《淺源大地震複雜斷層系統的動力學破裂傳播的研究》是依託北京大學，由張海明擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：淺源大地震複雜斷層系統的動力學破裂傳播的研究
- 項目負責人：張海明
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
破壞性的淺源大地震的震源過程往往呈現複雜的特徵。斷層系統本身的幾何複雜性，以及地表與斷層之間的耦合效應是造成這些複雜特徵的重要來源。因此，細緻地研究這些因素對破裂的動力學傳播過程的影響，對於深化關於震源過程的認識具有十分重要的意義。本課題擬在前期工作積累的基礎之上，進一步發展適於求解淺源大地震的複雜斷層系統動力學破裂傳播問題的邊界積分方程方法，這其中精確地包含了地表與斷層之間的複雜耦合效應。計畫在新發展的方法基礎上，通過震源動力學模擬，著重研究各種幾何和物理因素（特別是與斷層幾何形狀和地表有關的幾何因素）對於斷層破裂行為的影響；並以龍門山斷裂帶為例構建模型，結合目前已發表的相關研究成果，深入研究2008年汶川大地震的動力學破裂過程，以期增進對於震源複雜性中斷層本身幾何特徵影響和地表作用的認識，並增進對川西地區現存斷層系統可能導致的地震特徵的了解。
結題摘要
斷層幾何特徵的複雜性是破壞性淺源大地震震源過程複雜性的重要來源之一。本研究在前期有關運用邊界積分方程方法研究震源動力學破裂過程研究的基礎上，利用基於Cagniard-de Hoop方法求解的時間域Green函式及其空間導數，結合三角形的離散化方案，發展出一種能夠精確計算半無限空間中複雜斷層系統上震源動力學破裂傳播過程的邊界積分方程。開展了與此有關的如下幾方面研究：1 導出各種場源空間組合的半空間時間域Green的一階和二階空間導數，結合三角形單元的離散化方案，據此建構了適於計算複雜斷層系統破裂過程的邊界積分方程；2 詳細研究了半空間Green函式有關Rayleigh波的問題，發展了一種的漸近方法研究Rayleigh函式及其與Rayleigh波產生的關係；3 運用發展的邊界方程方法，基於對破裂過程的大量計算，獲得了參數空間上破裂行為的相圖，通過比較研究了發現對於斷層與地表直接相交的情況，只要斷層長度足夠、破裂能夠自發傳播，在走滑破裂中一定能出現超剪下破裂；4 研究速率-狀態相關的摩擦定律本構參數對自發破裂行為的影響，發現滑動速率的時空分布不僅與a, b的差值有關，與各自的具體取值有關；5 發展了一種基於地表變形直接推算地震斷層破裂深度的簡便易行的方法，用於確定實際動力學模擬中斷層的幾何形態；6 研究了複雜斷層系統切斷Moho面的力學機制，結果顯示Moho錯斷可由深埋斷層的非震滑動產生，幅度由斷層摩擦性質和下地殼粘度決定；7 以1999年台灣集集地震為例，研究了震後地表變形的力學機制，數值計算的結果支持粘性鬆弛機制。
