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《中国地震局地球物理研究所》 2004年 硕士论文
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用近源数字化资料对永胜6.0级地震余震序列应力场的研究与应用

邬成栋  
【摘要】:地震发生的根本原因就是应力场的作用。因此,地震应力场的研究对地震发生过程的认识有着十分重要的作用。探求应力场的信息一直是地球物理学家和地震学家孜孜以求的目标之一。 2001年10月27日13时35分在云南省永胜县发生6.0级地震,主震发生后云南省地震局数字流动台网立即在地震现场布设了6个临时地震台,监测余震的发展趋势。6个台站的震中距在1—25km范围内,自2001年10月28日至11月28日共记录了永胜地震余震673次,记录最大余震M_L2.8,最小余震M_L-0.5。本文以这些余震记录为基本数据从三个方面对永胜震区的应力场展开研究。一是利用近场数字地震波形资料,研究了永胜余震序列的S波分裂特征;二是用新的位错理论,建立了用峰值速度求应力降的关系,进而研究了余震序列的应力降特征;三是用峰值速度求环境应力值的关系,研究了余震序列的环境应力值特征,并用环境应力值对云南及邻区进行了地震短临实时跟踪。 S波分裂的结果表明,永胜地区S波分裂现象明显,其上部地壳存在裂隙各向异性。永胜地区地质构造复杂,震区同时存在多条规模不等运动方式不一的断裂及断裂交汇,造成各台快波偏振优势取向的存在差异。总体上快速横波偏振方向有两个优势取向,N20°W和N60°W,前者与区域主压应力方向一致,后者则为永胜地震主破裂方向。可以认为,永胜地震的S波分裂是应力作用的EDA裂隙与发震破裂隙共同作用的结果。延迟时间在2—20ms/km范围内变化,整个时段的平均值为6.7ms/km。与以前许多学者在云南地区的研究结果比较,本文的结果与之在量级上是比较相符的。 我们采用一个非均匀性随机震源模型,ω—立方模型,导出了更适用于小地震的地面峰值速度与地震距的标度关系,(r.v)∝M_0~(0.5),在此理论标度基础上,在我们分析的震源模型中,用地震矩作为定标参数,建立地震产生的峰值速度与应力降的依赖关系。在假定Q因子线性地依赖于频率的指数衰减项的情况下,使用该模型导出了直接与地面运动峰值速度参数估算地震应力降的测定关系。永胜余震地震应力降为0.01—4.2MPa,余震序列有94.5%的应力降小于1.0MPa,整个余震序列的应力降随时间衰减很快,这种低应力状态与该次余震序列为弱强度衰减是相一致的,表明该次地震的余震序列属于低能量破裂过程。 永胜余震序列环境应力绝大多数在0.5—2.0MPa之间,平均值为1.07MPa。主震后迅速衰减而在余震序列中衰减缓慢。显示出与应力降相似的特征。最后我们用求环境应力参数的新方法,实现了对云南及其邻区环境应力场的实时跟踪监视,通过及时对环境应力场动态演化图像进行分析,为地震短临预测预报提供了新的信息。结果表明,未来较大的地震往往发生于环境应力场强度较高的地区及附近区域。


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