古登堡-里克特分布还是特征地震分布?

古地震和断层滑动速率数据结合加州理工学院和美国地质调查局(CITUSGS)地震目录(1944—1992)用于检验沿南加州地区主要走滑断层的震级-频度分布的形态。对于纽波特—英格尔伍德断层、埃尔西诺断层、加洛克断层和圣安德烈斯断层,得到的分布是符合断层行为的特征地震模式的。沿圣哈辛托断层观测到的分布满足古登堡-里克特关系。如果仅注意圣哈辛托断层上由大的历史地震的破裂带或由断层线的清晰阶距标记的断层段时,则沿每一段的观测分布与特征地震模式相一致。对于圣哈辛托整个断层观测到的古登堡-里克特分布可能反映了沿许多不同断层段的地震活动性的总和,但它的每一段却显示出一个特征地震分布。当对一个完整的地震轮迥过程取平均时,仪器记录的有限时期不足以否定所有断层表现的一个古登堡-里克特分布假说。但是,如果认定:(1)前50年的地震活动性是以后50年中小地震预期活动水平的最佳标志;(2)地震灾害和工程分析感兴趣的一般也是这一时段,那么,至少是在讨论沿这些大断层实施地震灾害分析的问题时,对本文标题所提问题的回答看来是“特征地震分布”。

大陆走滑地震断层参数的标定

通过应用简单的位移-深度函数,并假定"孕震区的基底并非发生了粘性张弛而产生,而是在介质(该介质在破裂处或邻近破裂处仍保持应力状态)中转变为稳定滑动的结果",我们解决了弹性位错模型预报地震与平均同震滑动随着破裂长度的增加而增加的观测情况之间长期存在的矛盾。最终结果模型含有在地震尺度的整个波谱上地震具有自相似性的概念。

地壳变形过程和古登堡-里克特关系的稳定性

全球和区域地震研究表明:用经验方法确定的古登堡-里克特分布中的b值相当稳定,一般限于-1±0.2。这里我用加利福尼亚、新西兰和日本的观测数据说明b值的稳定性是某一物理过程的表现,具体地讲,是地壳应变沿相对离散区组织的趋势的反映。若地壳某部分受位移场作用,位移就受遵从幂律分布的断层系调节。连续位移时,较长的而不是较短的断层开始发展,且承载越来越多的位移总量。区域位移方向的改变会逆转这个分布趋势。某区域长断层数与短断层数比值的变化会伴以断层长度和断层滑动率关系的变化。因为断层上地震的复发是断层长度和断层滑动率的函数,因而变形过程可能会产生一个反馈系统,使b值不受断层总量改变的影响。该想法的一个推论是,地震震级-频度统计关系可能归因于与控制板块构造边界发育和全球地震大致空间分布的同样的物理过程。

圣安德烈斯断层系的滑动速率和强度变化

圣安德烈斯断层系具有大的走滑断错重复发生的特征。最近十年间,在已制图的圣安德烈斯断裂系迹线附近的一些断层上,发生过一些中强的冲断型和斜滑型地震。人们认为这些斜滑断层是调节板块边界斜向汇聚的。沿主要汇聚板块边界的滑动分配现象是早已熟知的,但是对查明沿走滑断层带的滑动分配几乎没有做什么工作,尤其是对圣安德烈斯断层。在这篇报告中,我们讨论了控制圣安德烈斯断层带滑动分配的因素。我们集中讨论了1986年7月8日棕榈泉6.0级地震、1983年5月2日科林加6.7级地震和1989年10月17日洛马普雷塔7.1级地震。