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2008年MS 8.0级汶川大地震发生在具有复杂的地质构造背景、强烈的地表起伏、不均匀的弹性和黏性结构的龙门山断裂带上。由于震前地震活动性不够强烈且地表构造变形较小,龙门山断裂带的地震危险性在汶川地震之前被低估。从数值模拟的角度,建立黏弹性有限元模型,考虑了初始地形、重力、构造加载、黏弹性松弛等因素对2008年汶川大地震的孕震、同震及震后150年变形全过程的影响,定量研究了映秀-北川断裂带的同震及震后变形,分析了弹性层、黏弹性层的应力积累、释放、调整的特点,模拟得到地表同震和震后位移与大地测量资料较为吻合,对汶川大地震的余震分布进行了力学上的解释,模拟得到震前、同震及震后的应力变化有助于深入分析大地震的动力学成因及其对周围区域的地震危险性影响。 相似文献
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2008年汶川地震(Mw7.9)造成了严重的人员伤亡和重大经济损失。震后现场调查获得大量的垂直和走滑同震位移数据,但缺乏同震水平缩短量数据,直接影响了对汶川地震的同震形变特征的研究。文中尝试从一个新的角度,通过地震前、后QuickBird卫星影像对比,同时结合野外实地测量来分析汶川地震地表破裂带同震水平缩短量。白沙河破裂段位于中央主破裂带的西南端,距震中区映秀镇最近仅有15 km。在该破裂段的两侧各有一条乡间公路,相距300～900 m,我们通过对比地震前、后QuickBird卫星影像的公路间距变化,对比震后实测公路位置与震前的差异,获得了一系列的同震水平缩短量,其平均值为6.8 m(RMS),最大值和最小值分别为13.2 m和1.1 m,综合误差为2.33 m。该估计值大于沿地表破裂带通过复原变形人工构造物以及变形地层所获得的同震水平缩短量,说明汶川地震在地表造成的水平缩短分布在一个较大的范围内,而破裂带附近所观测到的仅仅是其中的一部分。 相似文献
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大地震导致的同震及震后效应,对于分析不同地震之间的相互影响及区域地震危险性等有着重要的作用。文中开发了模拟地震同震及震后效应的三维黏弹性有限元程序,通过计算走滑断层震例（概念性模型）引起的同震及震后效应,并与解析/半解析解进行对比,验证了程序的可靠性。同时基于概念性模型,分析了不同介质参数对同震及震后的地表变形的影响。研究表明,地球介质的横向不均匀性对地震同震位移有显著的影响,而中下地壳上地幔的黏度对震后效应起着主要控制作用。最后将该程序应用于青藏高原东缘,计算分析了2008年MW7.9汶川大地震导致的同震及震后库仑应力变化对2013年MW6.6芦山地震及2017年MW6.5九寨沟地震的影响。结果显示,汶川地震导致的库仑应力变化在芦山地震震源附近（0.013 MPa）及九寨沟地震震源附近（0.009 MPa）都为正值,说明汶川地震可能使得两次地震提前发生。 相似文献
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汶川5．12地震引起的库仑应力变化及其对周边地震活动的影响 总被引：9，自引：9，他引：0
汶川"5.12"8.0级特大地震,造成重大人员伤亡和财产损失。地震对周围地区断层活动性的影响和余震发展方向是人们关心的一个问题。根据汶川地震同震静态位移我们计算了周围地区一些断层的库仑应力变化,并据此评价了震后周围地区断层和地震的活动性。计算结果表明,龙门山断裂带东北段,包括北川、青川、宁强等地,为库仑应力增强区,有利于地震的发生。较大的余震分布与库仑应力增强区有较好的对应关系。鲜水河断裂带主要为库仑应力下降区,只有一小段为增高区,鲜水河断裂带总体上不利于地震活动。成都地区的西北部库仑应力增强,东南部应力下降。库仑应力变化的研究对大震后地震趋势的分析有重要意义。 相似文献
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2013年4月20日芦山Ms7.0级地震后,为研究龙门山断裂带西南段震后的地应力状态,应用水压致裂法和压磁应力解除法在该区开展了2个钻孔的原地应力测量工作。测量结果显示硗碛测点在128～188m深度范围内最小水平主应力的量值为10.47～18.47 MPa,最大水平主应力的量值为19.60～25.83 MPa,方向为N63°～85°W;天全测点在114～142m深度范围内最小水平主应力的量值为5.20～7.73 MPa,最大水平主应力的量值为8.21～9.31 MPa,方向为N59°W。两个测点水平主应力与垂直应力的关系均为σ_Hσ_hσ_v,其中硗碛测点最大、最小水平主应力与垂直应力比值的平均值分别为5.27和3.01,天全测点最大、最小水平主应力与垂直应力比值的平均值分别为2.60和1.76,表明有利于逆断层活动。通过比较该地区芦山地震前后实测地应力状态,发现芦山地震后,龙门山断裂带西南段的北段(即邛崃大邑西-宝兴北-汶川南一带)和南段(即天全-荥经-泸定-康定一带)应力积累量增加。相同深度范围内,北段硗碛测点震后的应力大小要比地震前有明显的提高,这也与硗碛测点地应力监测结果一致。实测应力方向与震前基本一致,都为NW-NWW。基于实测地应力资料,根据库伦破裂准则和Byerlee定律分析,位于北段的硗碛测点震前部分压裂段的最大水平主应力处于使断层滑动临界值的上下限之间,而地震后最大水平主应力则均已超过断层滑动临界值的上限。位于南段的飞仙关测点震前最大水平主应力均未达到断层滑动临界值的下限,而地震后天全测点的最大水平主应力则均处于使断层滑动临界值的上下限之间。采用最大剪应力(σ_1-σ_3)/2与平均应力(σ_1+σ_3)/2的比值μ_m(断层摩擦)参数评估研究区地应力的积累水平和地震危险性。震前硗碛测点μ_m的量值为0.16～0.72,平均为0.50,震后为0.71～0.81,平均为0.77。震前飞仙关测点μ_m的量值为0.31～0.35,平均值为0.32,震后天全测点μ_m的量值为0.53～0.57,平均值为0.55,两个研究区的μ_m的量值均变大。分析认为芦山地震后龙门山断裂带西南段的北段和南段的应力积累量增加,都有发生断层滑动的可能性,尤其是北段。 相似文献
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大陆浅源地震密集分布层称为地震层,该深度处于石英脆塑性转化带,其变形除受温度控制外,地震周期各阶段变形随应变速率和应力发生变化,从间震期的稳态蠕变转化为同震破裂和震后松弛阶段非稳态蠕变。与间震期长期蠕变相关的野外塑性变形和稳态流变实验研究非常多,而与震后松弛相关的地壳深部脆塑性转化和非稳态蠕变研究非常有限,更缺少非稳态流变的本构方程。震后松弛阶段的断层滑动研究和基于GPS观测数据反演地壳形变研究都依赖于非稳态蠕变实验数据及其流变模型。本文介绍了野外断层脆塑性转化带非稳态流变和高温高压非稳态流变实验研究进展,分析震后松弛阶段断层脆塑性转化带的变形特征与变形模式,讨论了非稳态流变与脆塑性转化带强度定量化研究中存在的问题。 相似文献
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济阳坳陷早第三纪震积岩的发现及其意义 总被引：46，自引：3，他引：46
济阳坳陷下第三系沙河街组三段及四段地层中发现了大量与地震活动有关的变形构造,如微断层、层内小褶皱、液化砂岩脉、振动液化卷曲变形和火焰构造等。通过牛110、利 981、车古 201和义 377等井的系统观察,发现震积岩的垂向序列自下而上依次为震裂岩和震塌岩层段、阶梯状正断层层段、振动卷曲变形层段、液化砂岩脉层段、碎块层段和均一层段,分别对应于强震期、地震衰减期和余震期。震积岩的发现不但有助于分析判断控盆边界断裂的强烈活动时期,震积岩自身也可能是一种潜在的油气储集体,因而地震事件沉积具有重要的研究意义。 相似文献
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通过岩芯观察,码头庄油田阜宁组发育了大量的同生小断层、液化岩脉、泥火山、震动液化扭曲变形、震动液化卷曲变形、自碎角砾岩等震积岩沉积构造,该类沉积构造属于软沉积变形构造,具有典型的震积岩沉积特征。首次在同期震积岩中发现同生微型正/逆断层发育,2种不同类型断层的发现,说明区内震积岩存在不同的应力环境,在滑塌体上部易形成微正断层,在滑塌体下部易形成微逆断层。认为前人对震积岩微同沉积断裂层、微褶皱变形层、碎块层、液化均一层4段分层的完整垂向序列可能过于理论化,并提出水平液化变形段、拉张段、滑脱段、沉积段、水平沉积变形段5段式震积岩立体发育模式。 相似文献
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山东惠民凹陷古近纪震积岩特征及其地质意义 总被引：49，自引：14，他引：35
震积岩是具有古地震事件记录的岩层,讨论了在山东惠民凹陷古近纪陆源碎屑断陷湖盆砂泥质沉积中发现地震灾变事件的典型变形构造,包括微同沉积断裂和震裂缝、卷曲变形构造、水下岩脉和泄水构造、震积枕状及伴生构造等。在此基础上,建立了该区古近系碎屑岩震积岩垂向序列 :A段下伏未震层,B段微同沉积断裂层,C段微褶皱变形层,D段枕状构造及伴生构造层,E段液化均一层和F段上覆未震层。层序的完整性取决于剖面位置,地震震级,特别是发生地震处的岩性。根据震积岩的分布规律和沉积特征讨论了其地质意义 :震积岩集中发育在凹陷边界断层和中央断裂带附近,代表凹陷边界断裂和中央断裂强烈活动时期,有助于断陷盆地构造演化的动力学解释;可能是一种潜在的油气储层。 相似文献
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地震是影响斜(边)坡、滑坡稳定性的主要因素之一。白龙江上某大型滑坡经顺层斜坡发生倾倒变形而成,天然状态下处于基本稳定状态,在"5.12″汶川地震作用下,该滑坡有整体复活迹象,其后缘周界形成了连续贯通的拉裂缝、错动台阶,尤其是滑坡下游区变形拉裂较明显。本文以该滑坡在地震作用下发生复活为例,在分析滑坡所处的区域地质条件的基础上,详细研究了滑坡的基本特征以及地震作用导致滑坡复活的现象、特征,然后利用FLAC3D软件内置动力分析模块对该滑坡复活机制进行了分析、研究。数值分析表明,地震作用下滑坡变形破坏受坡体形态的影响较显著,滑坡对地震波具有明显的放大效应;同一地震动条件下,滑坡体相对周边处于稳定状态基岩边坡对地震更为敏感。这较好地解释了"5.12″汶川地震作用下,该滑坡的复活原因。 相似文献
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大地震前后实测地应力状态变化及其意义——以龙门山断裂带为例 总被引：7，自引：6，他引：1
实测地应力状态在连续地震事件前后的变化特征,对于应用地应力实测数据探索开展地震预报等研究有重要意义,但一直以来缺少典型实例研究。以龙门山断裂带西南段的跷碛和映秀地区为研究区,利用该地区汶川地震前至芦山地震后获得的地应力实测数据,分析了表征地应力状态的特征参数在汶川和芦山地震事件前后变化特征,探讨了其对地震预报研究的意义。研究表明,跷碛地区地应力状态特征参数KHV、KHh和μm变化表现为芦山地震后值（QQ-14）大于汶川地震前（QQ-99）,QQ-99结果大于汶川地震后值（QQ-09）,而主应力梯度系数变化为QQ-09>QQ-14>QQ-99;分析认为KHV、KHh和μm变化规律能准确反映汶川和芦山地震事件前后跷碛地区构造应力场演化特征,而仅用主应力随深度变化梯度系数变化特征,不能完全准确地反映构造应力场调整变化情况;映秀地区,除KHh外,主应力随深度变化梯度系数、KHV和μm均表现为汶川地震后结果大于震前,其变化反映的应力场调整变化特征需要补充数据检验;利用地应力状态参数变化规律开展地震预报探索研究时,长期的、可对比的高质量地应力测量数据是研究有所突破的关键。研究成果对于龙门山地区构造应力场和减灾防灾研究有重要意义,对于应用地应力数据探索开展地震预报研究等有参考价值。 相似文献
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反倾软硬岩体互层边坡是公路建设中经常遇到的一类边坡,在不利条件下有失稳破坏的可能,特别是在坡脚受到扰动、降雨、地震等作用时.以“5.12”地震期间都汶公路(都江堰—汶川)上一处边坡的地震响应为例,采用离散元UDEC软件对其进行模拟,系统研究了其地震响应的变形破坏机制.研究结果表明,地震作用下,软弱岩层挤压变形强烈,有向外剪出的趋势.同时,在地震波反复拉张作用下,软弱岩层位置容易开裂,成为坡体变形破坏的优势拉裂区域.地震波加速度、速度随高程变化放大显著,在坡体表部位移最随高程增高而逐渐增大.就整体而言,岩体内部的节理裂隙进一步张开,井产生了一些新的裂隙,弯曲倾倒有加剧的趋势;而坡表覆盖层普遍具有表部拉张开裂和掉块现象,特别是在地形几何形态突变处,破坏更为显著. 相似文献
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汶川地震区典型公路隧道衬砌震害类型统计分析 总被引：9，自引：0，他引：9
汶川地震对震区公路隧道结构造成了严重的破坏,这严重影响了灾区震后救援和灾后重建。为了保留汶川地震灾区公路隧道震害的珍贵资料,对震区公路隧道震害资料进行了搜集、整理、统计和分析。首先按照隧道结构拱部、边墙、仰拱及附属结构进行统计和分析,再对影响隧道震害的六个因素(震中距、地质条件、断层、竖向地震、支护结构及施工质量)进行了研究,并得出了一些抗震设防启示及建议。研究成果一方面为研究汶川地震震区公路隧道震害机理提供了基础资料,另一方面对于进一步研究高烈度地震区公路隧道抗震及减震技术起到了推动作用。 相似文献
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据统计,由地震所造成的损失中,地震所诱发的滑坡和崩塌造成的损失约占40%。对于地震作用下斜坡变形破坏的类型与机制,前人已有大量的研究和归纳,然而对此问题的数值模拟研究则少有涉及。四川省什邡市北部山区在512汶川地震中烈度达到11度,遥感解译出的地震诱发崩滑体地质灾害点达161处,其破坏机制主要有顺层-切层滑坡和滑移式崩塌2种形式。本文针对这一地区2种典型滑坡地质灾害,利用赤平投影图分析方法确定边坡的控稳优势结构面组合,在此基础上用离散元数值模拟软件对其失稳过程进行数值模拟计算,分析结果显示:第1种斜坡破坏类型表现为缓倾坡外层状结构斜坡在强震作用下,坡顶首先出现拉裂,斜坡中部的结构面发生剪切变形,随着斜坡上部拉裂面向中部不断延伸并贯通,滑体便从高位沿中部缓倾结构面快速剪出。这种斜坡的变形破坏力学机制为滑移-拉裂,其破坏方式为顺层-切层滑坡。第2种斜坡破坏类型表现为高陡块状结构斜坡在强震作用下,斜坡上部结构面首先被拉裂,发生松动,被切割的块体沿拉裂面底端缓倾坡内或水平的结构面向外产生剪切变形,并在持续地震力作用下不断向坡外运动,以翻滚、崩落的方式运动至坡脚。这种结构类型斜坡的变形破坏力学机制为拉裂-滑移,其破坏方式为滑移式崩塌。 相似文献
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古遗址赋存于岩土体之中,是岩土体的一部分,故尝试采用岩土工程分析手段对其破坏机制进行研究。在"5.12"汶川地震中,重庆合川钓鱼城古战场遗址的始关门出现了局部开裂、错位等变形破坏现象。地质勘察表明,始关门赋存于滑坡、裂隙等复杂地质环境中,故抽取了始关门的地质模型,采用有限差分软件FLAC3D对其进行了三维地震动力响应模拟,分析其变形破坏机制。结果表明,始关门应力集中明显,并在地震波作用下有明显位移出现。始关门破坏是各种地质因素综合作用的结果。"5.12"汶川地震是诱导因素,滑坡、陡崖裂隙等地质结构是主要原因,古城门自身强度减小是发生破坏的内因。模拟结果为始关门修复设计提供了可靠的科学根据,具有一定的研究意义和推广价值。 相似文献
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汶川5.12大地震地表次生灾害评价与分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对汶川5.12大地震,对由地震引起的地质次生灾害发生的坡度和坡向进行了统计,分析了地表破坏的易发坡度、坡向及其与震中的关系等。另外,分别以不同震中距为缓冲区、以平行中央断裂带的各级缓冲区、以等烈度区为缓冲区对地震引起的地表破坏的空间分布以及发生地表破坏的坡度在各级缓冲区中的变化进行了分析。结果表明:①地震引发的滑坡及滑坡群共5093个,总面积大约958km2;②在30°～44°坡度区间地表破坏发生的数量最大,42°坡度为地表破坏发生概率的拐点。主要的地表破坏发生在迎着地震波传播的坡向上;③随着震中距的增加,地表破坏的发生概率逐渐减小,震中距40km以内的速度减小非常迅速,40km以外则整体上缓慢减少,局部略有起伏。各缓冲区中发生地表破坏的平均坡度比缓冲区内的地形平均坡度大4°左右。④地震引发的地表破坏主要受到断裂带的控制,有64.17%的地表破坏发生在中央断裂带两侧10km范围内。⑤高地震烈度区域引发的地表破坏率远远大于低烈度区域,在烈度为Ⅺ度的区域内发生地表破坏率达到14.5%,而Ⅶ度烈度带上引发地表破坏率仅为0.01%。 相似文献
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对汶川三关庙后山不稳定斜坡的基本特征进行了详细描述,并根据其变形特征深入分析其成因机制。结果表明,该不稳定斜坡主要控制因素为地形地貌、地层岩性及地质构造,主要诱发因素为汶川地震。此不稳定斜坡仅为汶川地震诱发的新增灾害点之一。对该灾害点形成特征及主控因素的分析,为类似地质环境条件的地质灾害研究提供参考。 相似文献
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地倾斜连续观测是地壳形变观测研究中重要内容。汶川8.0级地震前,布设在四川德阳金河测点的新型BSQ型数字垂直摆倾斜仪观测到了明显的地形变异常现象。分析其观测结果可知,汶川8.0级地震前约半月时间内德阳金河测点的地倾斜运动速度较过去的平均运动水平提高了数十倍,且震前地表快速倾斜的方向在N25°W左右。除此之外,德阳金河BSQ型数字垂直摆倾斜仪测点还观测到较为完整的,对应于可以反映地表应力集中、释放过程的震前地表破裂过程。上述现象为今后研究强震孕育机理提供了重要的信息。介绍与分析了布设在龙门山断裂带附近的其它类型地倾斜仪在震前的观测结果。事实证明,BSQ型数字垂直摆倾斜仪在强震前的浅表过程监测中具有重要意义,值得在今后的地震前兆台网工作中进行推广。 相似文献
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水平井分段压裂技术已在低渗透油气藏及煤层气开发过程中得到了较为广泛的应用,并取得了良好的经济效果。但是,由于分段压裂会使直井段的套管承受交变应力作用,进而造成其在软硬交错地层处发生严重变形,从而影响压裂安全作业,甚至引发所有剩余压裂段报废。为探索其破坏机理,开发一个类似弹簧单元的用户子程序来模拟循环荷载作用下套管-水泥环界面的受力情况,并将该单元植入到套管-水泥环-岩层系统的ABAQUS轴对称有限元模型中,模拟水平井分段压裂过程中套管的力学行为。结果表明,在软硬交错地层中,采用水平井分段压裂时,注入压力与地应力之间的交变应力差会造成套管的大变形。此外,基于ABAQUS的数值模拟结果,采用FE-safe评估套管疲劳寿命,发现处于软硬交错地层处套管的疲劳寿命最短。基于上述研究,建议在具有软硬交错地层的低渗透油藏及煤层气储层中进行分段压裂时,应设法提高非压裂阶段压力,以减轻交变应力对软硬交错地层处的套管损伤。 相似文献