2008年汶川8.0级特大地震孕育和发生的多单元组合模式

2008年5月12日四川省汶川县境内发生8.0级特大地震. 这次逆冲型地震发生在大陆内部的高角度逆冲断裂之上, 与有历史记载以来所发生的逆冲型特大地震是不同的. 通过对汶川地震的地表破裂、震源机制、余震定位、地震破裂过程、同震地壳形变、强地面运动等的综合研究, 认为汶川特大地震的孕育和发生是3个地质单元共同作用的结果. 川西高原作为变形单元震前发生长期持续的变形, 并且将变形转换为积累在龙门山断裂带的应力; 龙门山断裂带作为闭锁单元震前变形缓慢但积累很大的应力, 当其超过断裂的摩擦强度或岩体的破裂强度时就突发破裂, 形成地震, 释放出巨大的能量; 四川盆地作为支撑单元对川西高原和龙门山的向东运动产生阻挡, 是汶川地震孕育不可缺少的元素. 汶川地震的孕育和发生可以用多单元组合模型来理解.     

龙门山南段山前印支晚期隐伏生长褶皱的构造几何模拟与分析

经高分辨率处理后的地震剖面展示了龙门山南段山前大邑地震勘探区的深部存在一隐伏的生长断层转折褶皱. 对地震剖面的构造变形以及褶皱两翼生长前、生长期间和生长后地层的变形几何关系进行了详细的构造解析; 利用断层转折褶皱几何变形的计算机模拟技术对大邑深部隐伏生长断层转折褶皱进行了不同沉积速率时几何变形过程的模拟, 提取构造特征与实际地震反射剖面进行对比. 研究结果表明, 龙门山南段山前也存在印支晚期的低角度逆冲推覆过程, 构造活动发生在须家河四段(T₃x⁴)中上部沉积期间, 与龙门山北段山前印支晚期的逆冲推覆过程相对应, 但推覆位移量较北段小.     

这些有关地震的传言可信吗

2022年1月8日1时45分,青海省海北州门源县发生里氏6.9级地震,值得庆幸的是,由于震中处于高海拔的人烟稀少地区,故无人员死亡的报告. 由于地震突发性和毁灭性的特点,人们对于地震的先兆有着强烈的好奇心,如"地震云""动物行为异常"等说法常在地震发生后成为人们讨论的热门话题.针对网络上流传较广的一些传言,中国地震局有关专家进行了解答.     

近垂直共轭断层在地震中的动态激活:来自2023年土耳其Mw 7.6地震的启示

地表破裂迹线、有限断层反演和余震分布均表明, 2023年土耳其Mw 7.6地震具有复杂的多段破裂特征,尤其在西侧存在一对在同震中被激活的近垂直共轭断层.根据经典断层力学理论,在均匀应力、脆性变形和小应变条件下,很难同时激活两个近垂直共轭断层.为了调查该现象,我们通过数值模拟二维情形下断层上的地震破裂过程和断层外介质的弹-塑性变形,来研究近垂直共轭断层在地震中的激活情况.模拟结果表明:(1)近垂直共轭断层在地震中并非同时被激活,而是在应力传递的作用下依次发生破裂,即二者间存在因果触发关系;(2)在一定夹角范围内,共轭断层均可能在地震中被动态激活,但具体的激活程度依赖于断层的几何构型和摩擦性质;(3)当前一个断层在交界处存在障碍体而非保持连续均匀时,与之成近垂直关系的后一个断层更容易被触发.这些结果从动力学角度为理解2023年土耳其Mw 7.6地震的主震破裂过程和余震分布提供了参考.由于在许多观测实例中(包括本次土耳其地震)后一断层的触发都发生在前一断层的拉张象限,我们推测正应力的动态释放在其中扮演了关键角色并且断层上的有效摩擦系数不能太低,从而不再需要援引高孔隙水压、低断层摩擦系数或者韧...     

汶川地震破裂近场震后变形观测及其意义

汶川地震破裂带上的近场震后变形, 是一种震后的蠕滑行为, 而且大部分表现为与同震滑移的方向相反. 地震断层的活动通常划分成震前、同震、震后和震间4个阶段, 反映了一次地震从孕育、发生到结束的整个演化过程, 而不同活动阶段的变形特征反映出不同的应力状态和力学性质. 汶川地震沿龙门山断裂带形成了两条长分别为250和72 km的地表破裂带. 为了了解汶川地震地表破裂带的震后变形特征, 对中央主破裂带上人为破坏较轻的断层崖或断层挠曲崖进行反复测量, 结果显示在19个观测点中, 13个观测点(68%)的断层崖或断层挠曲崖的高度(垂直同震位移)震后降低回落, 平均降低了9.7%; 5个观测点(26%)没有发生变化; 1个观测点(6%)的在震后继续抬升, 抬升了12.8%, 而且该观测点位于中央主破裂带的南西端部. 尽管这种变化中存在着上冲断层盘虚假抬升后压实回落的影响, 但主要是沿汶川地震破裂带发生的震后滑移造成的, 而且大部分震后滑移(68%)与同震滑移的方向相反. 除破裂端部存在同震位移亏损, 弹性能释放不完全外, 其他部位同震位移要么与震间累积达到平衡, 要么过冲产生能量亏损, 揭示了汶川地震的能量可能基本释放完全, 发生7级以上强余震的可能性不大. 此外, 这种震后变形特征还告诉我们, 在进行活动断层构造地貌研究时, 特别是通过断层崖高度(或其他水平位错量)判断断层运动速率和估计古地震事件大小时, 除侵蚀作用产生的误差外, 还需要考虑10%左右来自震后滑移的系统误差.     

强震孕育发生的大陆活动地块理论未来发展与强震预测探索

<正>1地震预测预报研究的学术高地——强震孕育发生的大陆活动地块理论框架建立地震作为一种重大自然灾害,直接影响着人类生活和自然环境. 20世纪中叶板块构造学说的建立,对发生在板块边缘约占全球80%地震的分布特征、形成机制、活动规律、动力过程等给出了合理解释,但是却很难解释发生在远离板块边缘,特别是大陆板块内部成灾性最大的大型、特大型地震[1,2].与大洋板块不同,大陆板块具有变形广泛、     

“是否存在有助于预报的地震前兆”的讨论

经过几十年地震预报探索实践,已发现了很多地震前兆异常,其中部分前兆还通过了优秀地震前兆标准的检验,并分析总结了前兆异常的群体特征.但用这些前兆异常,通过经验性统计方法进行地震预报成功率很低,其根本原因是地震孕育、发生的空间尺度较大,前兆异常的挑选较为困难;地震复发周期较长,已积累的震例资料不足于研究地震孕育发生的规律;地震的孕震环境复杂,与周边的动力、构造环境密切相关,不同地震之间前兆异常差异较大;前兆观测分布在地球表面,只是地下应力、应变的间接反映,所获取的异常与地震前兆关系有待深入研究.在目前情况下,下一次地震完全按统计得到的共性特征演化明显是不可能的.地震前兆观测应从单点观测向直接观测地下应力、应变场过渡,地震预报从经验性统计预报向基于地球物理场动态观测的物理预报过渡.     

水库诱发地震的理论分析

从大自然观出发,站在宇宙高度看地球,它是一个薄壳弹性容器。因此用弹性力学方法,对在水库水的压力和坝体的压力下,地壳应力、应变、及应变能的分析计算,从而对水库地震、构造地震、诱发地震的能量、震级以及三者的关系进行分析计算,得出结论是:地壳在水库水的压力和坝体压力下产生的压应力、剪应力和变形能远小于地壳岩石强度值和构造地震能量,所以发生水库地震可能性不大。如果发生水库地震,其震级也远小于构造地震。若水库地震和构造地震叠加后发生诱发地震,其震级略略大于构造地震震级,增大部分很小很小,可以忽略不计。因此,可以说水库诱发地震震级不大于本地区构造地震震级。     

2015年智利8.3级地震构造背景及对俯冲带地震的启示

2015年发生在智利Coquimbo的M_w8.3级地震是一个典型的俯冲带地震,其大小、破裂滑移分布与利用震间期GPS观测得到的智利南部俯冲带闭锁模型一致.利用反投影方法得到的破裂过程初步解显示,这次地震的破裂由震中(约25 km深)向浅部传播,并且这次地震破裂的能量辐射与频率明显相关,与2010年发生在Coquimbo地震破裂南部约50 km的M_w8.8级地震的观测结果一致,表明这部分俯冲带的断层性质随深度存在着系统变化.这次2015年8.3级地震的震前及同震观测资料将对地震破裂动力学的数值模拟提供一个难得的模型约束信息.     

21世纪以来青藏高原大震前重力变化

青藏高原自21世纪以来连续发生了多次大震:2001年昆仑山口西8.1级、2008年新疆于田7.3级和四川汶川8.0级、2010年青海玉树7.1级、2013年四川芦山7.0级地震、2014年新疆于田7.3级和2017年四川九寨沟7.0级大震.这些地震前,中国地震局在青藏高原开展过多期流动重力观测,并观测到震中附近可靠的重力随时间的变化.本研究综合利用地面绝对重力、相对重力资料,通过对多种重力观测资料的整体处理分析,研究了青藏高原区域重力场变化及其与大震发生的关系.结果表明:(1)大震易发生在与构造活动块体边界有关联的重力变化正、负异常区过渡的高梯度带上,重力变化等值线的拐弯部位,构造活动块体边界是物质变迁和构造变形差异运动强烈的地带,易产生剧烈重力变化,积累应力应变而孕育地震.(2) 2001年昆仑山口西8.1级地震发生在重力变化高梯度带与东昆仑断裂带交汇附近, 2008年汶川Ms8.0和2013年芦山Ms7.0地震发生在龙门山断裂带的重力变化高梯度带上, 2008和2014年两次于田Ms7.3地震发生在与康西瓦断裂走向基本一致的重力变化高梯度带零值线及梯度带的拐弯部位,2010年玉树7...     

揭秘古地震

<正>与人类历史上有记载的地震不同,古地震是人类历史记载以前所发生的地震。古地震距今时间越长,与现今地震的关系越小,其中,第四纪以来的古地震,即200多万年以来的地震,因与现今地震关系密切,是古地震研究的重点。古地震的研究研究古地震有什么用处呢？按照地质学“以古论今、论未来”的理念,要想对某一地区进行有效的地震预测或进行地震区划,就必须清楚这一地区地震的空间分布范围和时间上的活动趋势,如地震强度的变化规律、大地震发生的时间间隔等。     

青藏高原地震与地幔热流上涌

中国地震局地球物理勘探中心的高级工程师张先、赵丽日前向有关媒体披露，青藏高原地震与小尺度地幔热流上涌活动有密切关系。青藏高原是我国地震活动频率最高、强度最大的地区。近期有关研究揭示，超临界地幔热流是一种特殊物质，作为强溶剂，它改变了周围固体介质的物理化学性质。地幔热流上涌的过程可能是一个降温降压体积急剧膨胀的过程，是一个巨大能量转换和释放的过程。这一过程能酿成地震。两位科学家同时发现，青藏高原地震的分布主要有两个特点：一是地震多分布在高原内部各块体之间的深断裂带上；二是地震多发生在居里温度面隆起…     

地震前兆现象和地震预报

关于发生地震的机制尚无确切的理论或模型。但对实际发生地震的预报社会上的要求是强烈的。这里收集了许多在地震前出现的前兆与地震预报关系等资料,并加以整理供参考。地震预报研究的发展和实际应用直到20年前左右,“地震预报”未曾作为科学的对象。但由于60年代发起的各国的强大的地震预报的研究,地震预报已建立在科学的基础上加以探讨,完成地震预报的过程已朦胧出现。另外也为了符合社会上的要求,虽然是有些迫不得已,但正在谋求地震预报的实用化。     

氨基酸与心律失常

美国每年有40万正常工作的人死于毫无先兆突然发生的严重心律失常.这种发作是由于紧张状态下出现的自主神经功能紊乱. 当一个人紧张时,儿茶酚胺类化学介质充满了神经系统,使神经     

动物的地震预警能力依然是个谜

目前,人类对于地震的短期预报依然束手无策.然而,世界上不少地方的民间经验是看动物是否有异常行为来判断地震是否会发生,一些科学家也在研究动物和地震之间的关系.     

地震地下水动态监测与地震预测*

尽管几千年前人们就开始注意到地震前和地震时井、泉水的宏观异常现象,但在一些地震前出现的异常现象,在另一些地震前可能并不会出现;在一些地震前出现的异常现象,在另一些地区出现了,却并没有地震发生,这说明地下水异常与地震之间的关系是复杂的。地震地下水动态监测的目的在于获取地下水物理、化学等要素随时间变化的过程,为地下水异常和地震之间关系的研究提供基础数据。地震地下水动态监测中诸如台网如何优化布设等科学技术问题值得深入研究。某些特定的地下水异常是否是地震前兆,地震地下水前兆与地震在时间、地点上对应关系的不确定性仍然是地震地下水研究和地震预测实践中最大的难题。     

滑坡变形阶段的划分及短期预报研究

滑坡是一种重要的地质灾害,一旦发生,就会带来严重的后果,本文研究了滑坡变形阶段的划分问题,并在此基础上提出了每个阶段应该进行的相应工作及目的.当滑坡进入加速变形阶段后期,出于防灾减灾的需要,此时准确预报滑坡发生时间显得尤为重要,结合实际工程本文研究了滑坡进入加速变形阶段的短期预报问题,并取得了较好的效果.     

地震能量标度律的宽频带地震学检验

在应用于地震问题的非线性物理学研究中有一个普遍引用的推导.由Gutenberg-Richter定律logN=a-bm,(1)这里N是震级不小于m的地震的累积频度,a,b为常数,并使用震级m与地震辐射能量E之间关系的假定     

活动地块理论框架下的地震物理预报展望

中国大陆强震孕育发生的关键科学问题主要包括:从板块到断层应力加载动力学过程、区域强震活动时空演化动力学过程、大陆强震原地复发动力学过程等.上述问题在活动地块理论框架下,基本研究方向可分为周边板块边界动力加载、活动地块划分及其变形机制、活动地块边界带与区域强震演化、大陆型强震原地复发动力学模型.相应地,中国大陆型强震物理预测研究的重点研究内容主要包括:(1)从板块到断层应力的加载过程,明确大陆强震孕育发生的动力来源;(2)基于震源物理模型,研究大陆型强震变形机制,为强震地点和震级预测提供支持,可称之为基于震源物理模型的综合概率预测;(3)大陆型强震复发动力学过程以及强震破裂动力学过程,为时间物理预测提供依据,可称之为强震动力学概率预测;(4)区域断裂系统与强震时空演化,分析区域强震成组时空演化及动力机制,实现区域强震成组活动和单个断层强震的物理预测.本文根据国内外研究进展和我国地震预报业务现状,对我国大陆强震孕育发生的现象或规律进行梳理与总结,尝试描述活动地块理论框架下的地震物理预报工作方向,期望能为我国地震物理预报起到抛砖引玉的作用.     

中国大陆地震震源深度及其构造含义

对中国大陆地震的震源深度资料作了系统研究.震源深度的研究,对于探索地震孕育和发生的深部环境,地震能量集结、释放的活动构造背景,以及地壳内部构造变形及其力学属性等都有非常重要的意义.以1970年1月～2000年5月期间中国大陆ML≥2.0级并给出深度的31282次1和2类精度的浅源地震为基础,研究了深度分布特征,并采用网格滑动平均方法,统计了网格内地震的平均深度.结果表明,中国大陆平均深度为（16±7）km,东部地区为（13±6）km,西部为（18±8）km,东部比西部平均偏浅5km.我国大陆地震深度最大的地区是新疆西南部地区,即塔里木地块的西端和西南缘.震源深度与构造分区的关系密切,青藏活动地块震源深度平均为（33±12）km.新疆活动地块为（21±10）km,华北为（14±7）km;东北为（11±5）km;华南为（10±4）km.完整地块边界上的地震较深,其中最明显的是塔里木盆地的西南缘、北缘;准噶尔盆地的南边缘,阿拉善地块的南边缘;鄂尔多斯地块的东、西两侧以及四川盆地的西边缘.在新生性的破裂带上地震偏浅,如滇西南地震带及张渤地震带.另外,还根据我国震源深度分布特征,讨论了壳幔（主要是地壳）力学行为、变形属性和破坏方式.