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.

汶川M_S8.0巨震产生的完全库仑破裂应力变化及其强余震群

计算和研究了2008年5月12日四川汶川MS8.0巨震在其强余震断层面上产生的完全库仑破裂应力变化,分析了该变化对强余震的动态和静态应力触发作用。结果显示,汶川主震后15天内发生的7次MW≥5.5强余震均受到了动态和静态库仑破裂应力的综合触发作用。

汶川M_S 8.0地震库仑破裂应力变化及断层危险性初步研究

利用四川省汶川MS8.0地震的震源机制解及滑动分布模型,反演了由汶川地震造成的同震库仑破裂应力变化;从余震效应与断层相互作用的角度对库仑破裂应力变化进行了分析。结果显示:基于滑动分布模型反演的库仑破裂应力变化能较好地反映与余震分布的对应关系,以最大余震断层面参数(走向/倾角/滑动角:204°/56°/98°)为接收断层,反演结果最佳,83%M>4的余震均发生于库仑应力增加约0.01MPa的区域;库仑破裂应力变化的主要特征为断层北盘大部分区域为库仑破裂应力下降区,断层南盘主要为增加区,断层两端均显示库仑破裂应力变化增加,且分别沿NE和SW两个方向发展。最后,基于活断层分布模型,计算由此次地震造成的已存断层面上的库仑破裂应力变化,结果显示多条左旋走滑断裂库仑破裂应力变化值增加。

青藏高原东北缘4个强震重点监视区库仑破裂应力的近百年变化和危险性分析

针对青藏高原东北缘地区前人基于多学科研究资料圈定的4个未来强震重点监视区,构建了顾及到中下地壳黏弹性弛豫效应的区域岩石圈模型;考虑1920—2010年期间发生在本区域及其周边的18次Ms≥7级强震在这一区域的黏弹性静态库仑破裂应力变化,和长期构造背景加载下的应力积累情况,定量分析了每个重点监视区近百年来的库仑破裂应力变化,并在此基础上初步分析了各重点监视区的未来发震危险性程度。结果表明:西秦岭断裂带监视区和六盘山断裂带监视区均处于长期构造背景场和历史地震影响共同加载应力的状况;而海原断裂带监视区和东昆仑断裂带监视区,如果不考虑长期构造背景的应力加载,则处于地震影响的卸载状况。考虑到这4个重点监视区的大震平均复发周期及上次大震事件的离逝时间,认为西秦岭断裂带监视区的未来强震危险性程度最高,海原断裂带次之,然后是东昆仑断裂带和六盘山断裂带。

断层面上库仑破裂应力变化的相关研究进展

地震的孕育、发生和震后调整被认为是震源区及其邻区的应变积累释放过程.地震引起的静态库仑应力变化可有力地解释余震分布、强震序列等地震观测,并为探索地震发生机制和地震预测提供新的线索.地震学家们多采用弹性位错模型计算同震位错引起的库仑应力变化,以研究余震分布及地震间相互作用;随着流变学的发展,粘弹模型因可以很好的解释大量震后形变观测而被广泛用于断层面上的震后应力调整研究;此外,构造应力加载作用在更长时间尺度上造成断层面的应力积累,基于负位错模型计算震间库仑应力变化为又一研究内容.本文从同震、震后、震间库仑应力变化的角度提炼出断层面上库仑破裂应力变化的大量研究成果,介绍了库仑应力变化的基本计算原理及引起断层面上库仑应力变化的主要原因,论述了通过库仑应力演化来研究地震活动的方法和应用,进一步讨论断层面上库仑应力演化研究存在的问题和近期的进展.

动态库仑破裂应力变化的模拟计算及断层类型影响研究

对走滑断层、逆断层破裂产生的动态库仑破裂应力变化进行了模拟计算,得到了动态库仑破裂应力变化的空间分布图像。分析结果显示,不同类型断层破裂所产生的动态库仑破裂应力变化,其分布图像有很大区别。

丽江M7.0地震动态库仑破裂应力变化及余震活动性研究

通过国内许多学者研究丽江M7.0地震震源过程及云南地区地壳结构的结果,运用离散波数法,计算了丽江地震产生的动态库仑破裂应力变化,并研究了其与后续余震活动的关系。结果表明,丽江主震产生的动态库仑破裂应力场瞬态的正区与稳态的正区对余震的发生促进作用十分明显。

京西盆岭构造区积累库仑破裂应力变化对强震的影响

以拉张正断层作用为主的京西盆岭活动构造区（112°~116.2°N,38.3°~41.5°E）自BC231年以来共记载和记录15次M6~7.5地震。本研究计算每一次强震产生的以及逐次积累的库仑破裂静应力变化,并分析强震之间的应力触发关系。结果显示在14次后发的强震中,有10次发生在先发强震产生的积累库仑破裂静应力变化为正的触发区,触发率为71%。所有15次历史强震作用共同引起研究区积累库仑破裂静应力变化的正值区,主要分布于六棱山北麓断裂中段、怀涿盆地北缘断裂、新保安沙城断裂、桑干河断裂以及蔚县盆地南缘断裂,并使得这些断裂（段）的强震危险性有所增加,这可为分析研究区的未来强震危险性提供参考。

九江—瑞昌地区显著地震动态库仑破裂应力变化分析

为了探究九江—瑞昌地区内的地震活动是否存在动态应力触发关系,本文选用多层黏弹性介质模型,计算了2005年九江—瑞昌M_S5.7地震和2011年瑞昌—阳新M_S4.6地震产生的动态库仑破裂应力变化。结果显示:九江—瑞昌M_S5.7地震产生的动态库仑破裂应力变化,能触发其北东方向的53次地震;瑞昌—阳新M_S4.6地震发生后15天内,小震活动增强区及九江—瑞昌M_S5.7地震震源区的多次地震活动,可能与其动态应力触发作用有关。

静态应力触发中影响库仑应力变化的参数敏感性分析

基于弹性位错理论,分析了库仑应力计算中断层的有效摩擦系数、区域构造应力场的最大主应力大小及方向对震后库仑破裂应力场变化的影响。结果表明,在静态应力触发的研究中,这些参数对同震库仑应力变化场存在不同程度的影响。如构造应力场主应力轴方向的改变直接影响接收断层的最优化破裂面,对计算接收断层面上正应力和剪应力变化将产生直接影响,不仅改变库仑应力变化的大小,还明显改变库仑应力变化增强区及影区的空间分布等。

兵库县南部地震的应力变化——由断层模型计算的库仑破裂函数的变化与地震活动的变化之比较

前言我们常常可以看到,大地震发生之后,余震区以外的周边地区地震活动频繁,时有中等规模地震发生。一般认为,这种继发性地震起因于主震引起的应力变化,进而使得临界状态的断层产生滑动破裂。

基于库仑应力变化分析2015年尼泊尔M_S8.1地震对中国大陆的影响

本文采用分层黏弹性介质模型,模拟了2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震产生的同震和震后地表位移场,计算了尼泊尔大地震引起的青藏高原及其周缘主要断裂上的同震和震后库仑应力变化。地表位移场结果显示,此次尼泊尔8.1级地震对中国大陆的影响区域主要是拉萨地块和羌塘地块,对拉萨块体的影响主要表现为水平向南朝喜马拉雅构造带的汇聚作用,垂直同震位移以下降为主,震后以上升为主。静态库仑破裂应力变化的计算结果显示,尼泊尔大地震对青藏块体中南部的拉张性断层影响最为显著,其中,使尼泊尔地震北部的拉张断层的库仑应力显著增加,个别断层库仑应力增加量超过0.01MPa,而使其两侧的拉张断层库仑应力明显降低;对青藏块体中部的走滑断裂则以正影响为主;另外,对南北地震带主要以负影响为主,但量值微小。

震源参数因素对玉树地震库仑破裂应力图像及其与余震活动统计关系的影响

2010年4月14日青海省玉树发生MS7.1强震,根据国内外3个机构公布的5套玉树地震震源参数,计算了玉树地震产生的库仑破裂应力变化,研究了震源参数的差异对库仑破裂应力变化及其与余震活动关系的影响.结果表明,由于不同来源震源参数存在差异,计算得到的库仑破裂应力变化图像也存在不同程度差异,从而影响库仑破裂应力变化与余震活动的关系.在震源断层参数中,断层滑动角和位错量的影响大于其它参数.此外还发现对余震统计时间的长短也会影响库仑破裂应力变化与余震活动关系的统计结果.

2001年日本兵库县北部地震(M_w5．2)的破裂过程及余震活动与静态应力变化比较

2001年日本西南兵库县北部地区发生的一次地震(Mw5．2),一些余震群沿着不同于主震走向的方向发生。首先,我们通过近源强地面运动波形反演对此次事件的破裂过程进行研究。虽然这是一次5级地震,但高密度强震观测台网记录到了高质量的波形数据。为了取得震源反演的精确格林函数,我们通过对小事件实测波形数据的前向模拟来标定地壳结构模型。从0．4至2．0Hz波形数据反演得出的破裂过程似乎较为简单。较大的滑动区位于破裂成核点周围。其次,我们还研究了主震和大余震造成的静态应力变化对后续地震活动的影响。我们利用波形反演得到的主震断层面上的不均匀滑动分布,并考虑到随后大余震的影响,对库仑破裂函数(△CFF)变化进行了计算。因此, 我们得出了震源区库仑破裂函数复杂的时空分布。大多数偏离主震断层的余震都发生在正库仑破裂函数区域内。这种结果表明,这些余震强烈地受到由主震和大余震引起的库仑破裂函数的影响。

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 。

智利M_W8.3地震与M_W8.8地震的震源过程及其引起的库仑应力特征

2015年9月17日6时54分32秒(北京时间)智利中部伊拉佩尔附近(震中31.57°S,71.67°W)发生了一次M_w8.3大地震,在此次地震震中以南约500 km处的马乌莱地区曾于2010年2月27日14时34分11秒发生过一次M_w8.8强震(震中36.12°S,72.90°W),两次地震余震分布区之间有约75 km的地震空区.本文利用远场体波与面波波形,基于有限断层模型,反演了这两次地震的震源破裂过程.结果显示这两次地震均为逆冲型大地震,2015年伊拉佩尔M_w8.3地震的平均滑动角度为107°,平均滑动量为2.43 m,平均破裂速度为1.82 km·s^(-1),标量地震矩为3.28×10^(21)Nm,95%的标量地震矩在104 s内得到了释放.最大滑动量约8 m,位于沿走向75 km,深度8 km处.2010年马乌莱M_w8.8地震的平均滑动角度为109°,平均滑动量为4.95 m,平均破裂速度1.90 km·s^(-1),标量地震矩为1.86×10^(22)Nm,95%的标量地震矩在121 s内得到了释放.最大滑动量约12.5 m,位于沿走向100 km,深度21 km处.2015年伊拉佩尔M_w8.3地震浅部更大的滑动量应该是其引起了较大海啸的一个原因.基于破裂滑动分布,我们计算了这两次地震引起的周边俯冲带上静态库仑应力变化,结果显示两次地震均显著增加了周边俯冲带上的库仑应力,2010年马乌莱地震使得2015.年伊拉佩尔地震震源区附近的库仑应力增加了(0.01~0.15)×10~5Pa,从应力积累的角度看,2010年马乌莱地震有利于2015年伊拉佩尔地震的发生,对后者的发生起到了促进作用.

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.

新疆精河M_W6.3地震产生的静态应力变化研究

利用精河M_W6.3地震有限断层破裂模型,计算了精河地震产生的位移场、应力场、周围主要断层上的静态库仑应力变化以及主震对余震的触发作用。结果表明:(1)精河地震产生的地表隆升最大值约为6.6cm,沉降最大值约为1.8cm;水平位移方向呈现震中南北侧向震中汇聚、震中东西侧向外"流出"的特点。(2)精河地震产生的水平面应力场展布南北侧物质主要受到指向震中的拉张力作用,东西两侧物质主要受到因震中过剩物质东西向排出而导致的东西向挤压力作用。(3)震中西侧距震中约20km的库松木契克山前断裂中段和震中东北部距震中约50km的四棵树-古尔图南断裂西段的库仑应力加载均大于0.01MPa,即2处为地震危险区。(4)在震源深度为8~12km的余震事件中,约有85.5%处于库仑应力加载区,即受到主震的的触发作用;在深度为4~8km的余震事件中,约有87%受到主震的应力触发作用。

芦山7.0级地震产生的应力变化场及其对滇东地区的影响研究

根据芦山7.0级地震震源破裂过程的最新研究结果,采用3个震源模型计算了地震产生的库仑破裂应力变化,研究了库仑破裂应力变化的空间分布与余震活动分布的关系,探讨芦山地震的发生对滇东地区影响。结果表明,90%以上芦山地震的后续地震活动分布于正的库仑破裂应力区域,余震活动受到了主震的应力触发作用。滇东地区一直处于应力闭锁状态,芦山7.0级地震的发生,可能对滇东的小江断裂带及其以西地区有一定的应力触发作用。

华北地区700年来地壳应力场演化与地震的关系研究

目前地震断层相互作用问题已引起地震学家的广泛关注。许多研究表明一条断层的破裂可以影响附近其他断层趋于破裂的进程 ,两条断层间的确切作用取决于它们的相对位置、破裂机制、错动量和介质力学性质。本研究给出了华北地区 70 0年来由于长期构造加载及地震断层错动导致的累积库仑破裂应力变化 (ΔCCFS)的演化过程。长期构造加载场由GPS观测得到的地壳平均应变率场给出。关于历史地震断层破裂参数的估算 ,根据的是华北地区有现代仪器记录的大震资料归算地震烈度与断层破裂长度、震级和地震矩的统计关系 ;根据地质调查得到的地震断层走向、倾角以及本地区的构造应力场方向估计滑动角。考虑粘弹性成层介质地壳模型 ,计算长期构造加载和地震形变 (同震及震后介质粘弹性驰豫变形 )造成的累积应力场变化。将累积应力场变化投影到后续地震断层面和滑动方向上得到ΔCCFS ,并研究其对后续地震发生的触发作用。对 130 3年以来华北地区发生的 4 9个M≥ 6 5地震研究结果表明 :ΔCCFS对 4 8个后续地震中的 38个有触发作用 ,触发率达到 79 2 %。应用当今累积应力场变化于华北地区 130 3年～ 2 0 0 3年发生的M≥ 5地震 ,我们发现触发率达到 75 5 % ,于 1976年以来发生的M≥ 5地震触发率达 82 1%。