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基于震源机制解的地震序列及区域应力场特征研究

武敏捷  
【摘要】:地壳构造应力场是地球动力学研究的核心问题之一,其主要任务是:探讨地壳构造应力场的空间分布形态及其随时间的动态演化,进而追踪地壳构造运动的演化历程,认识现今的地壳构造活动及其发生机制,从而预测地壳构造运动未来的发展演化规律。 地震是由于地球内部的岩体受到构造应力作用,导致岩体突然断裂错动的结果。研究断层附近的应力场有助于了解地震发生的物理过程,目前较为普遍和有效的一种途径是通过震源机制解来推断应力主轴的方向。震源机制参数是推测震源区震前和震后构造应力的重要资料,可以反映震源断层的力学性质和动力学特征,揭示地震破裂的力学机制,给出地震的等效释放应力场。 强震序列的震前、震时和震后,震源区应力场会有一变动过程。根据地震序列震源机制解的时间进程描述应力场释放调整的动态图象,对序列中中小地震震源机制解的变化特征和应力场随时间的变化过程进行研究,归纳提取出强余震发生前应力场变化的共性特征,通过多次震例经验的积累,可为强余震预测提供新的方法和物理力学依据。 1989年、1991年、1999年大同三次地震序列和1998年张北地震序列及唐山地震序列是华北地区重要的地震事件,更是研究首都圈地区地震活动特征不可缺少的重要事件。地震序列中余震是震源区应力场调整的产物,大量中小余震震源机制解携带的应力张量信息,可以描述震源区的应力场状况,认识应力场的时空变化特征,了解区域应力场的积累和调整过程。研究强震前后震源区应力场的时空变化,有助于了解地震孕育的力学过程。 本研究应用Gephart的应力张量反演方法,对地震序列的应力场变化特征采用分时段逐步深入的研究方法,即根据地震序列活动的起伏特征,划分不同的研究时段,以孕育与发震过程中的力学分析为主体,以各时段的特征表现为典型现象进一步分析应力场的总体变化特征,研究各地震序列应力的积累和调整过程以及主震和强余震前的应力场变化规律,归纳总结应力场变化的共性特征。为深刻认识理解区域构造应力场变化的时序特征,结合现今构造活动、前兆异常、地震活动等分析研究地震序列应力场的调整变化过程,并进一步探讨其孕震机理,认识各项变化的物理实质。 本文将应力张量反演方法用于地震序列的研究中,探讨具有相近构造条件、相近序列特


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