自维持断层蠕滑过程和余震发生率的衰减特征——以汶川M_W7.9地震序列为例

基于Dieterich地震活动性理论,本文推导出计算余震发生率和余震累积次数的一般表达式,其中主震后发震断层内部的剪切应力随时间的演化过程遵从Jeffreys-Lomnitz蠕变模型,且与修正Omori定律直接相关。修正Omori定律中的p值与震后断层的短时应力加卸载过程正相关。采用Rubin和Ampuero给出的震后断层自维持蠕滑模型本文得出计算余震发生率的近似表达式,并对2008年汶川地震序列进行拟合。结果表明,p值的大小直接对应了速率-状态摩擦定律中摩擦参量b/a,而修正Omori定律中的c值则与速率-状态摩擦定律中的临界滑移Dc相关。对于汶川余震序列而言,拟合结果显示b/a约为1.13,Dc约为2—3 cm。Rubin-Ampuero震后自维持蠕滑描述了震后孕震层内部短暂的速率变化特征,是孕震断层演化过程不可缺少的环节。

汶川地震强余震统计特性及地震动衰减关系

2008年"5·12"汶川特大地震发生后,固定及流动台站获得了数量可观的余震地震动数据,为地震危险性分析和地震动衰减规律研究提供了丰富的数据。通过Gutenberg-Richter关系分析得到汶川地震余震震级-频度分布(FMD),结合B?th定律预估得到逼近实际的最大预估余震震级,基于修正的Omori定律拟合得到余震发生率与主震后时间的关系。主余震统计特性显示M_s4.0～6.4范围内的余震记录震中距及震级分布相对均匀,可作为建立地震动衰减规律的依据。故针对土层地表及基岩地表分别进行了EW、NS和UD三个方向的统计回归分析,给出了2种地表情况下三向地震动峰值加速度的定量衰减关系表达式。

深源地震余震的产生与主震震源深度强相关

深源地震与浅源地震之间最明显的差别是震源深度在100㎞以下的地震余震较少。余震的发生率随主震震源深度的变化而发生强烈变化。为了解决主震震级的影响,把震源深度在100㎞至300㎞范围内主震的余震发生率进行了标准化处理,标准化处理后的余震数量比以前多一个数量级,但仍少于浅源主震的余震发生率。震源深度位于300㎞至500㎞范围内的主震其余震发生率尤其低,大约为100㎞至300㎞深度间主震的余震发生率的1/3。但是500㎞以下深度余震发生率却突然上升,是深度在100㎞至300㎞范围内的二倍多。在对余震发生率反复测算的过程中,发现余震的原始数量、有余震的主震在地震中所占比例、余震所释放的地震矩占主震的百分比都存在着同样的变化情况。余震发生率与深度的相关性和以前提出的300㎞深度附近地震的产生机制的变化是相对应的。而值得一提的是,在500㎞以下深度中余震产生率的突然增加是与地震持续时间和复杂性的突然下降相对应的,从而表明在这一深度中破裂机制有了较大的变化。