《地震臨界震級之研究》是依託中國科學技術大學，由陳曉非擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：地震臨界震級之研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳曉非
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
根據前人對地震學和地震地質的觀測證據,結合我們在震源動力學理論研究進展，我們提出了地震臨界震級模型。該模型可以統一、合理地解釋以往獨立的、不同領域的觀測結果，並且可以做出未來能夠被檢驗的推論，展示出了一個合理的物理模型（理論）應該具備的屬性。然而，該模型在許多方面仍需進一步的工作來夯實、並套用。本研究項目擬從震源破裂動力學模擬研究(基於更加符合實際地殼地震構造的介質模型),依賴滑動速率和狀態的斷層滑動準則對破裂動力學過程的影響；震源參數(包括震源動力學參數，Dc,Ts,Td,To等)測定、收集、統計回歸，國內外不同斷裂帶地震活性資料收集、分類、統計回歸，特徵地震資料的收集、分類、統計等理論、觀測多方面研究，來完善地震臨界震級模型。此外，擬以地震臨界震級理論為基礎，探尋更好地地震預警震級預測公式，為防震減災服務。
結題摘要
我們利用動力學方法研究了平面斷層以及非平面斷層的破裂行為以及地面震動輻射特徵。我們研究發現： （1）我們經過大量數值模擬得到在滑移弱化特徵滑移量 ，成核區等效半徑 ，屈服應力降以及應力降幾個參數控制下的全空間破裂相圖。在全空間中，走滑斷層有三種破裂形態分別為超剪下破裂，亞剪下破裂和自停止破裂；而傾滑斷層只有亞剪下破裂和超剪下破裂，只有走滑型斷層在較高初始應力才能產生超剪下破裂。在加入自由表面的影響後，對於走滑斷層而言，所有的亞剪下破裂都演變成了超剪下破裂，說明自由地表對於超剪下破裂的影響是顯著的，只要斷層接觸地表，並且破裂能夠一直向外擴展，那么最終就會發展成超剪下破裂。而對於傾滑斷層，與全空間情況類似，始終沒有超剪下產生。這也解釋了實際觀測中超剪下地震均為走滑地震的觀測事實。 （2）破裂的停止和觸發問題一直是地震學關心的熱點和難點。尤其是對於廣泛存在的階梯斷層來說，這兩個問題被更緊密的聯繫到一起。破裂傳播到發震斷層末端之後,是破裂停止在主斷層，還是會觸發子斷層繼續傳播，不同的情況會大大影響破裂長度，繼而影響地震震級，釋放能量的大小，對生產生活的破壞問題等等。我們設計了三維半空間階梯斷層模型，利用曲線格線有限差分方法開展不同正應力，剪應力，內聚力，摩擦係數等情況下的模擬探討，發現了最大 14km 的拉張型斷層破裂跳躍，遠超過以往認識的 5km 的理論上限距離，與實際地震所觀測到的結果吻合。 （3）對Parkfield地區的重複地震的震源時間函式及其頻譜進行分析的過程中發現這些重複地震可以分為兩組。一組重複地震（G1）具有相對簡單的震源時間函式和光滑的頻譜，而另一組重複地震（G2）其震源時間函式和頻譜都很複雜，而且在頻譜上會有明顯的洞存在。我們利用邊界積分方法通過賦予不同的動力學參數來進行斷層自發動力學破裂的模擬，然後用模擬得到的震源時間函式及其頻譜去擬合觀測到的震源時間函式等的特徵，最終獲得合適的動力學參數。最終我們發現觀測到的重複地震的震源時間函式和頻譜特徵的差異是由於動力學參數不同造成的。G1組中的地震屬於自停止破裂而G2組中的是失穩破裂。 發表論文8篇，培養博士3人，碩士1人。
