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利用球形地球位错理论研究日本M_(W)9.0地震引起的稳态变形与库仑应力变化 被引量：1
1
作者 陈伟 刘泰 +2 位作者 唐河 佘雅文 付广裕 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4760-4774,共15页
稳态地震变形是指由地震引起的、超长时间尺度内震后黏弹性松弛效应的累加,通过对稳态地震变形的研究,可以研究大地震导致的地球总体震后形变场,有利于分析周边地区对该地震的极限响应.本文首先利用球形地球地震位错理论,计算了日本M_(W... 稳态地震变形是指由地震引起的、超长时间尺度内震后黏弹性松弛效应的累加,通过对稳态地震变形的研究,可以研究大地震导致的地球总体震后形变场,有利于分析周边地区对该地震的极限响应.本文首先利用球形地球地震位错理论,计算了日本M_(W)9.0地震在日本列岛和中国东部地区产生的稳态水平位移.结果表明,日本M_(W)9.0地震在日本本岛引起的稳态水平位移最大可达到8 m,大体上是同震水平位移的两倍;在中国东北地区产生的稳态水平位移最大值超过0.8 m,在华北地区产生的稳态水平位移最大值为0.5 m左右,是同震水平位移的30~40倍.接着,本文根据前人研究成果,结合地质资料,建立了中国东北和华北地区15条主要断裂带的几何与滑动构造模型,然后利用球形地球位错理论计算了日本M_(W)9.0地震在上述断裂带上引起的同震与稳态库仑应力变化.结果表明,该强震在中国东北和华北地区主要断裂带上引起的同震库仑应力变化均不超过1 kPa;稳态库仑应力变化显著超过同震结果,但除了依兰—伊通断裂带北段和嫩江断裂带南段的一部分以外,其他断裂带上的稳态库仑应力变化均未超过10 kPa这个地震触发阈值.因此日本M_(W)9.0地震对中国东北和华北地区地震危险性影响有限,不会显著改变区内主要断裂带的应力状态和地震活动性. 展开更多
关键词 日本M_(w)9.0地震 球形地球位错理论 稳态变形 库仑应力变化 地震危险性
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日本M_(W)9.0地震前后郯庐断裂带中南段构造应力场动态变化特征 被引量：4
2
作者 孙业君 黄耘 +5 位作者 刘泽民 郑建常 江昊琳 李婷婷 杨浩 王俊菲 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2124-2136,共13页
本文以郯庐断裂带中南段及周缘为研究区,计算和收集了1970—2016年1148次地震震源机制解,采用阻尼应力张量方法反演了构造应力场,通过分析应力场时空动态变化过程和地震活动性特征,探讨了2011年3月11日日本9.0级地震对郯庐断裂带中南段... 本文以郯庐断裂带中南段及周缘为研究区,计算和收集了1970—2016年1148次地震震源机制解,采用阻尼应力张量方法反演了构造应力场,通过分析应力场时空动态变化过程和地震活动性特征,探讨了2011年3月11日日本9.0级地震对郯庐断裂带中南段及周缘的影响.结果显示:9.0级地震对郯庐断裂带中南段及周缘造成了显著影响,表现为应力场出现扰动变化和地震活动显著增强.以挤压为主的背景应力场呈现出一定的拉张作用,应力结构及应力方向发生变化,最大主应力σ_(1)轴倾伏角增大,中等主应力σ_(2)轴倾伏角减小,最大主应力σ_(1)轴方向发生小幅逆时针偏转.包括研究区在内的中国陆地东部地区地震活动显著增强,中强地震丛集活动.应力场扰动变化和地震起伏活动存在较好的相关性,并先后呈现出3个不同阶段,扰动导致的构造应力作用方式的阶段性改变是地震活动增强的动力机制.结果还显示,应力场扰动变化和地震活动增强开始于9.0级地震前1~2年,揭示了9.0级地震的影响不仅限于同震和震后,在其孕震后期已经对远场的中国陆地东部产生了影响.本文结果可以为日本俯冲带大震对中国陆地构造活动影响的相关研究提供参考依据. 展开更多
关键词 2011年日本M_(w)9.0地震 构造应力场 应力场扰动 震源机制 地震活动增强 郯庐断裂带中南段
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利用同震和震后位移数据联合反演2011年日本M_(W)9.0地震同震断层滑动 被引量：1
3
作者 陈伟 刘泰 +1 位作者 佘雅文 付广裕 《地震》 CSCD 北大核心 2021年第4期121-135,共15页
基于黏弹性球体位错理论,联合陆地和海底同震GPS数据以及日本本岛330个陆地GPS站点5~10年的震后数据,反演了日本M_(W)9.0地震的断层滑动模型,提升了断层滑动分布在细节上的合理性。首先,基于日本本岛330个陆地GPS站点震前2年和震后10年... 基于黏弹性球体位错理论,联合陆地和海底同震GPS数据以及日本本岛330个陆地GPS站点5~10年的震后数据,反演了日本M_(W)9.0地震的断层滑动模型,提升了断层滑动分布在细节上的合理性。首先,基于日本本岛330个陆地GPS站点震前2年和震后10年的连续观测数据,获取了日本M_(W)9.0地震震后5~10年的年平均位移,该时段的位移几乎完全由地幔黏弹性松弛效应引起;接着,利用黏弹性球体位错理论对震后5~10年的位移进行反复拟合,确定了日本M_(W)9.0地震震源及周边地区的地幔黏滞性系数最优解(9.0×10^(18) Pa·s)。然后,联合同震和震后位移数据,引入黏弹性位错格林函数,反演了2011年日本M_(W)9.0地震的断层滑动分布。结果表明,该地震同震破裂的最大值达到了62.72 m,同震滑动的总地震矩为4.48×10^(22) Nm,相应的矩震级为M_(W)9.03。由于黏弹性松弛效应引起的震后位移中包含了同震破裂的信息,基于黏弹性球体地震位错理论,联合同震和震后位移数据反演断层同震破裂,有效提高了日本M_(W)9.0地震断层滑动分布的可靠性。最后,本文提出的反演方法为同震观测结果缺乏的大地震震后科考提供了理论支撑:在大地震发生之后,即使在同震期间没有足够的观测数据,也可以在震后通过对震源区的加密观测积累的震后数据,使用本文提出的反演方法优化同震断层滑动模型。 展开更多
关键词 2011年日本M_(w)9.0地震 球体位错理论 地幔黏弹性松弛 震后位移 滑动分布反演
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2011年日本MW9.0地震引发的海啸对地震背景噪声的影响
4
作者 陈斐 薛梅 《地震学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期321-337,I0001,共18页
基于北美沿岸和内陆地震台站的连续地震波形记录,并结合沿岸台站附近布设的DART系统记录的海底压力数据以及预测潮汐数据,利用时频分析和极化分析方法对2011年3月11日日本东北部海域M_(W)9.0大地震所激发的海啸对地震背景噪声所产生的... 基于北美沿岸和内陆地震台站的连续地震波形记录,并结合沿岸台站附近布设的DART系统记录的海底压力数据以及预测潮汐数据,利用时频分析和极化分析方法对2011年3月11日日本东北部海域M_(W)9.0大地震所激发的海啸对地震背景噪声所产生的影响予以深入分析。结果显示:海啸对高频噪声(1.3—1.5 Hz)以及短周期双频微地动噪声(0.18—0.4 Hz)的影响较小,但海啸显著增强了长周期双频微地动(0.1—0.15 Hz)、单频微地动(0.05—0.08 Hz)以及地球背景自由振荡(0.004—0.007 Hz)的振幅,且随着噪声频率的降低,这种振幅增强的影响更明显,影响的持续时间也更长;海啸到达近岸时,对附近台站的各频段噪声均有影响,成为各频段噪声的主控能量来源,且其位置在后续过程中会随时间变化。这表明海啸对噪声特征的影响与海啸传播特性有关,即海啸在传播过程中因受水深、海底地形以及近岸地形的反射、衍射等的影响,能量聚集区域随时间而变化,并非均匀地传播到海岸,从而导致了不同频带噪声主极化方向随时间的变化。 展开更多
关键词 海啸 2011年日本M_(w)9.0地震 地震背景噪声 地球背景自由振荡 微地动
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高频GPS形变波与地震波在日本M_W9.0地震中的对比研究 被引量：1
5
作者 龚俊 汪贞杰 曾利萍 《中国地震》 北大核心 2020年第4期945-952,共8页
高频GPS动态监测可快速准实时解算地表位移,其在地震参数快速确定、地壳形变短期变化过程、震源破裂过程和震级标度研究等方面成为传统地震学的补充。针对浙江省内的1Hz的GPS数据,本文采用GAMIT的TRACK模块,获得了日本2011年3月11日M_W... 高频GPS动态监测可快速准实时解算地表位移,其在地震参数快速确定、地壳形变短期变化过程、震源破裂过程和震级标度研究等方面成为传统地震学的补充。针对浙江省内的1Hz的GPS数据,本文采用GAMIT的TRACK模块,获得了日本2011年3月11日M_W9.0地震的位移时间序列,并将其与浙江省地震台网并址观测的地震计获得的位移信号进行对比。结果显示,高频GPS与地震计获得的峰值地动位移之间差异在GPS的观测误差范围内。相对于原始波形,两者在0.005~0.1Hz频段上的水平方向相关系数提高了50%以上,高程方向相关系数提高了2倍以上。研究表明,高频GPS与宽频带地震计的观测结果在时序和频谱上有相互重合的区域,GPS和地震仪可以共同覆盖地震地表位移的全部可能范围。 展开更多
关键词 日本M_w9.0地震 高频GPS TRACK 峰值地动位移
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基于GPS观测研究中国东北地区现今地壳形变特征 被引量：9
6
作者 于吉鹏 孟国杰 +6 位作者 苏小宁 Nikolay Shestakov Mikhail Gerasimenko Hiroaki Takahashi Mako Ohzono 刘泰 李承涛 《地震》 CSCD 北大核心 2019年第3期11-27,共17页
基于中国东北和俄罗斯远东东南部2012—2017年的GPS观测数据,利用包含年周期、半年周期、线性项和阶跃项的函数模型拟合GPS站坐标时间序列,得到ITRF2014下的速度场,并进一步转换到欧亚参考框架下得到相对欧亚板块的速度场。基于多尺度... 基于中国东北和俄罗斯远东东南部2012—2017年的GPS观测数据,利用包含年周期、半年周期、线性项和阶跃项的函数模型拟合GPS站坐标时间序列,得到ITRF2014下的速度场,并进一步转换到欧亚参考框架下得到相对欧亚板块的速度场。基于多尺度球面小波方法解算应变率场,并分析了其空间分布特征,同时研究了各GPS站对2011年日本东北M_W9.0大地震的震后松弛响应特征和背景形变场特征。结果表明:①若不扣除日本东北大地震的松弛效应,相对欧亚板块中国东北主体上表现为东南方向运动,在依兰—伊通断裂和嫩江断裂带之间,地壳表现为逆时针旋转,其他区域向东南方向运动,方向一致性较好,在敦化—密山断裂东侧速度大小明显增加。敦化—密山断裂和依兰—伊通断裂两侧拉张量分别为3.96±0.04 mm/a和0.71±0.05 mm/a,两条断裂的剪切运动不明显。总体上,面应变率显示出NW—SE向的拉张和NE—SW向的挤压,面应变率显示出依兰—伊通断裂南端、嫩江断裂带北端和俄罗斯远东东南部呈挤压状态。在依兰—伊通断裂、敦化—密山断裂南侧以及俄罗斯远东东南部最大剪应变率相对较大。②各GPS测站对2011年日本东北M_W9.0大地震震后松弛的响应整体上表现为东南向运动,松弛形变量随震中距增加而减小。松弛效应的面应变率总体上表现为NW—SE向的拉张和NE—SW向的挤压,面应变率显示出依兰—伊通、敦化—密山断裂南端、嫩江断裂带北端以及俄罗斯远东地区具有挤压特征,其他地区表现为拉张特征。中国与俄罗斯远东边界南端存在一个明显的最大剪应变率高值区。③扣除日本东北M_W9.0大地震引起的松弛变形后,总体上面应变率仍然表现为NW—SE向的拉张和NE—SW向的挤压,面应变率最大值仍然位于依兰—伊通断裂和敦化—密山断裂南端、第二松花江断裂带以及俄罗斯远东和中国 展开更多
关键词 应变率场 多尺度球面小波 日本东北M_w9.0大地震 震后粘弹性松弛 中国东北地区
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