2014年景谷M S 6.6和2018年墨江M S 5.9地震前视应力、视体积异常特征研究
发布时间：2021-09-18 09:09
岩石力学性质实验显示,岩石破坏前会出现扩容现象,可用累积视体积的变化来度量岩体体积的变化。结合岩石破坏前应力-应变关系,通过对滇西南块体震源参数的计算,探讨2014年景谷MS6.6和2018年墨江MS5.9地震前后,震源区及邻区视应力、视体积的变化特征。结果表明:该区的地震视应力与震级、地震矩的皮尔逊相关系数r分别为0.73,0.58,视应力与震级的相关性较大,与地震矩存在正相关关系;景谷MS6.6地震前8.4个月和墨江MS5.9地震前4.2个月,视应力和归准化视应力均出现高值异常,累积视体积增长,且增长速率增大。景谷地震前其震源区、墨江地震前震源区同一断裂带南段为视应力高值区域。
【文章来源】：地震研究. 2020,43(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
研究区3.0级以上地震、台站分布及地质 构造图(据安晓文等,2018修改)
视应力与震级的相关系数r为0.73时,说明视应力与震级的相关性较大,即震级越大,视应力越高。如果个体地震视应力偏离拟合趋势线较远,可以考察该地震事件的视应力是否存在异常特征。视应力与地震矩的r为0.58时,表明该地区视应力与地震矩的相关性较显著,存在随地震矩增大视应力增大现象,可能反映2009—2018年研究区大地震辐射效率高于小震。吴忠良(2001)针对1987—1998年全球走滑型和非走滑型浅源地震,给出了折合能量与地震矩的关系,其结果显示,走滑型地震的折合能量与地震矩的拟合趋势线略有上升,而非走滑型地震呈下降趋势。本文结果与第一种情况相符,即研究区以走滑构造为主的情况下,折合能量与地震矩拟合趋势线略有上升(图2d)。3.2 视应力、视体积随时间的变化特征
以10个值为窗长,1个值为步长,10个值求平均值进行滑动,得到视应力和归准化视应力滑动平均值时间进程曲线(图3a,b)。结果显示,2009—2018年研究区共发生2次MS≥5.7地震,即2014年景谷MS6.6地震和2018年墨江MS5.9地震。这2次地震前均出现过视应力高值异常(图3中红色底纹),且高值异常与发震的时间间隔分别为8.4和4.2个月。2014年景谷MS6.6地震前,视应力和归准化视应力均出现趋势上升,当上升到1倍、1.5倍标准差上限后发生地震。景谷MS6.6地震发生后,视应力和归准化视应力值下降,之后出现较高值,但没有出现二者同时高于标准差上限的现象,可能为背景正常动态变化,从2017年开始视应力和归准化视应力再次出现趋势上升,于2018年1月视应力值超过1倍标准差,归准化视应力值超过1.5倍标准差,高值状态持续一段时间后,发生2018年墨江MS5.9地震。以10个点为窗长,1个点为步长,求取视体积滑动平均值,并进行累加求得每一个时间点的累积视体积。为了与岩石应力应变过程曲线(图4)进行对比研究,探寻岩石破坏相似的物理过程,本文把震前累积视体积曲线分为3个阶段,分别为AB,BC,CD,对应于岩石应力应变曲线的第二、三、四阶段。由图3c可见,在2014年景谷MS6.6和2018年墨江MS5.9地震前,累积视应力均出现了相似变化形态:首先是近似直线段A1B1(A2B2),为线弹性阶段;然后是曲线速率增大段B1C1(B2C2),为裂纹开始出现或迅速扩展段;最后是震前的曲线速率变缓段C1D1(C2D2),为裂纹逐渐贯通段。比较图3c与图4b,发现尽管实际中的曲线变化幅度没有实验室中的大,但二者的变化趋势是一致。累积视体积曲线速率增大段B1C1(B2C2)可能反映了强震前岩体体积出现的增大现象。结合视应力、归准化视应力高值段,笔者发现视体积累积曲线斜率增大后的降低段可能是预测地震进入临震阶段的标志。
【参考文献】：
期刊论文
[1]白鹤滩水电站左岸边坡开挖卸荷过程微震视应力特征研究[J]. 张敏,徐奴文,陈文夫,谭尧升,戴峰,蒋雄,李韬. 岩石力学与工程学报. 2018(S2)
[2]2018年云南通海MS5.0地震前视应力时空特征[J]. 彭关灵,赵小艳,刘自凤,孔德育. 地震研究. 2018(04)
[3]云南地区地壳上地幔三维S波速度与径向各向异性结构研究[J]. 陈浩朋,李志伟,储日升,谢军,崇加军,叶庆东. 地球物理学报. 2018(08)
[4]2007年云南泞洱MS6.4地震前滇西南地区震源动力学参数时空变化特征[J]. 李艳娥,陈学忠,付虹. 地震. 2012(01)
[5]中国大陆主要地震活动区中小地震震源参数研究[J]. 赵翠萍,陈章立,华卫,王勤彩,李志雄,郑斯华. 地球物理学报. 2011(06)
[6]2008年汶川MS8.0地震前龙门山—岷山构造带的地震活动性参数与地震视应力分布[J]. 易桂喜,闻学泽,辛华,乔慧珍,龙锋,王思维. 地球物理学报. 2011(06)
[7]2006年7月4日河北文安MS5.1地震前震中周围地区小震视应力随时间的变化[J]. 陈学忠,李艳娥. 中国地震. 2007(04)
[8]地震视应力在地震预测中的应用[J]. 刘红桂,王培玲,杨彩霞,徐戈,孙业军,陈章立,郑斯华. 地震学报. 2007(04)
[9]场地响应、震源参数与介质衰减的同时反演[J]. 刘红桂,缪发军,吴晶. 地震. 2004(04)
[10]由宽频带辐射能量目录和地震矩目录给出的视应力及其地震学意义[J]. 吴忠良. 中国地震. 2001(01)
博士论文
[1]中小地震震源参数定标关系研究[D]. 华卫.中国地震局地球物理研究所 2007
本文编号：3399868
【文章来源】：地震研究. 2020,43(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
研究区3.0级以上地震、台站分布及地质 构造图(据安晓文等,2018修改)
视应力与震级的相关系数r为0.73时,说明视应力与震级的相关性较大,即震级越大,视应力越高。如果个体地震视应力偏离拟合趋势线较远,可以考察该地震事件的视应力是否存在异常特征。视应力与地震矩的r为0.58时,表明该地区视应力与地震矩的相关性较显著,存在随地震矩增大视应力增大现象,可能反映2009—2018年研究区大地震辐射效率高于小震。吴忠良(2001)针对1987—1998年全球走滑型和非走滑型浅源地震,给出了折合能量与地震矩的关系,其结果显示,走滑型地震的折合能量与地震矩的拟合趋势线略有上升,而非走滑型地震呈下降趋势。本文结果与第一种情况相符,即研究区以走滑构造为主的情况下,折合能量与地震矩拟合趋势线略有上升(图2d)。3.2 视应力、视体积随时间的变化特征
以10个值为窗长,1个值为步长,10个值求平均值进行滑动,得到视应力和归准化视应力滑动平均值时间进程曲线(图3a,b)。结果显示,2009—2018年研究区共发生2次MS≥5.7地震,即2014年景谷MS6.6地震和2018年墨江MS5.9地震。这2次地震前均出现过视应力高值异常(图3中红色底纹),且高值异常与发震的时间间隔分别为8.4和4.2个月。2014年景谷MS6.6地震前,视应力和归准化视应力均出现趋势上升,当上升到1倍、1.5倍标准差上限后发生地震。景谷MS6.6地震发生后,视应力和归准化视应力值下降,之后出现较高值,但没有出现二者同时高于标准差上限的现象,可能为背景正常动态变化,从2017年开始视应力和归准化视应力再次出现趋势上升,于2018年1月视应力值超过1倍标准差,归准化视应力值超过1.5倍标准差,高值状态持续一段时间后,发生2018年墨江MS5.9地震。以10个点为窗长,1个点为步长,求取视体积滑动平均值,并进行累加求得每一个时间点的累积视体积。为了与岩石应力应变过程曲线(图4)进行对比研究,探寻岩石破坏相似的物理过程,本文把震前累积视体积曲线分为3个阶段,分别为AB,BC,CD,对应于岩石应力应变曲线的第二、三、四阶段。由图3c可见,在2014年景谷MS6.6和2018年墨江MS5.9地震前,累积视应力均出现了相似变化形态:首先是近似直线段A1B1(A2B2),为线弹性阶段;然后是曲线速率增大段B1C1(B2C2),为裂纹开始出现或迅速扩展段;最后是震前的曲线速率变缓段C1D1(C2D2),为裂纹逐渐贯通段。比较图3c与图4b,发现尽管实际中的曲线变化幅度没有实验室中的大,但二者的变化趋势是一致。累积视体积曲线速率增大段B1C1(B2C2)可能反映了强震前岩体体积出现的增大现象。结合视应力、归准化视应力高值段,笔者发现视体积累积曲线斜率增大后的降低段可能是预测地震进入临震阶段的标志。
【参考文献】：
期刊论文
[1]白鹤滩水电站左岸边坡开挖卸荷过程微震视应力特征研究[J]. 张敏,徐奴文,陈文夫,谭尧升,戴峰,蒋雄,李韬. 岩石力学与工程学报. 2018(S2)
[2]2018年云南通海MS5.0地震前视应力时空特征[J]. 彭关灵,赵小艳,刘自凤,孔德育. 地震研究. 2018(04)
[3]云南地区地壳上地幔三维S波速度与径向各向异性结构研究[J]. 陈浩朋,李志伟,储日升,谢军,崇加军,叶庆东. 地球物理学报. 2018(08)
[4]2007年云南泞洱MS6.4地震前滇西南地区震源动力学参数时空变化特征[J]. 李艳娥,陈学忠,付虹. 地震. 2012(01)
[5]中国大陆主要地震活动区中小地震震源参数研究[J]. 赵翠萍,陈章立,华卫,王勤彩,李志雄,郑斯华. 地球物理学报. 2011(06)
[6]2008年汶川MS8.0地震前龙门山—岷山构造带的地震活动性参数与地震视应力分布[J]. 易桂喜,闻学泽,辛华,乔慧珍,龙锋,王思维. 地球物理学报. 2011(06)
[7]2006年7月4日河北文安MS5.1地震前震中周围地区小震视应力随时间的变化[J]. 陈学忠,李艳娥. 中国地震. 2007(04)
[8]地震视应力在地震预测中的应用[J]. 刘红桂,王培玲,杨彩霞,徐戈,孙业军,陈章立,郑斯华. 地震学报. 2007(04)
[9]场地响应、震源参数与介质衰减的同时反演[J]. 刘红桂,缪发军,吴晶. 地震. 2004(04)
[10]由宽频带辐射能量目录和地震矩目录给出的视应力及其地震学意义[J]. 吴忠良. 中国地震. 2001(01)
博士论文
[1]中小地震震源参数定标关系研究[D]. 华卫.中国地震局地球物理研究所 2007
本文编号：3399868
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