基于库仑应力计算和依赖速率与状态摩擦反应的余震预测敏感性研究

  • 格式:pdf
  • 大小:823.15 KB
  • 文档页数:15

tr h 1 9 ,9 4 提 出 了一 个模 型 ,通 过 依 ei ( 9 2 1 9 ) c 赖 于速率 和状 态 的摩 擦定 律 ,来 构建 无 限地 震 成核介 质体模 型 ,模拟 由应力 变化 引起 的
地 震活 动速率 变化 。这一模 型 已经被 从理论 上 论 证 ( o eg 2 0 a 及 其 内 的参 考 文 G mb r , 0 5 ,
引 言
地震 活动 的空 间演化通 常是 根据 同震 和 震后 地震应 力 的变化 来模拟 的 。模 拟应 力扰
动是 为 了模 拟 断层间 的相互作 用 和地震 触发
( a rs 1 9 ; n n c o, 0 1 F e d, H r i , 9 8 Ki g a d Co c 2 0 ; r e
对地 震发 生速率 计算 中的影 响 ;其 次 ,我们从 物理 上和 统计 上论证 了模 型各参 数 间均存 在 强相关 。我们 讨论 了这 种 相 关 性 并 强调 指 出,参考 地 震 活动 速 率 、应 力 加 载速 率和 Aa 这 些模 型参数 的估计 与模 拟再 现观 测 到余 震 序 列 密切 相 关。 我们 推 导 出的解 析关 值
强 地震 后地震 活动 速率 变化有 关 。但 是 ,这 些 研究 也显 示 ,为了模拟 地震 活动 的空 间演 化 ,必 须 考虑 断层 的本构 特 性 。为 此 ,D e i -
测地 震 活 动 速 率 2 0 ; d ta , 0 5 ; To a a d S en, 0 3 To a e l 2 0 )
的、基 于物理 的方 法而提 出的 ,用 它可 以预
2 0 ; tay e a , 0 5 , 其 内 的参 考 文 0 5 Se c t l 2 0 a 及
献 ) 数 篇 文 章 ( ti ,1 9 ;To a n 。 Sen 9 9 d a d
S e ,0 3 已经 指 出 ,库 仑 应 力 变 化 与 中 ti 2 0 ) n
2 8 第5 0 年 期 0
世 界 地 震 译

基 于 库仑 应 力计 算 和依 赖 速 率 与 状 态 摩 擦 反应 的余 震预 测敏 感性 研 究
M . c o F. t li S Co c Ca a l .H a n l B. i z Ene c su
A. . mb r i J W o s n r M Lo a d . e e s
摘 要 利用 D eei (9 4 提 出的 物理 模 型模 拟 应力 的变 化 而 引起 的地 震 活 动 时 i r h 1 9) t c
空演 化过程 。通过 依赖 于速 率和状 态 的摩擦定 律 ,将其 应用 于无 限地震 成核 点群 。模拟
结果 显示 ,地 震 活动速 率变 化取决 于应 力扰 动 的幅度 、断层 的基本 物理 特性 ( 用参 数 A
表 示) 、应 力加 载速 率和研 究 区的参考地 震 活动速 率 。为 了使 该模 型具 有 一定 的预 报性 ,
我们 着重研 究 了物理模 型 的参数和 参 数 间的相关 关 系对 模拟 结果 的影 响。 首先 ,我们讨
论 了参考地 震 活动速 率 的不 同定义 ,并 以美 国 19 92年 的兰 德 斯地 震 序 列为 例 ,说 明其
的变化 ( rb c ,0 4 G mb r ,0 5 ) Had ek 2 0 ; o eg 2 0 b 。
本文 中 ,我们将 会从侧 面讨论根 据地震
活动速率变 化计算余 震概率 的问题 ,因 为虽 然 本文研究 的重点是 计算 同震应力 扰动 引起 的地震 活动速率变 化 ,但 至少在 与时间有关 的泊松 过程 中它 们是密切 相关 的 。这里 ,我
域 ( d t l 1 9 , 0 5 Grs , 0 1 T — To ae a , 9 8 2 0 ; o s 2 0 ; o
d n ti , 0 3 C tl ta , 0 8 等 a a d Sen 2 0 ; aal e l 2 0 , i
等) 。
根 据 Di ei e r h的模 型 ,地 震 活 动 速 率 t c 变化依 赖 于应 力 扰动 的幅度 、断层 的基本 物 理 特性 ( 本文 中用参 数 A 表示 , 中 A 是 速 其 率 和状 态公 式 中控制摩擦 系 数直接 影响 的本 构 参数 , 是有 效 正应 力 ) 、应 力 加 载速 率 和 研究 区的参考 地震 活动速 率 。 D eeih 1 9 ) 型是 被作 为 一种 可 靠 itr ( 9 4 模 c
系证 明了这 些模 型参 数对于 与大森 定律 相 当的余震 衰减 律 的意义 ,模 型参数决 定 了大森
定律 中时间常数 C 值和 常数 因子 K,并表 示 P值≤ 1 0。论 文最 后讨 论 了以准 实 时预测 . 为 目标 的约束模 型参 数 的最 优策 略 。 献) ,而且 被广 泛 地 应用 到 了不 同 的构 造 区
它还 被看 作是某 些方 法 的关 键组 成部 分 ,这 些方 法可 用来估 计特定 断层 上 由以前 在附 近
发生 过 的大震产 生 的同震应 力变 化 引起 的大
震 发 生 概 率 的 变 化 ( ti ta ,1 9 ; S e e l 9 7 n
2 6






P ro s t l 2 0 ) as n , 0 0 。对 于后 一 种应 用 目前 ea
还 有争 【 ,因 为在科 学界 确实存 在不 同的意 义
见 ,他们 怀疑是 否真 的能实现 :通过计 算一
1 方 法 分 析
在 这一部 分 ,我们 首先 总结 了用于计 算 库仑 应力变 化和预 测地震 活动速率 变化 的方
法 ,主要 目的是指 出必须 对一些 最重要 的物
个断层 群体模 型 中的应 力转移 和把它们 用到 单个断 层概率模 型 中 ,就可 以估计大震 概率