2008年汶川大地震中北川地区极重震害的物理机制研究   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

朱守彪  袁杰 《地球物理学报》2018,61(5):1863-1873

2008年汶川特大地震中北川地区受灾特别严重,而该地区远离汶川主震震中超过100多千米.尽管汶川地震发生已近10年,但这种不正常现象一直困扰着地学工作者,至今没有给出合理的解答.为此,本文利用有限单元方法模拟汶川地震的主要发震断裂带（即：映秀—北川断层）的自发破裂动力学过程.模型中,几乎平直的映秀—北川断裂带在高川地区发生拐折,形成高川右弯.模拟结果显示,破裂沿着映秀—北川断裂带向东北方向前行,当破裂前端到达高川右弯时,破裂形态发生剧烈变化,破裂传播速度由亚剪切破裂突然转化为超剪切破裂.与断层阶区促进超剪切破裂明显不同的是,这种超剪切破裂形态的转化不需要时间停顿.由于超剪切地震破裂的产生,破裂辐射的地震波发生相长干涉,形成马赫波,地震动被大大放大.计算给出的强地面运动峰值加速度在北川地区不仅数值高,而且高值区分布范围广,造成了北川地区的震害特别严重.模拟结果还表明,若高川右弯不存在（即映秀—北川断层面为平直）,则北川地区的断层不会形成超剪切破裂;如果高川右弯附近断层的不连续程度较大,则破裂会被终止;这些情况下,北川地区的震害都没有那么严重.所以,高川右弯的几何形状对于超剪切破裂的形成起着决定性作用,也是造成远离震中的北川地区震害特别严重的主要原因.因此,分析发震断层几何对于研究震源动力学过程及震害评估等有着非常重要的科学意义和实际应用价值.  相似文献   

应力释放模型在青藏高原地区的应用     

朱守彪  陈霞  杨绪海 《地震研究》2007,30(3):210-215

介绍了应力释放模型、耦合应力释放模型及其在时、空两个方面经过改进的模型。利用改进后的模型研究了青藏高原地区的地震活动,结果显示,在青藏高原地区改进后的应力释放模型仍然适用,并且改进后的耦合应力释放模型要优于简单的应力释放模型,其预测地震的效能和精度都要优于泊松模型。  相似文献   

2013年芦山M_S7.0地震产生的静态库仑应力变化及其对余震空间分布的影响   总被引：5，自引：0，他引：5  

缪淼  朱守彪 《地震学报》2013,35(5):619-631

2013年4月20日芦山MS7.0地震发生在龙门山断裂带的西南段,距2008年汶川MS8.0地震仅约85km,时间上仅相隔5年.首先计算了汶川地震的静态库仑应力变化对本次芦山地震的影响,得出芦山地震是由汶川地震触发造成的(库仑应力上升了0.012 MPa);进一步计算了芦山地震与汶川地震这两次大地震共同产生的静态库仑应力变化.结果表明,芦山地震的余震受前面两次大地震的共同影响,而不仅仅是芦山地震单独作用的结果,超过85%的余震发生在两次地震共同产生的静态库仑应力变化增大的地方,而芦山地震本身触发不了本次的余震序列(仅48.7%的余震位于主震所产生的应力加载区).此外,计算结果表明芦山地震本身对周边断层影响较小,仅龙门山断裂带的东北段受到一定的加载作用;而由于汶川地震的作用,安宁河断裂、大凉山断裂、马尔康断裂、岷江断裂和虎牙断裂呈卸载趋势,仅鲜水河断裂东南段和龙门山断裂中段受到加载作用,这均会加速断层上新地震的发生.  相似文献   

2012年北苏门答腊西海域M_W8.6地震的孕震机理及其对地震活动性的影响     

缪淼  朱守彪 《地震工程学报》2013,35(2):278-288

2012年4月11日在北苏门答腊的西部海域附近发生了MW8.6特大地震和2小时后的MW8.2强烈地震,这是到目前为止震级最大的板块内部走滑型地震。本文根据该地区的地质构造、地球物理观测资料及研究结果,对这次地震的孕育背景进行了分析,认为本次地震尽管发生于印度洋板块的沃顿海盆内(巽它海沟西南),但该地区断层发育、中强地震活跃、变形情况复杂,特别是印度洋板块在向NW方向运动时速度由南向北逐渐减小,这种差异运动导致在板块内部产生剪切应力,因此在板块内部近SN向的断层及附近区域不断积累弹性应变能;同时2004年的MW9.2地震产生的库仑应力变化对该次地震造成了应力加载,起到了触发作用,最终导致了本次特大左旋走滑型地震的发生。此外库仑应力变化计算表明,MW8.6地震在MW8.2地震的震源区附近的库仑应力增大,增加值超过0.05MPa,因此对MW8.2地震起到了触发作用。计算结果进一步显示,该次地震对其周围陆地影响较小,苏门答腊岛处于地震影响区中,库仑应力降低了0.03MPa,发生强余震的风险下降。主震后的余震活动的空间分布与库仑应力增加区一致。本次MW8.6特大地震后,全球范围内的M≥5.5地震活动性出现了大幅度的上升,而该现象在本世纪以来其他5次M≥8.5的强震之后并未出现;同样,该次特大地震对中国大陆的地震活动性也有一定的影响,震后中国大陆地区M>4.5地震活动水平明显增高。  相似文献   

应力释放模型的改进及其在台湾地区的应用     

朱守彪  石耀霖 《中国地震》2007,23(3):251-258

应力释放模型在地震活动性研究中多有应用。但无论是简单应力释放模型还是耦合应力释放模型在应用中都存在着一个共同问题,就是地震发生条件概率强度与地震活动性不同步。为解决这一问题,本文对应力释放模型做了进一步修改,在原应力释放模型的计算条件概率强度公式中引入了时间延迟因子,从而初步解决了地震发生条件概率强度与地震活动性之间不协调的矛盾。此外,在利用台湾地区地震资料考察新模型时发现,改进后的新模型比原模型更优,预测地震的效能更高;在发震时刻预测的回顾性检验中,改进后的耦合应力释放模型比原应力释放模型和泊松模型的预测精度有较大提高。  相似文献   

景泰地区Q值变化特征及其原因初探     

朱守彪 《地震工程学报》1993,15(1):11-25

本文利用兰州有线传输台网的资料,首先用两次地震的频谱比确定了景泰地区地震震源谱的高频衰减趋势,其形式为ω~(-2),然后用试错法测得了景泰地区的Q_p、Q_(?)值。研究发现,1990年10月20日景泰地震前,从1988年开始,其震中至各台站间所有路径上介质的Q_p、Q_3值皆明显高于震后并高于参考值(1984—1985年介质的Q值)。本文还将景泰地区Q值与我国其它地区Q值进行了对比,最后用组合模式从理论上讨论了景泰地区Q值变化的原因。  相似文献   

断层自发破裂动力过程的有限单元法模拟          下载免费PDF全文

袁杰  朱守彪 《地球物理学报》2014,(1)

断层自发破裂动力过程的研究对于认识地震过程及减轻地震灾害有着重要的科学意义.为合理地模拟断层的自发破裂过程,本文首先对经典的滑移弱化摩擦关系进行了改进,然后利用有限单元方法对破裂过程进行动态数值模拟.模拟结果表明,利用改进后的摩擦关系能够产生脉冲型(pulse-like)破裂模式,而经典的滑移弱化摩擦关系不能产生这种破裂形态.模拟结果还显示,断层自发破裂过程受初始应力场及摩擦关系影响,当初始应力场中剪应力水平较低时,容易产生脉冲型破裂;但当初始剪应力较高时,会产生裂纹型(crack-like)破裂.这个现象与在实验室里进行的岩石破裂实验结果是一致的.在相同的初始应力情况下,若滑移弱化摩擦本构关系中的动摩擦系数较大,断层将易于产生脉冲型破裂;若动摩擦系数较小,将倾向于产生裂纹型破裂.此外,本文也采用速率弱化摩擦关系对断层自发破裂过程进行了模拟,结果发现,在初始场及其他条件不变时,如果摩擦关系中的b-a值较小,容易产生脉冲型破裂;如果b-a值较大,会产生裂纹型破裂.  相似文献   

俯冲带上特大地震静态库仑应力变化对后续余震触发效果的研究   总被引：10，自引：6，他引：4       下载免费PDF全文

缪淼  朱守彪 《地球物理学报》2012,55(9):2982-2993

地震静态触发研究在全世界范围内广泛开展,并取得显著成效;但是否所有的大地震,地震静态触发都有很好的效果,对此目前还不甚清楚.本文通过计算最近发生在俯冲带上的三次特大地震(2011年日本东北地震(M_w=9.1)、2010年智利地震(M_w=8.8)与2004年苏门答腊—安达曼地震(M_w=9.0))所产生的静态库仑应力变化,考察主震库仑应力变化对其后续余震空间分布的影响,从而研究俯冲带上特大地震对地震的触发效果.计算结果显示:对于2011年日本东北地震,仅有47%的后续余震发生在库仑应力增加的区域;2010年智利地震也只有47.6%的余震位置处于库仑应力变化的正值区;2004年苏门答腊地震触发了49.8%的后续余震.文中通过进一步改变模型参数(如:采用不同的有效摩擦系数,使用不同作者给出的震源模型等)进行计算,结果表明这三大地震对后续余震的触发比例仍然不高(最好情况下,触发比例也不超过60%).但对于板内地震(如:2008年汶川地震,1999年集集地震),主震对后续余震的触发比例超过85%.由此可以推知,对于俯冲带上的特大地震,地震静态触发效果不显著.因此,对于俯冲带上大地震的触发问题,还需深入研究.  相似文献   

汶川大地震孕震机理的研究及其对地震预报的启示     

朱守彪  张培震 《国际地震动态》2009,(4):2-2

2008年5月12日汶川8．0级大地震突发在曾被认为并不活动的龙门山断裂带上,引起社会及学术界的巨大反响,该地震的孕震机理及如何预报问题更引起广泛关注。  相似文献   

强震后地表变形的动力学机制研究—以1999年台湾集集地震为例     

朱守彪  蔡永恩 《中国科学D辑》2009,(9):1209-1219

强震后地表变形的动力学机制是地球动力学研究的重要方面,现在普遍认为震后变形主要由断层的震后余滑或由介质的黏弹性松弛所至。1999年台湾集集地震GPS观测系统记录到了空前的资料,为研究震后变形的动力学机制提供了难得的机会。本研究认为集集地震后地表变形由震后断层余滑、下地壳／上地幔的黏弹性松弛、震源区介质的破裂、孔隙弹性回跳、地下流体的运移、介质孔隙度及孔隙压的变化等多种因素共同影响决定。为抓住重点,研究中将介质的破裂、地下流体的运移和孔隙弹性回跳等因素等效为震源区介质的物性变化。文中运用黏弹性有限单元模型（麦克斯威尔体）、利用GPS观测的时间序列资料对震后余滑、地壳／地幔黏度以及等效的震源区介质物性变化进行了反演。反演模型给出了震后余滑的分布及变化特征,反演结果初步显示台湾地区的下地壳／上地幔的黏度分别为2.7×10^18,4.2×10^20Pa·s。此外,反演结果还给出每种影响因素对地表变形的贡献大小,在集集地震后的450d时间里,断层的震后余滑引起的地表变形占总变形的44.6％,下地壳／上地幔的黏性松弛占34.7％,等效的震源区介质的物性变化占20.7％。  相似文献