走滑断层粘滑错动过程及影响因素的模拟研究

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水垢过滤器江7.0级震前1—2年变幅增大,芦山7级震前1年内出现加速性尖点突跳,鲁甸6.5级震前出现转折性突跳变化。④滇西北、滇南地区发育有丽江—小金河、剑川、程海、红河、楚雄—通海等多条断层,灰关联度综合指标总体显示滇西北右旋逆断为主、滇南右旋正断拉张为主(含阶段性反向变化),丽江7.0级、姚安6.5级、永胜6.0级、普洱6.4级等地震前短期—中短期阶段出现加速或转折性突跳异常。⑤汶川8.0级特大地震前1至数年,南北地震带及其附近超过半数构造区出现过加速、转折或相对闭锁等趋势性变化,多为中期背景,可能反映大区域构造应力场变化或其扰动影响。
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走滑断层粘滑错动过程及影响
精细雾化喷嘴因素的模拟研究
李    红1, 2)※    邓志辉3)    邢成起2)
1) 中国地震局地质研究所,北京  100029
2) 北京市地震局,北京  100080
3) 广东省地震局,广州  510070中图分类号:P315.2        文献标识码: A          doi :10.3969/j.issn.0253-4975.2018.08.083
采用粘弹介质载体和断层接触模型,对长150 km 的二维平直走滑断层开展了百年时间尺度的粘滑运动模拟,获得了粘滑错动大事件目录,讨论了不同参数对断层地震活动的影响,初步认识如下:
1    强度均匀模型录播服务
模型1中断层上边界压力为1.5 MPa ,滑动摩擦系数为0.3,静动摩擦系数为4,断层左、右两侧边界位移加载速率为4 cm/a ,结果显示断层具有准周期粘滑运动特征,大事件平均周期约为41年,平均错动量为1.59 m ,大事件的最大位错量位置主要集中于右半部121.2 km 附近。表明在合适的参数与边界条件下,均匀走滑断层在长期构造加载下,断层活动表现出闭锁(应力积累)—解锁(应力释放)—闭锁(应力积累)的粘滑状态交替过程以及地震活动的活跃与平静现象。单个大事件发生前具有与实验室观测类似的断层预滑现象。大错动事件的位置相对集中,周期和位错量也较为相似,具有特征地震性质。加载速率减小(为3 m/a )使断层能量积累达到极限产生失稳滑动所用的时间增加约10年,而单次大事件的最大位错量则减小0.14 m 。摩擦系数稍大(为0.4)后使断层能量积累能力增强,发生粘滑错动的周期增长约9年,单次错动的位错量也有所增加,断层摩擦性质的改变有可能引起发震位置的变化。静动摩擦比较小(为3)使断层剪应力积累不大,大事件复发周期减小约11年,单次大事件的最大滑动量减小0.49 m 。侧※  作者信息:李红,女,高级工程师,北京市地震局,Tel :136****6412,E-mail :****************。
防火罩基金项目:国家科技支撑项目(2012BAK15B01-10)和地震科技星火计划(XH18001Y )共同资助。
第 8 期地震数值预测理论、方法与技术93All Rights Reserved.
向压力增大到一定程度(为8 MPa )时,断层应力和能量积累能力将大大增加,断层处于闭锁状态的时间较长,为105年,粘滑失稳释放的能量也显著增大,平均位错为5.14 m 。边界为非对称位移约束(左4 cm/a ,右1 cm/a )时,断层粘滑错动事件的分布不同于模型1的准周期变化特征,变得相当复杂,位错量较小,大事件间隔有逐渐增大的趋势。
2    强度非均匀模型
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相较于模型1,断层中部存在强段(长10 km ,摩擦系数为0.5)时,断层呈现出与模型1结果类似的准周期粘滑运动特征,但首次大事件发生时间延后6年,大事件平均间隔增加约6年,大事件平均位错增加0.21 m 。大事件最大位错量发生位置较模型1有向断层中部强区边缘迁移的迹象。强区长度不同对断层地震活动的影响程度不同,长度增加(由10 km 增加为50 km )时,更有利于断层应力与能量的积累,断层闭锁时间增长8年,断层解锁滑动释放的能量也增加,位错量增大0.26 m ,最大位错量发生位置进一步向左迁移到断层中部强区。
断层中部存在弱段(长10 m ,摩擦系数为0.1)时,虽然断层各段也呈现类似的准周期错动,但各段具有不同节奏的活动特征,但断层右段的大位错事件平均比左、中段晚8.6年,说明断层带内弱段的存在可能是地震迁移的影响因素。弱区长度增加为50 km 时,断层各段活动差异更为明显,活动强度由强到弱依次为右段、左段、中段,右段活动周期较左、中段都长。断层内部弱区长度对断层地震活动的影响较为复杂。断层弱区长度增加对各段的应力积累影响增大,使断层各段间的差异性表现更为明显,强段地震活动总体水平明显高于弱段,弱段长度增加使得断层左强段的大位错事件周期缩短,断层右强段的大位错事件周期增大。
3    强弱区相间和加载不对称非均匀模型
模型由3个40 km 弱区(摩擦系数0.15)、2个15 km 强区(摩擦系数0.6)组成,上边界压力为1.5 MPa ,静动摩擦比为1.5,左右两侧边界位移加载分别为4 cm/a 和2 cm/a 。结果显示,断层各段均表现出与实际地震活动类似的活跃与平静分布特征,但分段活动性明显;左、右弱段的粘滑错动分别受其邻近的强段的影响较大,强段对整个断层的活动有控制作用;强区的大错动事件较少,位错量较大,弱区的大错动事件较多,位错量较小;即使是摩擦强度相同的左、右强段,其粘滑错动周期、强度等活动特征也不尽相同。说明强弱区相间和加载不对称非均匀模型的粘滑运动极为复杂,断层各段之间的相互影响更加剧了断层活动的复杂性。94国 际 地 震 动 态2018 年All Rights Reserved.

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