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2022年1月8日青海门源6.9级地震的震源区结构特征和b值意义初探

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地球物理学报 2022年第3期65卷 1175-1183页

作者：孙安辉高原赵国峰任超梁姗姗中国地震局地震预测研究所(地震预测重点实验室) 北京100036 中国地震台网中心北京100045 国家地震科学数据中心北京100045

2022年1月8日1时45分青海省门源县发生M_(S)6.9地震.本文基于青藏高原东北缘水平分辨率为0.3°的地震层析成像结果,获取了震源周边区域的地壳浅部构造信息,包括波速、泊松比以及估计的裂隙密度和饱和率的空间分布.结果表明:此次门源M_(S... 详细信息

2022年1月8日1时45分青海省门源县发生M_(S)6.9地震.本文基于青藏高原东北缘水平分辨率为0.3°的地震层析成像结果,获取了震源周边区域的地壳浅部构造信息,包括波速、泊松比以及估计的裂隙密度和饱和率的空间分布.结果表明:此次门源M_(S)6.9地震发生在P波和S波波速剧烈变化的区域,靠近高速体的边缘.泊松比和饱和率同样都显示,门源M_(S)6.9地震发生在高低值变化的过渡区.地震活动参数分析显示,震前冷龙岭断裂带的震源周边区域显示出了低b值、较低的a值和高a/b值的特征,与龙门山—岷山构造带强震之前的情况类似.裂隙密度在冷龙岭断裂两侧呈现出显著差异,北侧高于南侧,这可能是震后现场科考发现的断裂带地表破裂北侧高于南侧的构造成因.

关键词：门源M_(S)6.9地震地震层析成像波速泊松比裂隙密度饱和率 b值

1999年集集地震前后台湾地区地震b值及应力场时空演化特征

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地球物理学报 2022年第6期65卷 2137-2152页

作者：高雅婧孙云强罗纲中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 福建农林大学交通与土木工程学院福州350002 武汉大学测绘学院武汉430079 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室武汉430079

地震b值时空分布及演化是地震孕育研究及地震危险性评价的重要指标.本文首先基于台湾地区1999年至2005年期间的地震目录数据,对该区进行地震b值时空扫描,得到了台湾地区的b值时空分布,分析了1999年M_(W)7.6台湾集集地震前后b值时空演化... 详细信息

地震b值时空分布及演化是地震孕育研究及地震危险性评价的重要指标.本文首先基于台湾地区1999年至2005年期间的地震目录数据,对该区进行地震b值时空扫描,得到了台湾地区的b值时空分布,分析了1999年M_(W)7.6台湾集集地震前后b值时空演化特征;进一步基于GPS速度场数据估算了地震前后区域的应变率和差应力率分布特征与变化;最后分析并探讨了b值分布、演化与差应力率场的关系.结果显示:(1)集集地震前后的1999—2005年,震中所在地震区的b值呈现出震前降低-震后先升高后降低的演化特征,反映区域应力的累积-释放-累积的过程;(2)集集地震震后的2003—2005年,由GPS速度场数据获得的震源区差应力率较大,意味着差应力累积速率较高,可能与震后中下地壳和上地幔黏弹性应力松弛有关,而相同时间段震源区的b值较高,意味着震源区附近上地壳差应力仍然较低,该时段震后过程仍在持续;(3)台湾西南和东部海岸山脉逆冲作用较强,差应力率较大,而b值较小,均可能意味着其背景差应力水平较高;台湾地区沿中央山脉由北至南存在扩张拉伸作用,差应力率较小,而b值较大,都意味着背景差应力水平可能较低.本文的结果对认知台湾地区地震活动变化、台湾地震孕育过程及地震b值与应力的关系具有重要作用.

关键词：震级-频度关系 b值台湾地区集集地震应力率应变率

不同应力水平下地下厂房洞室群围岩大变形微震b值特征

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Journal of Central South University 2022年第2期29卷 693-711页

作者：李彪丁泉富徐奴文戴峰许媛曲宏略 School of Geoscience and Technology Southwest Petroleum UniversityChengdu 610500China State Key Laboratory of Explosion Science and Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering College ofWater Resource and HydropowerSichuan UniversityChengdu 610065China Department of Engineering Science University of OxfordOX51PFUnited Kingdom

地下厂房洞室群围岩大变形已成为中国西南地区水电工程的严重灾害,围岩大变形孕育过程中将产生一系列的岩石破裂,运用微震监测技术可监测到这些破裂信息。在地应力水平不同的两个典型地下厂房洞室群构建精度微震监测系统,分析了围岩大... 详细信息

地下厂房洞室群围岩大变形已成为中国西南地区水电工程的严重灾害,围岩大变形孕育过程中将产生一系列的岩石破裂,运用微震监测技术可监测到这些破裂信息。在地应力水平不同的两个典型地下厂房洞室群构建精度微震监测系统,分析了围岩大变形微震b值及其时间变化特征。结果表明,高地应力地下厂房洞室群围岩大变形过程微震b值小于1.0,而低地应力情况下微震b值大于1.5。对于高、低地应力地下厂房洞室群而言,围岩大变形前十日内,微震b值均出现超过10%的下降。研究成果有助于提高围岩大变形微震震源破裂特征的认识,也可为地下厂房洞室群围岩大变形预警提供重要参考。

关键词：地下厂房洞室群围岩大变形应力水平微震监测 b值

2021年青海玛多Mw7.4地震前后b值的变化特征研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2022年第6期47卷 907-915页

作者：江颖刘子维张晓彤张丽娜韦进中国地震局地震研究所湖北武汉430071 防灾科技学院河北廊坊065201 武汉引力与固体潮国家野外科学观测研究站湖北武汉430071

古登堡-里克特频度-震级关系式中的b值常被用作估算区域应力大小的一个重要指标,对于评估地震发生概率起着至关重要的作用。北京时间2021-05-22T02:04:11青海省玛多县附近发生Mw 7.4地震,此次地震发生在巴颜喀拉块体内部,东昆仑断裂以... 详细信息

古登堡-里克特频度-震级关系式中的b值常被用作估算区域应力大小的一个重要指标,对于评估地震发生概率起着至关重要的作用。北京时间2021-05-22T02:04:11青海省玛多县附近发生Mw 7.4地震,此次地震发生在巴颜喀拉块体内部,东昆仑断裂以南的次级断裂昆仑山口-江错断裂上。为了揭示这次玛多地震之前震源区的孕震环境和震后余震的演化,利用中国地震台网中心提供的2009-01-01-2021-05-20地震目录,对玛多地震发震前后的b值分布和变化进行了研究。研究发现,在2021年5月22日之前,玛多地震主震区b值最低,表明震源区存在明显的应力积累;从近十年震源区b值的时间序列来看,b值也呈现下降趋势,该发现可以作为今后判定块体内部大地震主震临近的重要依据。利用震后的余震序列计算了断层周边的b值变化,发现早期的b值变化对后期余震的发生位置预测也具有一定的指导作用。

关键词：玛多地震古登堡-里克特频度-震级关系 b值完备震级地震危险性构造应力

水力压裂诱发地震活动中的b值时空异质性及其应用

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地震地质 2022年第5期44卷 1333-1349页

作者：姜丛蒋长胜尹欣欣王蕊嘉翟鸿宇张延保来贵娟尹凤玲中国地震局地球物理研究所北京100081 甘肃省地震局兰州730000 南方科技大学地球与空间科学系深圳518055

诱发地震及其灾害风险对非常规油气资源开发和废水回注等新型工业活动的顺利实施存在严重威胁,并早已引发社会各界及相关科研人员的广泛关注,由此也产生了许多需要进一步研究且亟待解决的科学问题。震级-频度分布(FMD)是描述地震活动的... 详细信息

诱发地震及其灾害风险对非常规油气资源开发和废水回注等新型工业活动的顺利实施存在严重威胁,并早已引发社会各界及相关科研人员的广泛关注,由此也产生了许多需要进一步研究且亟待解决的科学问题。震级-频度分布(FMD)是描述地震活动的重要内容,对诱发地震的b值开展系统研究有助于揭示区域应力累积状态、地下构造特征以及诱发地震危险性。文中系统梳理了近十年来国内外工业开采水力压裂诱发地震b值的数值大小、时空异质性、物理机制解释、受影响因素、应用现状等相关的研究进展;归纳了前人发现的可能影响b值大小的因素,包括原位应力场、断层几何参数、断层成熟程度、震源深度等客观因素,以及注液体积、注液速率等由具体施工情况引起的孔隙压力大小变化的主观因素;总结了前人提出的包括孔隙压力控制论、原位差应力大小控制论、最大剪应力方向控制论、地质条件非均匀性决定论等多种可能的物理机制。厘清其中已取得的共识性认识、争议科学问题后,我们认为诱发地震b值或许可以成为判断储层改造效果、储层应力状态以及诱发地震灾害风险防治的入手点之一。文中对水力压裂诱发地震b值特征的总结分析可为从事新型能源开发、地震安全监管和科学研究领域的企业、管理人员及科学研究人员提供科学参考。

关键词：水力压裂诱发地震时空异质性 b值地震危险性分析

鄂霍次克微板块东部俯冲带区域地震b值及应力场特征

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地球物理学报 2020年第4期63卷 1444-1458页

作者：王少坡罗纲史亚男解孟雨魏东平中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 武汉大学测绘学院武汉430079 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室武汉430079 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国地震台网中心北京100045

古登堡-里克特震级-频度关系式中的b值与剪切应力(或偏应力)大小被认为存在着负相关的关系,因此b值常被用作估算区域应力大小的指标.本文利用1970-2018年鄂霍次克微板块东部俯冲带区域的地震目录,使用最大似然法对该区域的b值进行空间扫... 详细信息

古登堡-里克特震级-频度关系式中的b值与剪切应力(或偏应力)大小被认为存在着负相关的关系,因此b值常被用作估算区域应力大小的指标.本文利用1970-2018年鄂霍次克微板块东部俯冲带区域的地震目录,使用最大似然法对该区域的b值进行空间扫描,得到了该区域沿海沟走向不同区域及不同深度的b值分布,进而调查与分析其应力状态及地球动力学特征.结果显示不同俯冲区域的b值分布具有4个共同特征:1)地壳范围内的高b值特征,表明其剪切应力较低;2)俯冲板片与上覆板块耦合强烈的区域b值较低,表明该位置剪切应力较高;3)弧前区域b值较高,表明其剪切应力较低;4)海沟东侧的太平洋板块与软流层接触的区域b值较高,表明该位置剪切应力较低.上述这些b值分布结果及其剪切应力分布,是能够与俯冲带的地球动力学结构与特征相关联的.我们也发现在水平方向上,在浅部区域(0~40km深度范围),勘察加地区的剪切应力相对于北日本地区和千岛地区更低;在更深的区域(40~80km深度范围),千岛地区弧前区域的剪切应力较低.由本文俯冲带区域力平衡估算得到的俯冲接触面上的剪应力大小能够解释鄂霍次克微板块东部俯冲带不同接触界面上的b值大小及其分布差异.本文得到的日本海沟附近区域平均b值在大地震前后的时间变化揭示了该区域震间、震前和震后的应力演化过程.

关键词：震级-频度 b值鄂霍次克微板块俯冲带应力场

2022年门源6.9级地震前后b值时空特征研究

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大地测量与地球动力学 2023年第11期43卷 1155-1161页

作者：郭瑛霞朱益民余腾李启雷张丽峰余娜中国地震局青海格尔木青藏高原内部地球动力学野外科学观测研究站西宁市810000 青海省地震局西宁市810000 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京市100083 宿迁学院建筑工程学院江苏省宿迁市223800

为探讨青海门源M_S6.9地震前后b值变化特征,选取震前10 a进行时间扫描发现,震前震源区b值存在一定程度的下降,震后出现小幅回升,可能与震后应力释放有关。利用青海测震台网2000年以来的小震目录,在最小完备震级基础上进行b值空间扫描和... 详细信息

为探讨青海门源M_S6.9地震前后b值变化特征,选取震前10 a进行时间扫描发现,震前震源区b值存在一定程度的下降,震后出现小幅回升,可能与震后应力释放有关。利用青海测震台网2000年以来的小震目录,在最小完备震级基础上进行b值空间扫描和Δb值计算发现,门源6.9级地震发生在低b值区域边缘,且震前1 a震源区Δb值变化不显著,表明门源地震的应力积累主要发生在2021年之前。对余震序列b值变化进行分析认为,早期b值变化可为后期余震的位置预测提供一定参考。

关键词：门源6.9级地震 b值时空特征

喜马拉雅东段及其周边地区地震b值和分形维数时空分布特征

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Applied Geophysics 2022年第3期19卷 458-469,472页

作者： Ram Krishna Tiwari Harihar Paudyal Daya Shanker Central Department of Physics Tribhuvan UniversityKirtipurKathmanduNepal birendra Multiple Campus Tribhuvan UniversityBharatpurChitwanNepal Department of Earthquake Engineering Indian Institute of Technology RoorkeeRoorkeeUttarakhandIndia

基于1964—2020年1373次地震(Mc=4.0),采用滑动窗口方法对喜马拉雅山脉东段及其周边地区(26°N–31°N和87°E–98°E)地震b值和分形维数时空特征进行分析。论文将研究区划分为3个子区,即A区(87°E–92°E),b区(92°E–94°E)和C区(94°... 详细信息

基于1964—2020年1373次地震(Mc=4.0),采用滑动窗口方法对喜马拉雅山脉东段及其周边地区(26°N–31°N和87°E–98°E)地震b值和分形维数时空特征进行分析。论文将研究区划分为3个子区,即A区(87°E–92°E),b区(92°E–94°E)和C区(94°E–98°E)。在A区包括尼泊尔东部,b值要高于其他区域,说明该区域可能存在高应力集聚和凹凸体。同时,A区地震具有高空间(Dc>1.5)和低时间分形维数(Dtb值与空间分形维度弱负相关,两者在b区则呈弱正相关。基于b值和分形维数,论文解释了喜马拉雅山脉东段孕震结构的时空变化的特征,可为理解区域强震发生规律提供理论基础。

关键词：喜马拉雅山脉东段断层 b值分形维度地震聚类

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唐山M_(S)7.8地震前b值异常特征

地球物理学报 2021年第10期64卷 3612-3618页

作者：陈学忠李艳娥陈丽娟中国地震局地球物理研究所北京100081 重庆市地震局重庆401147

基于应力与b值之间的负相关关系,b值一直是地震预测研究和地震危险性分析的内容之一.在b值分析时,一个是特定时段的空间扫描分析,另一个是选定空间范围内的时间进程分析.b值的空间分布可以反映各个地区b值的差异性,但难以将其与地震孕... 详细信息

基于应力与b值之间的负相关关系,b值一直是地震预测研究和地震危险性分析的内容之一.在b值分析时,一个是特定时段的空间扫描分析,另一个是选定空间范围内的时间进程分析.b值的空间分布可以反映各个地区b值的差异性,但难以将其与地震孕育相联系.同样,在进行b值随时间变化分析时,难以保证所选取的区域完全包含b值异常区.有震例研究表明,地震发生前b值存在数月-数年的下降变化过程.本文中,我们着眼于b值下降变化过程,通过格点搜索法,分析1976年唐山M_(S)7.8地震前b值异常特征.结果表明:b值下降异常大面积集中分布在京—津—唐一带地区,在这个异常区内唐山M_(S)7.8地震发生前b值大约从1973年6月到1974年10月经历了17个月的下降过程,从1.1降至0.72,相对下降幅度约为35%.在之后的20个月中,b值一直维持在低值,没有明显变化.在b值处于低值期间,从1975年4月—1976年6月,b值异常区的应变释放是加速的.

关键词：唐山地震 b值异常特征格点搜索