山西原平M_L4.7地震矩张量反演

利用山西区域地震台网数字波形资料,在对地震重新定位的基础上,对2016年4月7日山西原平M_L4.7地震进行了矩张量反演计算与参数的稳定性评价,获得了此次地震的最佳双力偶解;并将反演结果与不同台站垂向分量的P波极性在震源球上的分布位置,以及利用Snoke方法和CAP方法得到的震源机制解进行对比,验证了参数的合理性与可靠性。结果显示:最佳双力偶解的节面Ⅰ参数为走向143°,倾向63°,滑动角-66°;节面Ⅱ走向278°,倾向36°,滑动角-128°;震源机制类型属于正断兼有右旋走滑分量,最佳震源深度11～14 km.主压应力P轴方位角94°,倾角64°;主张应力T轴方位角216°,倾角15°;标量地震矩M_0=2.492 64×10~(15) N·m,矩震级结果为M_W=4.2,与M_S震级基本一致。     

四川芦山Ms 7.0级地震震源机制解初步研究

 震源机制解研究是认识地震发震断层的重要手段,也是理解深部构造应力和地震发震机理的重要依据。2013年4月20日四川芦山发生M_s 7.0级地震,利用近震直达P波初动极性反演了地震机制解,同时利用全球地震台网波形记录,反演了地震机制解和矩心深度。两种方法所得发震断层走向倾角滑动角分别为208°/41°/98°和220°/46°/93°,表明这次地震为一高角度逆冲型地震,远震波形反演得到的矩心深度为12km。     

阿克陶MW6.6地震的发震构造及滑动特征

2016年11月25日新疆阿克陶发生了M_W6.6地震。通常震中所处断层的破裂特性与周围区域应力场的动力学特征具有紧密的联系。通过对发震构造断层的精确刻画以及区域地壳中应力释放细节的深入探究,可以加深对发震构造周围地震动力学特征的认识,同时也对判定当地未来一段时间内的地震活动趋势提供了重要参考。首先搜集整理了震源附近的26条余震震源机制,利用网格搜索法反演得到震中附近的应力场,发现该地区主压应力方向为157.36°,倾伏角为1.15°,主张应力方向为66.56°,倾伏角为34.98°,与该地所处的帕米尔高原陆内俯冲形成近东西向断裂的右旋走滑兼有逆冲的背景相一致;然后利用389条余震精定位数据,结合高斯-牛顿算法和模拟退火算法拟合得到发震断层面的走向为103.64°、倾角为65.65°,这与木吉右旋走滑断裂的几何特征基本重合;将所求应力场投影到断层上,得到滑动角为152.77°,该地震表现为右旋走滑断层;最后利用本研究获得的区域应力张量模拟得到的该状态下的各种形状断层面的相对应力分布,发现该地震发生的断层面的相对剪应力接近1,破裂方向与震源区的最优剪切力方向相同,表明...     

云南小江地区小震震源机制及构造应力场研究

利用云南小江断裂带密集地震台阵的区域地震波形观测资料, 对台阵覆盖区2016—2019年的地震事件进行定位, 获得674个地震的定位结果。通过P波初动极性与S/P振幅比方法(HASH)反演, 确定其中222个小地震的震源机制解, 进而通过MSTASI程序反演小江区域构造应力场。结果表明, 小江断裂带周边地震以左旋走滑为主, 由震源机制反演得到的主压应力方向为NW-SE向, 与前人研究结果以及区域 GPS观测结果有较好的一致性。初步分析显示, 与小江断裂带北段相比, 小江断裂带中南段受到的水平构造压应力略为减缓, 可能与区域构造应力的释放有关。     

滇中地区区域应力场研究

选取了滇中地区13个云南区域数字地震台站的地震记录,截取了3.0级以上地震事件原始波形数据175个,读取了424条清晰的P波初动.采用格点尝试法求解该区域的综合震源机制解,得到研究区的应力场.结果表明:该区域P轴方位为334",倾角为1",T轴方位为244",倾角为3",说明该区主压应力优势方向为北北西—南南东向,张应力优势方向为北东东—南西西向.由综合震源机制解中两个节面解参数可知断层破裂面倾角大,说明在滇中地区川滇菱形块体内部及周边区域的地震以水平走滑错动为主.笔者还收集计算了1985—2012年33次中小震震源机制解,采用网格搜索法计算了该区构造应力场.通过对比分析发现2种方法得到的应力状态吻合程度好,与前人的研究一致,因此可信度高.此结果可用于分析该地区的地震地质背景和构造结构,为地球动力学环境的研究提供依据.     

1962年3月19日新丰江6.1级水库诱发地震,发震断裂的实验研究

利用新丰江河源断裂内花岗岩质构造岩的三轴压缩实验结果,结合震源机制解以及光弹实验所得的新丰江地区现代构造应力场等资料,对1962年3月19日新丰江Ms6.1水库诱发地震的发震断裂进行了综合研究。研究结果支持该地震的发震断裂为走向NNW的石角-新港-白田断裂的结论。     

水力压裂微地震反演方法综述

微地震反演是根据微地震监测数据反演推测震源位置、发震时刻、真震级、震源初始振幅、震源机制以及介质参数等信息,进而完成微地震监测主要任务的重要途径。为通过对微地震反演技术的研究,获取更精确的微地震信息,进而提升对储层压裂评价的可靠性、降低开发成本以及提高油气采收率,从微地震震源定位、震源机制以及多参数联合反演3个方面对微地震反演进行综述。回顾了近年来微地震反演技术的研究进展,分析了各种反演方法的原理与优缺点,总结了各种反演技术的改进以及应用情况,展望了未来的研究思路和发展方向,为今后微地震反演技术进一步发展提供参考借鉴。     

汶川地震序列震源机制解研究

利用2008年5月12日至8月7日包括国家地震台网、 地方区域地震台网和流动地震台网在内的1023个地震台站及IRIS台站的数字地震波形记录资料, 读取P波初动极性, 并采用改进的格点尝试法对汶川地震序列震源机制解进行求解, 给出121个4.0级以上质量可靠的震源机制解。根据求解结果发现: 汶川Ms 8.0级主震P波初动解为纯逆冲型; 汶川余震序列震源机制解绝大部分是逆冲型或走滑型地震, 并具有分段分布特征; 其P轴方位有两个优势分布方向: 北西西?南东东向和北东东?南西西向。     

小江断裂带及其周边地区构造应力场特征

 应用Snoke方法计算了2000—2009年发生在小江断裂带及其周边地区的55个中小地震震源机制解.根据震源机制解分析,该区震源错动类型主要为走滑型,其次是逆断型,与小江断裂左旋走滑运动相符.整个区域主要受到近水平的北北西—南南东向挤压,自北向南主压应力轴方位从南东转为南南东,与川滇菱形块体沿南东—南南东向的走滑和旋转运动相一致.另外,构造应力方向在0~20 km内有从北西西转为北北西的趋势,考虑力轴仰角无明显变化,认为构造应力在此深度内是相对连续的.     

利用现代小震分布和区域应力场确定1654年天水南8级地震断层面参数

1654年天水南发生8级大震,此次地震给天水及邻近地区造成了轻重不等的破坏.到目前为止,涉及此次地震的发震构造研究内容较少且说法不一.本研究根据成丛小震发生在大震断层面及其附近的原则,在地震可能发生的范围内,根据小震丛集性,选定了三个长条状研究区域,将模拟退火算法和高斯一牛顿算法结合,给出了利用小震密集程度求解主震断层面走向、倾角、位置及其滑动角.在此基础上结合地质考察结果,最终确定了此次地震的发震断裂.     

张渤地震带现今形变特征研究

张家口—渤海地震构造带是华北地震构造区中具有相当规模的NW向活动构造带,通过对断层两侧基线—时间序列、区域速度场、应变场等进行分析,发现张渤带断层两侧速度场具有较大的差异,为典型的左旋走滑断层。区域应变场主应变自西向东依次为拉张—挤压—拉张—挤压,主应变由西向东逐步增大,在天津宝坻到河北唐山一带,主应变最大,为20nanostr/yr,天津蓟县—宝坻一带为拉张变形,在唐山一带为挤压变形。根据Zoback判断震源机制应力类型的方法对张渤地震带及邻区研究时段内19个ML4.0以上地震的震源机制进行分类,震源错动方式以正断和走滑为主;区域应变显示的应力状态与震源机制解的错动类型基本吻合,天津宝坻—河北唐山的主应变变化比较剧烈,同时震源机制的类型也发生变化,表明该地区的深部与浅部的变形一致。     

九寨沟Ms 7.0级地震的左旋走滑作用与动力机制

2017年8月8日四川九寨沟发生的Ms 7.0级地震是继2008年汶川Ms 8.0地震、2013年芦山Ms 7.0级地震后在青藏高原东缘发生的又一次强震。本文通过综合分析九寨沟Ms 7.0级地震及历史地震的震源机制解、余震和历史地震分布、区域应力场、活动断层等资料,来揭示九寨沟地震的发震构造与动力机制。初步研究结果表明:(1)此次地震的震中位于塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂之间的交汇区,显示活动断裂的交汇区对此次地震的发生具有控制作用;(2)发震断裂为虎牙断裂,断裂走向为北西西向,倾向南西,倾角较陡,属于高倾角左旋走滑型地震;(3)震中位于虎牙断裂北段的北部地震空区,充填了1973年和1976年4次大于Mw6.0级地震空区;(4)此次地震位于2008年汶川Ms 8.0级地震的库仑应力增加区,应是汶川地震的应力传递和触发的结果;(5)此次地震位于巴颜喀拉块体的东北部顶角区,青藏高原东缘下地壳流向北东方向的挤出是驱动此次地震的动力机制。     

龙门山前缘的芦山地震与逆冲-滑脱褶皱作用

龙门山式构造以推覆作用和滑脱作用为主要特征,近5年来地震活动性显著,在2008年和2013年分别发生了汶川(Ms 8.0)地震和芦山(Ms 7.0)地震。根据已公开发布的芦山地震的震源机制解、破裂过程、地震烈度、地表变形特征、余震分布规律等方面的研究成果,结合本次对龙门山南段活动断裂和芦山地震构造变形与地表响应的野外实地调查等方面的科研成果,作者将龙门山南段和前缘地区划分为龙门山冲断带和前缘扩展变形带2个构造变形带,对比了它们在构造变形样式、活动断裂、历史地震的差异性,提出了以推覆-滑脱岩片为特点的龙门山冲断带地震构造模式和以逆冲断层-滑脱褶皱为特点的龙门山前缘扩展变形带地震构造模式。在此基础上,分析了龙门山前缘扩展变形带的逆冲-滑脱作用与芦山地震的发震断层模式与成因机制,认为芦山地震形成于龙门山前缘扩展变形带的逆断层-滑脱褶皱带,其发震断裂为大邑断层,该断层倾向北西,呈铲状向下并汇交于滑脱面。该滑脱面就是芦山地震的震源层。     

利用物探方法研究林甸地震发震构造

利用物探方法,结合地震地质背景,剖析松深Ⅳ、Ⅵ大剖面得出林甸地震震中位于孙吴－双辽断裂（大安-德都断裂）与滨洲断裂的交汇处。采用重、磁、电、震以及钻孔资料,求取其震源深度为13.84km。滨洲断裂在松辽盆地形成过程中始终处于活动状态,造成松辽盆地在滨洲断裂两侧沉降差异;北西向断裂的走滑性使滨洲断裂更易成为发震构造,加之历史上本区中强地震多发生在北西向构造,判断林甸地震的发震构造为滨洲断裂。本次研究是大庆历史上第一个面向天然地震发震构造研究方面的课题,具有相当大的难度,填补了大庆天然地震发震构造研究方面的空白,为以后的研究奠定了基础,积累了必要的天然地震研究经验。     

数字图像分析在地震定位数据中的应用

针对地震分布点状图不能有效地显示复杂震源区地震构造的几何形态问题,利用网格化插值和二维小波变换方法处理了地震定位数据,得到震源空间分布图像和发震时间图像.对图像进行分析可以更直观地反映地震构造走向、倾向和发震时间的平面分布特征.将方法应用于实际资料的处理,并且对研究区的图像进行了地震构造解释.结果表明,研究区发震构造时间和空间特征为明显的北西方向,另外还存在断续的北东向特征,与该区域地质构造和其他资料分析结果较为一致.     

渭河断陷盆地区域应力形变场的数值模拟研究

根据渭河盆地的地应力测量资料,结合震源机制解,采用有限单元法反演了渭河盆地区域构造应力与形变场。讨论了区域内应力场和应变能密度分布的基本特征及其与历史地震活动的关系。在此基础上,采用西源流变模型对应力-形变场随时间的变化作了粘弹塑性有限元模拟。     

全球大地震破裂空间复杂度特征研究

基于有限断层反演得到的滑移数据, 用独立滑移单元的数量表征地震破裂复杂度, 据此对大地震破裂进行分组, 并研究破裂复杂度与主要震源参数之间的关系, 探讨破裂复杂度的全球及区域空间分布特征。结果表明, 矩震级很大(Mw ≥ 8.5)的事件, 地震破裂复杂度更大; 破裂复杂度较高的地震分布在浅层地壳(≤ 30 km)内的概率最大, 随着震源深度增加, 破裂复杂度对震源深度的敏感性逐渐消失; 走滑断层机制占比较大的事件, 破裂复杂度较高; 破裂复杂度与地震能矩比没有明确的关系; 破裂复杂度的空间分布特征与区域地质构造环境相关。破裂复杂度的空间分布特征可以分为3类, 第一类是板块之间简单碰撞产生的俯冲带, 板块交界处的滑动速率和方向较为一致, 这种情形下以比较简单的事件类型为主; 第二类是多板块交界处, 或者板块交界处的滑动速率和方向在整个区域内存在差异; 第三类是大陆内部的强烈挤压地带。与第一类空间分布特征相比, 第二类和第三类情形下破裂复杂度相对更高。地震破裂复杂度可以在一定程度上反映区域应力场的复杂性。     

使用双差定位法精确定位2008年3月福建水口库区4．8级地震序列

利用福建省数字地震台网的2008年古田4．8级地震序列的原始定位数据，使用双差定位方法，对该序列的地震进行重新定位。定位结果得到了更精确的地震震源参数，显示了更精细的地震震中分布，揭示了该地震序列和区域断裂构造的关系。     

亚洲地区1918—1970年7级以上强震重新定位与震源机制测量及结果的不确定性分析

通过光学字符识别(OCR)软件, 整理世界地震台网1918—1970年的世界台站震相报告, 对该时期发生在亚洲及周边地区7级以上强震的震源位置及部分强震的震源机制(断层面解)进行测量。使用1918—1970年《国际地震资料汇编》(ISS)和EHB Bulletin的震相到时和到时差, 对该时段338个7级以上地震事件进行重新定位, 得到其中316个地震事件的可靠定位。使用1933—1970年ISS和EHB Bulletin的P波初动数据, 对该时段244个地震事件求解震源机制解, 得到其中209个地震事件的震源机制解。研究结果丰富了亚洲地区基于全球地震台网观测的1918—1970年仪器记录早期近现代强震目录震源机制资料, 并提供一种研究近现代地震的可行方法, 对开展其他地区或其他震级范围的仪器记录早期近现代地震研究具有启发作用。     

微地震事件震源机制求解技术

微地震技术是通过监测致密储层压裂改造产生的微地震波,用于评价分析压裂效果、指导压裂工艺优化的地球物理技术。根据微地震事件的震源机制解可以描述压裂过程中裂缝破裂情况,能够更好地分析水力压裂裂缝的延伸和展布特征。利用纵波初至来估算震源机制解是一种比较直接的反推震源性质及破裂过程的方法,但该方法对微地震监测数据的品质要求较高,既需要足够多的台站监测纵波信号,又要求纵波初至具有较高的信噪比。针对常规方法的不足,采用纵波和横波的能量比计算微地震震源机制解,即通过纵横波能量比值来判定压裂震源点是剪切性破裂还是拉张性破裂。将纵横波能量比方法与常规矩张量反演方法进行对比,两者计算结果具有较高的相关性,微地震监测实际数据验证了该方法的可行性和有效性。