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Study on the crustal stress fi eld of the Tengchong volcanic area using composite focal mechanism method

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Applied geophysics 2021年第2期18卷 238-251,274页

作者： Sheng Shu-zhong wan yong-ge Jiang Chang-sheng wang Xiao-shan Liang Shan-shan Xiao gen-ru Hu Xiao-hui School of geophysics and Measurement-control Technology East China University of TechnologyNanchang 330013China Institute of Disaster Prevention Sanhe 065201HebeiChina Hebei Key Laboratory of Earthquake Dynamics Sanhe 065201HebeiChina Institute of geophysics China Earthquake AdministrationBeijing 100081China Earthquake Administration of Hebei Province Shijiazhuang 050021China China Earthquake Networks Center Beijing 100045China School of geomatics East China University of TechnologyNanchang 330013China

We calculated the crustal stress field using the composite focal mechanism method based on the P-wave initial motion polarity data of the Tengchong volcanic area from January 2011 to April 2019 obtained from the Bulletin of Seismological Observations of Chinese *** magnitude range of earthquakes used in this study is 0–4,and their magnitudes are mainly approximately *** investigate the infl uence of the source location on the stress fi eld and obtain reliable stress fi elds of the study area,we applied the double-diff erence algorithm to relocate the seismic events,obtaining more accurate and reliable relative positions of seismic events with a clearer seismic *** the basis of relocation results,the study on the stress fi eld along the fault zone was conducted,and the infl uence of seismic event position on the stress fi eld was *** show that,fi rst,the current stress regime in the shallow crust of the Tengchong volcanic area is strike-slip faulting,the orientation of the principal compressive stress axis is NE–SW,the orientation of the principal extension stress axis is SE–NW,the principal compressive and extension stress axes are nearly horizontal,and the dip angle of intermediate principal stress axis is relatively *** reflects that the volcanic and seismic activities in the Tengchong volcanic area are mainly controlled by the collision and squeezing eff ect of the Indian–Eurasian *** also refl ects that the current tensile action caused by deep magma activity has little infl uence on the shallow crustal stress ***,the stress field along fault zones reveals that there exist local stress fi elds,such as the thrust stress regime at the strike-slip fault terminal area,which is consistent with the compressional area at the intersection of conjugate strike-slip faults indicated by previous ***,the stress fi eld results are consistent,regardless of using the original location in the bulletin or the relocated loc

关键词： Tengchong volcanic area Composite focal mechanism Stress fi eld Double-diff erence location Conjugate Fault

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门源地区应力场与发震断层研究

地震 2023年第3期43卷 77-90页

作者：杨成万永革防灾科技学院河北三河065201 河北省地震动力学重点实验室河北三河065201

应力场和发震断层形态确定是地震动力学研究的重要基础。为采用震源机制确定2022年1月8日发生M_(S)6.9地震的青海省门源地区的应力场和断层形态,本研究首先收集1927年至2022年门源地区地震震源机制解资料,对于同一地震具有多个震源机制... 详细信息

应力场和发震断层形态确定是地震动力学研究的重要基础。为采用震源机制确定2022年1月8日发生M_(S)6.9地震的青海省门源地区的应力场和断层形态,本研究首先收集1927年至2022年门源地区地震震源机制解资料,对于同一地震具有多个震源机制解的情况,将震源机制中心解作为该地震震源机制,是求解应力场和断层形态的基础数据,而后采用整理得到的震源机制节面数据进行聚类分析,得到了该地震序列的可能断层面形状,并求解了研究地区的构造应力场。最后将构造应力场投影到断裂面上,估计断层面的滑动角,并模拟了应力场与发震断层的关系。研究结果表明,门源地震序列的总体断层走向、倾角分别为103.19°、 72.44°,与野外地质调查的冷龙岭断裂的走向倾角具有一致性。门源地区的构造应力场压轴走向为242.37°,倾伏角为0.93°,张轴走向为334.79°,倾伏角为68.98°,可以解释为青藏块体东北缘向东北方向扩展的过程中受到稳定的阿拉善块体阻挡,导致了该地区逆冲兼走滑的断层破裂体系。将应力场投影到门源地震序列的总体断层面上得到断层滑动角为50.68°,相对剪应力和相对正应力值分别为0.822和-0.077,说明门源地区在西藏地块和阿拉善地块的NE向挤压应力下,在NWW—SEE向较陡的断裂上呈现较大的剪应力和较弱的挤压状态。

关键词： 2022年门源M_(S)6.9地震震源机制解应力场应力形因子聚类分析

P波极性数据所揭示的台湾地区三维应力结构的初步结果

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地球物理学报 2011年第11期54卷 2809-2818页

作者：万永革吴逸民盛书中沈正康万迪防灾科技学院河北三河065201 中国地震局地球物理研究所北京100081 台湾大学地质系台北10617 北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

采用综合震源机制方法,利用503393个P波极性数据反演了台湾地区的三维应力结构.对于给定点,根据该点及邻近区域地震的所有P波极性数据采用地震综合震源机制进行估算,P波极性数据的权重由高斯距离函数给定.该方法可以采用大量P波极性数据... 详细信息

采用综合震源机制方法,利用503393个P波极性数据反演了台湾地区的三维应力结构.对于给定点,根据该点及邻近区域地震的所有P波极性数据采用地震综合震源机制进行估算,P波极性数据的权重由高斯距离函数给定.该方法可以采用大量P波极性数据,包括不能确定单个地震震源机制的P波极性数据.与传统的震源机制确定应力场的方法相比,该方法可以提供更好的震源机制的平均结果并覆盖更为广泛的地区.本文求得了台湾及邻区0.25°×0.25°×2.5 km的综合震源机制.初步结果表明,P轴和T轴方向在Moho间断面附近变化明显.P轴和T轴方向在15～45 km深度范围内与P波速度异常相关,描绘出菲律宾板块在台湾西北部的北西向俯冲消减.该三维应力场结果可为台湾地区的地球动力学过程提供新的约束.

关键词： P波极性综合震源机制地壳应力场台湾地区

应用综合震源机制解法推断鄂尔多斯块体周缘现今地壳应力场的初步结果

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地球物理学报 2015年第2期58卷 436-452页

作者：盛书中万永革黄骥超卜玉菲李祥中国地震局地球物理研究所北京100081 防灾科技学院河北三河065201 中国地震局兰州地震研究所兰州730000 江苏省地震局南京基准地震台南京210014

利用2007年8月1日至2013年7月21日发生在鄂尔多斯块体周缘的8499个地震的49844个P波初动符号资料,应用综合震源机制解法获得了鄂尔多斯块体周缘0.25°×0.25°的精细地壳应力场,所得应力场结果基本上覆盖了整个鄂尔多斯周缘地区.研究结... 详细信息

利用2007年8月1日至2013年7月21日发生在鄂尔多斯块体周缘的8499个地震的49844个P波初动符号资料,应用综合震源机制解法获得了鄂尔多斯块体周缘0.25°×0.25°的精细地壳应力场,所得应力场结果基本上覆盖了整个鄂尔多斯周缘地区.研究结果表明鄂尔多斯周缘地壳应力场具有以下特征:(1)在环绕鄂尔多斯周缘的银川—吉兰泰断陷带、河套断陷带、岱海断陷带、山西断陷带和渭河断陷带内,综合震源机制解结果以正断层型为主,且综合震源机制解节面走向大体与控制断陷带边界的主要断裂走向相一致,与鄂尔多斯周缘断陷带现今的拉张状态相一致.(2)在鄂尔多斯西南缘,综合震源机制解类型主要为逆冲、逆冲走滑和走滑型,反映了鄂尔多斯块体在西南缘受到青藏高原北东向挤压作用.鄂尔多斯西南缘的应力场的主压应力方向在远处为东向,源自于青藏高原向东北挤压作用,靠近鄂尔多斯块体表现为北东—南西向.(3)P轴方位在局部地区变化较大,但总体呈现规律性变化.P轴方位在鄂尔多斯块体西缘,从南向北,主压应力轴方位更加偏北;在其北缘,由西向东,主压应力轴方位更加偏东.在其南缘和东缘,主压应力轴方位变化不大,大体上平行于控制各断陷带主要断裂走向.P轴倾角在西南缘为近水平,在其周缘各盆地内P轴倾角近直立.(4)T轴方位总体表现为北西—南东向;在鄂尔多斯周缘各断陷带内,T轴走向大体与控制断陷带主要断裂走向以及断陷盆地走向相垂直.(5)鄂尔多斯块体在其西南角受到来自青藏高原的北东向挤压和其东北角深部物质上涌形成的北西—南东向拉张力联合作用,上述作用使得鄂尔多斯块体周缘地区除西南区为挤压区外,其余区域均为剪切拉张区,与先前研究认为鄂尔多斯周缘地区处于引张应力场作用相符合,较好地解释了环鄂尔多斯周缘的断陷盆地构造,亦符合鄂尔多斯块体东西两侧的右旋剪切拉张带以及南北两侧的左旋剪切拉张带的认识.

关键词：应力场综合震源机制解 P波初动鄂尔多斯块体

汤加—克马德克俯冲带现今非均匀应力场特征及其动力学意义

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地球物理学报 2016年第2期59卷 578-592页

作者：黄骥超万永革盛书中李祥高熹微中国地震局兰州地震研究所兰州730000 防灾科技学院河北三河065201 中国地震局地球物理研究所北京100081

汤加—克马德克俯冲带是太平洋板块向澳大利亚板块俯冲碰撞的动力作用区,是全球俯冲带动力学研究的热点区域.本研究基于EHB地震目录,对汤加—克马德克俯冲带（18.5°S—28.5°S）区域进行平面拟合,得到该范围内俯冲带走向约为196°,倾... 详细信息

汤加—克马德克俯冲带是太平洋板块向澳大利亚板块俯冲碰撞的动力作用区,是全球俯冲带动力学研究的热点区域.本研究基于EHB地震目录,对汤加—克马德克俯冲带（18.5°S—28.5°S）区域进行平面拟合,得到该范围内俯冲带走向约为196°,倾角约为48°;利用该俯冲带研究区域内Global CMT目录,对不同位置、不同深度进行区域应力张量反演,得到汤加—克马德克俯冲带研究区内精细的应力图像.结果显示：（1）俯冲带浅部（60-300km）应力结构非均匀特征明显,主应力轴倾伏角变化多样,并且最大主压应力轴方位在24°S左右发生明显偏转,我们推测这可能与洋底构造路易斯维尔海链俯冲有关;（2）中部（300-500km）最大主压、主张应力轴由北向南逐渐发生偏转,这可能与由北向南流动的地幔流对俯冲板片产生推挤作用有关,并且这种推挤作用向南逐渐减弱;（3）深部（500-700km）最大主压应力轴沿俯冲方向分布;（4）本文的结果还发现了主俯冲带深部西侧＂偏移＂板片与主俯冲带应力结构不同,表明＂偏移＂板片与主俯冲带是分离的.

关键词：汤加—克马德克俯冲带应力场反演应力场非均匀性震源机制

不同应力状态和摩擦系数对综合P波辐射花样影响的模拟研究

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地球物理学报 2011年第4期54卷 994-1001页

作者：万永革盛书中许雅儒吴逸民防灾科技学院河北三河065201 中国地震局地球物理研究所北京100081 中央研究院地球科学研究所台湾大学地质系台北10617

为研究不同应力状态(包括主应力相对大小)和摩擦系数对大量地震P波初动辐射化样(综合P波辐射花样)的影响,首先给出了不同应力状态下的剪应力、摩擦应力和库仑破裂应力在断层面法向上的三维分布.表明即使在不考虑摩擦的情况下,剪应力在... 详细信息

为研究不同应力状态(包括主应力相对大小)和摩擦系数对大量地震P波初动辐射化样(综合P波辐射花样)的影响,首先给出了不同应力状态下的剪应力、摩擦应力和库仑破裂应力在断层面法向上的三维分布.表明即使在不考虑摩擦的情况下,剪应力在不同取向断层面上的分布也有很大差别,摩擦应力也在不同取向断层面上造成一定影响.其次,根据库仑破裂应力与单个地震产生的P波辐射花样大小成比例的原则,假定地震断层面均匀取样整个方向空间,将各种取向断层面产生的P波辐射花样叠加,给出了不同应力状态和摩擦系数情况下产生的大量地震综合P波辐射花样的空间分布.发现主应力的相对大小和摩擦系数同时影响综合P波辐射花样的空间形态,在一定程度上,辐射花样从一种形态改变为另一种形态可通过改变任一参数进行,表明同时反演此两种参数是困难的.但通过其他手段确定摩擦系数后,可以采用P波初动信息得到较为合理的应力相对大小.该研究为考虑摩擦系数、采用大量P波初动资料精确确定应力场提供了新的思路.

关键词：应力相对大小摩擦系数库仑破裂应力综合P波辐射花样

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阿克陶MW6.6地震的发震构造及滑动特征

科学技术与工程 2023年第7期23卷 2734-2742页

作者：孔华万永革吕彦防灾科技学院地球科学学院三河065201 河北省地震动力学重点实验室三河065201 中国科学院大学地质与地球物理研究所北京100029

2016年11月25日新疆阿克陶发生了MW6.6地震。通常震中所处断层的破裂特性与周围区域应力场的动力学特征具有紧密的联系。通过对发震构造断层的精确刻画以及区域地壳中应力释放细节的深入探究,可以加深对发震构造周围地震动力学特征的认... 详细信息

2016年11月25日新疆阿克陶发生了MW6.6地震。通常震中所处断层的破裂特性与周围区域应力场的动力学特征具有紧密的联系。通过对发震构造断层的精确刻画以及区域地壳中应力释放细节的深入探究,可以加深对发震构造周围地震动力学特征的认识,同时也对判定当地未来一段时间内的地震活动趋势提供了重要参考。首先搜集整理了震源附近的26条余震震源机制,利用网格搜索法反演得到震中附近的应力场,发现该地区主压应力方向为157.36°,倾伏角为1.15°,主张应力方向为66.56°,倾伏角为34.98°,与该地所处的帕米尔高原陆内俯冲形成近东西向断裂的右旋走滑兼有逆冲的背景相一致;然后利用389条余震精定位数据,结合高斯-牛顿算法和模拟退火算法拟合得到发震断层面的走向为103.64°、倾角为65.65°,这与木吉右旋走滑断裂的几何特征基本重合;将所求应力场投影到断层上,得到滑动角为152.77°,该地震表现为右旋走滑断层;最后利用本研究获得的区域应力张量模拟得到的该状态下的各种形状断层面的相对应力分布,发现该地震发生的断层面的相对剪应力接近1,破裂方向与震源区的最优剪切力方向相同,表明该地震是在应力场作用下沿着最有利于背景应力释放的方向上发生的。研究结论对深入理解震源区及周围的构造演化过程和应力状态具有积极的意义。

关键词：阿克陶MW6.6地震小震丛集震源机制解构造应力场

铲形逆冲断层地震破裂动力学模型及其在汶川地震研究中的启示

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地球物理学报 2011年第5期54卷 1260-1269页

作者：陶玮胡才博万永革沈正康王康中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理研究所防灾科技学院 Department of Earth and Space Sciences University of CaliforniaLos AngelesCalifornia 90095-1567USA

2008年发生了汶川地震的龙门山断层带是典型的铲形逆冲断层带.利用二维线弹性有限元模型,得到关于铲形逆冲断层带一些具普适性的认识:(1)如果断层带强度不随深度变化,则地震从断层带转换层附近开始发动,破裂沿断层向上传播,当地震蓄积... 详细信息

2008年发生了汶川地震的龙门山断层带是典型的铲形逆冲断层带.利用二维线弹性有限元模型,得到关于铲形逆冲断层带一些具普适性的认识:(1)如果断层带强度不随深度变化,则地震从断层带转换层附近开始发动,破裂沿断层向上传播,当地震蓄积能量足够大时,破裂可以冲破到地表,如汶川地震.(2)一旦到达地表,其最大同震位错将位于断层带出露地表处;且在断层带介质弱化或损伤大致相同条件下,铲形断层倾角越缓,地表的同震位错量越大.(3)与最大同震位错位于地表不同,同震应变能释放最大处位于地壳内十几公里深处的断层带转换层附近.(4)在断层带介质软化或损伤度大致相同条件下,铲形断层倾角越缓,地震对震间期积累应变能的释放越多、范围越广,对地表近断层区域造成的破坏可能越大.(5)冲破到地表的逆冲型大地震会进一步增加铲形断层带下盘转换层以下(约在15～22 km)地壳深处和断层上盘距离断层地表出露点约十几公里处地壳浅部的应变能积累密度;汶川地震之后的余震分布,除了沿主破裂面附近的继续破裂外,也体现了以上地区应变能的继续释放.本文得到的这些认识有助于深入理解汶川地震的动力学机制.

关键词：铲形逆冲断层应变能释放密度同震破裂有限元汶川地震

2008年新疆于田7.3级地震对周围断层的影响及其正断层机制的区域构造解释

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地球物理学报 2010年第2期53卷 280-289页

作者：万永革沈正康盛书中徐晓枫防灾科技学院河北三河065201 北京大学地球与空间科学学院地球物理系北京100871 中国地震局地球物理研究所北京100081

计算了2008年3月21日新疆于田M_s7.3地震导致周围断层的库仑破裂应力变化.结果表明,库仑应力在贡嘎错断裂的西南段和东北段、康西瓦断裂东段和西段、普鲁断裂西段、龙木错—邦达错西段、阿尔金断裂和西昆仑山前逆冲断裂增加分别达6.9×1... 详细信息

计算了2008年3月21日新疆于田M_s7.3地震导致周围断层的库仑破裂应力变化.结果表明,库仑应力在贡嘎错断裂的西南段和东北段、康西瓦断裂东段和西段、普鲁断裂西段、龙木错—邦达错西段、阿尔金断裂和西昆仑山前逆冲断裂增加分别达6.9×10~4Pa、4.4×10~3Pa、8.0×10~5Pa、2.8×10~3Pa、2.3×10~4 Pa、5.7×10~3 Pa、1.6×10~3Pa和1.1×10~3Pa,而使得贡嘎错断裂中段、康西瓦断裂中段、龙木错-邦达错东段、普鲁断裂中段和喀喇昆仑北段断层上的库伦破裂应力减小分别达3.9×10~5Pa、5.8×10~5Pa、1.5×10~4Pa、1.5×10~4Pa和1.1×10~3 Pa.根据康西瓦的断层滑动速率估计该地震使得中段特征地震延迟1～127年,使得东段特征地震提前2～138年.计算还得到2005年10月8日巴基斯坦M_w7.6地震在于田地震破裂面和滑动方向上产生的库仑破裂应力增加为10～20 Pa,虽然有利于于田地震的发生,但数值太小,难以看到明显的触发作用.分析了该地震及其周围已发生地震出现正断层机制的原因.认为在印度板块向欧亚板块北北东向推挤作用下,相对塔里木块体,青藏高原北缘的柴达木块体沿阿尔金断裂东向运动,而兴都库什块体沿喀喇昆仑断裂整体北西向运动.地震发生区位于此两块体之间,在双边动力相互作用下导致了东西向拉张的形变模式.

关键词：于田地震断层相互作用震源机制动力学解释