强震机理与预测方法的分析与探讨

强烈地震以其突发性和巨大的破坏性给社会经济发展、人类生存安全造成了严重危害,我国作为全球强震活动最频繁和地震灾害最严重的国家,所面临的防震减灾形势尤为严峻。通过地震预测和预测基础上的防御来减轻地震灾害,是防震减灾的最基本途径。近年来,对地震预测的研究受到了各国地质专家的广泛关注,也取得了许多重要突破。简要总结了我国在强震机理与预测方面所开展的基础研究及主要进展,分析了板内地震与板缘地震的差异,介绍了张国民研究员提出的中国大陆活动地块科学假说以及岳中琦博士提出的地震发震断陷沉积盆地缝洞高压天然气体沿低强度面致破裂岩体、再隆起地层反弹理论,并且从板块运动、块体运动与变形、深浅构造关系3个层次着手,研究强震孕育发生的物理模式和前兆机理,探讨强震孕育的深部环境及预测方法。尽管目前的研究及所取得的进展还是初步的,但其为探索强震成因机理、强震孕育发生的物理过程提供了许多科学启示,也为强震预测研究提供了重要的理论指导。     

中国地震活动性的研究

根据中国新的地震目录数据库提供的自公元前780年至1990年5级以上强震的分布,讨论了东北、华北、华南、台湾、青藏高原、川滇及新疆地区的地震活动分区特征,以及本世纪7级以上强震的空间分布、震源深度分布、震源机制及应力场等,并给出了大陆岩石圈板内地震活动的若干特征。     

新疆地震构造带及近期地震活动趋势

本文论述了新疆地震构造带的划分及特征,列举了新疆主要活动断裂的分布。着重分析了新疆地震的时空分布与迁移特征。在此基础上,对新疆近期地震活动趋势作了预测。     

行星地球的地震预警系统可获取模拟地震指数

利用历史时期的地震数据,以及地震震中固体潮参数的分布特征,通过其相关性可设计发震概率的预报函数,为此我们提出一种行星地球的地震预警系统的设计方案,该模型理论上可模拟预报任何时间、任何地点的强震发震概率.此外,该系统亦可方便地获取全球或局部区域的模拟地震指数.实现精确的定点预报与区域的指数预测相结合.采用NEIC提供的全球1544次M≥6.5级地震数据,举例给出全球和台湾附近地区2010年1月1日UT=0：0的瞬时地震指数,以及台湾附近地区的平均地震指数.基于对美国旧金山所作10年的强震定点预测,给出其附近区域在2015年6月24日±15日内的平均地震指数.     

近三年祁连-门源地区的震源深度分布与强震关系的讨论

祁连-门源地区是中国大陆地震多发地区之一,近年来时有强震发生。本文依据甘肃地震台网近年来的观测结果,选取2013年-2015年ML≥1.5的地震定位结果,进行了震源深度部分布特征的提取,展示了该区域构造受力活动及内部能量物质汇集(释放)的基本态势,2015年门源西部的密集地震活动,可以认为是2016年1月门源Ms6.4级地震孕育过程中的前期反映。研究结果展示了近三年这一区域微震活动深度分布的基本特征,为进一步研究构造运动及发震机理提供一个参考。     

简析中国大陆地震活动与余震活动特点

简要介绍了中国大陆地震活动的特点,显示中国大陆强震活动主要在包括南北地震带在内的中国西部地区,尤以青藏高原内部的地震活动最强.近年来7级以上大地震更多集中在巴颜喀喇地块边界附近.2014年5级以上地震主要分布在中国西部地区,南北地震带南段的川滇境内6级以上地震频发.余震活动及地震序列的分析显示,对于不同震型特点的强震序列,其地震序列的衰减特性和活动性参数具有不同特点.     

宕昌县地震活动性分析与评价

以宕昌县及其周边150km范围为研究对象,收集整理了研究区域内地震地质资料及地震活动性资料,分析了该区域的地震构造特征和地震活动环境,表明该区域地震构造环境较复杂,属于断裂活动强烈区域,强震活动自1880年来有三个活跃期,弱震自1970年来有两个活跃期,在时间上与强震活动的后两个活跃期相对应,稍有滞后,弱震及强震活动规律均显示自1982年以来该区域处于地震活动的活跃期,并将在未来的十几年甚至几十年时间内呈持续活跃状态,正确认识区域内的地震活动水平与特点对该区域防震减灾事业至关重要。     

云南强震余震活动序列与地震震区构造相关活动性特征

云南是我国多震省份之一,从有记载的地震记录中云南地区多次发生震级5.0以上的地震,云南地区位于青藏高原东缘,地区内有许多大的断裂带纵横交错,地质构造十分复杂,地震活动强烈,地震主要沿NE、NW和NS三组地震带分布。该地区的主应力轴方向为NNW,由西藏东部的岩壳向东南的推挤造成。余震的空间分布情况体现了区域自身的特点,同时更应注意的是与震区构造相互联系和彼此作用。文章讨论了70-80年云南发生的Ms﹥7.0级强震余震活动序列同震区构造的相关活动性特征来说明二者的关系。     

川西北断块东部区域活动构造体系及其对地震活动的控制作用

川西北倒三角形断块东部区域地处青藏高原东部边缘地带,跨川西北高原及其与四川盆地过渡带的高山峡谷区.由其南东侧边界活动断裂即龙门山北东向活动断裂带,北侧边界活动断裂即西秦岭近东西向构造带的南缘活动断裂带,断块内部近南北向岷山隆起断裂带的岷江与虎牙断裂等活动断裂带组合,构成了本区由西向东逐渐收敛的平卧"A"字形活动构造体系.在该活动构造体系的控制和强大的近东西向构造应力场的驱动下,川西北断块沿两侧边界活动断裂向东强力楔入,于武都、文县-平武、青川"构造急剧收口带"之西侧,沿东经104°线附近形成了一个近南北向展布、地跨三大构造单元的统一强震活动带.而在该带的东、西两侧地区,地震活动则明显减弱.强震沿该带有规律地南、北往返迁移和重复发生.     

强震成功预报的曙光

20世纪50年代以来,我国30多次成功预报了中、强地震的发生;近20年来国外有些地震学家对几次强震预测失败感到失望,逐渐将地震研究的主攻方向转变为对建筑物抗震能力的鉴定、加强建筑物抗震措施和建立现代数字台网,以便迅速准确确定强震的发生地点,可以即刻到现场救援;国内地震界部分地震学家受他们的悲观情绪的影响,也放弃了对强震预报的努力。所幸的是部分专业和业余地震学家仍在强震预报领域做出了不懈的努力,取得了可喜的成绩。     

龙门山中央断裂分段地震震级及强震复发周期的预测

汶川Ms8.0级地震发生后,对于龙门山发震构造带长期地震危险性评估的研究越来越受到了关注,以定量的、概率性的评估强活动断裂段的地震危险性也成为了近年来国际上研究长期地震预测的方向之一.作者以前人对龙门山中央断裂(映秀一北川断裂)活动构造的研究成果和汶川地震后地表特征的实测数据为依据,在对其进行活动分段的基础上,通过震级...     

三板溪水库地震活动特征及成因分析

贵州省三板溪水库位于沅水干流上游河段的清水江下游的贵州省黔东南苗族侗族自治州锦屏县内。本文总结了三板溪水库地震活动时间、空间分布特征,对三板溪水库区地质构造环境和地震活动特征、地壳表层卸荷型水库地震的发震构造条件和地震活动特征进行了对比分析。三板溪库区蓄水以来地震活动频繁,蓄水前基本无震。三板溪水库地震活动主要集中在库区两岸多组断裂及破碎带通过地带,地震活动具有震源浅,震级小,震中震感强烈,并与库水位升降有明显响应关系。综合分析认为三板溪水库诱发地震成因类型大多数为地壳表层卸荷型,少数为构造型。     

Northridge与ChiChi地震滞回耗能谱的比较

按场地类别和强震持时将水平向302条美国Northridge地震记录和339条台湾ChiChi地震记录的峰值进行规一化处理,分别采用双线型、半退化三线型和退化三线型3种恢复力模型,对单自由度(SDOF)体系进行弹塑性时程分析,研究结构动力特性和地震动参数对平均滞回耗能谱的影响.结果表明,平均滞回耗能值强烈地依赖于场地条件、强震持时和阻尼比等因素,恢复力模型和屈服强度系数对滞回耗能值的影响较小;滞回耗能值随强震持时的增长而增大,随场地特征周期的增长而增大,随阻尼比的增大而减小.Northridge地震和ChiChi地震的滞回耗能谱的形态和变化趋势相类似,峰值相差较小,由此提出了滞回耗能谱简化计算公式,并回归分析得到相关系数.     

强震孕育过程中地震类型的动态变化及实验研究

 讨论了1965年以来云南地区强震孕育过程中地震类型的动态变化,发现:云南地区发生6.7级以上强震前数月至数年,云南省内均有2次以上5级双震或群震型地震发生;部分强震前数月至数年,至少有3次以上前主震型地震密集发生.强震发生在这些前主震、双震、群震型地震150 km以外地区.典型地区地震类型的追踪研究也表明:宁蒗地区发生5级双震、前主震型地震以及腾冲地区发生6级群震型地震,云南地区均发生6.5级和7级以上强震,但地点远在宁蒗、腾冲200 km以外地区.实验中,随着载荷的增大,岩样的破裂类型经历了主余破、孤立破→群破→前主破→破裂类型多元化的过程.震例和实验研究结果的对照显示:地震的类型不仅与发震地区地质构造有关,也与地壳介质所处的应力状态有关.     

渭河断陷盆地的强震背景

通过对渭河断陷盆地的历史地震、地震地质构造和地震前兆的分析，论证了该盆地触发强震的背景条件，最后提出了对盆地中长期地震趋势的看法。     

芦山7.0级和岷县6.6级地震前MODIS卫星红外变化分析

采用月距平方法对连续的MODIS/Terra卫星遥感红外资料进行了分析,大面积大幅度升温异常提取结果显示,在四川芦山7.0级地震和甘肃岷县-漳县6.6级地震前2个月左右,红外出现升温变化,升温面积在40万平方公里以上。两次强震前经常性升温区域的分布受2级地块控制明显,与地块的运动背景比较显示,两次强震前经常性升温区域与地块的运动背景存在关联。     

深部裂缝带——一种新的地震构造样式

黄河黑山峡大柳树坝址、雅砻江锦屏普斯罗坝址及其他一些水电工程区，在勘探过程相继发现了一种新的地质构造现象——深部裂缝带，并且多出现在我国强震活跃地区和强震发生断裂带上，沿断裂带历史上强震活动频繁；深部裂缝带向地下延伸超过300m，远远超出地表卸荷带的影响深度，故与强地震作用时岩体构造动力效应密切相关；讨论了根据弹性波作用下岩体的动力学响应，阐述了深部裂缝带发生的地震学原因。     

澜沧江水暴涨发强震的探讨

分析了纵贯云南全境的澜沧江，历次江水暴涨之后，诱发江东、江西两地震活动带上的7．0级强震有较好的对应关系，作者详细分析了时间和空间，洪－地特征后得到：强震发生的时序以大面积洪灾，江水暴涨为先导，后移300－700天左右，澜沧江深大断裂以东或以西将孕育7．0级地震，有参考价值。     

汶川地震的岩石圈深部结构与动力学背景

中国西部地区由于受到印度板块向北推移挤压,青藏高原强烈变形,高原内部及其边缘的活断层上经常发生强烈地震,是大陆内部最活跃的地震区.汶川8级地震就发生在青藏高原东缘的松潘一甘孜地块与扬子地块交界的龙门山主中央断裂带上.作者利用面波层析成像、跨龙门山的被动源地震观测、爆破地震剖面的结果对震源附近的岩石圈结构和动力学特征进行研究,发现松潘一甘孜地块与扬子地块的岩石圈结构与性质有重大差异.扬子地块岩石圈显示为高速、坚固和稳定特性,而松潘-甘孜地块为低速、软弱及易于破碎.在松潘-甘孜地块中,中地壳内普遍存在一个低速层,它是引起中上地亮推覆运动的滑脱层,龙门山的推覆构造就是上部地壳仰冲的结果.汶川地震震源深度为14 km,正好位于龙门山推覆体的映秀-北川主中央断裂带上.     

龙门山中段构造特征与汶川地震

通过地表地质调查、钻井资料和各种地球物理资料分析,剖析了龙门山中段的构造特征和岩石圈结构特征的特殊性:(1)10 Ma以来龙门山中段隆升幅度和速率最大,(2)龙门山中北段喜马拉雅期构造活动较南段弱;(3)龙门山中段主构造带之下存在有大干10 000 Ω·m的高阻异常体;(4)龙门山中段具有 0.015 cm/s2的剩余(60 km×60 km～120 km×120 km)布格重力异常,(5)龙门山中段为正的均衡重力异常区.在此基础上,结合汶川地震主震和余震的分布特征,得出:(1)四川汶川地震主震和绝大多数余震震源多位于映秀-北川主断层下盘(扬子地块上),断层活动的主动盘是下盘,映秀-北川主断层的活动为俯冲兼左旋走滑;(2)此次地震是扬子板块向西俯冲(L型俯冲)、四川盆地顺时针旋转和青藏高原隆升逆冲相互作用的产物;(3)四川汶川地震有可能是构造地震的一种新类型,其孕育巨大能量的最重要条件为地块坚硬(能量不易释放)和位于地块边缘(构造作用强烈,有能量来源).最后,建议有关部门和地学界重视中国主要地块边缘的重力场,尤其是剩余布格异常和均衡重力异常的研究.这也许对地震的长期预测有所帮助.