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1.
本文在Asperity模式和Barrier模式的基础上,提出了另外一种不均匀体模式——障碍体模式,并对该模式进行了数值模拟的研究。结果除证实了我们以前做过的单轴压力下模拟障碍体的实验结果以外,还表明在含有障碍体的断层面上,破裂的扩展与破裂的传播速度、始破裂区域的大小、裂纹的类型以及障碍体所在断层的介质有关。在有围压的情况下,破裂可以先越过或绕过强度较高或尺度较大的障碍体,经一段时间的应力积累过程后,再使障碍体发生破坏。本文通过对震源区中障碍体的性质和影响的研究,解释了海城和邢台两个地震序列形成和发展的可能原因,得到一些较为合理的结果。 相似文献
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提出一种二维地震断层破裂模式，这是在一维弹簧-滑块模式的基础上建立的．利用这种断层的二维向量模型，研究了地震断层的动力学平面-应变的破裂问题．形象、直观地模拟了具有均匀或不均匀破裂强度分布的二维地震断层的破裂成核、扩展、传播直至停止的动力学全过程．阐明了在均匀预应力条件下，断层将获得足够的动量以克服破裂传播路径上的高强度障碍体．破裂锋面亦可绕过孤立的障碍体继续向前传播．整个模拟过程表明:断层破裂过程的停止条件对模拟地震破裂的全过程起着重要作用；我们还研究了断层面上破裂强度分布不均匀条件下断层的动态破裂过程，模拟了具有分形结构强度分布的二维地震断层产生的地震序列．它具有类似自然界地震现象的某些特征．这些特征主要取决于断层面上破裂强度的分布及初始应力降的大小．建立在实验和观测基础上的断层破裂过程模拟研究，为解释地震活动性统计规律的某些特征提供了物理基础. 相似文献
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正不均匀体的概念最初是在地震学中为了解释地震波的高频辐射成份提出来的,用来反映断层面上应力明显高于周围的部分。由不均匀体的研究引入的非均匀地震破裂模式,能较好地解释地震波中的复杂成份、主震前破裂的成因以及主破裂之后的应力集中,因此,不均匀体被认为是断层面上破裂的起始器、阻力器和集中器。根据不均匀体在地震破裂运动过程中发挥的作用,可分为凹凸体和障碍体2大类进行研究。凹凸体可理解为震前断层面上存在的 相似文献
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用于地震活动性研究的模型或模式较多,如基于断裂力学的裂纹扩展模型,反映应力不均匀分布的凹凸体和障碍体模型,模拟地震能积累和释放的弹簧滑块模型、模拟岩层和断层滑动的滑块模型、统一应力场下的断层系模型以及自组织理论下的细胞自组织模型、分形理论下的分形破裂模型等.这些模型多用于解释地震序列的统计规律和某些特征.如:T.Yamashita等(1990)用存在障碍体的二维共平面裂纹扩展模型(引入应力腐蚀)作理论分析,结果表明,主震临近时前震发生率增加。Cao和Aki 相似文献
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力学上,地震可以看作在应力场作用下由于断层带介质的突然损伤或软化导致的断层带失稳事件.本文基于这个地震动力学模型,利用一种可以模拟断层大位错的有限元方法,研究了2011年MW9.0东日本大地震(Tohoku-Oki)的动力学破裂过程.比较了无障碍体和具有不同刚度障碍体的断层带模型产生的断层位移、位错和应力降.主要结果表明,障碍体的存在并不明显地改变障碍体区域的初始构造应力场.对有障碍体情形,准静态结果显示断层上盘最大逆冲位移和最大剪切位错分别为51m和58m,均发生在海底表面海沟处,与无障碍体的结果(最大剪切位错约55m)相比差别不大;下盘最大倾向位移(-10m)并不与上盘最大值出现在同一位置,而是在障碍体处.障碍体处剪应力降(约11 MPa)大于周围非障碍体区域.障碍体处正应力降的最大值约为3 MPa.模拟结果似乎不支持海山是导致本次地震异乎寻常大位错的原因,而倾向于断层带剪切刚度在地震过程中极度损伤或软化. 相似文献
6.
运用岩石破裂过程分析RFPA2D系统,研究了断层上含非均匀性障碍体对地震序列类型的影响。通过对断层障碍体不同均质度系数m=1.1、m=1.5、m=6.0这3个样本进行破裂过程的模拟,发现均质度不同会产生不同地震序列类型,这些序列类型主要是前震主震余震型、主震型和震群型。此外,对3种不同均质度的障碍体的岩石样本破裂过程的模拟表明,岩石介质的非均匀性不但对岩样宏观强度和宏观变形非线性行为有显著的影响,而且对试样破裂模式也有显著的影响。 相似文献
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本文利用具有非均匀剪切应力分布的圆盘状裂缝问题的解,定量计算了障碍体和凹凸体对地震矩的影响.我们发现,除非障碍体的尺寸很小或很接近于整个断层的尺寸,含有障碍体的断层的地震矩,大致为具有均匀应力降的等面积断层的地震矩的40%.由此可以推知,在障碍体的这种尺寸范围内,视应力降大致也是△Af=SA-f的40%.这里SA是远场应力,f是残余摩擦应力.另外,已存在滑动带对于凹凸体破坏的地震矩有明显的放大作用,这种作用在凹凸体尺寸较小时特别显著.例如,当凹凸体半径是整个断层半径的2/10时,凹凸体上的矩被放大7倍多;当其半径为整个断层半径的1/10时,凹凸体的矩将被放大约30倍. 文中还比较了三维效应和二维效应的差异.我们发现,Mx0/M0c在三维情形对障碍体尺寸的变化并不敏感,这是与二维情形很不相同的.这里,Mx0是具有障碍体的断层破裂所产生的地震矩,M0c是相应的均匀断层破裂的矩.所以,二维分析不适用于具有障碍体的三维断层.然而,在分析已存在滑动带对凹凸体破裂的矩的影响时,平面应变结果与三维结果差异并不很大. 相似文献
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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
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设计了含圆柱形障碍体的平直断层物理模型，在概念上可模 拟断层面上与地震孕育相关的障碍体等强固区域. 开展了中等尺度岩石标本的双轴压缩实验 ，研究标本在变形过程中群体微破裂事件的时空演化. 结果表明：(1)由于标本预置断层两 盘与障碍体之间、以及断层两盘彼此之间复杂的相互作用，使得交替活动成为含障碍体平直 断层标本变形过程中最为显著的特征； (2)含障碍体平直断层标本能够发生动力学失稳的前 提条件是障碍体在外加载荷作用下首先发生破坏，微破裂群体在障碍体破坏前后显示不同的 时空演化特征；(3)含障碍体平直断层标本失稳前的总变形量较大，弹性变形阶段微破裂累 积频次呈指数增长. 而在其后的位移弱化阶段，在障碍体及围绕障碍体的围岩区域内微破裂 事件稀少，突发失稳发生在相对平静的背景之上；(4)不同构造组合变形过程中的微破裂群 体具有明显不同的b值，b值与构造相关的区域性差异是明显的. 相似文献
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鲜水河断裂带是中国西部令人瞩目的板内强震活动带之一，其在最近几百年一系列相继发生的强震中已几乎全程破裂。大尺度几何学研究表明该断裂带大致由十余条几何段组成。几何分段标志包括断层羽列（宽度≥１公里）、断层迹线不连续（≥５公里）、断层终止和断层弯曲（１０°以上）等。本文从历史和现代强震地表破裂和中、强震余震序列的空间分布着手讨论了断层几何分段与地震破裂的关系。文中发现，几何障碍体对地震破裂的成生和终止作用依赖于障碍体的类型、规模和彼此的相对位置。此外，几何终止效应尚与破裂中心的位移有关。总体上看，断层几何段与地表破裂的关系是复杂的，强震破裂可能局限于单一的几何段，也可能造成２条或更多的几何段同时破裂；断层弯曲更多地与破裂成核有关，而断层羽列、迹线中断和断层终止则更多地起破裂终止作用。某些几何标志似乎具有时间上的稳定性，在地震破裂的成核或终止上显示出固定障碍体的作用，从而在一定程度上控制了断层破裂行为。本文的研究结果有助于天然潜在震源区及其最大震级的确定。 相似文献
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龙陵 -澜沧新生断裂带的地震活动具频度高、强度大、周期短等特征 ,并以双震或震群型为主。断裂带由多条次级新生断层组成 ,呈斜列或共轭式展布 ,根据结构、规模、地震活动差异等因素把断裂带划分为 4个一级段、13个二级段 ,其中有 4个二级段又可划分出 8个三级段。历史上发生过大震、强震并有地震断层伴生的断层段为地震破裂单元 ;断裂带上晚第四纪有活动并有古地震事件 ,但无历史地震记载的地段为断层闭锁单元 ;次级断层之间的阶区或连接点为障碍体单元。从地震破裂特征分析 ,断裂带由破裂、闭锁、障碍体单元组成 ,根据地震、古地震、活断层、断层阶区的活动规律 ,断裂带可划分出 9个破裂单元、8个闭锁单元、10个障碍体单元。三者之间呈迁移、触发和转换能量的关系。根据这些关系和地震构造标志 ,对断裂带上未来可能发生大震、强震、中强震的地区分别作了预测。预测的危险区有 9个 ,其中大震区 1个 (永康 -永德地区 ) ,强震区 3个 (马站、石灰窑、酒房-勐混 ) ,中强震区 5个 (下顺江、里仁、大岗山、南明 -澜沧、勐遮 相似文献
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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
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许多观测表明,相对小的应力变化就能触发或制止地震。这个结果令人惊奇,因为触发地震的应力扰动只是引发地震应力降的一小部分,我们用符合物理实际的数值模型模拟地震断层来研究这个现象,断层是不均匀的,因此,断层表面各处会有不同的破裂判据。我们将不均匀断层模拟成由许多小区域组成,大部分小区域是均匀的,在小区域上可发生简单的库仑破裂。因此那些小区域会多次（重复）破裂,断层上的存储应力会很不均匀。我们看到围限应 相似文献
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全新世断层活动的不均匀性 总被引：13，自引：3，他引：13
中国内陆一些活断层在全新世发生的破裂活动表现出明显的不均匀性。在时间上的不均匀性主要表现在断层活动的间歇性、强度的变化及破裂事件的群集性上;在空间上的不均匀性主要表现在断层活动的分段差异性上。断层破裂活动的区域或段落又是迁移变换的。因之必须研究活断层的破裂分段,进行对活断层的合理分段,确定断层的间歇活动及古地震破裂事件的群集、平静的具体情况以及活动段迁移变化的过程,建立破裂事件的时间序列并确定当今所处的位置,判别断层破裂活动的复发类型。深入阐明这些断层活动习性的具体状况对克服在判定强震复发间隔中的简单化倾向,为地震危险性分析提供更合理的参数,提高地震危险性评估及概率分析的水平都是具有重要意义的。 相似文献
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地震断层面上凹凸体和障碍体含义的解析 总被引：3，自引：0，他引：3
由凹凸体和障碍体研究引入的非均匀地震破裂模式,可解释主震前破裂的成因及主破裂之后的应力集中,对地震危险性分析具有重要的理论价值。本文在国内外研究成果的基础上,深入研究了凹凸体和障碍体在地震破裂过程中的作用和意义,解析了凹凸体和障碍体的本质含义,对比分析了两种模式的异同之处,给出了两种模式在不同滑动模型中的适用性,为地震安全性评价提供了有力的理论依据。 相似文献
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为了从应力的角度解释2021年5月漾濞MS6.4地震序列的发震机理,本文开展了包括刻画断层结构,反演震源区应力场,研究应力场对断层的加载作用以及地震序列中较大地震对断层活动的库仑应力影响等4个方面的研究,具体的认识为,(1)相比于前人工作中利用区域台阵定位结果刻画的断层结构,结合布设在漾濞震源区的实时地震监测台阵捕捉的7905个余震位置和沿断层均匀分布的16个M3.5以上地震的震源机制,我们刻画了漾濞地震序列发震断层的精细结构：漾濞地震序列最主要的特征为NW向和NE向两组断层共同破裂,NW向断层为右旋走滑破裂,NE向断层为左旋走滑破裂;(2)利用震源区1°×1°范围内的90个历史震源机制反演了震源区的背景应力场,得到震源区为近南北向水平挤压,东西向水平拉张的走滑型应力状态,应力方位的不确定度很小,而主应力相对大小(R)的不确定度很大,为0.2～0.8;(3)分析了漾濞地震序列两组发震断层的稳定性,发现两组发震断层均为应力场作用下最易失稳的断层.此外,发生在两组断层上地震的震源机制分别与两个最易失稳断层的震源机制相似,说明了背景应力对断层行为的控制作用;(4)两组断... 相似文献
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根据室内岩石变形声发射实验结果,计算了声发射序列的地震非均匀度GL值,并以此探讨了岩石破裂失稳的可预测性。在双轴压缩、等速率加载条件下,含障碍体断层、挤压雁列断层和Ⅲ型剪切断层等非连续岩石标本在临近滑动失稳前,声发射活动均出现了显著的均匀—非均匀的状态变化,表现为GL值出现持续大于1的异常变化,GL值异常的位置与破裂成核部位相重合,并与断层走向一致;改变统计窗长、窗内分割数及能级统计下限计算声发射序列的GL值,结果表明,GL值计算结果具有一定的稳定性。综合分析认为,地震非均匀度(GL值)可以较好地刻画岩石失稳前夕因破裂成核导致的声发射活动在时间分布上的状态变化,GL值持续异常是岩石失稳的显著性标志,对预测岩石失稳具有较好的指示意义。 相似文献
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分析了由当地地震台网记录的1997年伊朗加恩-比尔兼德(Ghean-Birjiand)Zirkuh余震序列. 基于余震的分布，可以判断出一垂直的北西南东走向的断层，其长度90 km. 加恩比尔兼德Zirkun地震的断层破裂明显地表现为起始于震中区，单方向地向东南方向传播. 沿断层的余震分布剖面显示，余震分布的深度范围可达20 km. 表明地震活动发生在上地壳，这一地区地震发生层的厚度20 km. 余震的分布表明，在主震的震源过程中块体西部是断层的上盘. 余震的时空分布表现出两个显著的空区，与地表断裂中所见到的间断一致. 可以得出这样的结论: 在主震和余震过程中第一个空区起着障碍体的作用，而第二个空区较深的部位在主震或余震的过程中发生了破裂. 地震后的前10天, 其余震的时间频次衰减图象遵循修正的大森关系，而此后的余震序列非常好地遵循大森模型. 相似文献
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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