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静态应力扰动对走滑断层阶区附近地震破裂传播影响的二维数值模拟
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作者 王辉 曹建玲 +2 位作者 姚琪 石玉涛 刘月 《地震》 CSCD 北大核心 2024年第2期86-103,共18页
动态破裂在走滑断裂带上阶区附近的传播能力控制了地震破裂的可能规模,而非均匀应力场对动态破裂的传播有显著影响。在本研究中,我们通过整合动态破裂模型和静态应力扰动模型,构建了走滑断层上的非均匀应力场,对走滑断层阶区附近前次动... 动态破裂在走滑断裂带上阶区附近的传播能力控制了地震破裂的可能规模,而非均匀应力场对动态破裂的传播有显著影响。在本研究中,我们通过整合动态破裂模型和静态应力扰动模型,构建了走滑断层上的非均匀应力场,对走滑断层阶区附近前次动态破裂所产生的静态应力扰动对后续破裂传播行为的影响进行了二维动态破裂模型研究。模拟结果表明,当考虑到走滑断层上的地震复发行为时,即使前序地震破裂传播被阶区所阻挡,其所产生的静态应力扰动也可显著提升下次地震跨该阶区传播的能力。另外,不同的初始均匀应力使得动态破裂能够跨大致相同宽度的阶区传播。较大的应力降或者较小的断层强度比(S)能够使得动态破裂在相对较宽的阶区上传播。因此,在研究走滑断裂带不同分段的级联破裂模式时,需要考虑前序地震所造成的静态应力扰动影响。 展开更多
关键词 走滑断裂带 阶区 动态破裂传播 静态应力扰动 数值模拟
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基于动摩擦应力下调滑移弱化机制,利用地表破裂同震位移约束2001年昆仑山口西Ms8.1地震破裂传播速度 被引量:1
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作者 史保平 杨勇 《地震学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期217-229,共13页
利用2001年昆仑山口西MS8.1地震现场观测所提供的地表破裂同震位移数据,使用简单滑移弱化破裂模型,估算了发震主断层上的破裂传播速度.该模型中考虑了断层破裂时动摩擦过程中应力上调和下调机制对地震波辐射能量分配的影响.对比Bouchon... 利用2001年昆仑山口西MS8.1地震现场观测所提供的地表破裂同震位移数据,使用简单滑移弱化破裂模型,估算了发震主断层上的破裂传播速度.该模型中考虑了断层破裂时动摩擦过程中应力上调和下调机制对地震波辐射能量分配的影响.对比Bouchon和Vallée有关昆仑山口西地震主断层破裂传播速度超过剪切波速度,甚至达到P波速度的结果,采用动摩擦应力下调时的滑移弱化模型(分数应力降模型),结果表明,伴随较高的地震波辐射效率,主断层的平均破裂传播速度等于或小于瑞利波速度,这与许力生和陈运泰的体波反演结果,以及陈学忠震源应力场估算的结果是一致的.最后,联系到由地表破裂现象所反映出的断层力学特征,如与视应力相关的分数应力降(动摩擦应力下调),基于滑移弱化模型,讨论了可能的震源破裂机制. 展开更多
关键词 滑移弱化模型 分数应力降 动摩擦下调 视应力 破裂传播速度 辐射效率
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断层段边界不能阻止地震所造成的破裂传播
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作者 李红 赵松戈 《国际地震动态》 1998年第2期35-36,共2页
关键词 断层 地震 破裂传播 地震地质 断层段边界
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非均匀断层上的破裂传播及对震级预测的挑战 被引量:5
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作者 杨宏峰 姚素丽 陈翔 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期1390-1403,共14页
针对发震断层上的潜在地震开展震级和地表震动预测,对开展地震灾害区划、防震减灾等工作十分关键.由于断裂带本身的多种非均匀性,如断层几何、介质结构、应力的非均匀分布,准确预测震级面临着众多挑战.本文简要回顾了影响地震破裂传播... 针对发震断层上的潜在地震开展震级和地表震动预测,对开展地震灾害区划、防震减灾等工作十分关键.由于断裂带本身的多种非均匀性,如断层几何、介质结构、应力的非均匀分布,准确预测震级面临着众多挑战.本文简要回顾了影响地震破裂传播及震级的因素,指出了应力分布状态、断层孕震带尺度、断裂带介质结构对破裂传播过程的影响.在非均匀应力分布下,震级对破裂起始位置(震中)具有强烈的依赖性,即震中-震级存在“测不准”关系,震中对破裂是否延伸到地表也有控制作用.走滑断裂带孕震带尺度(在倾向上的深度)对破裂是否发展为“逃逸型”大地震有控制作用.近断裂带的介质结构对破裂方向性、延展尺度都有显著影响.未来可通过密集地震台阵观测获取高分辨率断裂带结构,并结合实验室流变性质测量,推断发震断层的流变结构,为刻画可能发震的凹凸体提供支撑.针对震中对震级的影响,可以通过破裂动力学模拟,结合大地测量观测、地震学观测、实验室摩擦实验结果,进行数值实验,探索可能发生强震的震中区域,为野外观测提供参照.此外,动力学数值模拟结果也可以弥补大地震近场地表震动观测数据缺乏的不足,为开展基于地震物理过程的灾害区划提供参考. 展开更多
关键词 地震预测 断层非均匀性 地震破裂传播 震中依赖性 地震动力学数值模拟
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1976年M_S7.8唐山地震断层动态破裂及近断层强地面运动特征 被引量:15
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作者 杜晨晓 谢富仁 +1 位作者 张扬 史保平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期290-304,共15页
采用美国南加州地震委员会(SCEC)Steven Day博士提供的三维有限差分断层瞬态破裂动力学模型(3DFDM),以1976年唐山Ms 7.8地震为例,从简化的断层双侧破裂模式出发,对该地震发震断层的动态破裂过程及近断层地表运动特征进行了仿真模拟和计... 采用美国南加州地震委员会(SCEC)Steven Day博士提供的三维有限差分断层瞬态破裂动力学模型(3DFDM),以1976年唐山Ms 7.8地震为例,从简化的断层双侧破裂模式出发,对该地震发震断层的动态破裂过程及近断层地表运动特征进行了仿真模拟和计算.研究区域为围绕发震断层200 km×140 km×40 km(深度)的长方形块体组成,模拟计算的空间分辨率和时间分辨率分别为200 m和0.012 s,形成的空间网格节点数为1051×701×201.在DELL小型工作站上,我们实现了对源程序的移植和并行计算.同时,通过引进计算机可视化技术,对模拟数据进行了3D/4D解释分析.另外,在对源程序修改过程中,实现了对京津唐地区三维地壳速度结构的嵌入,在一定程度上增强了对地震波传播以及地面运动模拟的真实性,并讨论了地震破裂的方向性对近断层地表运动的影响.最后根据初步研究结果结合京津唐地区活动断层构造特征,对唐山M_S7.8级主震后随之而来的1976滦县M_S7.1级余震及宁河Ms6.9级余震的动态触发机制提出了新的解释.由于受主震破裂方向性作用的影响,使得主震对后续两个较大余震产生的动态应力变化的峰值在断层的走滑方向上较大,为2~3 MPa,在逆冲方向上较小,为0.1~0.2 MPa.即唐山主震的发生使得其周边的应力场有一个瞬态的应力调整,唐山主震对后续余震的发生有促发作用. 展开更多
关键词 有限差分模型 动态破裂 强地面运动 破裂传播方向性 余震触发机制
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地震破裂的方向性效应相关概念综述 被引量:22
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作者 胡进军 谢礼立 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2011年第4期1-8,共8页
地震断层破裂的方向性会造成在地震动记录和地震动分布场中出现一些典型的特征,分析方向性效应的特点以及方向性效应产生的原因对于揭示近场地震动的特征有重要的意义。文中以诸多研究文献为基础,从方向性效应的研究回顾开始,分析了方... 地震断层破裂的方向性会造成在地震动记录和地震动分布场中出现一些典型的特征,分析方向性效应的特点以及方向性效应产生的原因对于揭示近场地震动的特征有重要的意义。文中以诸多研究文献为基础,从方向性效应的研究回顾开始,分析了方向性效应的概念,并重点论述了方向性效应对地震动影响的特点、方向性效应的产生原因及其影响因素。为了阐明与方向性相关的几个概念,文中还分析了破裂传播效应,有限移动源效应和多普勒效应等概念,以及方向性对震源时间函数的影响。通过这些概念的探讨和分析,使得这些相关概念的意义更加清晰,最后给出了地震动方向性效应研究中存在的问题和建议。 展开更多
关键词 方向性效应 破裂传播效应 有限移动源效应 多普勒效应
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2010年中国青海地震:超剪切破裂的中等地震 被引量:7
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作者 D. Wang J. Mori +2 位作者 张岩(译) 吕春来(校) 许忠淮(复校) 《世界地震译丛》 2012年第4期1-9,共9页
通过对近场以及远震数据的分析,估算了2010年中国青海地震(MW6.9)的破裂速度。破裂起始模型的计算结果与YUS台站实测近场地震图的比较显示出约为5.0km/s的快速超剪切破裂传播。根据使用包络线反褶积法和经验格林函数事件的远震分析,在... 通过对近场以及远震数据的分析,估算了2010年中国青海地震(MW6.9)的破裂速度。破裂起始模型的计算结果与YUS台站实测近场地震图的比较显示出约为5.0km/s的快速超剪切破裂传播。根据使用包络线反褶积法和经验格林函数事件的远震分析,在震中东南6.5km和41.8km的地方鉴别出2个高频脉冲,说明为2个子事件。高频脉冲事件的地点和时间也显示出4.7~5.8km/s的超剪切破裂速度。超剪切破裂速度可能致使破裂向玉树镇扩展时产生了严重破坏。 展开更多
关键词 剪切破裂 中等地震 青海 中国 经验格林函数 高频脉冲 子事件 破裂传播
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地震机制及其对地运动和波传播的影响——兼对若干基本概念的讨论(英文) 被引量:1
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作者 门福录 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期113-122,共10页
首先对地幔对流、大陆漂移和地震起源的机制做了尝试性分析,给出一个简单的力学解释。然后,考虑不同的震源类型,破裂传播以及岩体性质,探讨了震源机制对地面运动和波传播的影响。根据间断(阶跃)波理论阐明了至少应该有两个物理参量才能... 首先对地幔对流、大陆漂移和地震起源的机制做了尝试性分析,给出一个简单的力学解释。然后,考虑不同的震源类型,破裂传播以及岩体性质,探讨了震源机制对地面运动和波传播的影响。根据间断(阶跃)波理论阐明了至少应该有两个物理参量才能表征地震烈度,因为在震源处同时有应力阶跃和质点速度阶跃发生。也阐明了断层的破裂速度连同断层面积一起应是第三个重要影响参量,因为它对震源处卸载的时间函数的形式有决定性的影响。由于断层破裂是一个瞬间卸载过程,并引起应力和速度阶跃,而现行惯用的一些概念均未考虑到这一点,所以笔者对工程地震和地震工程中若干概念提出了一些看法。 展开更多
关键词 传播 破裂传播 震源机制 地震 岩体 断层破裂
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特征地震强地面运动参数衰减公式拟合 被引量:2
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作者 史保平 刘博研 张健 《地震学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期391-399,共9页
计算机仿真模拟设定地震断层动态破裂传播和近断层强地表运动响应的结果表明,对于特征地震而言,近断层附近的地表运动特征与断层破裂传播的方向性有着强烈的依赖关系.当场地(观测点)至断层的距离给定时,正向于破裂传播方向的场地... 计算机仿真模拟设定地震断层动态破裂传播和近断层强地表运动响应的结果表明,对于特征地震而言,近断层附近的地表运动特征与断层破裂传播的方向性有着强烈的依赖关系.当场地(观测点)至断层的距离给定时,正向于破裂传播方向的场地(场地A)的地表质点运动(位移、速度、加速度),远远大于震中附近(场地B)和反向于破裂传播方向的场地(场地C)的地表质点运动,而且沿断层垂直分量所辐射的SH波的传播起到了主导作用.对应于场地A,B和C,统计分析结果表明,峰值加速度的几何平均值之比为2.15:1.5:1,而且各自的均方差分别为0.12,0.11和0.13.如果将所得的研究结果应用于概率地震危险性分析中,对于较低的年超越频度,近断层附近的地表峰值加速度的估算值可下降15%~30%.因此,考虑到断层破裂传播方向性对地表运动的影响,区域衰减曲线的回归分析模型应该给予恰当的修正. 展开更多
关键词 破裂传播方向性 地表运动 峰值加速度
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汶川地震主震断层构造应力场数值分析 被引量:1
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作者 孙竹凤 范天佑 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期253-257,共5页
以连续介质力学为基础,以地块动力学为指南,对2008年5月12日汶川Ms8.0地震的主震断层的构造应力场进行了定量分析.讨论了地块-地块、地块-断层和断层-断层间的相互作用.计算结果表明,应变能随断层破裂传播发生了迁移,在特定的边界条件下... 以连续介质力学为基础,以地块动力学为指南,对2008年5月12日汶川Ms8.0地震的主震断层的构造应力场进行了定量分析.讨论了地块-地块、地块-断层和断层-断层间的相互作用.计算结果表明,应变能随断层破裂传播发生了迁移,在特定的边界条件下,能量场随断层的扩展而向边界迁移.从位移场、应力场和能量场的分布,对地震断层破裂的机制作了初步探讨.计算结果表明,汶川地震引发了川滇地区的地应力调整活动,该地震后在汶川-茂县断裂层上仍是应变能的集中分布区域,应该有能量释放. 展开更多
关键词 断层 地块 断层破裂传播 构造应力场
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混凝土破坏过程的数值模拟 被引量:19
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作者 张德海 邢纪波 +1 位作者 朱浮声 杨顺存 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期175-178,共4页
采用梁 颗粒模型BPM2(beam particlemodel)模拟了混凝土在单轴受压状态下的破坏过程·在模型中用3种类型梁单元形成混凝土细观数值模型,每种梁单元的力学性质均按Weibull分布随机赋值,以便模拟混凝土细观结构的非均匀性·数值... 采用梁 颗粒模型BPM2(beam particlemodel)模拟了混凝土在单轴受压状态下的破坏过程·在模型中用3种类型梁单元形成混凝土细观数值模型,每种梁单元的力学性质均按Weibull分布随机赋值,以便模拟混凝土细观结构的非均匀性·数值模拟结果显示,混凝土宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、连接的结果,揭示出混凝土破坏形态随材料性质分布的非均匀性变化而不同· 展开更多
关键词 细观计算力学 数值模拟 非均质脆性材料 混凝土破裂传播 梁-颗粒模型 WEIBULL分布
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唐山地震的震源过程——可能存在的障碍体 被引量:3
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作者 吕政 李志田 《防灾减灾学报》 1989年第1期43-52,共10页
本文根据唐山主震、强余震震源参数、强余震迁移规律以及地面破坏分布等多方面资料,论证唐山地震障碍体的存在,给出了宁河、滦县—卢龙断层面上障碍体的大致位置.并用障碍体模式对唐山连发式强震的震源过程进行了讨论.笔者认为,唐山主... 本文根据唐山主震、强余震震源参数、强余震迁移规律以及地面破坏分布等多方面资料,论证唐山地震障碍体的存在,给出了宁河、滦县—卢龙断层面上障碍体的大致位置.并用障碍体模式对唐山连发式强震的震源过程进行了讨论.笔者认为,唐山主震即是主震断层面上的障碍体破裂所致.主震断层的破裂传播在宁河、滦县—卢龙受阻于障碍体而终止,在这两处形成新的应力集中区.这两个应力集中区在障碍体的阻挡和主震区的挤压下产生两次最大强余震. 展开更多
关键词 震源过程 唐山地震 强余震 破裂传播 地面破坏 震源参数 破裂速度 应力集中区 断层面解 震中分布
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使用欧洲、中国、日本和澳大利亚4个台阵由反投影方法确定的2015年4月25日尼泊尔M_W7.8地震的短周期能量 被引量:5
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作者 Dun Wang Jim Mori 杨国栋 《国际地震动态》 2016年第5期9-18,共10页
应用反投影(backprojection)分析方法确定了2015年尼泊尔地震产生的短周期(0.5~5s)能量的震源位置和时间。使用欧洲、中国、日本和澳大利亚不同方位的不同台阵的数据,这些数据在破裂传播方面表现出一致的特性。发震后的25~55s,强短... 应用反投影(backprojection)分析方法确定了2015年尼泊尔地震产生的短周期(0.5~5s)能量的震源位置和时间。使用欧洲、中国、日本和澳大利亚不同方位的不同台阵的数据,这些数据在破裂传播方面表现出一致的特性。发震后的25~55s,强短周期能量震源分布在震中以东10~100km内。前20s破裂速度约1.0km/s,而在其后的30~40s加速到~3.0km/s。短周期能量震源位置接近于断层下倾边缘,它补充了更靠上发生的大断裂滑动区域。尼泊尔地震可能是大断层滑动区域与短周期能量震源区域不一致的另一个实例,这可能与破坏性强地震动有关。在线材料:使用4个不同台阵对尼泊尔地震进行反投影的动画演示。 展开更多
关键词 反投影 台阵 M_W7.8 震源位置 破裂速度 断层滑动 破裂传播 动画演示 区域边界 波形记录
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Source rupture process of Lushan M_S7.0 earthquake, Sichuan,China and its tectonic implications 被引量:14
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作者 ZHAO CuiPing ZHOU LianQing CHEN ZhangLi 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2013年第28期3444-3450,共7页
The source rupture process of the MS7.0 Lushan earthquake was here evaluated using 40 long-period P waveforms with even azimuth coverage of stations.Results reveal that the rupture process of the Lushan MS7.0 event to... The source rupture process of the MS7.0 Lushan earthquake was here evaluated using 40 long-period P waveforms with even azimuth coverage of stations.Results reveal that the rupture process of the Lushan MS7.0 event to be simpler than that of the Wenchuan earthquake and also showed significant differences between the two rupture processes.The whole rupture process lasted 36 s and most of the moment was released within the first 13 s.The total released moment is 1.9×1019N m with MW=6.8.Rupture propagated upwards and bilaterally to both sides from the initial point,resulting in a large slip region of 40 km×30 km,with the maximum slip of 1.8 m,located above the initial point.No surface displacement was estimated around the epicenter,but displacement was observed about 20 km NE and SW directions of the epicenter.Both showed slips of less than 40 cm.The rupture suddenly stopped at 20 km NE of the initial point.This was consistent with the aftershock activity.This phenomenon indicates the existence of significant variation of the medium or tectonic structure,which may prevent the propagation of the rupture and aftershock activity.The earthquake risk of the left segment of Qianshan fault is worthy of attention. 展开更多
关键词 震源破裂过程 构造意义 大地震 庐山 四川省 中国 破裂传播 位移估计
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张海明:把脉地震 永不止步
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作者 刘贺 《科学中国人》 2016年第22期70-71,共2页
2008年汶川地震、2010年玉树地震、2011年日本大地震……近年来地震频发,给人类造成了不可估量的灾难和损失。而地震往往在没有预兆的情况下突然发生,大地摇晃,地裂房塌,甚至摧毁整座城市。地震之后的火灾、水灾、瘟疫等严重次生灾害更... 2008年汶川地震、2010年玉树地震、2011年日本大地震……近年来地震频发,给人类造成了不可估量的灾难和损失。而地震往往在没有预兆的情况下突然发生,大地摇晃,地裂房塌,甚至摧毁整座城市。地震之后的火灾、水灾、瘟疫等严重次生灾害更是雪上加霜。能不能对地震作出预报?目前。 展开更多
关键词 震源动力学 次生灾害 剪切破裂 破裂速度 破裂过程 震源物理 震源运动学 理论地震图 震源过程 破裂传播
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Rupture directivity of the August 3rd, 2014 Ludian earthquake(Yunan, China) 被引量:14
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作者 HE XiaoHui NI SiDao LIU Jie 《Science China Earth Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第5期795-804,共10页
An M6.5 earthquake occurred on August 3rd, 2014 in Ludian of Yunnan Province in China, causing severe casualty and economic loss. Local broadband waveform inversion with the CAP method demonstrates that the earthquake... An M6.5 earthquake occurred on August 3rd, 2014 in Ludian of Yunnan Province in China, causing severe casualty and economic loss. Local broadband waveform inversion with the CAP method demonstrates that the earthquake is a strike-slip event, with the strike along 70° and 160° for the two nodal planes respectively. However, the geological structure in the epicentral region is complicated with abundant active faults, and it is challenging to identify the seismogenic fault with the focal plane solutions due to nodal-plane ambiguity. We resolved the rupture directivity by measuring the difference between centroid location and hypocenter of the Ludian earthquake with the time shift from CAP inversion, and found that the nodal plane with the strike of 160° is the ruptured fault plane. Moreover, the rupture is found to propagate from northwest to southeast. 展开更多
关键词 rupture directivity focal mechanism Ludian earthquake strong ground motion
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