特征的研究．结果表明: ① 震前约10～9个月,震中区一定范围内地电阻率开始出现加速下降异常,且震中区的下降速率大于外围地区的下降速率;② 随着震前倒计时的减小,震中区的R(t)值逐渐增大(地电阻率下降加速);③ R(t)值以震中区为中心,随着震前倒计时的减小,R(t)等值线向外围传播;④ 震中区的R(t)值加速下降到极值［R(t)=7.0］后,转为减速(2～3个月),再加速而发震．同时,R(t)等值线停止由震中向外围传播转为反向收缩(2~3个月后)即发震．其物理过程可用傅承义先生的红肿假说及梅世蓉、牛志仁等的滑动软化与岩体失稳理论来解释． 相似文献
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理论分析和观测实践表明,断层位错会引起断层周围局部重力场的变化．长期重复的位错事件引起的重力变化以局部布格异常积累起来,成为断层历史活动的证据,也为古地震的研究提供了一条途径．本文研究了利用局部重力布格异常反演断层古地质位错的方法．为了消除局部重力布格异常中与断层运动无关成分对反演结果的影响,提出了稳健非线性反演方法,并构造了相应的稳健算法．模拟算例表明,阻尼最小二乘和贝叶斯最小二乘由于受含粗差数据的吸引而偏离其真实解,数据受粗差污染的程度越重,偏离越严重．相对地,用本文提出的稳健-阻尼和稳健-贝叶斯反演的结果,即使50%的数据受粗差污染,仍能与不受粗差污染数据的反演结果保持一致．这说明本文所提出的稳健反演方法是有效的．滇西洱海周围断裂的古地质位错模型反演结果表明,苍东北和洱海断裂是以正倾滑为主的断层,错动量为4～5 km,苍东南断裂的倾滑相对较小．反演结果的理论值与局部重力场的拟合程度是令人满意的． 相似文献
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根据陈培善和Duda(1993)提出的震源速度谱模型，研究了用速度谱极大值Vc(cm)>max直接测定地震矩M0的方法．利用在滇西实验场区开展近场微震观测新获得的洱源、脉地和松桂地区三次微震序列的数字化资料，测定了三次地震序列的地震矩M0和震源力学参数．三次微震序列的震级绝大多数在1.0——2.5级之间，测定的地震矩为1010M01013(Nm)，震源破裂半径a为90——270 m．对环境应力参数0和的研究还表明，地面运动峰值速度(rv)是环境应力参数0和的函数，且环境应力与地震构造及介质状态相关，三次震群序列的环境应力0和值分别为高应力震群(脉地序列)在0.5——5.0 MPa；中等应力震群(松桂序列)在0.3——１.5 MPa；低应力震群(洱源序列)在0.01——0.5 MPa．进而讨论了高、中、低三种环境应力状态所反映出与构造和介质状态差异的依赖性，这种研究有助于深入了解作为孕震背景的环境应力状态与孕震过程和潜在地震危险区的相互关系．其次，我们发现，大小地震的矩标度存在明显差异，当地震矩M014 Nm时，峰值速度与地震矩按rvM0.80标度，而在M01014 Nm时，则按rvM1/30标度． 相似文献
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利用有限元模型模拟一条走滑断层上强震重复发生的过程．在模型中引入断层阀机制以考虑流体孔隙压力变化的作用．用5个参数来表征断层的流变、孔隙压变化及破裂准则等基本特性．通过系统地改变这些参数对大量模型进行计算，初步探讨了地震活动的平静期——活跃期现象与模型参数和加载方式之间的关系．在常速率边界位移载荷作用下，处于中等应力和孔隙压状态下的模型表现出有规律的平静——活跃现象，其周期长度为地震原地复发周期的1/3～1．当模型处于高应力或高孔隙压状态时，平静——活跃现象变得无规律或不明显．在周期性变化的边界力作用下，当力变化幅度达到一定程度时，模型地震活动性表现出与外力变化周期相同的平静——活跃现象． 相似文献
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讨论了在粘弹性介质中用长圆筒式探头测量地应力相对变化时初始构造应力对测量值的影响．用地层、水泥环和探头圆筒组成的三层线性粘弹性介质模型来模拟整个测量系统，利用对应原理得到了在初始构造应力作用下探头内壁径向位移解．计算表明；① 初始应力的影响表现为探头内壁径向位移随时间逐渐增大，但其增长率逐渐减小，最终达到一恒定值；② 对于地应力变化量的测量结果来说，如不考虑初始应力的影响，则将在地应力变化量上引入主应力大小为(c0+c1e－1t+c2e－2t)io、方向与初始主应力相反的误差．其中，c0，c1，c2和1，2只与地层的力学性质有关，io(i=1，2)是初始构造应力的两个主分量．最后指出，在地层比较软和初始应力比较高的情况下，初始构造应力对地应力相对变化的测量有相当大的影响. 相似文献
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力学和统计模型结合研究人工合成地震活动性及其对预报真实地震的启示 总被引：6，自引：2，他引：4
基于断层网络的弹簧-滑块-阻尼器力学模型而提出的细胞自动机模型,产生了具有确定性混沌的人工合成地震目录．一个挑战性的问题是,如何仅利用地震目录反演原系统的某些特性,直至在一定时限内预报合成地震．我们运用一种改进了的应力释放统计模型,从合成地震目录中较成功地反演了系统应力的时间变化,但根据应力变化对地震发生进行有效的概率预报仍需进一步的研究． 相似文献
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用新LDDA(Lagrangian DiscontinuousDeformation Analysis)方法模拟了唐山地震断层的破裂、错动和应力释放的整个动力过程．模拟结果表明,唐山地震的震源滑动过程在发震断层上各处不一样．近场位移受断层的曲率影响,断层凹侧的位移大于断层凸侧的位移．滑动过冲现象在震中处最大,并向断层两端衰减．我们发现,唐山地震断层的破裂速度和应力降与断层上的初始剪应力大小有关．唐山发震断层的最大动态、准静态位错量和剪应力降均发生在中间部位,分别是7.1 m、6.2 m和8.1 MPa、5.4 MPa,发震断层的平均准静态位错量和剪应力降分别为4.5 m和3.3 MPa,断层破裂的传播速度从震中向东南和西北方向分别为3.08 km/s和1.18 km/s． 相似文献
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研究地震发震时的地方平太阴时和地震断层走向两者之间的关系．共计算了24组53个地震的地方平太阴时．根据月亮在地球内任一点形成的起潮力是一个主要周期大约为12小时25分钟左右的周期性函数，月亮在地方平太阴时相隔180的两个位置上，对地球内任一点的起潮力基本上相同这一现象，计算了原地重复发生的两个地震1－2或1－2180的值．计算结果表明:① 如果同一地点的前后地震断层走向一致，则一般较小；如果断层走向不一致，则一般较大；② 不同地区的地震，即使断层走向相近，其地方平太阴时的分布也较分散，且不表现出有在月亮的上、下中天附近集中的倾向．这些结果说明:月亮固体潮对地震的触发作用和地震断层走向有关；在研究月亮固体潮与地震的关系时，不宜把不同地区的地震放在一起进行统计，必须考虑不同震源区孕震环境的差异． 相似文献
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1990年4月26日青海共和7.0级地震的震后垂直形变速率具有典型的指数型衰减特征．本文根据Okada弹性位错地表垂直位移表达式，利用对应原理导出了其标准线性固体粘弹性解．通过引入地球有效弛豫时间和有效粘度的概念，进一步导出了由震后垂直形变求地球有效弛豫时间和粘度的简单公式，该公式与发震断层的位错参数无关．反演结果表明，共和震区地球介质的有效弛豫时间＝/为2.6 a，有效粘滞系数为约1018 Pas． 相似文献