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2014年新疆于田Mw7.0地震源区静态库仑应力变化和地震活动率

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摘要

第1章 绪论

1.1 静态库仑应力变化和地震活动率国内外研究现状

1.1.1 大地震对后续强震的应力触发

1.1.2 大地震对后续余震序列的应力触发

1.1.3 应力影区对后续地震的影响

1.1.4 库仑应力对震源区附近主要活动断裂的影响

1.1.5 库仑应力变化与区域地震活动

1.2 研究目标和内容

第2章 静态库仑应力变化的基本原理

2.1 均匀弹性半空间模型理论

2.1 分层半空间位错理论

2.2.1 边值问题

2.2.2 汉克尔变换的应用

2.2.3 Thomson-Haskell传播算法

2.2.4 改进的传播算法

2.2.5 汉克尔变换的收敛问题

2.3 计算库仑破裂应力变化

2.4 计算断层位错模型

2.5 Coulomb 3.3软件

第3章 研究区区域地质构造背景

3.1 区域地质构造和历史强震

3.2 余震空间分布

第4章 研究区静态库仑应力变化

4.1 2008年于田地震对2014年于田地震的触发效果

4.2 2008年于田Mw7.1地震对余震的触发效果

4.3 2014年于田Mw7.0地震对余震的触发效果

4.4 2014年于田Mw7.0地震对强余震的触发效果

4.5 2014年于田Mw7.0地震对周围主要断层的影响

4.6 有效摩擦系数敏感性分析

第5章 研究区地震活动率变化

5.1 剔除研究区的丛集和余震

5.2 最小完整性震级Mc

5.3 计算R/r

5.4 Z值扫描

5.4.1 研究方法及原理

5.4.2 Z值计算结果及分析

讨论与结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果

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摘要

2014年2月12日新疆于田Mw7.0地震源区位于巴颜喀拉块体与西昆仑块体的连接部位,东西向拉张构造区。距离2008年3月21日新疆于田Mw7.1地震震中位置约100 km。地震发生前后的静态库仑应力变化能够指示地震之间的相互触发关系、余震空间分布规律和周边活动断层的地震危险性,同时可能改变邻近区域的地震活动率。因此,我们从中国地震台网中心和国家地震数据共享中心下载新疆于田地区2009年以来震级大于ML1.0的地震事件目录,调查静态库仑应力变化和地震活动率。
  根据有限断层地震破裂过程模型,计算了2008年新疆于田地震产生的静态库仑应力变化,此次地震的断层面呈北偏东方向,在断层两端出现3个应力加载区,2014年2月12日新疆于田Mw7.0地震破裂面出现在库仑应力加载区,因此可以推测2008年于田地震对这次地震事件起到了触发作用。
  通过计算2008年于田地震和2014年于田地震在最优破裂面上产生的静态库仑应力变化,发现静态库仑应力变化与余震事件的空间分布具有明显的相关性。大多数余震事件位于应力加载区,发生在阴影区的余震事件较少。可以看出,静态应力变化能够指示余震序列可能发生的位置。2014年于田地震之后40天,在北西方向发生Mw5.2强余震。其震中位置的应力增量达到0.63 bar。通过计算2014年于田地震对周边主要活动断裂产生的库仑应力变化,发现了普鲁断裂中段、康西瓦断裂中段和贡嘎错断裂东北段上发生地震的概率加大。
  计算2014年2月12日新疆于田Mw7.0地震前后两个时段地震事件的最小完整性震级Mc来确定地震目录的完整性。从2009年到2014年,发生在2014年2月12日新疆于田Mw7.0地震之前的最小完整性震级Mc=2.9。震后的最小完整性震级Mc=2.0。利用这两个参数,可以计算Z值分布,用来指示地震活动率。结果表明,静态库仑应力变化与地震活动率具有较好的相关性。地震活动率较高的区域与静态库仑应力加载区相对应,如康西瓦断裂东段、贡嘎错断裂的中段和东北段等区域。

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