2022年泸定MS6.8地震发震断裂的浅表结构

鲜水河断裂磨西段于2022年9月5日发生M_S6.8地震,并于10月22日发生M_S5.0余震。深入研究该地震发震构造的浅表结构对于分析其强震破裂与传播特征及该地区未来的强震活动趋势具有重要意义。通过高密度电法勘探、无人机高分辨率遥感解译、大比例尺地质地貌填图与地表调查等方法,结合泸定M_S6.8地震同震变形特征,对鲜水河断裂磨西段的浅表结构特征开展了研究。鲜水河断裂磨西段平面上包括多个分支,主断裂产状近直立,各次级断裂兼具正断、逆冲性质,断裂破碎带宽度约130m。泸定M_S6.8地震中,鲜水河断裂磨西段沿线同震变形特征明显,多处可见地表垂直断错、逆冲隆起和左旋位错。研究表明,2022年泸定M_S6.8地震发震断裂的浅表结构整体表现为“陡倾角、多分支、电性差异明显、基岩破碎且物性差异大”的复杂特征,这种浅表结构的特殊性可能直接影响着此次强震的同震地表破裂过程。     

汶川地震产生的应变场和位移场

2008年5月12日汶川地震明显改变了区域地震的应变场.理解这种应变场的改变对周围断层构造加载进程和区域地震危险性的改变非常重要.本研究以汶川地震的破裂为驱动源,计算了该地震在近处造成的位移场和应变场.结果表明:该地震使得水平位移场断层南端的近乎东向运动逐渐转变为断层北端的东北向运动.震源附近有米级的位移量级.垂直分量与该地震的震源机制一致,西北盘上升、东南盘下降.断层附近的最大剪应变达3.2e-5,并随距断层的距离很快衰减.平均应变显示断层南部和中部主要表现为压缩,北部表现为拉张.     

2023年土耳其两次强震对周围地区的静态应力影响

基于2023年2月6日土耳其卡赫拉曼马拉M_W7.8地震和M_W7.5地震的有限断层破裂模型,计算了两次强震在周围地区产生的位移场、应力场以及同震库伦应力变化对M_W>4.0的余震的应力触发。结果表明：(1)两次强震在地表产生了较大的位移,其中,M_W7.8地震产生的最大水平位移约为3.1m,最大隆升约为0.4m,最大沉降约为0.6m。M_W7.5地震产生的最大水平位移约为4.3m,最大隆升约为1.9m,最大沉降约为0.8m。两次强震后地表的最大水平位移约为4.15m,最大隆升约为1.9m,最大沉降约为0.8m。(2)M_W7.8地震震中南北两侧为面膨胀区,东西两侧为面压缩区,震中区域的主压应力方向为近南北向,主张应力方向为近东西向。M_W7.5地震震中北东和南西侧为面膨胀区,南东和北西侧为面压缩区,震中区域的主压应力方向为近东西向,主张应力方向为近南北向。(3)M_W7.8地震在M_W7.5地震震中处...     

2000年1月15日姚安6.5级地震余震序列震源机制解与震源区应力场分析

本文利用垂直向的Pg和Sg波的最大振幅比方法,计算2000年1月15日云南姚安6.5级地震后余震序列震源机制解,通过统计和系统聚类分析,再结合震中分布图,综合分析了云南姚安6.5级地震的震源机制解和震源区应力场破裂特征,研究结果表明震源断层的走向为SEE-NWW占主导,其平均解为120°,震区主压应力轴平均解为145°,即SSE向,与震源区现今构造应力场主压应力方向一致,表明余震的应力场主要受区域应力场的控制.     

泸定地震诱发磨西断裂局部应力场偏转的离散元模拟分析

基于磨西断裂附近的姑咱台站和天全台站YRY-4型四分量钻孔应变仪的监测数据,采用PFC^2D5.0离散元软件模拟泸定地震时磨西断裂局部应力场最大主应力方向的时空演化特征。模拟结果表明,地震前后姑咱台站和天全台站的最大水平主应力(S_H)方向出现不同程度偏转。模拟结果与现场观测结果基本吻合,泸定地震时断裂的左旋错动会引起地壳浅表层产生压缩应力区和拉伸应力区,而且压缩应力区的偏转角变化值(Δθ)整体呈现逆时针偏转,拉伸应力区的Δθ整体呈现顺时针偏转,距离断裂越远,局部应力场偏转角越小。     

深部隧道单节理岩体开挖卸荷破裂及锚杆加固研究

深部隧道开挖卸荷引起的岩体破裂是地下工程典型灾害之一。针对深部隧道单节理岩体在开挖卸荷条件下的破裂问题,基于开挖卸荷引起的最小主应力线性降低规律,采用Griffith强度理论准则对开挖卸荷条件下的含单节理岩体破裂进行了分析,并对破裂岩体进行了锚杆加固设计研究。结果表明:当结构面倾角大于支护应力状态下的破裂角时,深部岩体初始应力状态下未产生破裂,随着最小主应力的降低,深部岩体先产生材料破坏后沿结构面破坏;当支护应力状态下的破裂角大于结构面倾角时,深部岩体受支护应力作用仅产生材料破裂;当结构面倾角小于最小主应力为0时对应的破裂角,深部岩体无论是否支护岩体仅产生材料破裂;对于深部岩体,产生破裂的必要条件是最大主应力大于8倍的岩体抗拉强度,且破裂角变化于30°~45°之间;岩体支护应力的选择应在岩体初始破裂应力与结构面破裂应力之间,并且要保证岩体应力的释放率以及围岩的稳定性。石塘隧道岩体破裂分析及锚杆加固研究表明:岩体首先产生材料破坏,其破坏的临界应力值为10.25 MPa,对应的破裂角为39.9°,结构面破裂的临界应力值为4.15 MPa;石塘隧道岩体在无支护条件下,沿结构面产生突发性破坏,岩体支护应在开挖完成40.59h内完成,岩体支护应力为7.175 MPa,支护破裂角为37.5°,单根锚杆锚拉设计值为88.7kN,锚固长度为5m,倾角为15°,间距为0.8m,此锚杆设计参数下可保证岩体应力充分释放以及确保围岩的稳定性。     

山东地区乳山震群双差重定位及发震构造研究

采用双差重定位方法,对2013年10月—2015年10月山东乳山地区1442个M_L1.0以上地震事件进行重新定位。重定位后震群震中更加集中,条带状更为清晰,总体呈NW向优势分布;震群震源深度集中在6～10km,其中优势分布深度为7～9km,破裂主要发生在上地壳。通过P波初动法对乳山震群部分M_L3.0以上地震的震源机制进行了求解,其震源机制均为走滑型,震源机制的节面A方向与乳山震群重定位分布方向基本一致。综合考虑精确定位结果及较大地震震源机制,初步推测乳山震群发震断层为NW向走滑型隐伏断裂。     

基于广义极值分布的东昆仑山断裂带周边区域地震危险性分析

为了更合理地从统计分析角度描述地震危险性评价指标,基于几何分布特征,重新定义了地震重现期和重现最大震级。在此基础上,系统地阐述了用于地震危险性评价的极值分析模型的构建过程,并将其应用于对东昆仑断裂带周边区域的地震危险性评估中。研究表明,东昆仑断裂带周边区域每半年的平均最大发震为M_S5.2,M_S6以上强震发生频率很高,M_S7.4左右的超强震约50年一遇,该区域地质活动频繁,未来一段时间在该区域东部发生M_S7左右的超强震危险性较高。     

汶川地震北川县城地表断层破裂特征

2008年5月12日四川省汶川8.0级地震是由于青藏高原的挤压应力在龙门山断裂集中释放.北川位于龙门山断裂的北段,野外考察结果表明,在主断裂方向北川县城可观测到两条断裂,并且产生了明显的地表破裂,走向均为北东30°～50°,主断裂方向地表破裂约10 km,具有明显挤压逆断层特征,上盘以60°～80°高角度向北东逆冲,断层垂直位移量3～4m,水平位移量0～2 m.主断裂的地表破裂集中位于两个地层的不整合面上,上盘为寒武系细砂岩、砂页岩,下盘为泥盆系白云岩、白云质灰岩.另外在北川县城北部发现次级断裂一条,走向北西30°,地表破裂长度约4 km,表现为正断层特征.这些破裂都直接或间接受地下深部构造的控制.     

基于随机有限断层法的泸定6.8级地震强地面运动场重建

基于随机有限断层法开展泸定6.8级地震强地震动模拟,并通过实际强震记录校核,重建了泸定地震的强地面运动场。结果表明：(1)震中距80km以内,大部分模拟峰值地面加速度值与实际值较为接近,峰值地面加速度差值最小为0.58gal;(2)与低频段相比,高频段加速度反应谱的模拟效果较好,与实际反应谱的吻合度更高;(3)模拟峰值地面加速度(PGA)、峰值地面速度(PGV)、谱烈度(SI)及仪器地震烈度(I_I)的最大值分别为433gal、30cm/s、34cm/s、8.5,除I_I的模拟结果未展现Ⅸ度区外,各地震动参数均沿断层延伸方向呈对称分布,且在宏观形态上与地震烈度图的相似性较强;(4)与实际地震烈度图相比,重建的强地面运动场可有效预估地震烈度Ⅶ～Ⅸ度区的分布范围。作为合理确定地震动输入的一种途径,研究结果不仅可为泸定地区的抗震设防工作提供技术支撑,也可为特定地震强地震动(高频)的快速模拟提供参考。     

佳木斯台形变观测对东北地区几次浅震“场兆”异常的探讨

大地震在主破裂前往往行成地壳变形,高应力作用下进入峰值后的变形阶段,反映到地倾斜观测日均值曲线上,表现为固体潮形变趋势异常,这些异常能否指示远距离的地震,近年来不少研究者发现,远场前兆往往出现在对应力、应变变化反应灵敏的特殊构造部位。佳木斯台可能处于这种特殊的构造部位,对东北地区浅源地震短期前兆异常“场兆”的趋势性变化具有一定的意义。     

佳木斯台形变观测对东北地区几次浅震"场兆"异常的探讨

大地震在主破裂前往往行成地壳变形,高应力作用下进入峰值后的变形阶段,反映到地倾斜观测日均值曲线上,表现为固体潮形变趋势异常,这些异常能否指示远距离的地震,近年来不少研究者发现,远场前兆往往出现在对应力、应变变化反应灵敏的特殊构造部位.佳木斯台可能处于这种特殊的构造部位,对东北地区浅源地震短期前兆异常"场兆"的趋势性变化具有一定的意义.     

昆仑山8.1级地震后效应探讨与地震异常分析

2001年11月14日,在青海昆仑山口西沿近东西向断裂发生了Ms8.1巨大地震,地震造成近东西走向地表断裂带长达350公里,锦州台体应变记到8.1级地震波动长达10个小时,可见8.1地震释放能量的巨大.它必然加速附近地区的应力积累,引发较近地区地震的快速发生,也会激发周边发生远震效应.历次震例表明,强震前后的地震活动,形变及其他地球物理场的变化往往是大范围的,提出一种大尺度的地震孕育过程模式显然是需要的[1].     

天山活动地块地震的震源机制

利用天山地块的地震震源机制解,并结合Google Earth遥感影像验证了柯坪地区内逆冲推覆构造带发震断裂的走向。讨论了喀什地区地震空区的形变特征和区域应力场,同时根据Google Earth遥感影像中地震空区的地貌类型,分析了地震空区周围的形变特征,推断地震空区附近薄弱介质区域的地震危险性较高。此外,还根据天山地区的地震震源机制在Google Earth遥感影像上的分布规律,并结合地质信息分析了震源机制分区差异性的形成原因和造成这种差异的背景应力场。     

包谷垴-小河断裂——2014年8月3日云南鲁甸M_S6.5地震发震构造

2014年8月3日云南鲁甸发生MS6.5地震。通过对鲁甸地震震源机制解、余震分布、断裂组合样式及区域地质构造背景综合分析,得出以下结论:根据地震等震线长轴衰减方向、震源机制解、震后前期强余震分布样式及地表破裂,判定本次地震的发震构造为包谷垴-小河断裂;根据莲峰断裂、昭通断裂和包谷垴-小河断裂之间的构造组合样式、地表GPS水平运动速率及水平缩短速率的差异性判断包谷垴-小河断裂为同向差异逆冲型捩断层;根据莲峰、昭通断裂带上的地震震源深度分布规律,认为在断裂带下15~20km处地壳物质呈塑性流动状态,在来自大凉山次级块体南东向运动给予的应力挤压下,形成了包谷垴-小河捩断层,并且导致了鲁甸地震的发生。     

基于PFC对含断续节理岩质边坡静力荷载下破坏形式的研究

在含断续节理岩质边坡的破坏中,阶梯状破坏尤其显著,是一种常见的失稳破坏形式。借助二维颗粒流软件(PFC2D5.0)进行简单地质结构模型下的边坡数值模拟,通过采用PFC软件中的人工合成岩体技术,研究了7种不同组合形式下含断续节理岩质边坡的破坏形式及其内部微观接触力场的演变规律。首先对PFC软件中采用的微观力学性质参数进行了验证模拟,通过对完整岩块进行双轴压缩试验和巴西劈裂试验的模拟,得出其应力-应变曲线和强度包络线,从而计算出完整岩块的内聚力、内摩擦角等宏观力学参数;然后通过对含裂隙的颗粒集合体进行直剪试验的模拟,得出其剪应力-剪切位移曲线以及峰值强度和残余强度与正应力的关系曲线,从而计算出裂隙的内聚力和内摩擦角;最后对含上述微观力学性质参数的边坡进行静力荷载下破坏形式的模拟,得出裂隙萌生前应力集中、裂隙萌生后应力释放,以及可将潜在滑动面上方的坡体位移分成4个区,即坡脚处最大位移区、坡肩处较大位移区、坡体内部较小位移区、坡体后缘最小位移区,并验证了萌生的裂隙一般会近垂直于岩桥向坡体表面扩展,切割潜在滑动面以上坡体。     

某水电工程坝区地应力场综合评价

根据简易推断法、地震震源机制分析法以及地应力实测资料统计分析结果,综合确定了工程区的主压应力方向;运用地质宏观判断法并结合地应力实测资料的统计分析结果对地应力的量级进行了综合评价;运用有限元法模拟了研究区地应力场的形成过程,并探讨了地应力的空间分布规律。     

深圳市水径余泥渣土受纳场边坡监测与稳定性分析——以深圳市水径余泥渣土受纳场边坡为例

以深圳市水径余泥渣土受纳场边坡为例,采用深层位移监测和GEO-SLOPE稳定性计算相结合的方法,对边坡稳定性以及监测数据分析后表明:采用圆滑滑动法计算的一般工况安全系数都大于1.35,地震工况大于1.15,边坡处于稳定状态。边坡位移变化整体呈现前期速度较快,后期位移速度逐渐趋缓,最终处于相对稳定状态,且累计位移都在10mm以内。     

某边坡地震工况下的稳定性数值模拟分析

地震是引起边坡失稳的重要因素之一,文章以怒江上游干流左岸一边坡为例,利用Flac3D软件对其在地震工况下的稳定性进行了数值模拟分析。通过对比得出:在天然工况下,边坡塑性区域分布范围较小且零星,剪应变增量和位移场分布均合理分布,边坡处于稳定状态;在地震工况下,塑性区域形成贯通面,剪应力增量集中分布在基岩与变形带分界面,并且位移大幅增加,此时边坡处于失稳破坏状态。文章对揭示边坡在地震作用下失稳机制提供有益参考。     

2022年泸定MS6.8地震的同震地表变形特征及地震地质启示

2022年泸定地震的同震地表变形特征是认识鲜水河断裂强震破裂行为和评估其未来强震风险的重要依据。应用遥感影像解译、大比例尺地质地貌填图、探槽古地震分析和无人机航空摄影测量等方法,调查了本次地震地表破裂、滑坡和崩塌等同震变形特征。综合同震变形带的分布特征及震源机制解研究结果认为：本次地震类型主要表现为左旋走滑;地表裂缝集中发育在燕子沟、磨西镇、猛虎岗、幸福村一带,整体沿NNW方向断续展布,长约35km,最大垂直位错(15±1)cm,伴随滑坡和崩塌等地震地质灾害。滑坡分为东、西两部分,整体分布受断裂带和大渡河水系的空间展布影响较大。西部滑坡区以燕子沟至爱国村一带最为严重,滑坡体规模大,范围广,整体呈NNW向,平行于鲜水河断裂磨西段延伸约40km;东部滑坡区主要分布于得妥镇以北约5km处至泸定县城西南端,滑坡体沿大渡河两岸呈NE向展布,延伸约10km。根据现有资料,并结合野外调查结果和构造类比等方法,讨论认为巴颜喀拉块体及邻近地区短期内仍可能是强震活动的高风险地区,块体南边界带鲜水河断裂西北端当江段的强震危险性尤需高度重视。