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相似文献
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1.
根据室内岩石变形实验中岩石的微破裂和应变能释放等情况,联想到地震发生的几种相似现象:(1)岩体在较低的状态下亦有可能发生地震;(2)小震的发生预示岩体内应变和应变能的释放,但应力却未必释放;(3)主震时就变能大量释放,但仍有相当多的应变能残留在岩体中,这应是老震区发生地震的原因之一。  相似文献   

2.
龙门山断层地震周期及其动力学过程模拟研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
在断层面上引入速率-状态相依摩擦本构关系、考虑铲形逆冲断层几何结构特征、断层下盘和上盘中下地壳及上地幔为黏弹性介质、上盘上地壳为弹塑性介质,本文用二维有限元动力学模型模拟了龙门山断层上大震准周期复发行为、分析了断层上地震孕育位置、地震周期不同阶段的应力/应变场演化特征.不同于近垂直走滑断层上的地震周期行为,大陆铲形逆冲断层上的构造应力的积累和释放过程更复杂、有其独特性.我们得到如下认识:(1)铲形逆冲断层上的地震复发是准周期行为.(2)龙门山断层最大库仑应力位于断层17~20 km深处,应力长期积累和同震释放都在此深度最大,说明地震会在此处孕育、发动.(3)在断层破裂的深部和浅部,同震滑动大小和构造应力释放大小并非同步,而是差异悬殊.(4)地震仅部分释放区域积累的应变能,断层上盘上地壳顶部和底部的褶皱、破裂等永久变形形式也是释放应变能的重要形式.(5)应变能密度增量的演化图像分为:震间、同震、震后期,清晰反应了龙门山断层附近的地震动力学过程.(6)地震发生除释放能量外,同时也对近断层的中地壳和断层底部有很大的应变能加载;这些加载,在震后期可能通过震后滑移、余震或中下地壳乃至上地幔的驰豫形变用几十年时间释放.以上对大陆内铲形逆冲断层上变形特征的了解,有助于我们在其地震周期行为中评估地震危险性.  相似文献   

3.
地壳破裂及地震的非线性讨论   总被引:4,自引:0,他引:4  
地震是以岩石为介质的破裂所形成的,所以,了解岩石破裂发展的物理规律应该是研究地震活动标志的根本途径。该文根据岩石破裂理论及震源物理研究已取得的成果,进一步综合讨论地壳破裂(地震)过程的物理特性,并着重探讨岩体应变积累和释放的非线性等问题。  相似文献   

4.
断裂力学对地震b值前兆异常的一种新解释   总被引:1,自引:0,他引:1  
如果地震就是随着构造应变能的积累与释放而发生的弹性回跳这样一个简单的过程,那么地震预报将会是一件容易的事情,只要从过去的发震资料和观测到的应力积累率中找到破裂应力(σ_f)就行了(Shimazaki and Nakata,1980)。然而,实际上往往观测到一个以脆性破裂方式释放应变能的前兆期,它表现为小地震和张性微破裂,有时伴随无震地壳形变(Rikitake 1976;Mogi 1985)。正是在这一滞弹性形变期中产生了许多中期和短期地震前兆。其中最重要的是地震活动统计特性和地震波传播效应的时空变化,如地震波波速变化和散射衰减(尾波 Q~(-1))(Rikitake,1976,1987)。有几位学者(Smith 1981,1986;  相似文献   

5.
地下岩石在构造应力的作用下逐渐积累了能量,当应力增强到岩石破裂强度时,岩石便发生剧烈的错动,久蓄的应变能便以地震波的形式传开。这正像在水面上投下一颗石子那样,激起的浪花向四面八方缓缓传开。由于地震波较为复杂,因此,了解地震波的特点,哪种波的危害最大;人的感觉如何?怎样又根据人的感觉来判断震中远近及地震烈度等。这对我们正确地认识地震是有很大帮助的。  相似文献   

6.
从岩石应力-应变的本构关系出发,以能够反映岩石应变变化的地应变观测数据作为"响应量",通过库伦应力触发模型的加卸载响应比计算方法,计算2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震前震中及周边500km范围内应变观测的加卸载响应比结果。结果显示,基于应变观测的加卸载响应比方法能够较好地从潮汐频段提取地震前LURR异常,九寨沟地震前,300km范围内的多个应变观测台站出现LURR异常,其中相距96km的两水台EW分量Y值最大达到3.27;LURR空间演化特征显示,在震前约9个月内震中及周边地区陆续出现异常"集中—增强—减弱"过程,证明该地区在长期应力累积的背景下,应力的不断累积增强导致震中及附近区域的岩石出现不断损伤或弱化,最终位于树正断裂上的应变能积累超过了介质强度而引发了此次地震。  相似文献   

7.
汶川M_S8.0地震天体引潮力和温度变化过程   总被引:2,自引:0,他引:2  
地震是地应力达到一定程度后,短时间内发生的剧烈构造运动,反映的是地球构造应力积累达到一定强度后释放的突变过程.这一过程是复杂的,受多种因素作用的.我们计算了汶川8.0级地震天体引潮力变化,结果表明,本次地震发生在天体引潮力最低(2008年5月4日)→最高峰(5月14日)→最低(5月21日)周期的高峰区域内,表明当震源处岩石中的构造应力积累到岩石破裂滑动的临界状态时,受到适当方向上的天文潮汐应力触发的作用,可能发生地震.同时,利用天体引潮力最低(5月4日)为背景温度,逐日相减的方法,提取5月5~16日逐日温度变化图(图1 .  相似文献   

8.
慢地震慢前兆的机制研究   总被引:12,自引:1,他引:12  
通过岩石高温高压破裂实验与有机玻璃破裂试验的应力—应变曲线对比、地震波形记录(观测资料)与试样破裂波形(实验资料)对比、地震前后定点应变与主破裂前后应变形态变化的对比,认为慢地震是临界或亚临界破裂或预先滑动所致,是低频应变波动。它是材料屈服、弱化或塑性变化的必然结果。而慢前兆则是临近大地震(大破裂)前出现的诸如形变、低频地震波(破裂弹性波)等的短期及临震前兆现象,它比较可靠。但由于许多岩石主破裂前并无明显的临界破裂或预滑动现象,也并非所有岩石都一定出现明显屈服,所以也并非每个地震前都有慢地震,因此,也就不一定都出现低频波动。从而,也并不一定都出现相同的短期、临震前兆现象。  相似文献   

9.
围压条件下岩石的抗拉强度   总被引:3,自引:0,他引:3  
用水压致裂法对7种岩石的厚壁圆筒试件进行不同围压下的抗拉强度实验,并从试件致裂瞬间的内壁环向应力σt,环向应变εt等五种参数随围压变化的角度,对围压条件下岩石的抗拉强度进行研究。结果表明,若用σt表示岩石的应力抗拉强度,则σt随围压的增加而减少,并由低围压时的拉应力逐渐过渡为高围压时的压应力。高围压时,虽然试件已处于三向受压状态,但其破裂仍表现为典型的张性破裂。从另一意义上讲,处于高围压环境中的岩石,其内部不可能存在拉应力,拉应力只在低围压状态中存在。若岩石的应变抗拉强度由εt表示,即使岩石三向受压,张性破裂的εt始终是拉应变,岩石的抗拉强度由应变来表征似乎更合理。εt先随围压的增大而增大,当围压超过某一特征值后,εt反随围压的增大而有所减少。 将上述结果应用于岩体(或地震)破裂,可以证明,当岩体内存在σ_3<μ(σ_1+σ_2)的应力状态时,即使三向受压,岩体照样会出现张性破裂。由此认为,地震的震源也存在着张性破裂的可能。  相似文献   

10.
青藏块体东北缘和川滇GPS监测区1991(1993)、1999和2001年高精度GPS观测资料揭示:2001年11月14日昆仑Ms8.1地震前,青藏块体北、东缘构造区域水平运动变形场动态演变具有一定的关联性特征。即:在继承性运动总体背景下,临近大震发生时两区域运动强度同步减弱且变形状态发生变化。结合地质构造分析研究认为,昆仑Ms8.1地震前,青藏块体边界运动变形的关联性变化与大震孕育后期大范围应力应变快速积累所形成的扰动应力场有关;随着块体内部大震的发生、应变能的大量释放和构造应力场的调整,可能会促使块体边界地带具有较高应变积累的相关构造部位(尤其是未被历史强震破裂贯通的地带)的应力应变的进一步积累或破裂释放。  相似文献   

11.
显著地震与引潮力的关系   总被引:1,自引:0,他引:1  
前言地震是构造活动的产物,后者包含着深层应力状态和介质性质的丰富信息。在大地震的孕育过程中,岩石破裂和变形由无序向有序转化,导致前震的发生也由无规律向有规律转化。本文所使用的引潮力夹角的计算方法,是对显著地震发生规律的一种探讨。由于青海地震活动水平比较高,显著地震的活动水平不一致,受到不同区域地震监测能力不一的限制,本文取ML4为显著地震的震级下限。1研究思路大地震的孕育和发生是震源区及其附近地壳应变能的积累和快速释放的过程。地震孕育后期,震源区及其附近应变能高度积累,处于不稳定的临界状态,因此,地震短临预报…  相似文献   

12.
地震非均匀度物理意义的实验研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
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   

13.
通过对地壳低速高导层和地震震源深度等有关资料的分析研究,在对地震发生前兆、特征及物理机制研究的基础上,初步提出了一个简单的地壳双层孕震模式:地壳存在有两层孕震结构,上层为主孕震层,是地震应力集中积聚和发震后释放应变能的地方,主要是岩石发生脆性变形层,深度在中上地壳范围内;下层为低速高导层,是诱发和加强上层脆性层岩石变形、应变能积累和破裂的主要因素之一,处于岩石脆—韧性变形的过渡带,强震的发生与本层有着密切的关系,深度在中下地壳范围内。同时基于该双层孕震假设讨论了强震的孕育环境及作用。  相似文献   

14.
引言地震是地球内部主要由板块运动产生的构造应力作用下而出现的一种破裂过程。在地震过程中,断层上的应力以复杂的形式变化,储存于地球内部的势能(应变能和重力能)以地震波形式释放出来。释放的地震波能量与势能的比值就是地震效率,由地震  相似文献   

15.
最新的岩石物理试验表明,应力-应变曲线中的在强度极限点和失稳点之间可以划分出亚失稳和临失稳两种状态,其变化特点和过程不同,前者从应力积累转为应力释放,后者则由平稳释放转为加速释放.两种阶段分别对应地震之前的短期和临震阶段.  相似文献   

16.
一、前言 大地形变测量作为研究地震预报的一种手段已被大家所接受。虽然目前对地震的孕育、发生过程还不清楚,但一般认为,地震是由于岩石块体在构造应力的作用下,块体中所积累的弹性能量突然释放而发生的。因此应用大地形变测量来监视岩石在应变能量积累和释放过程所造成的变形和断层活动,是寻求地震成因和前兆信息的重要手段。我国和日本、美国、苏联  相似文献   

17.
根据历史地震和应变能积累释放过程对山东地区地震活动特征进行分析,认为该区目前处于地震活跃时段后期的能量剩余释放阶段,在此期间将以中等或中强地震活动为主。由现代地震活动特点分析认为,该区目前处于最近的一个应变能积累—释放过程中的释放阶段,这一阶段还可能持续4年左右,在此释放阶段中有可能发生多次4~5级乃至6级地震,但发生6级以上地震的可能性不大。  相似文献   

18.
断层两侧应力的积累与释放是产生地震的直接原因,因此在活动断层周边建立了大量的地应变观测站.地壳里面包含有多种结构面,各种力学性质不同的岩石以某种叠加层序或侵入关系混杂在一起,它们必然影响变形场的形态与变化.  相似文献   

19.
亚失稳阶段是指应力从峰值时刻到产生快速应力降起始时刻之间的阶段,是断层临近失稳的最后阶段,也是区域应力状态由积累为主转变为释放为主的阶段。识别断层的亚失稳应力状态、探讨强震亚失稳阶段即将面临的失稳部位的特征,寻找确认方法是一个很有现实意义,又很有挑战意义的科学问题。在实验室得到的断层亚失稳阶段的特点为野外识别亚失稳应力状态打下了基础。论文结合实验室已有结果,对处于亚失稳应力状态断层的特点进行了初步探索,研究了失稳前发震断裂的演化,分析了断裂协同化过程及应力状态;初步得到野外强震前断层的亚失稳阶段特征、演化过程以及可能的判定指标。地震发生过程中构造应力和应变的变化可以用Benioff应变分析法对其地震活动进行定量描述,分析研究区应变积累释放特征,探讨震前发震断裂是否存在地震加速活动现象或平静现象,以便与实验室应变观测结合起来进行分析。论文首先分析了前人利用Benioff应变研究加速释放方法的研究结果,探讨了其存在的问题,作者改进了已有方法。文中结合实验室研究结果给出了亚失稳断裂的研究方法,继而对南天山断裂带西段发生过2008年乌恰6.8级地震的卡兹克阿尔特断裂开展了回溯性研究,并使用该方法在研究区对目前的应力状态进行了预测性研究。其次以汶川M_S8.0地震为例,研究地震前后由于介质变化引起的远震转换波到时差的变化特征,从而分析震源区介质所处的应力状态。本项研究在以下方面取得进展:(1)把处于亚失稳阶段的断裂简称为亚失稳断裂,参考实验室关于断层亚失稳应力状态的研究结果,以Benioff应变积累达到支持7级以上地震发生的断裂为研究目标,提出判定亚失稳断裂的4步研究方法:(1)构造区Benioff应变积累足以支持7级以上地震发生;(2)从高应变积累构造区中找出高应变积累且应变开始缓慢释放的断裂;(3)区分断裂的积累段和释放段,根据断裂释放段的协同化程度判定其是否处于亚失稳阶段,寻找失稳部位;(4)判断断裂Benioff应变是否符合加速释放模型,分析亚失稳断裂发震的紧迫性。(2)文中在使用累积Benioff应变的加速释放模型方法时,地震序列的空间范围按断裂选取;在时间尺度选取上,取断裂Benioff应变积累释放曲线上最近的一次积累—缓慢释放时段进行分析。实验室岩石随着应力加载,亚失稳阶段应变积累、释放特征主要出现在断层附近。空间的这种选取方法根据实验室亚失稳阶段研究结果,有一定的构造物理意义。(3)本文以南天山西段为研究区,使用亚失稳断裂判定方法对2008年10月5日乌恰6.8级地震进行回溯性研究,结果显示,卡兹克阿尔特断裂在主震前满足亚失稳断裂判定方法的4个条件,取得了较好的效果;进而使用该方法对研究区现今应力状态进行预测性研究,发现目前柯坪断裂符合亚失稳状态条件的前3条:(1)南天山西段研究区的Benioff应变积累支持7级以上地震发生;(2)柯坪断裂累积Benioff应变支持6.8级以上地震发生,并且Benioff应变积累释放曲线出现波动、转平的趋势;(3)柯坪断裂77.5°—80°E的段落转为应变积累区,位于77.5°E以西的区域应变开始释放;但柯坪断裂目前不符合第4条,地震Benioff应变的释放不符合条件加速模型,表明断裂尚未进入加速协同化阶段。目前仍需密切关注该断裂的地震活动发展情况。(4)利用远震初至波穿越地壳、上地幔等速度界面时产生的一系列PS型透射转换波,测定远震PS转换波与初至P波的到时差Δt_(ps)=t_(ps)-t_p随时间的变化特征有可能监测孕震区转换界面以上有限的地层空间内介质物性的变化。选取2001—2012年作为研究时段,利用四川地震台网的YZP和JJS两台站记录到的兴都库什、苏门答腊南部地区两组震中距变化小于3°的远震,得到两个台站在2008年5月12日汶川M_S8.0地震前后记录的转换波到时差Δt_(ps)的变化特征。结果表明,在2006年以前Δt_(ps)有一个缓慢增大的趋势;汶川地震前约2年左右的时间段内Δt_(ps)出现明显低值过程,最大降幅达0.2—0.3 s左右,超过测量误差4—5倍;震前约2—3个月低值有一定程度的回返。表明本文提出的远震转换波方法在地震监测中有很好的应用前景,值得进一步实验研究。  相似文献   

20.
强烈地震震源破裂和深层过程与地震短临预测探索   总被引:11,自引:5,他引:6       下载免费PDF全文
强烈地震震源区和其周边地域的介质,在力源作用下开始破裂,即微破裂,而当其在应力不断积累、逐渐发展并形成具有一定规模的“破裂链”时,即应力集中达到临界状态时,震源介质所积累的巨大能量以波动的形式瞬间释放,并冲出地表发生地震,且在地表产生一系列的破坏和大型断裂.在强烈地震发生后依据设定的初始模型和远、近地震台网记录,通过震源机制解计算,可求得震源介质的破裂长度和破裂过程.事实表明,一系列大地震的“孕育”、发生和发展,由震源深处到地表均呈现出强烈的破裂效应,其破裂长度可由几公里、几十公里、乃至千余公里长.有的地震在发生前确亦存在着破裂响应和迹象.为此,若在地表和深井中能进行破裂效应的观测,以捕捉初始微破裂和其形成“破裂链”的动力过程,这对于短临地震预测可能是一个十分重要的途径.  相似文献   

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