以形变观测为约束的芦山M_S7.0地震孕震机理数值模拟研究          下载免费PDF全文

祝爱玉  张东宁  郭颖星 《地球物理学报》2016,59(5):1661-1672

本文以2013年4月20日芦山MS7.0地震前后在震中附近开展的形变观测研究结果为约束,利用震区天然地震成像、大地电磁测深、人工地震探测剖面、余震精确定位、震源破裂过程、地质考察、GPS观测、构造应力场等结果,建立了芦山地震震中及邻近地区的深浅部构造二维有限元数值模型,探讨了青藏高原向东挤出运动、区域地形特征、地壳内低速带和滑脱面、震区主要断裂带活动等可能因素对芦山地震孕育和破裂的控制作用.模拟结果显示,汶川地震后的青藏高原东部物质相对四川盆地运动速率增大是引发或加快芦山地震发生的主要动力学控制因素,龙门山断裂带西侧上中地壳内部低速带和滑脱面的存在是控制芦山地震震源位置的重要条件,其他因素则是控制龙门山断裂带长时间尺度区域构造活动的动力学因素;同时本文给出了主震破裂为复杂"y"型双破裂面的同震位移,模拟计算的地表垂直位移与观测结果一致,进一步支持了余震精确定位提出的主震为"y"型破裂面的推测.  相似文献   

基于库仑应力变化分析2015年尼泊尔M_S8.1地震对中国大陆的影响     

徐晶  李海艳  邵志刚  冯建刚  张竹琪 《地震》2016,36(1):69-77

本文采用分层黏弹性介质模型, 模拟了2015年4月25日尼泊尔M_S8.1地震产生的同震和震后地表位移场, 计算了尼泊尔大地震引起的青藏高原及其周缘主要断裂上的同震和震后库仑应力变化。 地表位移场结果显示, 此次尼泊尔8.1级地震对中国大陆的影响区域主要是拉萨地块和羌塘地块, 对拉萨块体的影响主要表现为水平向南朝喜马拉雅构造带的汇聚作用, 垂直同震位移以下降为主, 震后以上升为主。 静态库仑破裂应力变化的计算结果显示, 尼泊尔大地震对青藏块体中南部的拉张性断层影响最为显著, 其中, 使尼泊尔地震北部的拉张断层的库仑应力显著增加, 个别断层库仑应力增加量超过0.01MPa, 而使其两侧的拉张断层库仑应力明显降低; 对青藏块体中部的走滑断裂则以正影响为主; 另外, 对南北地震带主要以负影响为主, 但量值微小。  相似文献   

基于烈度数据点的历史强震参数估计研究     

吴清  高孟潭 《中国地震》2016,32(1):11-27

由于地震仪器记录的历史较短,不足以据短时间、小尺度范围内的地震资料搞清地震活动的规律,因而对历史地震的研究非常重要。尤其是6.5级以上的历史强震,其参数的不确定性,直接对地震活动性规律和地震安全性评价等问题产生重大影响。根据6.5级以上强震烈度分布特征,本文提出了基于烈度数据点的考虑断层破裂长度的烈度椭圆分布模型,在此基础上联立椭圆数学方程确定了强震参数估计方法,并采用蒙特卡洛方法定量分析了所得参数的不确定性,结果表明:本文计算得到的震级精度在1级以内,震中计算精度可达2类。进而对华北地区5个历史强震参数进行了估算。本文直接采用数学模型分析烈度数据点来估算历史地震震级与震中,故减少了历史地震参数确定上的主观性,提高了科学性。由于在建模过程中,8.0级以上特大地震的资料太少,因此本方法只适用于6.5~8.0级的历史强震。  相似文献   

华北北部三次地震前的应变释放加速特征     

张素欣  吕晓健  王亚茹  贾立峰  张国苓  单连君 《地震》2014,34(1):49-57

强地震发生前,区域地震活动往往出现应变释放加速(AMR)现象。本文以华北地区的1976年唐山7.8级地震、1998年张北6.2级地震、2006年文安5.1级地震作为目标地震,分别分析三次主震前4~8年期间、40~120 km半径范围内的AMR现象及其特征。结果显示,唐山7.8级地震与张北6.2级地震之前均不同程度出现AMR异常,但文安5.1级地震之前并未出现。另外,本研究发现80 km半径可能是研究区寻找AMR异常有效、合理的空间扫描尺度。基于这三个震例研究的认识,本文进一步针对晋冀蒙交界地区和首都圈地区进行分析计算,结果识别出首都圈地区至目前存在AMR异常地区,这可作为判定华北北部未来强震危险性的参考。  相似文献   

断层地震孕育和发生的不稳定性模型          下载免费PDF全文

李平恩  殷有泉 《地球物理学报》2014,(1)

在以前的工作中,考虑直立走滑型断层地震,假设断层面微元破裂强度遵循Weibull概率分布,由细观力学方法推导出断层面的宏观本构关系是一个非线性函数,表现为弹性-软化塑性特征,在此基础上用稳定性理论研究了地震稳定性问题.而实际断层大多是倾斜的,为此,本文首先建立了由围岩和倾斜断层构成的平面地震力学模型,采用宏观的断层载荷-变形的全过程曲线,详细讨论了倾斜断层地震的不稳定性问题.结果表明,远场一旦施加位移,断层也同时错动,这可能与实际情况不符合.为了更好的模拟断层的初始能量累计过程,进一步对断层本构模型进行改进.考虑断层面破裂强度,采用Coulomb破裂准则,则断层表现为刚塑性本构关系,只有当断层面剪应力达到一个临界值时,断层才开始错动.研究表明,对于倾斜断层地震,与直立走滑型断层地震一样,系统刚度比β(围岩切线刚度与断层刚度最大值之比)是决定地震失稳的重要参数,只有当β1时才会出现地震失稳,且伴随应力突跳和围岩应变能释放.当β≥1时,仅仅是断层无震滑动,不会发生地震.在远场应施以位移形式边界条件,以致地震失稳发生在平衡路径的位移转向点并伴有应力突跳.  相似文献   

声发射矩张量反演   总被引：7，自引：1，他引：6       下载免费PDF全文

刘培洵  陈顺云  郭彦双  李普春 《地球物理学报》2014,57(3):858-866

地震矩张量反演是获取震源过程的有效方法.岩石变形过程中的声发射与地震类似,均是弹性应变能快速释放.如假设条件得到满足,矩张量反演方法同样可用于了解声发射震源过程.声发射矩张量反演可使用P波位移进行计算.当样品尺寸远大于声发射波长,且声发射由微破裂产生,声发射源的尺度很小时,P波矩张量反演可采用远场近似.本文首先针对声发射的特点,实现根据远场P波反演声发射矩张量的算法,并通过人工声发射实验对算法的正确性和可靠性进行了检验.最后,用声发射矩张量反演方法对花岗岩单轴压缩实验的声发射源特征进行了分析.结果表明：对于纯剪切破裂模式,声发射矩张量反演可得断层面;对于非纯剪切破裂模式,如纵向挤压导致的横向张性劈裂,由于存在多解性不能得到断层面,但可通过矩张量的迹区分破裂模式.  相似文献   

断层自发破裂传播的数值模拟:速率状态摩擦定律本构参数的影响   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

张慧茜  张海明  盖增喜  黄清华 《地球物理学报》2014,57(10):3285-3295

地震往往受控于滑动面的摩擦性质,这种摩擦性质可以由速率状态摩擦定律较好地描述.速率状态摩擦定律中的本构参数a和b与动态摩擦系数相关,从而影响着同震位移与剪切应力的时空演化.本文在前人工作的基础上,采用三维边界积分方程法模拟速率状态摩擦定律控制下均匀全空间中平面断层的自发破裂传播过程,并详细讨论了a和b对滑动速率、剪切应力和破裂传播速度的影响.数值结果表明a和b的不同取值将导致不同的破裂行为,b－a的值越大,断层越不稳定,这种不稳定性有利于裂纹的产生与扩展.但滑动速率的时空分布不只依赖b－a,而且还与a和b的具体取值有关,断层面上滑动速率峰值与剪切破裂强度均随着a的减小而增大,随着b的增大而增大.相关结果有助于加深对断层自发破裂传播的认识.  相似文献   

汶川地震发震断层破裂触发过程   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

贺鹏超  沈正康 《地球物理学报》2014,57(10):3308-3317

2008年汶川大地震造成北川断裂、彭灌断裂、小渔洞断裂等多条断裂的破裂,呈现出复杂的破裂过程. 对此,以往地震学的研究没有对于各个发震断层的破裂先后顺序给出充分论证. 本文计算由于断层破裂在其他断层段上造成库仑应力的变化,根据其相互触发关系确定断层可能的破裂顺序. 结果表明,各断裂带可能的发震顺序为:主震在北川断裂南端(小渔洞断裂以南的北川断裂虹口段)起始,造成北川断裂的后续段落龙门山镇-清平段和彭灌断裂同时破裂,进而触发小渔洞断裂发生破裂.  相似文献   

芦山M_S7.0地震箭杆林地表破裂带研究          下载免费PDF全文

刘明军  王夫运  嘉世旭  韩艳杰  李学民  冯建林  孙鸿  莘海亮  张建狮  陶宏  戴骜鹏  孙印  王冲 《地震学报》2014,(1)

中国地震局地球物理勘探中心芦山MS7.0地震现场工作队在地震应急考察期间发现了WNW向的箭杆林地表破裂带,并详细考察了该地表破裂带的产状、破裂面上的擦痕及断错特征,讨论了对该地表破裂带的不同认识以及对发震构造研究的意义.箭杆林地表破裂带位于雅安市上里镇箭杆林村二组西侧海拔1 529—1 578m、坡度30°—40°的山坡上.在长约80m的范围内,该地表破裂带分3段近直线展布,每段长6—10m,最宽约40cm.破裂带总体走向120°,破裂面平整,倾向SW,倾角62°—85°.破裂通过的岩性多为黏土,破裂面上有两组明显的新鲜擦痕,倾伏角较大的一组擦痕一般仅保留在距地面10—20cm以上的范围内,其下倾伏角较小的一组擦痕则覆盖倾伏角较大的一组擦痕.破裂经过处见一直径约4cm的树根被明显错断,上盘上升15cm,并向SE方向平移10cm;另见上盘地层发生翻转现象.经探槽揭示,破裂带上盘黑色腐植土层相对下盘上升约15cm.综合分析表明,箭杆林地表破裂带在芦山MS7.0地震期间经历了先逆冲、后左旋平移的运动过程.震源机制解表明,芦山MS7.0地震是错断面为NE走向的逆冲型地震.WNW向箭杆林地表破裂带可能是芦山地震产生的次级破裂带,是否存在NW--WNW向的发震构造值得研究.芦山MS7.0地震箭杆林地表破裂带的发现为发震构造和震害研究提供了重要的基础资料.  相似文献   

新疆北天山泥火山固体喷出物特征及成因机制初探   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

杨晓芳  于红梅  赵波  许建东  高小其  张涛 《地震地质》2014,36(1):123-136

北天山泥火山位于新疆天山北麓山前拗陷带内,均处在背斜褶皱的轴部。在了解泥火山的地质背景、活动现状的基础上,对该区泥火山进行了详细的野外考察,对所采样品进行粒度、显微形貌及成分分析。研究发现:该区域的泥火山样品粒径主要集中在0.3~100μm,平均值相近,分选较差,分布对称性呈极正偏。矿物颗粒以石英、长石为主,基质为黏土矿物,白杨沟和艾其沟样品中均含有铁矿物质。根据上述分析结果对北天山泥火山成因机制进行了初步探讨,认为该区域的泥火山物源相同,泥浆最深来源于下中侏罗统,地层压力以构造活动为主。目前泥火山处于弱活动期,短期内造成较大灾害的可能性很小。  相似文献