断裂物理力学性质对其附近地应力场的影响

应用离散元方法，分别研究了断裂刚度、内摩擦角、内聚力和几何形态等对其附近地应力场的影响。结果表明：这些因素对断裂附近的地应力场均有不同程度的影响，能造成主应力方位和量值发生变化；这种变化主要限于断裂附近一定距离内，远离断裂，逐渐趋于与区域应力场一致；断层附近应力方位变化的幅度和发生变化的范围，是因断层的力学性质及几何形态等的不同而不同。认为断层的内摩擦角（Φ）对断层附近应力方位变化的范围和幅度影响最大。     

汶川地震断层应力强度因子分析超奇异积分法

 地震作为复杂瞬态断裂破坏物理过程,其机制研究是一个多学科交叉问题;同震断层处应力/能量积累释放规律,为从断裂角度研究地震机制提供了一个切入点;应力强度因子（应力角度）和应变能强度因子（能量角度）是断裂力学/物理学的两个最基本的参数。本文应用非线性边界元和主部分析法,将汶川地震断层破坏过程转化为解以断层位移间断为未知函数超奇异积分方程组问题,定义了断层处应力强度因子;利用有限部积分概念及体积力法,为方程组建立了数值解法,编制了Fortran程序,得到断层处应力强度因子数值结果;通过研究应力强度因子随断层位置变化规律,分析了汶川地震断层破坏过程;结合应变能强度因子理论,通过对宏微观电磁破坏过程进一步深入模拟研究可得到电磁辐射破坏变化规律,为地震短临预测提供理论支持和帮助。     

断层相互作用产生同震库仑应力改变分布图像

讨论了同震库仑应力改变的基本含义,以及基于静应力位错理论求解同震库仑应力改变的边界元方法,对与发震断层相互平行和相互垂直两种典型构造模式下,断层相互作用产生的同震库仑应力改变进行了数值模拟研究,分别获取了相应条件下的同震库仑应力改变空间分布图像.结果表明:不同构造模式的断层相互作用,其产生的同震库仑应力改变分布图像存在较大差异,在分析和评价断层相互作用产生的同震库仑应力改变,及其对活动断层地震危险性的影响时,应该充分考虑待评价断层与发震断层之间的空间几何关系、断层的性质和产状等特定的构造条件.     

煤矿区域构造应力场的实测与模拟

以某煤矿为工程背景 ,在分析原位多点实测应力分布特征的基础上 ,通过建立适合工程特点的数值分析模型 ,采用 DDM( Displacement Discontinuity Method)模拟了该工程区域的复杂断裂构造应力场 .分析探讨了复杂断层构造对煤矿区域应力状态的影响 .研究结果表明 ,煤矿区域原岩应力分布状态主要受断层构造的支配 ,断层的叠加扰动使原岩应力场重新分布 ,造成煤矿区域原岩应力状态的极端各向异性特征     

2008年攀枝花-会理6.1级地震强余震触发

运用Okada方法,计算2008年8月30日攀枝花-会理Ms6.1地震在其强余震Ms5.6破裂面上产生的静态库仑破裂应力变化.结果显示,攀枝花-会理6.1级地震引起的静态库仑破裂应力变化量为0.37MPa,超过"触发阈值",该应力增量可能触发了5.6级地震的发生.     

基于不同构造分区中国地震的潮汐应力触发效应及相关天文特征

将中国大陆划分为不同构造应力分区,针对各构造分区的地震逐个计算其发震时震源处沿主压和主张应力轴方向的潮汐应力分量,分析了潮汐应力对发震断层的触发效应.在此基础上,计算了那些具有潮汐应力触发效应的地震发震时的月日位置,得到了各构造分区与潮汐应力触发相关的月日位置分布图象.结果显示,地震的潮汐应力触发效应及相关的天文特征依赖于地震断层所在的区域构造应力性质和地理位置.     

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...     

Ms7.0芦山地震的发生与水库有关吗？

 2013年4月20日芦山地震发生后,围绕芦山地震的发生是否与三峡水库、紫坪铺及瀑布沟等水库蓄水有关的争论较多。但定性的讨论难以给出一个确切的定论。本文拟从定量计算分析讨论三峡、紫坪铺和瀑布沟水库蓄水对芦山地震震源处弹性应力场和孔隙压力场的影响。计算结果初步表明,三峡、紫坪铺及瀑布沟水库蓄水引起芦山地震震源处的弹性应力变化仅为几十Pa;在低渗透系数(扩散系数小于1m²/s)时,3个水库蓄水造成的孔隙压力变化接近于0,对M_s^7.0芦山地震的发生几乎没有影响;当取高渗透扩散系数(10m²/s)时,只有瀑布沟水库蓄水引起震源处孔隙压力增加3.2kPa,库仑应力变化1.9kPa,然而连续延伸100km高渗透率断层基本不可能存在;在选取扩散系数1m²/s时,3个水库若均蓄水100a对M_s^7.0芦山地震震源处孔隙压力也仅仅达到kPa量级。研究结果表明,此次M_s^7.0芦山地震的发生与三峡、紫坪铺、瀑布沟等水库蓄水无关。     

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。     

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。     

“311”东北日本M9.0大地震可预测性特征探索

 大地震不是任何地方都能发生的,大地震也不是任何时间都能发生的,大地震有其特定的时空结构。前期工作表明,条环交会、差异活动以及深震与“天外来客”事件等是制约发震时空窗口的主要因素。2011年3月11日发生在日本海沟俯冲带的M9.0大地震,其震前地震活动全面、清晰地展现出了其可预测性特征：(1) 1925年开始出现的板间地震长期平静区;(2) 2003年开始出现的位于平静区中部,起始于深震的海沟垂向地震活动条带;(3) 2009年3月(海沟垂向地震活动条带形成后)开始出现的广义前震发震地方时的非随机显著聚集特征;(4) 2011年3月9日(主震前2天)发生在平静区内的前震。主震发生在平静区边缘,海沟垂向地震活动条带与日本海沟板间地震带的交会处的地震活动差异性较大的地方,其断层面与海沟垂向地震活动条带内另外两个板间地震(2005-08-16地震和前震)的断层面共面。主震发生于广义前震发震地方时非随机聚集时段的中位时辰。日本大地震的可预测性特征逐一印证了我们的前期研究。     

1765年沈阳51/2级地震发震构造判定

对1765年沈阳51/2 级地震的深、浅部地质构造条件、地震活动特征进行了分析, 对震中附近的长白乡-观音阁断裂( F6) 及依兰-伊通断裂、浑河断裂的活动性和地震危险性进行了评价, 并与辽宁地区的中强地震活动进行了构造类比。认为 F6 的现代构造变形特征与构造应力条件一致, 浅层地震探测、断裂破碎带发育特征和测年数据、断错地貌特征等均显示 F6 在第四纪晚期仍有活动, 现代微小地震活动沿 F6 呈条带状分布。F6 在 5～6 km 或更大的深度上与浑河断裂等具有复合交叉结构, 在平面展布上具有斜列状结构, 断裂段的长度约 20 ～25 km 左右,具备孕育和发生51/ 2 级左右地震的条件。判定 F6 断裂是比依兰-伊通断裂和浑河断裂等区域性断裂具有更强的活动性和地震危险性的断裂构造, 是 1765 年沈阳51/ 2级地震的发震构造。     

上海及邻区地震地质背景和地震基本烈度探讨

根据深部构造、基底岩性、活动断裂、新生代断陷盆地和新构造期应力场等方面分析，上海及邻区存在有产生中强震的地质背景和三个主要潜在震源区，它们对上海会产生一定的破坏作用。从上海的地基土特性。活动断裂、历史地震、震源深度等特征结合经验公式计算，上海地区基本烈度应为７度。     

活动断层分段研究

地震发生在活动断层上,而断层活动不一定都发震,为进行地震危险性分析,确定未来可能发生地震的地段和强度。因此,把活动断层分成地震破裂段进行研究,分析断层活动在时间上、空间上的不均匀性,了解破裂段特征和分段标志,确定破坏性地震发震的构造条件是极为重要的。     

洪湖—湘阴断层和地震

本文运用地洼理论,分析了处于麻城—岳阳—贵定地震带上、江汉地洼内洞庭湖东侧的洪湖—湘阴地壳断层,该断层为—地貌反差明显、走向NE15°～40°、倾角小于45°、规模较大的走滑正断层。作者在研究该断层的地质背景及发展历史、地球物理及应力场、现代活动、地壳形变等方面的特征的基础上,讨论了洪湖—湘阴断层与地震的关系:1)该断层属本区NNE,NE向发震构造系统;2)断层两侧盆地的沉降幅度、速率、梯度与地震紧密相关;3)断层区内地壳形变表明存在水平剪切与垂直差异运动;4)历史地震的分布规律与现代地震的发震位置反映了该区地震活动的继承性。     

上海地区北西向断裂中流体活动和地震的关系

由不同流体包裹体迹面（FIP)特征和它们的穿插关系,划分出四次主要流体活动时期,计算出相应四次断裂作用的温度、压力、流体性质等热力学参数,差异应力、应变速率、流体势等动力学参数,以及裂隙间距、闭合度、渗透率等裂隙系数。测定断裂带中石英砂岩的不同FIP裂隙糙度系数KJRC。应用分维方法,了解到断裂四次活的应力性质,表明断裂构造应力性质从早期的压性－压扭性到晚期的张性－张扭性的变化。测定不同FIP走向,绘出FIP走向玫瑰花图,了解到区域应力方向从早期NE向到晚期近EW向变化,显示出明显的右旋性质。最后分析流体活动和地震的关系,提出北西向断裂易于地震的原故。