2015年12月7日塔吉克斯坦M_(S)7.4地震对远场小震活动的动态应力触发

采用离散波数法计算2015年12月7日塔吉克斯坦M_(S)7.4地震远场产生的库仑破裂应力变化,并结合β统计值检验方法,分析该地震对远场区域地震活动的应力触发作用。结果表明,①塔吉克斯坦M_(S)7.4地震在新疆库车、巴楚和喀什-乌恰地区的远场接收点产生动态应力变化为正,变化峰值分别为1.31 MPa、0.14 MPa和0.5 MPa,对库车和喀什-乌恰地区小震活动具有动态触发作用,与此相关,β统计值结果显示,塔吉克斯坦M_(S)7.4地震后库车地区地震活动性发生了较明显的改变,这与库车地区接收点库仑应力变化大小一致。②塔吉克斯坦M_(S)7.4地震在2016年11月25日阿克陶M_(S)6.7地震震中位置造成的最大动态库仑应力变化为1.0 MPa,表明阿克陶M_(S)6.7地震可能受到了塔吉克斯坦M_(S)7.4地震的应力触发作用,动态触发作用更为明显。

地震应力触发研究

介绍地震应力触发基本理论.从地震静态和动态应力触发、粘弹性模型在地震应力触发中的应用、火山喷发或爆炸与地震触发及地震触发的其它解释等几个方面,综述近年来地震应力触发的研究进展,并对地震应力触发研究近期的发展进行展望.

昌马MS7.6地震三维同震形变场数值模拟及库仑应力触发研究

1932年12月25日,甘肃玉门市昌马镇附近发生MS7.6地震(震中:39.70°N,96.70°E),此次地震是继1920年海原MS8.5地震、1927年古浪MS8.0地震之后青藏高原东北缘祁连山—河西走廊地震带内的又一强震。这组大地震活动无论在时间序列上还是在空间序列上都极其罕见,引起了众多国内外学者的广泛关注,普遍认为是一次陆内地震活动沿相关断裂带由东向西迁移的典型样例。基于PSGRN/PSCMP程序,以前人地表地质调查相关结果为约束,利用弹性位错理论获取昌马地震断层破裂模型,以此为基础,基于黏弹性半空间分层模型模拟计算昌马地震产生的地表同震三维形变场。通过研究单次地震与地震叠加的库仑应力变化对后续地震的触发关系,分别对海原地震、古浪地震以及它们的叠加对昌马地震的触发作用进行研究。结果表明:海原地震、古浪地震以及它们的叠加均未超过可能触发地震的经验阈值,故认为昌马地震可能不受海原地震和古浪地震所造成的库仑应力变化的影响。此研究可为利用实际形变解释昌马地震的孕震过程研究提供理论依据。

2023年土耳其双震静态应力触发研究

为了研究2023年土耳其双震间是否存在应力触发作用以及双震对周边断裂和余震的影响,本文基于USGS给出的双震破裂模型、全球震源机制解(GCMT)目录和土耳其海峡大学坎迪利天文台与地震研究所区域地震海啸监测中心实时地震资料,利用Coulomb 3.3软件从静态应力触发角度对土耳其双震序列进行了研究。研究结果表明:第1次主震在第2次主震震源处产生的库仑应力量值为0.033 MPa,超过应力触发阈值0.01 MPa,反映出第2次主震的发生受到第1次主震的触发作用。两次主震在第1次主震所在的东安纳托利亚断裂破裂段的东北部和西南部有应力加载作用,且加载的库仑应力量值较大;在7.8级地震破裂段上的作用为应力卸载,即发震段应力得到释放。两次主震在第2次主震所在的卡达克断裂的破裂段1和3交汇部位产生了应力卸载作用。余震库仑应力计算结果表明2次主震对余震存在明显的触发作用。上述研究结果可以为后续地震危险性分析等相关研究提供参考。

2008年新疆于田M_S7.3地震对后续地震的完全库仑应力触发作用

在离散波数法基础上计算2008年3月21日新疆于田MS7.3地震造成的近场区域完全库仑应力变化,分析该变化对余震发生所产生的影响,得到了此次地震在2008年10月5日乌恰MS6.8地震震中处所产生的动态库仑破裂应力变化.计算结果表明,该地震近场区域库仑应力变化图像演化大概持续了60s,库仑应力变化对余震的触发率达到90%以上,其中动态库仑应力变化图像更好地解释了余震的分布.余震震中处的完全库仑应力变化计算结果表明,其动态库仑应力变化远远大于静态库仑应力变化.于田MS7.3地震在乌恰MS6.8地震震中处造成的最大动态库仑应力变化为0.12 MPa,说明后者可能受到了于田MS7.3地震的动态应力触发作用,但不显著;而静态库仑应力则对其影响很小.

东昆仑活动断裂带大地震之间的黏弹性应力触发研究

对青藏高原北部东昆仑破裂带大地震之间的应力转移和断层相互作用进行研究 .考虑 1937年以来沿此破裂带发生的 5个M≥ 7的地震 :1937年M7.5花石峡地震 ,196 3年MS7.1都兰地震 ,1973年MS7.3玛尼地震 ,1997年MW7.5玛尼地震和 2 0 0 1年MW7.8可可西里地震 ,模拟了黏弹性成层介质中地震断层错动产生的应力演化过程 ,并计算了在后续地震破裂面上产生的库仑破裂应力变化 .结果表明 ,前面 4个地震均造成 2 0 0 1年可可西里地震断层面上库仑破裂应力的增加 ,并且中地壳和下地壳的黏弹性松弛效应使得库仑破裂应力场随着时间的推移而逐渐加强 .在计算过程中定量估计了可可西里地震发生时前面 4个地震同震形变和黏弹性松弛导致可可西里地震破裂面上库仑破裂应力变化之间的比值 ,发现前 3个地震由黏弹性松弛造成的变化远远大于同震形变所造成的变化 .可可西里地震之后应力场的模拟表明东昆仑断层中段的东大滩 -西大滩断层段 (位于可可西里地震破裂以东及都兰地震以西 )的库仑破裂应力显著增加 ,变化值达 0 .0 5～ 0 .1MPa ,预示这一地区地震危险性的增加 .

云南地震的潮汐应力触发机制及相关天体位置图像

通过计算云南163个地震震源处沿地震主应力方向的潮汐应力分量,分析了地震的潮汐应力触发力学机制.结果表明,所研究的地震中有62%受到了潮汐应力的触发作用.在此基础上,对受到潮汐应力触发的地震发震时的天体位置特征进行了研究,得到了具有潮汐应力触发物理基础的地震时的月日黄经差、月日赤纬和月日天顶距的分布图像.图像显示,云南地区的地震在新月期间和上下弦附近较易受到潮汐应力的触发;受到潮汐应力触发作用的地震发震时刻的月日赤纬有明显的密集分布条带特征,地震频次在月、日天顶距分别为30°～140°和20°～140°范围内为平均优势分布区间.

几次复杂地震中不同破裂事件之间的“应力触发”问题

很多地震都具有复杂的震源破裂过程 ,作为一个近似 ,可以用两次或两次以上子破裂事件来描述 ,子破裂事件之间的时间间隔从几秒到数十天 .为探讨不同的子破裂事件之间的关系 ,计算了邢台地震、唐山地震、青海共和地震和云南丽江地震的第一次子破裂事件所产生的静态库仑破裂应力变化 .与断层滑动有关的静态应力的计算采用 Okada(1 992 )给出的公式 .结果表明 :上述地震中第一次子破裂事件所产生的静态库仑应力变化均对后续的子破裂事件有触发作用 。

2015年尼泊尔M_S8.1强震对中国大陆静态应力触发影响的初探

本研究基于地震危险性分析中地震重复原则和构造外推原则,以及一段时期内活动断裂上发生地震机制是相似或相近的假设,利用中国已发生的震级为MS5.0以上的地震震源机制解,将其中的一个节面视为实际地质断层参数和静态应力触发计算中的接收断层面,计算了2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震对中国大陆地区的静态应力触发情况.研究结果表明:2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震,触发了其后续的2次强余震的发生;本次地震对中国大陆产生的应力变化量值很小,其产生的应力加载主要集中在其邻近的西藏和新疆地区的部分断层上,而其余地区的断层则主要受到了应力卸载作用.

唐山地震序列应力触发的粘弹性力学模型研究

根据前人对唐山地震破裂分布、地壳波速和粘性结构的研究,考虑局部应力场、孔隙流体压力和断层附近软介质的影响,计算了唐山地震产生的,投影到后续大余震断层面和滑动方向上的库仑破裂应力变化.结果表明,随后发生的滦县地震和宁河地震均发生在唐山地震产生的库仑破裂应力变化为正的区域.为研究唐山地震、滦县地震和宁河地震对后续小震的触发作用。根据前人对该地区构造应力场和地震破裂分布的研究,假定构造应力量值为10 MPa。求得了震源附近各处可能的小震震源机制.将上述3次地震产生的应力变化投影到可能的小震破裂面和滑动方向上.发现唐山地震、滦县地震和宁河地震产生的正库仑破裂应力变化的"蝴蝶"形分布与后续小震发生的空间分布具有较好的一致性.95%的余震发生在库仑破裂应力变化增加的区域,说明唐山地震序列中前面的大震对后续小震的发生起到了调制作用.该研究结果对大震后余震的危险性快速评估具有一定意义.如果大地震发生后能够快速确定详细的破裂分布和震源区域详细断层及滑动特性资料,本文方法可用来预测未来大余震的发震位置.

地震静态应力触发模型的全球检验

运用 1 976～ 2 0 0 0年哈佛大学矩心矩张量目录 ,采用“地震对”概念对地震静态应力触发模型进行检验 .结果表明 ,从全球角度来看 ,地震静态应力触发效应确实存在 ,但只是一种很弱的效应 .将地震分为正断层、逆断层、走滑断层等分别对静态应力触发模型进行检验 ,发现非走滑断层地震具有明显的触发效应 ,而走滑断层地震触发效应则不明显 .按“地震对”中后续事件的延迟时间分为延迟时间 t≥ 1天、t<1天、t≥ 1 0天、t<1 0天和 1天≤t≤ 1 0天 5个时间段的“地震对”,分别对地震静态应力触发模型进行研究 ,发现静态应力触发效应在地震之后的短时间内不随延迟时间的变化而变化 .对全球不同区域的地震静态应力触发情况的研究表明 ,消减带“地震对”的触发效应较为明显 .为了研究地震静态应力触发模型在中国应用的可能性 ,对中国及邻区的地震进行了检验 ,发现就中国及邻区的地震类型而言 (以走滑断层为主 ) 。

2011年日本9.0级大地震的应力触发作用初步研究

选用Hayes和Guangfu Shao等给出的震源破裂模型(2011年3月网上公布)、哈佛CMT目录和日本F-net目录给出的余震目录,使用Coulomb3.2软件,对2011年3月11日发生在日本本州东海岸附近海域的M_W9.0地震序列间的静态库仑应力触发关系进行了初步研究。结果表明:1)3月9日发生的M_W7.2前震破裂分布产生的库仑应力对随后发生的M_W9.0主震存在触发作用;2)M_W9.0主震对余震的触发统计结果表明,选用不同的主震模型、余震目录、等效摩擦系数和震源机制解中不同的节面作为接收断层面时,会得到不同的触发统计结果,该研究得到的主震对余震的触发率最小为56.8%,最大为75.3%;3)利用震源机制解计算库仑应力时,理论上震源机制解的2个节面上的剪切应力是相同的,但在实际计算中可能由于2个节面的非正交或震源机制解结果的取整,导致2个节面上计算出的剪切应力不同,但一般差异很小。由于节面的选取对接收断层面上的剪切应力有一定影响,而对接收断层面上正应力的影响较大,因而会影响到库仑应力的计算结果,因此讨论某个具体余震是否被触发或统计余震触发率时,对接收断层面的选取应加以注意。

动态应力触发研究进展

本文从库仑破裂应力与动态应力触发原理、观测事实与研究现状以及存在的问题与展望等3个方面介绍了动态应力触发的研究进展。其中,在主震对余震活动、强震对后续远场地震活动、不同破裂类型的地震之间及强震对火山(泥火山)的动态应力触发作用、一次大地震中子事件之间的动态应力触发关系以及动态应力触发的时间延迟等方面进行了详细讨论。分析认为,动态应力触发理论在解释震后余震分布、远程触发以及对火山触发性喷发等方面得到了较好的结果;动态应力触发可能会受断层破裂方式和方向的影响;大地震中子事件之间的动态应力触发关系对震源研究有重要意义;动态应力触发现象普遍存在时间延迟。

鄂尔多斯块体周缘地区近期地震活动性与汶川地震应力触发作用的关系

采用β统计对汶川地震前后鄂尔多斯块体周缘地区的地震活动率进行了空间扫描分析,并采用JiChen的震源破裂模型计算了汶川地震产生的库仑破裂应力变化,以研究鄂尔多斯块体周缘地区近期地震活动性与汶川地震应力触发作用的关系。结果发现,鄂尔多斯块体西南缘弧形断裂束的南东段与南缘渭河盆地的地震活动率在汶川地震后提高显著,其他区域的地震活动率没有明显提高,库仑破裂应力计算得到两个区域的应力变化范围分别为0.005～0.02 MPa和0.001～0.01 MPa,表明汶川地震有可能触发了这两个区域的地震活动。鄂尔多斯块体东缘的山西断陷带处于库仑破裂应力计算的应力增加区,应力变化范围为0～0.012 MPa,2009年3月以来发生的4次ML4.5～5.2级强有感至微破坏地震有可能被汶川地震所延迟触发。b值、地震能量释放率与空间相关距离SCL等地震活动性参数随时间变化扫描结果显示,该区域可能处于不断趋近高应力累积的状态,其未来大震有可能提前发生。西缘地区为应力减小区,其目前的地震活动处于正常水平状态。

用钻孔应变资料反演同震应力触发断层活动

沿着同震应力触发的思路,提出了利用钻孔应变观测记录的同震应变阶反演同震应力触发断层活动的方法.这种反演是在对当地断层活动有比较清楚的了解的基础上,依据位错理论进行的.用遗传算法进行这种反演可以在进行全局搜索的同时大大提高计算效率.对算法和程序的有效性检验以及对各影响参数的分析,可以进一步保证反演结果的可靠性.考虑到实际地质构造的复杂性,这样的反演结果可能反映的是当地被触发的断层活动的主要影响或综合效果.作为尝试,对昆仑山口西MS8.1地震触发的北京地区断层活动进行了反演.

2007年苏门答腊8．5级、8．3级地震强余震库仑破裂应力触发研究

2007年9月12日印尼苏门答腊发生了8.5级地震,9月13日其西北边又发生了8.3级地震,震后在附近还发生了一系列6级以上强震。该文依次计算了苏门答腊8.5级地震后各次地震前其所在主破裂面的库仑破裂应力变化。结果表明,2007年苏门答腊8.5级地震的后续强震都发生在库仑破裂应力显著增加区,其应力变化值均大于0.01 MPa,即后续强震可能都是被触发的。

完全库仑破裂应力变化与云南龙陵震群序列的应力触发

计算和研究了1976年云南龙陵Ms7.3、Ms7.4双主震产生的完全库仑破裂应力变化及其对后续震群序列的动态和静态应力触发作用.结果显示,龙陵第2主震受到了第1主震的动态和静态库仑破裂应力的触发作用.龙陵双主震的13个后续强余震中,发生在龙陵三角形块体内部的强余震,90%都受到了第1或第2主震的动态库仑破裂应力触发或静态库仑破裂应力触发作用,发生在三角形块体外部的强余震,2/3受到了第2主震的动态库仑破裂应力触发作用.从触发作用的强度和范围上看,第2主震的动态和静态库仑破裂应力触发作用都大于第1主震.就近场而言,受到龙陵双主震的动态和静态库仑破裂应力触发作用的余震数目相当,但动态库仑破裂应力的触发作用范围大于静态库仑破裂应力.

1973～1976年四川松潘强震序列的应力触发过程

本文计算和研究了1 973～1976年四川松潘4次强震组成的序列引起的库仑应力变化图像,分析了由该序列各次事件引起的近场应力变化及其与后续强震发生以及余震分布的关系,同时分析了该序列引起的远场应力变化与随后25年区域中-强地震活动的关系.结果显示:1973年8月11日松潘黄龙6.5级地震导致虎牙断裂带中段上库仑应力的显著增加并触发了1976年8月16日的7.2级地震;此后,又沿断层向南相继触发了1 976年8月22日的6.7级地震和8月23日的7.2级地震.该序列的绝大多数余震主要发生在主震发震断层的近场库仑应力增加区.另外,在该强震序列发生后的25年中、在距该序列发震断层中部约200 km范围内,6次5.0～6.6级地震均发生在由该序列引起的远场、微量的库仑应力变化增加区中.

东昆仑活动断裂带大地震之间的弹性应力触发研究

1937年以来沿青藏高原北部东昆仑断裂带发生了5个MS≥7的地震:1937年MS7.5花石峡地震,1963年MS7.1都兰地震,1973年MS7.3玛尼地震,1997年MW7.5玛尼地震和2001年MW7.8昆仑山口西地震.研究了大地震之间的应力转移和断层相互作用,计算了弹性半空间介质中地震断层错动在后续地震破裂面上产生的库仑破裂应力变化.结果表明,前面4个地震均造成后续地震的库仑破裂应力增加,有利于后续地震的发生.昆仑山口西地震之后应力变化场的计算表明东昆仑断裂中段的东大滩-西大滩段的库仑破裂应力显著增加,变化值达0.006～0.02MPa,预示着这一地区地震危险性的增加.

印尼M_S8.7地震对中国大陆3次后续中强地震的动应力触发研究

印尼8.7级地震发生后,在不到2个月时间内,在中国大陆相继发生了3次后续中强地震(2004年12月26日云南双柏MS5.1地震、2005年1月26日云南思茅MS5.1地震、2005年2月15日新疆乌什MS6.2地震),印尼地震和这3次后续地震是否存在触发关系?计算了印尼地震在3次后续地震破裂面上的动库仑应力变化和静库仑应力变化。静应力变化量小,低于一般认为的触发阈值(0.01 MPa);动应力变化峰值为10-1MPa,可能是这3次后续地震的触发因素。