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2016年 47卷 第2期
2016, 47(2): 91-103.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201602001
摘要
PDF 9398KB
摘要:
从罗蒙诺索夫和康德的时代到当今,科学家们一直在尝试破解地震的原理,确定其形成的可靠征兆,并在此基础上做出可行的精确预测。本阶段已取得较好的长期预测,更好的是能通过回顾所选定的不同等级的地球物理征兆来"预测"之前发生的地震。
从罗蒙诺索夫和康德的时代到当今,科学家们一直在尝试破解地震的原理,确定其形成的可靠征兆,并在此基础上做出可行的精确预测。本阶段已取得较好的长期预测,更好的是能通过回顾所选定的不同等级的地球物理征兆来"预测"之前发生的地震。
2016, 47(2): 104-110.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201602002
摘要:
在世界范围内,地震造成的受伤死亡比(R=受伤/死亡)随时间增加。这表明现今人们在地震中更有可能幸存的比例约是50年前的2倍。然而,任何对R值有意义的分析(至少)都需要按国家类型区分和按震中位置(陆地或近海)区分。陆地地震的R值通常是海域地震的一半。工业化国家的R值比发展中国家的大2~3倍。在保护民众方面中国和日本是取得最大进步的国家。R值不随时间增加的国家包括伊朗、土耳其和希腊。其比例的基本趋势是明显的,然而由于个别国家的数据集相对平均来讲太少,因此难以明确考虑。我们建议用R值来调整全球地震人员损失评估的伤亡矩阵。
在世界范围内,地震造成的受伤死亡比(R=受伤/死亡)随时间增加。这表明现今人们在地震中更有可能幸存的比例约是50年前的2倍。然而,任何对R值有意义的分析(至少)都需要按国家类型区分和按震中位置(陆地或近海)区分。陆地地震的R值通常是海域地震的一半。工业化国家的R值比发展中国家的大2~3倍。在保护民众方面中国和日本是取得最大进步的国家。R值不随时间增加的国家包括伊朗、土耳其和希腊。其比例的基本趋势是明显的,然而由于个别国家的数据集相对平均来讲太少,因此难以明确考虑。我们建议用R值来调整全球地震人员损失评估的伤亡矩阵。
2016, 47(2): 111-129.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201602003
摘要:
2015年4月25日尼泊尔中部的廓尔喀发生了MW7.8地震,随后的5月12日,在距此震震中以东约140km处又发生了MW7.3地震。这两次地震的发生为我们理解喜马拉雅山的地震提供了新的视角和机遇。本文试图基于这两次事件所产生的形变场以及它们余震的时空特征分析这些地震的地震构造。结合震后对当地的破坏和地表形变等的实地考察可明显看出,尽管主震滑动主要局限于主喜马拉雅逆冲断裂(MHT),但破裂并没有扩展至主前缘逆冲断裂(MFT)。由形变场现有的合成孔径雷达干涉测量图像支持的野外证据表明,滑动分量可能在先前识别出的失序逆冲/活动逆冲区出现,该区域平行于主中央逆冲断裂(MCT),即文献中描述的与地形一致的地理转换带PT2。第一次破裂终止后触发了第二次大地震,余震的分布在空间上仍局限在PT2最东端。2015年发震序列的机理表明,失序逆冲断层吸收了部分滑移量,依据当前对地震机理的理解,此次地震始于主喜马拉雅逆冲断裂。
2015年4月25日尼泊尔中部的廓尔喀发生了MW7.8地震,随后的5月12日,在距此震震中以东约140km处又发生了MW7.3地震。这两次地震的发生为我们理解喜马拉雅山的地震提供了新的视角和机遇。本文试图基于这两次事件所产生的形变场以及它们余震的时空特征分析这些地震的地震构造。结合震后对当地的破坏和地表形变等的实地考察可明显看出,尽管主震滑动主要局限于主喜马拉雅逆冲断裂(MHT),但破裂并没有扩展至主前缘逆冲断裂(MFT)。由形变场现有的合成孔径雷达干涉测量图像支持的野外证据表明,滑动分量可能在先前识别出的失序逆冲/活动逆冲区出现,该区域平行于主中央逆冲断裂(MCT),即文献中描述的与地形一致的地理转换带PT2。第一次破裂终止后触发了第二次大地震,余震的分布在空间上仍局限在PT2最东端。2015年发震序列的机理表明,失序逆冲断层吸收了部分滑移量,依据当前对地震机理的理解,此次地震始于主喜马拉雅逆冲断裂。
2016, 47(2): 130-146.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201602004
摘要:
应用75个高质量的单个地震震源断层面机制和10种形式应力反演,研究了美国中东部和加拿大东南部区域应力方向的一致性、该区域相对应力幅值的变化及使用摩擦断裂理论研究优选方向节平面上滑动的协调。为了映射研究区域的断裂类型和相对应力大小,我们利用高质量的震源断层面机制来计算Aφ参数(根据Angelier,1979;Simpson,1997),范围从0(均匀的水平延伸有SV>>SHmax=Shmin)到1.5(走滑断层有SHmax > SV > Shmin)到3(均匀水平压缩有SHmax=Shmin>SV)。我们发现从美国中南部(走滑震源机制占主导)朝向美国东北部和加拿大东南部(逆冲震源机制占主导)的水平应力相对于垂直应力变得越来越压缩。以类似于M.L.Zoback(1992a)研究采用的较小数据集的方式,我们利用莫尔-库仑准则来计算断层面理论上的最佳取向(对应于不同的摩擦系数μ)和震源机制节平面之间的方向差异,假设脆性地壳内的孔压是静水压力。对于我们研究中使用的75个震源断层面机制,优选的(更好拟合)节平面偏离理论上的最优节平面μ=0.6在走向和倾角上平均只有7°。由于这种细微的差别可能代表应力场的小变化(或震源断层面机制中的不确定性),我们认为该研究区域内几乎所有地震以与局部应力场中已有断层上的剪切破裂相兼容的方式滑动。
应用75个高质量的单个地震震源断层面机制和10种形式应力反演,研究了美国中东部和加拿大东南部区域应力方向的一致性、该区域相对应力幅值的变化及使用摩擦断裂理论研究优选方向节平面上滑动的协调。为了映射研究区域的断裂类型和相对应力大小,我们利用高质量的震源断层面机制来计算Aφ参数(根据Angelier,1979;Simpson,1997),范围从0(均匀的水平延伸有SV>>SHmax=Shmin)到1.5(走滑断层有SHmax > SV > Shmin)到3(均匀水平压缩有SHmax=Shmin>SV)。我们发现从美国中南部(走滑震源机制占主导)朝向美国东北部和加拿大东南部(逆冲震源机制占主导)的水平应力相对于垂直应力变得越来越压缩。以类似于M.L.Zoback(1992a)研究采用的较小数据集的方式,我们利用莫尔-库仑准则来计算断层面理论上的最佳取向(对应于不同的摩擦系数μ)和震源机制节平面之间的方向差异,假设脆性地壳内的孔压是静水压力。对于我们研究中使用的75个震源断层面机制,优选的(更好拟合)节平面偏离理论上的最优节平面μ=0.6在走向和倾角上平均只有7°。由于这种细微的差别可能代表应力场的小变化(或震源断层面机制中的不确定性),我们认为该研究区域内几乎所有地震以与局部应力场中已有断层上的剪切破裂相兼容的方式滑动。
2016, 47(2): 147-159.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201602005
摘要:
许多地震工程应用工作中,场地响应由直到30m深度的时间平均剪切波速(VS30)的经验关系式估计。因此这些工作要么依赖于特定场地的VS30测量数据,要么依赖于全球、区域或局部尺度的VS30图。由于VS30测量数据稀少,所以我们通常需要代用值来估计未采样区域的VS30值。我们给出了一幅计及像地质、地形与特定场地VS30测量数据多源不同空间尺度观测约束的新加利福尼亚州VS30图。我们使用回归克里格(RK)地学统计方法结合这些约束预测VS30。对VS30趋势,我们以基于地质的VS30值开始,识别了两种清晰的介于地形梯度和地质VS30模型残差的趋势。一种趋势适用于深、细砂第四纪冲积层,而第二种趋势略强,适用于更新世沉积单元。回归克里格框架确保形成的加利福尼亚州图在局部上精细地反映了整个加利福尼亚州快速扩展的VS30数据库。我们比较了这种新制图方法与以前绘制的加利福尼亚州VS30图的精度。通过比较使用我们的新图和现有图VS30值的真实场景地震动区划图,我们也说明了地震动对新VS30图的敏感性。
许多地震工程应用工作中,场地响应由直到30m深度的时间平均剪切波速(VS30)的经验关系式估计。因此这些工作要么依赖于特定场地的VS30测量数据,要么依赖于全球、区域或局部尺度的VS30图。由于VS30测量数据稀少,所以我们通常需要代用值来估计未采样区域的VS30值。我们给出了一幅计及像地质、地形与特定场地VS30测量数据多源不同空间尺度观测约束的新加利福尼亚州VS30图。我们使用回归克里格(RK)地学统计方法结合这些约束预测VS30。对VS30趋势,我们以基于地质的VS30值开始,识别了两种清晰的介于地形梯度和地质VS30模型残差的趋势。一种趋势适用于深、细砂第四纪冲积层,而第二种趋势略强,适用于更新世沉积单元。回归克里格框架确保形成的加利福尼亚州图在局部上精细地反映了整个加利福尼亚州快速扩展的VS30数据库。我们比较了这种新制图方法与以前绘制的加利福尼亚州VS30图的精度。通过比较使用我们的新图和现有图VS30值的真实场景地震动区划图,我们也说明了地震动对新VS30图的敏感性。
2016, 47(2): 160-176.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201602006
摘要:
应用电磁辐射(EME)和声发射(AE)信号检测研究了机械应力加载条件下脆性、介电性材料的断裂。对环氧树脂样品采用3点弯曲实验装置施加应力使之破裂,同时监测破裂引起的电磁辐射和声发射信号。本次研究的重点是裂纹面的走向及距离对检测到的电磁辐射信号的影响。由于采用的电磁辐射传感器是电容式传感器,我们利用人工检测源测试了传感器、连接的放大器、数据采集卡以及内置带通滤波器的系统响应特征。基于在破裂面位置上模拟的表面电荷密度,我们提出了一种电磁辐射信号的源。将电磁辐射源的有限元方法模拟结果与实验结果进行比较,显示出较好的一致性。实验结果显示辐射出的电磁场优势方向明显,检测到的信号幅值显著依赖于信号源到传感器的距离,并发现测量链对检测到的电磁信号带宽具有显著影响。进一步研究表明电磁信号由3部分构成,分别产生于不同机制,即裂纹生长过程中电荷的分离和弛豫,以及带电裂纹面的振动。
应用电磁辐射(EME)和声发射(AE)信号检测研究了机械应力加载条件下脆性、介电性材料的断裂。对环氧树脂样品采用3点弯曲实验装置施加应力使之破裂,同时监测破裂引起的电磁辐射和声发射信号。本次研究的重点是裂纹面的走向及距离对检测到的电磁辐射信号的影响。由于采用的电磁辐射传感器是电容式传感器,我们利用人工检测源测试了传感器、连接的放大器、数据采集卡以及内置带通滤波器的系统响应特征。基于在破裂面位置上模拟的表面电荷密度,我们提出了一种电磁辐射信号的源。将电磁辐射源的有限元方法模拟结果与实验结果进行比较,显示出较好的一致性。实验结果显示辐射出的电磁场优势方向明显,检测到的信号幅值显著依赖于信号源到传感器的距离,并发现测量链对检测到的电磁信号带宽具有显著影响。进一步研究表明电磁信号由3部分构成,分别产生于不同机制,即裂纹生长过程中电荷的分离和弛豫,以及带电裂纹面的振动。
