霍州矿区区域地质构造应力-应变场解析

分析了生产矿井揭露的地质构造资料,研究了霍州矿区构造演化的三期区域应力—应变场。研究表明,不同时期构造应力场形成了目前霍州矿区的构造面貌,构造应力场演化的研究为进一步查清矿区中小型地质构造规律、对在复杂地质条件下的矿井生产和建设提供较准确的地质资料具有十分重要的指导意义。

区域加载应力与断层带周边应变场分析

断层两侧应力的积累与释放是产生地震的直接原因，因此在活动断层周边建立了大量的地应变观测站。地壳里面包含有多种结构面，各种力学性质不同的岩石以某种叠加层序或侵入关系混杂在一起，它们必然影响变形场的形态与变化。因此，区域变形场的时空演化进程与地震的关系表现出非常复杂的模式。单个应变测量点的应变状态是否受控于一个统一的动力学过程，从多个测点能否推测出区域应力状态，成为一个重要的问题。在实验室地震模拟实验中，经常用岩石摩擦粘滑过程来重现浅源地震机制。实验室模拟与野外观测的不同之处在于精确知道对实验样品的加载过程、加载量和加载方向等条件，可以全面对比研究局部变形与宏观加载之间的关系。本文从加载条件相对确定的地震过程物理模拟实验出发，讨论地震过程中区域应力场的演化过程以及局部变形行为之间的关系。同时引入应力空间的概念，试图在应力与应变空间上对比分析区域加载应力路径和地震断层带周边应变路径两者之间的关系，阐释地震过程的发生机理以及变化规律，为现场地应力观测以及区域应力研究提供物理模拟依据和参考。

用考虑了区域应力场影响的位错模型分析断层端部静态应力场

位错模型是一种说明起因于地震和板块消减等地壳运动而产生的地壳应变及形变的模型计算法，被广泛采用，并取得了许多成果(橘本，1995；Ozawa et al,1999)。这里所说的位错模型，是指通过叠加相对于弹性体中假设的位错面的解析解(Okada，1985，1992)求应变场和位移场的模型方法。

德北盆地区域应力场的起源：数值模拟结果

东北德盆地是南部二叠纪盆地的一部分，它从北海穿过德国北部扩展而来(图1a)，东北德盆地位于加里东变形构造前缘的南面，往南扩展到哈尔茨山脉北面的易北河断裂系。盆地经历了复杂的多期构造进程，可以总结为三个主要阶段。盆地形成于上石炭纪且伴随有大规模的火山事件。

基于DIC技术和无网格法的裂尖应变场分析方法

针对数字图像相关(DIC)技术难以获得精准的裂纹尖端应变场问题,提出一种基于DIC技术和伽辽金无网格法(EFG)的混合方法来分析裂尖应变场。该方法基于DIC技术导出场节点建立无网格模型,采用EFG法结合衍射法表示裂纹不连续性,进而计算全场应变值。以Q235qE钢材制成的紧凑拉伸(CT)试样为例开展了准静态循环拉伸试验,通过比较裂尖应变解析解和试验结果,证明该方法的有效性和稳定性。进一步研究DIC-EFG法在裂尖塑性区域和应力强度因子(SIF)计算等方面的应用。研究结果表明:DIC-EFG混合方法建模简单,不需要荷载和约束条件,能够获得准确的包括裂尖在内的全平面应变场。相较于传统DIC技术,DIC-EFG混合方法解决疲劳裂纹附近结果缺失的问题,结合J积分法计算SIF结果更为精准,可应用于疲劳裂纹的塑性区域和SIF计算等断裂性能研究。

青藏高原东北缘地壳应变与应力特征研究

青藏高原东北缘是青藏高原隆升和变形的前缘,地壳变形剧烈,研究其地壳运动和变形对理解该区的构造活动特征和动力学机制具有重要的意义.本研究收集1991-2016年的GNSS速度场数据,采用多尺度球面小波方法计算应变率张量,分析主应变率、面应变率和最大剪应变率的空间分布特征.面应变率结果显示青藏高原东北缘大部分区域具有轻微的压缩,平均压缩率小于15 nstrain/a,压缩率较高的区域集中在青藏高原东北缘的边缘地区,其中祁连山断裂带和海原断裂带区域的面压缩率大于20 nstrain/a.东昆仑断裂带、祁连山断裂带、海原断裂带和六盘山断裂带具有较高的剪应变率,最大约为40 nstrain/a.研究还收集青藏高原东北缘1904-2021年2.0级以上地震的震源机制解,通过区域阻尼应力反演方法得到该区域的应力场,最大主应力方向显示青藏高原东北缘35°N以南的区域表现为近EW向的挤压,而35°N以北的区域表现为NE向的挤压.根据最大、最小主应力的倾角把研究区划分为正断、逆冲和走滑3类区域,发现青藏高原东北缘内部的大部分区域和六盘山断裂的北部区域表现出走滑的运动特征,而祁连山断裂带、海原断裂带和西秦岭断裂带以南的区域表现出明显的挤压逆冲特点,与面压缩率的高值区域较为重合.对比主应力轴方向和主应变率轴方向发现青藏高原东北缘内部区域中上地壳变形是垂直连贯的,而与塔里木盆地、阿拉善地块和华南地块相接区域主应力和主应变率方向差异较大,可能与壳内软弱带和复杂的地表局部构造有关,这些区域岩石圈复杂的变形和较强的地震活动性是青藏高原的NE向扩张变形受到较为坚硬的塔里木盆地、阿拉善地块、鄂尔多斯地块和华南地块阻挡的结果.

新疆南天山地区重力场动态变化与乌恰西6.8级地震

利用2005—2009年流动重力观测资料,分析新疆南天山地区重力场动态变化特征,并给出一年尺度的重力场变化图像,结合重力段差时序图以及GPS计算资料分析2008年10月5日乌恰西6.8级地震与重力场、应变场的关系,并综合分析区域重力场与动力构造环境的响应关系。结果表明:重力场变化与区域应力-应变场微动态活动有关,重力场变化反映出应力场引起的重力源兆变化特征。

区域加载过程与发震断层变形演化的实验研究

使用双剪粘滑模型模拟自发地震和诱发地震的区域加载过程,利用应变观测系统多点连续观测发震断层附近的局部应变变化。在应力与应变空间上描述了地震过程的区域应力路径和局部应变路径。结果表明,局部应变路径与应力宏观路径的形态差异较大,但两者的转换阶段对应,存在一定映射关系。断层局部变形路径的走向标明了断层所处在的变形阶段。自发地震的应变路径可以划分为3个部分:应变积累阶段、剪应变的线性偏离阶段和失稳滑动阶段。诱发地震的应变路径包括4个阶段:正斜率的应变积累阶段、负斜率的稳态滑动阶段、亚稳态应变僵持阶段、扰动失稳滑动阶段。自发地震与诱发地震有各自的路径模式,可以从应变路径上判别断层稳定性与可能的地震类型。

黑龙江省德都地震发生前后依安102井水位异常及其分析

概述了依安102井水位、声响的映震异常特点,指出了异常水位、异常声响,并非人为因素造成,不受大气降水过程的干扰影响,提出了孕发地震的区域应力—应变异常场同映震水位、映震声响之间,存在着内在的密切联系,结论认为,依安102井的水位异常、声响异常,同孕发德都地震的应力—应变区域异常相呼应,依安102井所在地处于德都地震孕震应力场直接影响范围。

中国西部强震活动与武都应变变化关系分析

武都RZB-Ⅱ型钻孔式压容应变仪自1992年投入观测以来,至今已多次记录完整的地震波形。选取了1993年以来的中国西部地区所发生的几次7级以上强震,通过对震前武都应变资料的分析后发现这几次地震前武都应变资料均存在着显著的中、短临异常变化;并对出现前兆异常的机理进行了初步分析。

山东莒县井远大震异常的初步研究

本文通过对山东莒县井水位、水温资料的分析,认为莒县井水位、水温的异常典型模式为突降,异常多为远场大震的临震异常;远场大震的发生,是对莒县井孔区域应力的卸载。目前该区域的应力状态为拉张,对莒县井孔附近区域近期震情起到缓解作用。

青藏高原东北缘现今构造变动与地震活动特征

笔者利用青藏高原东北缘20世纪70年代以来的精密水准网和跨断层流动形变网监测资料和近10a来高精度GPS观测结果,结合地质构造和地震活动,研究和探讨了该区现今构造变动和强震活动的一些特征和初步机理。结果表明:①研究区现今构造变动具有空间分布的不均一性和随时间演化的非平稳性,其总体趋势呈现为新构造时期以来的继承性;②构造变动过程中的快速隆升异常区和与之相伴生的高梯度变形带、以及显著地断层活动异常,是较强地震孕育的标志,地震往往发生在具有较高应变积累的区域附近;③印度板块对青藏高原的强烈挤压是该区构造变动与地震活动的主动力环境;构造变动和地震与块体活动及区域构造应力场变化密切相关。

相互作用断层失稳的前兆变化的分析

本文从理论上研究贯通地壳的两条相互平行的具有滑动—弱化型本构律的断层的相互作用。采用有限单元—松驰迭代方法,分别对走滑断层,正断层和逆断层三种不同情况的断层相互作用问题进行了模型计算,并对位移场、应力场、应变场以及弹性应变能随时间的变化进行了数值分析。结果表明,在所讨论的几种情况下,两条相互作用的断层相继发生失稳,从动态角度反映出断层的相互作用。断层失稳前,在不同区域有截然不同的前兆变化,而同一区域对不同断层失稳的前兆响应也不相同,有些区域为“前兆灵敏点”,而有些地方则为“前兆盲点”。这些结果对于研究合理的观测条件和最佳观测布局有一定的理论意义,对于分析大震的前兆异常也有所裨益。

吉林省汪清两次深源地震的研究

本文在给出了发生在吉林省汪清的两次深源地震的基本参数、CMT解及有感范围等基本情况的基础上,总结了对2002年6月29日汪清7 2级深源地震的预测情况。对汪清两次深震前出现的水位、水化学异常进行了分析,初步认为异常可能与深源地震孕育过程中引起的大区域应力场调整有关。对6月29日汪清7 2级深源地震前长春净月地震台体应变仪记录到的前驱波机理进行了分析,认为对前驱波机理的研究,可能成为地震预测的一个突破点。