叶巴滩水电站高地应力现象及地应力场反演分析∗

为了研究叶巴滩水电站坝址区的地应力场特征,通过现场地质调查,对坝址区高地应力现象的发育形态特征和空间分布特征进行描述和分析,结果表明：坝址区岩芯饼化发育的强烈段多分布在河床以及两岸低高程;片帮现象以轻微片帮和中等片帮发育为主;岩芯饼化和片帮集中发育段可判定为应力集中带。同时,根据坝址区工程地质条件和实测地应力资料,通过数值反演分析方法,考虑地形地貌和断层对初始应力场影响,对坝址区的初始应力场进行反演分析。结果表明：反演应力值与实测应力值基本吻合,能够较合理、准确反映坝址区的初始应力场;坝址区的初始应力场是由自重应力场和构造应力场叠加而成,且以水平向构造应力为主;坝址区应力场可以大致划分为应力松弛带、谷底的应力集中带、岸坡应力过渡带和岸坡深部的应力平稳带;在模型边界断层上下盘附近会有一定的应力集中现象,形成高地应力区。     

大柳树坝址岩体松动机制动力三维有限元分析

黄河黑山峡大柳树坝址区存在大范围的岩体松动现象。其主要特征是岩体应力释放。结构面张开。密度显著下降。为进一步研究岩体松动的成因机制，在详细调查区域地质背景条件及区域地震动力作用基础之上。提出了地震动力作用与岩体松动现象的内在联系，同时又通过动力三维有限元数值模拟计算。进一步证明大柳树坝址区存在的大范围岩体松动与历史上该地区发生的强烈地震具有密切关系。     

渤海及其周围地区现代构造应力场特征

利用地震震源机制解等资料,分析了渤海地区现代构造应力场特征。结果表明,本区应力场总体方向较华北地区稍向右偏转,力的作用方式以近水平和水平为主,主压应力显示一定斜向作用和局部垂向作用;以横贯渤海的两亚板块(黑龙江与华北)分界带—北西向构造带为界,南北两区应力场方向存在差异,地震破裂方式也存在相应差异,这种差异可能与两区的动力源方向不一致有关。主压应力轴方向在其总体稳定的背景上呈现时间尺度不同的波动变化,进一步研究这种波动的成因及规律,对地震预报及岩石圈动力学的研究均有实用意义。     

基于渗流-应力耦合分析的野鸡尾尾矿坝稳定性研究

基于渗流场与应力场耦合机理,对柿竹园野鸡尾尾矿坝进行稳定性研究。研究渗流-应力的耦合效应,提出了渗流-应力耦合以及渗流体积力计算的实施方案;建立二维的有限元渗流-应力耦合计算模型,分析了考虑耦合效应时的尾矿坝渗流场、位移场、应力场;最终分析了不同耦合关系对于渗流量、位移场、等效渗透集中力以及应力场的影响。研究结果表明:当前水力条件下,尾矿坝稳定性良好;尾矿坝主要受水平渗透力作用,初期坝坝顶、坝脚以及坝底等处应力集中;尾矿坝的渗流-应力作用不容忽视,不同的耦合关系对于x方向位移、渗透力的预测影响巨大;考虑渗流-应力耦合关系得到的主应力、剪应力以及竖向位移,比不考虑耦合效应时大。     

江阴长江公路大桥塔墩和锚锭的场地设计地震动工程参数

江阴长江公路大桥建成后将是主垮1385m,总长2888m 的大型悬索桥。本文在对大桥桥址区域地震地质和区域地震活动、桥址区地震构造条件及其断裂活动性综合研究的基础上,用概率方法对桥址区进行地震危险性分析;并结合桥址两岸不同的岩土条件,大桥塔墩和锚锭部位局部地形地貌、地下介质的横向非均匀性,绘出了大桥塔墩和锚锭场地不同土层的设计地震动工程参数。为大桥的抗震设计提供了可靠的科学依据。     

溧阳—广德地区新生代构造应力场探讨

断裂的运动方式,构造节理和水系分布的优势方向一般与该区的构造应力场密切相关。本文对研究区内具有新活动特征的断裂运动方式进行了研究。统计了该区的构造节理和水系的分布,并用数学模型“水系分布方向计算的密集度方法”进行了计算。得出,研究区新生代以来构造应力场主压应力方向为 NEE 方向。与震源机制解资料所反映的主压应力方向基本一致。     

从卫星影象看江苏地区的现代构造应力场

本文根据共轭剪裂的锐角等分线指示主压应力方位的岩(土)破裂试验准则,利用卫星照片所显示的影象在松散沉积物复盖的江苏及其邻近的平原区内提取共轭剪裂的构造形迹,经测量、统计,求出锐角等分线方位的平均值,作为现今构造应力场主压应力轴标志。反演结果表明:江苏地区有一个北西西—南东东的挤压应力场,并以此讨论了本区的区域性活动断裂及其与地震的关系。     

中国大陆及邻区地震活动格架及大地震空间分维特征

本文从板块碰撞观点出发,根据理论与实验的结果,强震震中分布,震源机制解,强震地表破裂带等资料,提出了中国大陆及邻区地震活动格架。它是两簇近似于对数螺线的构造滑移线,即在统一的区域应力场作用下,最大剪切应力和剪切应变集中的区、带。它们是控制和支配现今地震活动和构造运动的空间分布网络。这种网络结构,为我们研究地震活动空间分布规律,进行地震危险性分析,提出了一种新的途径和方法。据这些网络具有某种自相似性特点,进而研究了大地震(M≥7)的空间分维结构,计算了该区地震活动空间分布容量维随时间的变化,发现大地震发生前有降维的现象。     

菏泽5．9级地震的发震构造及其前兆构造活动

在分析了地震地质、物探、卫片等新的资料的基础上，认为在菏泽地震区地下隐伏着一条北东向深大断裂带。地震区内的解元集—小留集断裂与北面向的成武—定陶断裂构成共轭破裂导致菏泽５．９级地震发生，北东向断裂是其主要的发震构造。由菏泽５．９级地震前沿发震断层的ＭＬ≥３．０级地震震中迁移、震源深度的变化及跨断层形变测量资料表明，发震断层在区域构造应力场的作用下逐步克服障碍，使断层贯通，与此同时在发震构造断层面上，断层上盘向上逆冲，使应力最后集中在两条断层的交汇部位致５．９级地震发生。     

太湖周边地区地质构造与常熟—太仓5.1级地震破裂过程的探讨

太湖周边地区处于华北与华南二个不同构造单元的过渡地段,发育四套盖层,历次运动导致四组构造叠加。在现今区域应力场作用下,构造间相关活动,形成构造组合活动模式,经过受压—平衡—加压—破裂发震四个阶段,发生常熟—太仓Ms5.1级地震。     

断层活动方式与地震地表变形分布特征研究

基于断层弹性位错理论及断层滑动非均匀模型,用三维有限元方法计算了发震断层逆断、正断和水平走滑三种不同活动方式下的地表变形,探讨了断层不同活动方式下的地震应变与位移的分布规律及震级、断层倾角对地震地表变形分布的影响。研究结果表明,地震地表变形影响因素很多,如地质构造条件、岩性介质特征、断层活动强度、断层产状和区域构造应力场等,但分布形态最终取决于断层活动方式,变形大小则取决于断层活动强度,其它均为局地因素,只影响分布形态的局部扭曲。断层不同活动方式下的地震地表变形分布各有其自身的规律和特点,这些分布特征可为地震研究及近活动断层建筑工程抗震设计或加固防护参考。     

地震预报与活断层分段

文章回顾分析了地震预报的经验与问题,对地震短期预报需进行新的探索与研讨,才能更快地前进。文章重点论述了地震预报和地震危险性评估方面有关的断层分段性问题。如何在众多的活断层上确定近期可能发生强震的地段,是地震预报中突出的重要问题之一。有关活断层分段性问题是近年来十分引人注目的课题。段是断层的破裂单元,断层的分段就是对断层进行独立的破裂单元的划分。断层分段有4种,当前讨论的主要是活断层破裂分段。     

PEER地震动数据库中含速度脉冲近场地震记录

以断层距0~20km为范围,利用美国太平洋地震研究中心PEER数据库收集整理含速度脉冲近场地震记录。研究了速度脉冲峰值和PGV/PGA比值分别与场地类别、矩震级以及断层距的关系。依据现有的PEER数据库,共整理出126条含速度脉冲近场地震记录,并按水平速度脉冲峰值由大到小顺序给出了该126条地震记录的列表。水平速度峰值主要分布于30~150cm/s,集集地震记录最多,C类和D类场地的地震记录数量较多。峰值大于100cm/s的速度脉冲地震记录主要出现在C类和D类场地,它们均出现在矩震级6.5级以上的地震记录中,均分布于断层距0~10km的范围内。PGV/PGA比值大于0.2的地震记录主要分布于C类和D类场地,除编号RSN316的地震记录外均出现于矩震级6.5级以上的地震记录中,主要分布于断层距0~10km的范围内。     

鹤岗煤矿开采诱发地震研究

对鹤岗煤矿开采诱发地震的生成环境、活动与破坏特征及震源机制进行了分析，提出鹤岗矿震的孕育和发生受到人为采掘因素和区内构造应力场的双重作用。在特定的构造物理条件和地球动力学环境下，深部采矿使井下断裂构造从稳定状态逐渐活动或蠕动，致使局部活化。矿震具有震源浅、对地表破坏强的特点。震源机制表现出断层的运动方式有走滑断层，也有正断层和逆断层。     

多断层破裂下单双峰地震动参数对比分析

大地震多断层破裂方式将导致地震动时程形状的改变和更为严重的震害。为揭示多断层破裂方式对地震动特性的影响,以5·12汶川地震记录为基础,推求了单、双峰地震动的峰值、持时及频谱的衰减关系式,对比分析了单、双峰地震动参数的差异性。研究结果表明:伴随多断层破裂产生的双峰地震动的峰值、持时及频谱均大于单峰地震动的相应值;单、双峰地震动参数随断层距增加的变化趋势相同,变化快慢程度不一致,表现为双峰地震动的峰值加速度和能量持时随断层距变化的变化速度要快于单峰地震,双峰地震动的峰值速度、绝对持时及加速度反应谱值随断层距变化的变化速度则要小于单峰地震。     

对汶川地震小鱼洞地表破裂带的调查分析

2008年5月12日的汶川8.0级地震使龙门山断裂带形成了3条同震地表破裂带,这表明有多条活动断层同时参与地震破裂,其过程复杂,现象丰富。本文对小鱼洞地表破裂带及其与另2条地表破裂带的交汇区域进行了野外调查,并对小鱼洞地表破裂带的活动性质和展布特征进行了分析。小鱼洞地表破裂带位于彭州市小鱼洞镇附近,是汶川8.0级地震形成的一条走向NW的逆冲并具有左旋走滑分量的同震地表变形带。调查结果显示,小鱼洞地表破裂带表现出明显的分段性特征:小鱼洞镇一带的中段,逆冲量和走滑量最大;小鱼洞镇向东南方向延伸的南段,逆冲量和走滑量逐渐变小;小鱼洞镇向西北方向进入山区的北段,则表现为以逆冲为主的活动性质。     

江苏常熟—太仓5.1级地震的破裂特征及其可能的前兆机制

这次地震前震中附近地区的地震活动随时间呈波浪式起伏,形成了小震条带,出现了小震群;地下水(水位、水温)异常非常强烈;地形变和地磁异常也观测到了.分析发现:前兆不是沿断裂带分布,而主要是位于近震中(≤50km)的破裂面法线方向;震中附近的断裂没有穿过震中.这次地震看来不是沿原有断裂的错动,而是块体内产生新的错动,属于块断型地震,似可用IPE模式解释一些前兆现象.     

由地震活动参数分析郯城—庐江断裂带中南段现今活动习性及强震、中强震危险性

根据近38年的地震资料,利用地震活动参数值组合、b值空间分布、断裂带分段,结合历史地震及构造背景的综合分析方法,分析了郯城—庐江断裂带中南段现今地震活动习性,判别出潜在的强震、中强震危险段落。研究结果表明:郯城—庐江断裂带中南段存在着6个具有不同现今活动习性的分段落,其中,郯城—泗洪段断层面的现今活动习性处于高应力背景下的相对闭锁状态,是未来最有可能发生强震的段落;九江段于2005年发生了5.7级地震,积累多年的能量已经释放,闭锁状态已被打开,现处于震后震源断层面应力调整阶段,出现了低b值、高应力的状态,因此,短期内不可能再复发中强以上地震;潍坊—莒县段、定远段、合肥—庐江段、宿松段的现今活动则处于低应力水平状态,较短时期内复发中强以上地震的可能性较小。     

沂沭断裂带垂直形变特征与异常分析

利用跨断层水准测量资料,结合长水准测量成果,重点分析了沂沭断裂带及其附近地区垂直形变特征及本区中强地震前异常形态。结果表明：沂沭带附近的地壳形变明显受新构造活动的控制,断层的最大垂直运动速率为０５０ｍｍ／ａ,沂沭带断层垂直运动平均速率合成值约为０３４ｍｍ／ａ,现今总体活动水平较低;沂沭带北段及北西向断裂近期呈反向运动,南段呈继承性构造运动,部分测点在本区中等及中强地震前异常较典型,主要异常形态为“Ｕ”或“Ｎ”型。     

渤海地震震中附近地区浅层地质构造特征

本文利用浅层地震勘探剖面分析了1969年渤海7.4级地震震中附近地区浅部地质构造特征。震中及余震区范围内,海底地形平缓,相对上隆。全新统(海相)厚度7—10米,较周围地区要小,上更新统最上部(陆相)厚度42—45米,较周围地区稍大,二者等厚线形态、走向都是 NE 向,与7.4级地震的余震区长轴方向(N45°E)一致。断裂较发育且数量多(6条),并多集中在震中西南4—6公里处,皆是高角度(80°)的正断层。较老的断裂在22000年前生成与活动,继承性多期活动的(NW 向,一条)、新生的(NE 向,一条)断裂在22000年之后,甚至在全新世时期还在活动、生成。断裂每次活动的垂直滑动量约3米。7.4级地震的发生主要与 NE 方向的构造有关。