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应力增量触发断层岩体能量释放模拟与地震成因探讨—以龙门山断裂带为例师皓宇; 马念杰; 石建军; 李楠; 马骥【期刊名称】《《地震学报》》【年(卷),期】2019(041)004【总页数】10页(P502-511)【关键词】应力增量; 应变能; 龙门山断裂带; 数值模拟【作者】师皓宇; 马念杰; 石建军; 李楠; 马骥【作者单位】中国北京 101601 华北科技学院安全工程学院; 中国北京 100083 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院【正文语种】中文【中图分类】P315.72+7引言能量转化是材料物理过程的本质特征，岩石的破坏从根本上而言是能量变化过程中的一种失稳现象，是达到强度极限时岩石内部的弹性应变能释放的结果.处于不同应力状态的岩石对应于不同的能量状态，从弹性阶段到塑性阶段再到破坏，始终与外界进行着能量交换（温韬等，2016）.能量积聚过程实质上是应力变化过程，岩体能量释放实质上是地应力达到岩体承载极限，在一定触发条件下应力变化所致，且岩石变形或破坏过程中的能量耗散、释放与岩石破坏具有一定的内在联系（谢和平等，2005a，b；朱维申等，2001；许国安等，2011）.我国地震频发，大部分M7.0以上的地震均发生在断裂带的边界附近（张国民等，2003；张培震等，2003），其中部分地震是受某些因素触发而引起地壳中的先存断层错动，或在某些特定区域内形成新生断层，从而释放能量，触发地震（Scholz，2002；徐锡伟等，2003；师皓宇，马念杰，2018；师皓宇等，2018）.断层间的相互运动、温度变化等必然造成岩体应力的变化（Meade，2007），进而对断层附近区域的地震起到触发作用（Velasco et al，2008；Kilb et al，2000），例如 1992年美国加州兰德斯（Landers） MW7.3地震、2011年日本东北（Tohoku-Oki）MW9.0 地震以及2017年我国九寨沟MW6.5地震均有较明显的同震应力触发作用（许才军等，2018）.1973—1976年在巴颜喀拉地块东边界的虎牙断裂带上发生的4次强震均存在显著的应力触发效应，这些地震改变了龙门山断裂带中南段及其周围区域的应力状态，对其后的2008年汶川MS8.0地震和2013年芦山MS7.0地震的发生具有较大影响（屈勇，朱航，2017）.自二十世纪初，研究人员就地震的能量来源相继提出了诸多假说：Reid （1910）的弹性回跳假说认为地震能量是断层两侧岩体因地壳变形而产生和储存的弹性变形能；Bridgman（1945）的相变说认为地震能量来源于地下物质在临界温度和压力作用下，使得周围岩体应力状态发生改变而激发的地震波.然而地震、断层、能量之间尚未建立起符合逻辑的数学关系.数值模拟作为一种理想状态下的计算方法，虽然有一定的局限性，但能够再现某些特定状态的现象和结果（赵由佳等，2018a）.陶玮等（2011）以区域应力积累为基础，模拟了龙门山断裂带能量释放、断层位错等过程，本文拟采用FLAC软件对龙门山断裂带进行模拟计算，研究应力增量事件对深部岩体应变能量的巨大影响，以期获得断层岩体释放的应变能与断层面滑动摩擦和克服重力做功之间的关系，试图阐明应力增量对地震的触发机制.1 岩体应变能计算方法1.1 岩体应变能释放机理岩体空间任意一点（x，y，z）受到三向主应力σ1，σ2，σ3作用，如图1a所示；当对其施加一定的应力增量时，整个岩体的空间应力必然重新分布，其主应力状态如图1b所示；当应力重新达到平衡时，其主应力状态如图1c所示.该点在应力变化前后的应变能密度ua（x，y，z）和ub（x，y，z）（徐芝纶，1980）分别为式中：σa1，σa2，σa3和σb1，σb2，σb3分别为应力变化前、后的最大、中间、最小主应力，E为岩体的弹性模量，μ为泊松比.则该位置处的能量密度差值 ue（x，y，z）为当 ue（x，y，z）＞0 时，该点能量密度减小，表示该点释放能量；当 ue(x，y，z)＜0 时，该点能量密度增大，表示该点积聚能量.由式（1）可知，影响应变能密度的参数有弹性模量、泊松比、三向主应力.一定区域内所释放或积聚的能量值为图1 三向受力状态示意图（a）原始应力状态；（b）增加Δσx后的应力状态；（c）平衡后的应力状态Fig. 1 Schematic diagram of three-dimensional stress state（a） Original stress state；（b） The stress state after addingΔσx；（c） The stress state after being balanced由式（4）可知，释放的能量值与体积正相关.根据弹性力学可知，式（1）和（2）中的应变能密度u的单位为Pa，则式（4）中能量W的单位为J.由于实际的地壳中存在构造各异的复杂岩体，任意两点的能量密度都不尽相同，因此难以采用式（3）和（4）计算特定区域的能量释放或积聚值.而数值模拟则可将一定区域的地壳岩体划分为若干单元，当计算单元数量无限多、单元体积无限小时，计算结果即逼近于真值，从而获取相对真实的结果.1.2 龙门山断裂带数值模型龙门山地处青藏高原东缘与四川盆地的交接部位（付碧宏等，2008；颜照坤等，2014），如图2所示.本文数值模拟中，选取垂直于龙门山断裂带走向的AA′ 剖面，该剖面的走向长度为160 km，包含马尔康至四川盆地的部分区域，横跨龙门山的汶川—茂县断裂（F1）、映秀—北川断裂（F2）和灌县—安县断裂（F3）.模拟所用模型高40 km，厚1 km，汶川地震的震源大致位于深14 km的F2断层附近，地震频发区域基本包含于本文的选取范围.数值计算建模如图3所示，模型的上部为自由边界，地形的起伏简化为折线（邓起东等，1994）；模型的下部简化为z向位移边界；模型右侧为x向位移边界.龙门山断裂带呈铲型，近地表断层倾角由近36°逐渐增大，在西南端接近83°，并在地表附近出现滑动峰（Wan et al，2017）.对整个模型范围内的岩体施加重力应力场，使模型具备初始应力环境.模型左侧施加水平移动速度，且该速度随深度的增加而增大，上部加载的正向水平速度V1为2 mm/ a，下部加载的正向水平速度V2为4 mm/a （朱守彪，张培震，2009；赖锡安等，2000；王连捷等，2009），位移量按加载步逐步施加.模型的物理力学参数详见表1 （沈明荣，陈建峰，2006；熊魂等，2015）.图2 龙门山及附近区域断层分布图Fig. 2 Distribution map of faults in Longmenshan and its vicinity图3 数值计算模型图Fig. 3 The numerical calculation model表1 模型岩体物理力学参数Table 1 Physico-mechanical parameters for rock mass of the numerical model摩擦角弹性模量/GPa 抗拉强度/MPa内聚力/MPa /° 泊松比密度/（103 kg·m-3）重力加速度/（m·s-2）断层面地表底部法向刚度/GPa 切向刚度/GPa 摩擦角/°40 106 12 16 35 0.286 2650 9.8 1 0.5 10虽然板块运动的起因与动力不得而知，但板块运动是客观存在的.持续的板块运动必然会使板块内部产生较大的应力变化，形成偏高水平的应力场，促使断裂带的形成和断层的持续滑移(师皓宇，马念杰，2018).库仑破裂应力变化的典型值一般为0.1—1 MPa （Stein，1997；Harris，1998），宁夏海原MS8.5大地震引起甘肃古浪地震的断层面在滑动方向上产生0.01 MPa的静态库仑应力变化，并触发了甘肃古浪MS8.0大地震(傅征祥，刘桂萍，1999；万永革等，2002)，因此0.01 MPa触发应力在地震研究中是一个重要数值.本文将计算区域板块运动中的某一时刻（30万年），在整个模型上施加0.01 MPa水平应力增量的情况下，模拟一次应力增量事件对龙门山断裂带周围岩体能量释放、岩体形变和断层滑移的影响. 1.3 数据处理方法模拟计算结果的波动性必然带来一定的误差，计算模型需要较高的计算精度.在施加水平应力增量前后，设定不平衡率为10-9，计算结果则逼近其真值.计算思路如下：1）建立数值计算模型，使计算模型的初始状态达到稳态；2）在水平方向给予一定的应力增量使计算模型不平衡率达到10-9；3）导出计算模型中的主应力、弹性模量、泊松比等数据.对于计算模型的单元体而言，其应力分布均匀，根据式（4），则第i个单元体的能量释放值Wei为式中，uei为第i个单元体的能量释放密度值，Vi为第i个单元体的体积.一定区域内的单元体个数为n时，则该区域释放的应变能为图4 能量释放密度图（断裂名称同图3）Fig. 4 Distribution map of energy release density （The faults are the same as those in Fig.3）图5 应力触发前后最大主应力变化分布图Fig. 5 Distribution map of maximum principal stress variation before and after stress triggering2 岩体应变能释放密度分布从计算模型中导出所有单元体的主应力值、体积、弹性模量、泊松比等参数，代入式（1）和（2），即可得到每一单元体触发前后的应变能、能量密度及能量释放密度.深部岩体的应变能巨大，当对其施加一定的应力增量时，其内部应力重新分布，会导致局部应变能减小，减小的应变能必将被释放或转移，结果显示触发前总应变能可达2.61×1019 J.将模型中所有单元体的能量释放密度值通过Surfer处理，得到如图4所示的能量释放密度分布图.由图4可见，当触发应力为0.01 MPa时，能量释放区域主要集中在F2与F3之间的某一区域，将范围x∈（100，130）且y∈（14，24）所属范围命名为区域A.计算模型因水平应力增加而导致计算模型应变能总量增加，同时释放出的巨量应变能约为3.24×1013 J.图4中区域A为能量释放密度值较高区域，该区域释放的能量约为7.67×1012 J，约占释放总能量的23.6%.应力触发前后的最大主应力变化如图5所示，对比图4与图5可知，应变能释放区与主应力变化区的位置基本对应.假如把此次能量释放事件作为一次地震，按照里克特级数的震级与能量计算公式MS＝(lgW－4.8)/1.5计算，其释放的能量相当于MS5.39地震发生所释放的能量，而区域A则可能为震源位置.因此微小应力触发一次地震事件理论上是可能的.从应力增加至应力平衡，即不平衡率重新达到10-9时，作为一个完整的能量释放周期T，区域A释放的能量为7.67×1012 J，将整个周期平均分为10段，计算每一段释放的能量总值，结果如图6所示，可见：第一段内，释放能量为5.61×1012 J，约占总能量的73.2%；第二段内释放能量累计值为6.75×1012 J，约占总能量的88.1%.因此，在整个能量释放周期内，能量释放主要集中在前两段，随后能量释放速度逐步放缓.图6 能量释放全周期变化曲线图Fig. 6 Variation of energy release curve in afull cycle3 断层面摩擦做功消耗能量断层间的滑移是地震发生所造成的普遍现象(赵由佳等，2018b)，大部分地震滑动发生在两个陡倾断层面的浅层地壳中(Wang et al，2011).断层滑移量和滑移面积是计算地震矩的重要指标，对于龙门山断裂带南段发生的芦山地震，其震源处最大的滑移量为1.5 m （刘成利等，2013），而汶川地震的同震垂直位移达12 m (王卫民等，2008).本模型的计算结果同样存在断层之间的滑移现象，地震发生后，灌县—安县断裂（F3）的上下盘之间的滑移量明显高于其它两条断层.提取模型所有节点的位移数据可知，岩体变形主要集中在映秀—北川断裂（F2）与灌县—安县断裂（F3）之间，能量释放区域的上方，因此地震发生后，断层上盘区域往往是重灾区，这在许多逆冲型地震中均有体现.断层发生滑移必然耗散能量，单位面积上发生滑动时，克服摩擦做功的计算相对简单，但由于整个计算模型不同位置的位移量各不相同，因此后期数据的处理较为困难.本文计算模型中，汶川—茂县断裂（F1）的断层面有194个单元面，映秀—北川断裂（F2）的断层面有214个单元面，灌县—安县断裂（F3）的断层面有214个单元面，第i个断层单元面上克服摩擦做功的计算公式为式中：Wfi为克服摩擦所做的功，σNi为法向力，di为位移量，Si为接触单元面积，φi为接触单元的摩擦角.则整个断层面上克服摩擦所做的功为通过Fish语言导出计算模型中接触面的正应力、位移、面积，并将其代入式（7）和式（8），经计算可得，本次应力触发事件所导致的3条断层克服摩擦所做的功总值为2.10×1013 J，其中克服F1，F2和F3断层摩擦所做的功分别为1.65×1012 J，5.65×1012 J和1.37×1013 J.4 克服重力做功耗损能量因应力重新分布而导致地壳岩体发生形变，处于重力场中的岩体一定会在竖直方向上产生正向或负向位移，因而必定在重力作用下做功或克服重力做功.导出计算模型中节点的位移值，并将与节点对应的位移值导入Surfer软件处理得到位移，如图7所示，可见：在F2与F3断层之间的部分岩体具有明显的垂直向上的位移.但FLAC计算软件所导出的单元块体积是基于单元体（zone），而导出的位移是基于节点（grid point），因此两种数据不能完全对应，需分区计算，即沿水平方向分为8段，沿竖直方向分为4段，分别导出所有单元块体的体积和模型节点的位移平均值，对计算模型进行分区域计算，得到克服重力所做的功的总值.对于单元体而言，克服重力所做的功Wgi为式中mi为单元体重量，g为重力加速度，di为单元体位移量，Vi为单元体体积. 克服重力做功的能量密度分布如图8所示.克服重力做功主要集中在F2与F3断层之间，即岩体克服重力做功的密度与岩体竖向位移有关，克服重力做功的最大能量密度为1.2×1013 J/m3.图7 岩体垂直位移分布图Fig. 7 Distribution of vertical displacement of rock mass图8 克服重力做功能量密度图Fig. 8 Energy density map for overcoming gravity5 讨论与结论因应力变化而促使岩体释放的能量必然以岩体动能、重力势能和克服断层面摩擦做功等形式向外释放（Dahlen，1977），或破坏岩石之间的晶格结构产生热量，或引起岩体的震动并以波的形式传播出去(Gudmundsson，2014).从本模型的计算结果来看，模型释放的能量We为3.24×1013 J，克服断层面摩擦做功消耗的能量Wf为2.10×1013 J，因岩体形变而克服重力做功耗损的能量Wg为1.14×1013 J，即We≈Wf＋Wg，这表明微小的水平应力增量将导致断裂带岩体释放巨量的应变能，这些能量释放主要通过两种形式，一是用于克服摩擦做功，使断层面发生滑移；二是克服重力做功，使地壳岩体发生形变.将整个周期的能量释放全过程划分为10段，从模拟结果来看，第一段内能量释放值约占总能量的73.2%，表明能量更容易在前期很短的时间内集中释放，具备地震发生的基本条件，符合主余震型地震的特征.以本次事件计算为例，0.01 MPa水平应力可触发MS5.39地震.因本文所模拟的断层走向长度仅1 km，而汶川地震断裂长达300 km左右，释放的能量值可达2.28×1015 J，相当于MS7.04地震.地震能量的释放随着触发应力的增大而增大，经测算，当触发应力达到1 MPa时，释放的能量值则可造成大概MS8.38地震的发生.本文研究结果能够说明能量释放的空间位置和能量量级，且该能量释放具有完整周期，但由于模拟计算时间属于相对时间，尚不能与实际时间准确对应，因此不能定性为地震能.但模型应变能的减小值与断层面滑动摩擦做功和克服重力做功之和相吻合，这一结果证明因应力变化而造成地壳岩体释放的应变能可能是断层滑移、地壳形变甚至是岩体弹塑性状态改变、地震等现象发生的重要能量源，论证了微小应力触发地震的可能性和科学性，解释了断层附近的地震能量来源与释放形式.参考文献【相关文献】邓起东，陈社发，赵小麟. 1994. 龙门山及其邻区的构造和地震活动及动力学[J]. 地震地质，16（4）：389-403.Deng Q D，Chen S F，Zhao X L. 1994. Tectonics，seismicity and dynamics ofLongmenshan mountains and its adjacent regions[J]. Seismology and Geology，16（4）：389-403 （in Chinese）.付碧宏，时丕龙，张之武. 2008. 四川汶川MS8.0大地震地表破裂带的遥感影像解析[J]. 地质学报，82（12）：1679-1687.Fu B H，Shi P L，Zhang Z W. 2008. Spatial characteristics of the surface rupture produced by the MS8.0 Wenchuan earthquake using high-resolution remote sensing imagery[J]. Acta Geologica Sinica，82（12）：1679-1687 （in Chinese）.傅征样，刘桂萍. 1999. 海原大地震可能触发古浪大地震的力学机制[C]//中国地震学会成立20周年纪念文集. 北京：中国地震学会：234-243.Fu Z X，Liu G P. 1999. The mechanism of great Gulang earthquake triggered probably by the great Haiyuan earthquake[C]//Proceedings of the 20th Anniversary Collection of the Chinese Seismological Society. Beijing：Seismological Press：234-243 （in Chinese）.赖锡安，许菊生，卓力格图，刘经南，施闯，姜卫平. 2000. 中国大陆主要构造块体现今运动的基本特征[J]. 中国地震，16（3）：213-222.Lai X A，Xu J S，Zhuoli G T，Liu J N，Shi C，Jiang W P. 2000. The fundamental characteristics of principal tectonic blocks present movement in Chinese mainland[J]. Earthquake Research in China，16（3）：213-222 （in Chinese）.刘成利，郑勇，葛粲，熊熊，许厚泽. 2013. 2013年芦山7.0级地震的动态破裂过程[J]. 中国科学：地球科学，43（6）：1020-1026.Liu C L，Zheng Y，Ge C，Xiong X，Xu H Z. 2013. Rupture process of the MS7.0 Lushan earthquake，2013[J]. Science China Earth Sciences，56（7）：1187-1192.屈勇，朱航. 2017. 巴颜喀拉块体东—南边界强震序列库仑应力触发过程[J]. 地震研究，40（2）：216-225.Qu Y，Zhu H. 2017. Coulomb stress triggering process of major earthquake sequence in the eastern and southern boundaries of the Bayan Har block[J]. Journal of Seismological Research，40（2）：216-225 （in Chinese）.沈明荣，陈建峰. 2006. 岩体力学[M]. 上海：同济大学出版社：52-54.Shen M R，Chen J F. 2006. Rock Mass Mechanics[M]. Shanghai：Tongji University Press：52-54 （in Chinese）.师皓宇，马念杰. 2018. 龙门山断裂带及附近区域地貌形成与地应力演化机制研究[J]. 地震学报，40（3）：332-340.Shi H Y，Ma N J. 2018. Geomorphic formation and crustal stress evolution mechanism in the Longmenshan fault zone and its adja-cent regions[J]. Acta Seismologica Sinica，40（3）：332-340 （in Chinese）.师皓宇，马念杰，马骥. 2018. 龙门山断裂带形成过程及其地应力状态模拟[J]. 地球物理学报，61（5）：1817-1823.Shi H Y，Ma N J，Ma J. 2018. Numerical simulation for the formation process of theLongmenshan fault zone and its crustal stress state[J]. Chinese Journal of Geophysics，61（5）：1817-1823 （in Chinese）.陶玮，胡才博，万永革，沈正康，王康. 2011. 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[J]. 地球物理学报，54（5）：1260-1269.Tao W，Hu C B，Wan Y G，Shen Z K，Wang K. 2011. Dynamic modeling of thrust earthquake on listric fault and its inference to study of Wenchuan earthquake[J]. Chinese Journal of Geophysics，54（5）：1260-1269 （in Chinese）.万永革，吴忠良，周公威，黄静，秦立新. 2002. 地震应力触发研究[J]. 地震学报，24（5）：533-551.Wan Y G，Wu Z L，Zhou G W，Huang J，Qin L X. 2002. Research on seismic stress triggering[J]. Acta Seismologica Sinica，24（5）：533-551 （in Chinese）.王连捷，崔军文，周春景，孙东生，王薇，唐哲民，钱华山. 2009. 汶川5·12地震发震机理的数值模拟[J]. 地质力学学报，15（2）：105-113.Wang L J，Cui J W，Zhou C J，Sun D S，Wang W，Tang Z M，Qian H S. 2009. Numerical modeling for Wenchuan earthquake mechanism[J]. Journal of Geomechanics，15（2）：105-113 （in Chinese）.王卫民，赵连锋，李娟，姚振兴. 2008. 四川汶川8.0级地震震源过程[J]. 地球物理学报，51（5）：1403-1410.Wang W M，Zhao L F，Li J，Yao Z X. 2008. Rupture process of the MS8.0 Wenchuan earthquake of Sichuan，China[J]. Chinese Journal of Geophysics，51（5）：1403-1410 （in Chinese）.温韬，唐辉明，刘佑荣，王康，杨呈刚. 2016. 不同围压下板岩三轴压缩过程能量及损伤分析[J]. 煤田地质与勘探，44（3）：80-86.Wen T，Tang H M，Liu Y R，Wang K，Yang C G. 2016. Energy and damage analysis of slate during triaxial compression under different confining pressures[J]. Coal Geology & Exploration，44（3）：80-86 （in Chinese）.谢和平，鞠杨，黎立云. 2005a. 基于能量耗散与释放原理的岩石强度与整体破坏准则[J]. 岩石力学与工程学报，24（17）：3003-3010.Xie H P，Ju Y，Li L Y. 2005a. Criteria for strength and structural failure of rocks based on energy dissipation and energy release principles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，24（17）：3003-3010 （in Chinese）.谢和平，彭瑞东，鞠杨，周宏伟. 2005b. 岩石破坏的能量分析初探[J]. 岩石力学与工程学报，24（15）：2603-2608.Xie H P，Peng R D，Ju Y，Zhou H W. 2005b. On energy analysis of rock failure[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，24（15）：2603-2608 （in Chinese）.熊魂，付小敏，王从颜，宾婷婷，沈忠，黄兴建. 2015. 砂岩在不同围压条件下变形特征的试验研究[J]. 中国测试，43（3）：113-116.Xiong H，Fu X M，Wang C Y，Bin T T，Shen Z，Huang X J. 2015. Experimental study of sandstone under different confining pressure deformation characteristics[J]. China Measurement & Testing，43（3）：113-116 （in Chinese）.许才军，汪建军，熊维. 2018. 地震应力触发回顾与展望[J]. 武汉大学学报（信息科学版），43（12）：2085-2092.Xu C J，Wang J J，Xiong W. 2018. Retrospection and perspective for earthquake stress triggering[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University，43（12）：2085-2092 （in Chinese）.许国安，牛双建，靖洪文，杨圣奇，王文龙. 2011. 砂岩加卸载条件下能耗特征试验研究[J]. 岩土力学，32（12）：3611-3617.Xu G A，Niu S J，Jing H W，Yang S Q，Wang W L. 2011. Experimental study of energy features of sandstone under loading and unloading[J]. Rock and Soil Mechanics，32（12）：3611-3617 （in Chinese）.徐锡伟，闻学泽，郑荣章，马文涛，宋方敏，于贵华. 2003. 川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源[J]. 中国科学：D辑，33（增刊1）：151-162.Xu X W，Wen X Z，Zheng R Z，Ma W T，Song F M，Yu G H. 2003. Pattern of latest tectonic motion and its dynamics for active blocks in Sichuan-Yunnan region，China[J]. Science in China：Series D，46（S2）：210-226.徐芝纶. 1980. 弹性力学简明教程[M]. 北京：人民教育出版社：93-95.Xu Z L. 1980. Brief Course of Elastic Mechanics Theory[M]. Beijing：People's Education Press：93-95 （in Chinese）.颜照坤，李勇，赵国华，周荣军，李敬波，张威，郑立龙，李奋生，闫亮. 2014. 从龙门山地质地貌分段性探讨芦山地震与汶川地震的关系[J]. 自然杂志，36（1）：51-58.Yan Z K，Li Y，Zhao G H，Zhou R J，Li J B，Zhang W，Zheng L L，Li F S，Yan L. 2014. The relationship between Lushan earthquake and Wenchuan earthquake by segmentation of geology and geomorphology of Longmen Shan[J]. Chinese Journal of Nature，36（1）：51-58 （in Chinese）.张国民，田勤俭，王辉. 2003. 可可西里—东昆仑活动构造带强震活动研究[J]. 地学前缘，10（1）：39-46.Zhang G M，Tian Q J，Wang H. 2003. Strong earthquake activities in Kekexili-East Kunlun mountains active fault zone，Northwest China[J]. Earth Science Frontiers，10（1）：39-46 （in Chinese）.张培震，邓起东，张国民，马瑾，甘卫军，闵伟，毛凤英，王琪. 2003. 中国大陆的强震活动与活动地块[J]. 中国科学：D辑，33（增刊1）：12-20.Zhang P Z，Deng Q D，Zhang G M，Ma J，Gan W J，Min W，Mao F Y，Wang Q. 2003. Active tectonic blocks and strong earthquakes in the continent of China[J]. Science in China：Series D，46（S2）：13-24.赵由佳，张国宏，单新建，尹昊，屈春燕. 2018a. 考虑地形起伏和障碍体破裂的汶川地震强地面运动数值模拟[J]. 地球物理学报，61（5）：1853-1862.Zhao Y J，Zhang G H，Shan X J，Yin H，Qu C Y. 2018a. Numerical simulation of the strong ground motion of the 2008 Wenchuan earthquake incorporated with topography and barrier rupture model[J]. Chinese Journal of Geophysics，61（5）：1853-1862 （in Chinese）.赵由佳，张国宏，张迎峰，单新建，屈春燕. 2018b. 基于连续-离散单元法的汶川地震动力学二维自发破裂全周期模拟研究[J]. 地震地质，40（1）：12-26.Zhao Y J，Zhang G H，Zhang Y F，Shan X J，Qu C Y. 2018b. Two-dimensional whole cycle simulation of spontaneous rupture of the 2008 Wenchuan earthquake using the continuous-discrete element method[J]. Seismology and Geology，40（1）：12-26（in Chinese）.朱守彪，张培震. 2009. 2008年汶川MS8.0地震发生过程的动力学机制研究[J]. 地球物理学报，52（2）：418-427.Zhu S B，Zhang P Z. 2009. A study on the dynamical mechanisms of the Wenchuan MS8.0 earthquake，2008[J]. Chinese Journal of Geophysics，52（2）：418-427 （in Chinese）. 朱维申，李术才，程峰. 2001. 能量耗散模型在大型地下洞群施工顺序优化分析中的应用[J]. 岩土工程学报，23（3）：333-336.Zhu W S，Li S C，Cheng F. 2001. Application of energy dissipation model to optimization of construction order for large underground caverns[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，23（3）：333-336 （in Chinese）.Bridgman P W. 1945. Polymorphic transitions and geological phenomena[J]. Am J Sci，243（2）：90-97.Dahlen F A. 1977. The balance of energy in earthquake faulting[J]. Geophys J R astr Soc，48（2）：239-261.Gudmundsson A. 2014. Elastic energy release in great earthquakes and eruptions[J]. Front Earth Sci，2：10.Harris R A. 1998. Introduction to special section：Stress triggers，stress shadows，and implications for seismic hazard[J]. J Geophys Res，103（B10）：24347-24358.Kilb D，Gomberg J，Bodin P. 2000. Triggering of earthquake aftershocks by dynamic stresses[J]. Nature，408（6812）：570-574.Meade B J. 2007. Present-day kinematics at the India-Asia collision zone[J]. Geology，35（1）：81-84.Reid H F. 1910. Mechanics of the Earthquake，the California Earthquake of April 18，1906[R]. Washington DC：Carnegie Institution of Washington：192.Scholz C H. 2002. The Mechanics of Earthquakes and Faulting[M]. 2nd ed. Cambridge：Cambridge University Press：504.Stein R S，Barka A A，Dieterich J H. 1997. Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering[J]. Geophys J Int，128（3）：594-604. Velasco A A，Hernandez S，Parsons T，Pankow K. 2008. Global ubiquity of dynamic earthquake triggering[J]. Nat Geosci，1（6）：375-379.Wan Y G，Shen Z K，Burgmann R，Sun J B，Wang M. 2017. Fault geometry and slip distribution of the 2008 MW7.9 Wenchuan，China earthquake，inferred from GPS and InSAR measurements[J]. Geophys J Int，208（2）：748-766.Wang Q，Qiao X J，Lan Q G，Freymueller J，Yang S M，Xu C J，Yang Y L，You X Z，Tan K，Chen G. 2011. Rupture of deep faults in the 2008 Wenchuan earthquake and uplift of the Longmen Shan[J]. Nat Geosci，4（9）：634-640.。
土耳其总面积约78.36万平方公里，其中97%位于亚洲的小亚细亚半岛，3%位于欧洲的巴尔干半岛，是一个跨越欧亚两大洲的国家，最大的城市伊斯坦布尔就位于欧洲与亚洲交接处。
土耳其大部分领土位于欧亚板块、阿拉伯板块与非洲板块三大板块交汇处的小型大陆板块——安纳托利亚块体。
在土耳其南部，阿拉伯板块如同楔子一样，向北碰撞欧亚板块，在碰撞带形成了土耳其—伊朗高原；西南部的非洲板块向北运动，弱推挤并俯冲到欧亚板块之下。
安纳托利亚块体（微板块）便是在欧亚板块与阿拉伯板块碰撞、非洲板块俯冲的共同作用下分离并向西挤出形成的。
“这里实际是四个板块（包括小型大陆板块）在相互作用和活动。
”李海兵说。
他进一步介绍道，板块汇聚的地方应力更加集中，当应力累积到一定程度，便会发生地震。
而土耳其周边最活跃的发震带就是沿着安纳托利亚块体周缘发育的大小断裂。
从地质构造看，在土耳其境内有两条主干大型走滑断裂带——东安纳托利亚断裂和北安纳托利亚断裂，两条断裂带在土耳其东部地区汇交，新构造运动强烈，是全球最活跃的构造结之一。
从地震危险性分析，土耳其96%的领土位于喜马拉雅—地中海地震带上，历史上地震多发，近25年内就发生了8次7级以上地震。
1999年8月17日在土耳其西部伊兹米特市附近发生的7.4级大地震，位于北安纳托利亚断裂带上，靠近伊斯坦布尔，造成超过1.8万人丧生。
因此，对于土耳其所在的安纳托利亚块体周围断层活动性以及沿断层的地震研究一直是全球地学界关注的热点。
此次土耳其地震的发震断裂就是安纳托利亚块体东缘北东走向的东安纳托利亚断裂带，较大规模地释放了阿拉伯板块和安纳托利亚块体边界处的能量活动。
就此次地震的发震位置与发震断裂来说，不算意外，但在北安纳托利亚断裂过去一个世纪超强活动的背景下，这次突然“跳转”到东为什么是土耳其安纳托利亚断裂上活动，并连续产生两次7级以上大震，着实出人意料。
李海兵说，地震专家此前一直认为更具危险性的断裂是安纳托利亚块体与欧亚板块边界处的北安纳托利亚断裂。
映秀-北川断裂2008年5月12日14时28分，在龙门山发生了8. 0级特大地震。
此次地震不仅在震中区及其附近地区造成灾难性的破坏，而且在四川省和邻近省市大范围造成破坏，其影响更是波及到全国绝大部分地区乃至境外，是新中国建立以来我国大陆发生的破坏性最为严重的地震之一。
汶川大地震发震断裂为龙门山断裂带的中央主断裂－映秀-北川断裂。
1映秀-北川断裂概况1.1地质背景映秀-北川断裂所在的龙门山是青藏高原东缘边界山脉，北起广元，南至天全，长约500 km，宽约30 km，呈北东-南西向展布，北东与大巴山相交，南西被鲜水河断裂相截。
龙门山式构造由一系列大致平行的叠瓦状冲断带构成，具典型的逆冲推覆构造特征，具有前展式发育模式，自西向东发育汉川-茂汉断裂、映秀-北川断裂和彭县一灌县断裂。
由于该地区地质过程仍处于活动状态，变形显著，露头极好，地貌和水系是青藏高原隆升过程的地质纪录，因此龙门山不仅是研究青藏高原与周边盆地动力学(盆原动力学)的典型地区，而且是验证青藏高原是以地壳加厚还是左行挤出来吸收印亚大陆碰撞后印度大陆向北挤入作用的关键部位，同时也是研究青藏高原东缘活动断层和潜在的地震灾害的关键地区。
2映秀-北川断裂特点及影响2.1映秀-北川断裂的断层类型、地表破裂、变形特征及活动方式龙门山映秀-北川断裂属于逆冲一走滑型地震。
结果表明映秀-北川断裂的地表破裂带从映秀向北东延伸达180- 190 km，走向介于NE30°-50°之间，倾向北西，地表平均垂向断距为2.9 m，平均水平断距为3.1 m;地表最大错动量的地点位于北川县擂鼓镇，垂直断错为6.2士0.1 m，水平断错为6.8士0.2 m，逆冲分量与右行走滑分量的比值为3：1-1：1，表明该断裂以逆冲-右行走滑为特点，逆冲运动分量略大于或等于右行走滑运动分量。
根据近南北向的分段断裂可将映秀-北川断层的地表破裂带划分为两个高值区和两个低值区，其中两个高值区分别位于南段的映秀-虹口一带和中北段的擂鼓-北川县城-邓家坝一带。
2017年8月8日四川九寨沟地震成因分析【科普贴】2017年8月8日21时19分四川九寨沟发生7级地震，震源深度为20千米。
这次地震震中位于四川九寨沟县城西南约39千米九寨沟景区西部，该地区历史地震非常活跃。
诱发九寨沟地震的断裂带截止到目前有2个说法，一个是岷江断裂带【这次地震距离岷江断裂带直线距离10多千米左右】，一个是东昆仑山断裂带【宏观来说东昆仑山断裂带是指从青海从阿克拉湖-花石峡镇-玛沁县-玛曲县-迭部县-舟曲和九寨沟交界-陇南市一线一系列断裂带】。
这2条断裂带如下图所示。
下图是这两条断裂带和地震震中的关系。
【红色是岷江断裂带，黑色是东昆仑断裂带，绿色是龙门山断裂带，蓝色圈圈是本次地震震中，为了好区分不同颜色来绘制】从图中可以看到本次地震和龙门山断裂带毫无关系，应该不属于2008年5月12日四川汶川8级地震，当然此次地震距离岷江断裂带特别近，我方认为属于岷江断裂带【另外一个题外话，知道九寨沟里面那些海子，湖是怎么形成的吗？，这些海子，湖原先应该都是河道，历史上因为地震导致堰塞湖产生了九寨沟那么多海子和湖，另外岷江松潘以北的区域也有多个历史地震导致的古堰塞湖，这说明这里历史强震曾经非常频繁】。
本次地震前到目前为止我方统计出来了3个前兆现象；第一个、在7月中旬开始至8月初在电离层监测的图像曾经显示在四川西部-云南西部至台湾一线出现了一个电离层数值异常偏高的区域。
【批注：电离层预测地震在国外例如日本，俄罗斯研究比较多】第二个、本次地震前九寨沟地区及其周边地区地震活动呈现活跃-平静的现象；2013年6月4日九寨沟-平武县交界发生3.4级地震。
2013年6月6日九寨沟-平武县交界发生3.3级地震。
2013年6月7日九寨沟-平武县交界发生3.1级地震。
2013年6月8日九寨沟-平武县交界发生2.9级地震。
2014年1月21日九寨沟发生3.3级地震。
2014年3月13日九寨沟发生3.7级地震。
2015年2月28日九寨沟发生3级地震。
2023年度海南省事业单位考试《公共基础知识》典型题题库（含答案）学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、单选题(25题)1.下列有关我国能源分布的说法正确的是（）。
A.石油资源主要分布在中国西南地区B.天然气主要分布在西部高原C.太阳能主要分布在青藏高原和四川盆地D.煤炭分布西多东少，北富南贫2.下列哪句话没有体现量变与质变的原理？（）A.千里之行，始于足下B.不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海C.读书破万卷，下笔如有神D.长江后浪推前浪，一代新人胜旧人3.下列事件发生于元期的是（）。
A.郑和出使西洋B.西藏成为正式行政区C.发明火药、指南针D.贾思勰创作《齐民要术》4.山西永和——掩藏在晋陕大峡谷深处的一片热土。
天下黄河九十九道弯，最美的是咱永和的乾坤湾。
几年前第一次到访，恰似五月。
霏霏细雨中，顾不上放下行李，我们便沿着山路蜿蜒而上，当站在半山腰的观光平台上____________乾坤湾第一眼时，一下被她的神奇、美丽、壮观震撼了。
黄河自巴颜喀拉山出发，一路逐浪而来，____________，偏偏到永和境内缓了下来，静水深流长达68 公里，最美的乾坤湾等七道“名湾，尽在永和。
依次填入画横线部分最恰当的一项是（）。
A.仰视气吞山河B.仰望悬河泻水C.鸟瞰暗流涌动D.俯瞰奔腾不息5.印象派绘画是西方绘画史上划时代的艺术流派，其影响遍及欧洲，并逐渐传播到世界各地。
下列属于印象派画家的是（）。
A.高更B.达芬奇C.莫奈D.梵高6.《皇舆全览图》是一幅绘有经纬网的全国地图，采用梯形投影法绘制。
地图描绘范围东北到库页岛，东南至台湾，西至伊犁河，北到北海，南至崖州。
此图绘制于（）年间。
A.明洪武B.明永乐C.清康熙D.清乾隆7.廉洁自律是每一位政府工作人员的职业道德，其具体要求不包括（）。
A.不得恶意收取钱财B.不得收取不应得到为收入C.从事不相容的职务D.任职回避8.下列有关计算机VPN的说法不正确的是（）。
SEISMOLOGICAL AND GEOMAGNETICOBSERV ATION AND RESEARCH第42卷 第1期2021年 2月Vol.42 No.1Jan. 2021地震地磁观测与研究doi: 10. 3969/j. issn. 1003-3246. 2021. 01. 0200 引言据中国地震台网测定，2020年4月1日20时23分在四川甘孜州石渠县（33.04°N ，98.92°E ）发生5.6级地震，震源深度10 km 。
截至2020年7月31日，共记录M L 1.0以上余震255次，其中M L 1.0—1.9地震145次，M L 2.0—2.9地震99次，M L 3.0—3.9地震10次，M L 4.0—4.9地震1次，最大为4月1日M L 4.1地震。
与石渠5.6级地震震中最近的断裂是五道梁—长沙贡玛断裂，距离约11 km 。
震源机制显示，该地震为左旋走滑型地震（据中国地震台网中心，CENC ）。
此次石渠5.6级地震震中位于四川、青海和西藏的交界区域，平均海拔约4 600 m ，人口稀少，地震活动较少，为历史弱震区。
本文针对此次石渠5.6级地震，详细介绍了震中地区构造背景、区域历史地震活动特征、震源机制、序列特征及序列各参数计算结果，并分析总结了震前出现的地震活动和地球物理观测等异常，为弱震区中强以上地震的中短期预测积累了震例资料。
1 构造背景和历史地震2020年石渠5.6级地震发生在巴颜喀拉块体内部，位于青藏高原主体地区北部，川2020年4月1日四川石渠5.6级地震总结解孟雨 马亚伟 张小涛 于 晨 岳 冲姚 丽 姚 琪 黎明晓 薛 艳（中国北京100045中国地震台网中心）摘要 系统梳理2020年4月1日四川石渠5.6级地震震前地震活动异常特征、地球物理观测异常以及区域构造情况，结果如下：①地震活动：石渠5.6级地震震中区域属于历史弱震区，震前出现前兆震群，也是其前震活动；②地球物理观测：出现8项异常，其中形变5项，电磁3项，且电磁异常对于该地震具有预测意义；③综合方法：地震发生前，震中附近存在W q 值异常。
零八年大地震历史资料5·12汶川地震，发生于北京时间(UTC+8)2008年5月12日(星期一)14时28分04秒，震中位于中华人民共和国四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县映秀镇与漩口镇交界处。
下面是小编为大家整理的零八年大地震历史资料，希望对大家有帮助。
零八年大地震历史资料之地震经过时间位置5·12汶川地震5·12汶川地震(3)2008年5月12日14时28分04秒，四川省汶川县发生8.0级地震，震中位于四川省汶川县映秀镇与漩口镇交界处，北纬31.01度，东经103.42度。
零八年大地震历史资料之发生原因由于印度洋板块在以每年约15cm的速度向北移动，使得亚欧板块受到压力，并造成青藏高原快速隆升。
又由于受重力影响，青藏高原东面沿龙门山在逐渐下沉，且面临着四川盆地的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累。
最终压力在龙门山北川至映秀地区突然释放。
造成了逆冲、右旋、挤压型断层地震。
四川特大地震发生在地壳脆韧性转换带，震源深度为10～20千米，与地表近，持续时间较长 (约2分钟)，因此破坏性巨大，影响强烈。
震源深度5·12汶川地震是一次浅源地震，震源深度为10～20千米，破坏性巨大。
地震可按照震源深度分为浅源地震，地震发生在60千米以内的称为浅源地震，浅源地震大多分布于岛弧外缘，深海沟内侧和大陆弧状山脉的沿海部分，大多发生在地表以下30千米深度以上的范围内;而中深源地震，最深的可以达到650千米左右，并且形成一个倾斜的地震带——称为本尼奥夫带。
把浅源地震和深源地震在“血缘”上联系在一起的，是板块构造学说这一被称为“地球科学革命”的全球构造理论。
零八年大地震历史资料之灾区范围极重灾区共10个县(市)，分别是：汶川县(震中)、茂县、北川县、安县、平武县、绵竹市、什邡市、都江堰市、彭州市、青川县。
较重灾区共41个县(市、区)，其中：四川省(29个)：理县、江油市、广元市利州区、广元市朝天区、广元市旺苍县、梓潼县、绵阳市游仙区、德阳市旌阳区、小金县、绵阳市涪城区、罗江县、黑水县、崇州市、广元市剑阁县、三台县、阆中市、盐亭县、松潘县、苍溪县、芦山县、中江县、广元市元坝区、大邑县、宝兴县、南江县、广汉市、汉源县、石棉县、九寨沟县。
四川省历史上的8级左右⼤地震四川省位于川滇菱形地块，巴颜喀拉地块，扬⼦淮地块交界处，历史上7级以上的强烈地震⽐较多，根据历史7级或者7级以上地震资料记载四川省7级或者7级以上地震最活跃的断裂带是鲜⽔河断裂带。
下列是我⽅整理的四川省历史上8级左右的⼤地震。
【包括疑似8级左右的地震】1、公元前186年2⽉22⽇在四川⼴元-青川和陕西宁强-略阳和⽢肃康县⽂县交界⼤地震推测震级：7.8级⾄8级之间据史料记载公元前186年2⽉22⽇【汉⾼后⼆年正⽉⼆⼗七】地震，武都道羌道⼭崩，地震⾄⼋⽉乃⽌，压死⼋百六⼗余⼈。
这场⼤地震导致古汉⽔上游陕西宁强县汉王⼭⼀带发⽣极为严重的⼭体崩塌，崩塌堵塞了古汉⽔上游河道形成了巨⼤的堰塞湖，公元前161年堰塞湖湖⽔从堰塞湖南部流出进⼊古潜⽔河道随后流⼊嘉陵江上游河道，最终导致了嘉陵江夺汉⽔河道。
关于这场⼤地震震中位置我⽅认为诱发这场⼤地震的断裂带是龙门⼭断裂带，主要原因是这场⼤地震发⽣在公元前186年，⽽根据现代地质调查发现在龙门⼭断裂带中段-东北段在最近6000年内发⽣过⾄少3次8级左右的特⼤地震。
龙门⼭断裂带中段-东北段第⼀次8级左右特⼤地震是在距今5920年⾄5730年【公元前3902年⾄公元前3712年】发⽣过⼀次8级左右的⼤地震。
龙门⼭断裂带中段-东北段第⼆次8级左右特⼤地震是在距今3300年⾄2300年【公元前1282年⾄公元前282年之间】发⽣过⼀次8级左右的⼤地震。
龙门⼭断裂带中段-东北段第三次8级左右的特⼤地震就是2008年5⽉12⽇四川汶川8级地震。
从龙门⼭断裂带中段-东北段历史8级左右特⼤地震资料可以看到龙门⼭断裂带第⼆次8级左右特⼤地震发⽣时间和公元前186年川⽢陕交界这次⼤地震发⽣时间相隔⾮常近，因此我⽅认为公元前186年川⽢陕交界发⽣的这次⼤地震可能是龙门⼭断裂带诱发的。
2、公元1320年±65年四川省德格县-⽢孜县-⽯渠县交界⼤地震推测震级：7.7级⾄8级之间这场⼤地震是根据现代的地质勘探发现了古代地震遗迹进⽽进⾏研究后得出的。
吴中海. 青藏高原1990年以来的M W ≥6.5强震事件及活动构造体系控震效应[J]. 地震科学进展, 2024, 54(1): 10-24.doi:10.19987/j.dzkxjz.2023-170Wu Z H. The M W ≥6.5 strong earthquake events since 1990 around the Tibetan Plateau and control-earthquake effect of active tectonic system[J]. Progress in Earthquake Sciences, 2024, 54(1): 10-24. doi:10.19987/j.dzkxjz.2023-170学术论文青藏高原1990年以来的M W ≥6.5强震事件及活动构造体系控震效应吴中海1, 2, 3)※1) 中国地质科学院地质力学研究所，北京 1000812) 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室，北京 1000813) 中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心，北京 100081摘要 深入认识青藏高原陆陆碰撞-挤出构造体系作用下的强震活动特点及未来强震活动趋势，对于区域防震减灾具有重要科学意义。
统计分析青藏高原及邻区1900年以来的M ≥6.0强震活动发现，青藏高原自1950年西藏墨脱—察隅8.6级大地震以来正处于新一轮相对缓慢的地震能释放期，但1990年以来的强震发生率和地震释放能显示出逐步增高趋势，并可能预示下一轮地震能快速释放期的临近。
活动构造体系控震分析表明，青藏高原陆陆碰撞-挤出构造体系中的“多层次挤出-旋转活动构造体系”构成了1990年以来新一轮M W ≥6.5强震活动的主要控震构造，尤其是其中的巴颜喀拉挤出构造单元的强震活动最为显著，指示其目前正处于构造活跃状态，而且这一状态可能仍将持续。
综合研究认为，在区域强震活动趋势分析中，充分认识活动构造体系控震效应，将有助于更好地分析判断区域未来强震时空迁移过程及最可能出现的构造部位。
