逆冲型地震强地面运动特性的研究——以1999年台湾集集地震和2008年汶川地震为例

2015-04-01 05:25
地震科学进展 2015年8期

黄 蓓

(中国地震局地质研究所,北京100029)

展系数。发现这些不同类型地震的时空分布均存在这3个阶段。不同的是,它们的扩展系数有很大差别。注水地震和水库地震扩散系数很小,中强地震余震扩展系数较小,而强天然地震的扩展系数较大。

(5)深入剖析紫坪铺水库蓄水后的地震扩展过程,计算了与4次水位抬升伴随的地震范围扩大的扩展系数。4次水位升高均伴随瞬时扩展、抛物线型扩展和收缩过程。此外,发现其扩展系数逐次提高,其中2007首次峰值和2008二次峰值引起扩展系数突升为158m2/s。探讨了引起扩展系数增大的可能原因。由此推测,根据扩展系数的演化可以判断断层协同化程度。

本文在上述研究的基础上,提出了可以利用地震的时空分布提取注水地震和水库地震的扩散系数,也可以利用这个方法计算天然地震的扩展系数。从扩展系数的差异中可以发现地震的不同成因,这个结果有助于分析地震类型。通过对紫坪铺水库地震扩展系数的演化过程的分析,揭示了汶川地震前地震活动经历了以孔隙压力扩散为主转变为以断层段相互作用和连结为主的过程,反映了紫坪铺水库在汶川地震孕育过程中各个阶段的不同行为与作用机理。

关键词水库诱发地震;库仑应力;孔隙压力;孔隙压力扩散系数;紫坪铺水库;汶川地震

中图分类号:P315.2;

文献标识码:A;

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2015.08.011

(作者电子信箱,刘远征:liuyuanzheng@ncwu.edu.cn)

逆冲型地震强地面运动特性的研究——以1999年台湾集集地震和2008年汶川地震为例

黄 蓓

(中国地震局地质研究所,北京100029)

相对于走滑型和正断型地震,逆冲型地震具有更强的地表作用,相应的潜在地震灾害也严重得多。具有极大破坏性的逆冲型大地震一般发生于大洋板块的俯冲边界或大陆碰撞边界,而罕见于陆内构造环境。作为特例,1999年台湾集集7.6级地震和2008年四川汶川8.0级地震均发生于陆内逆断层上。其中,汶川地震发生在高倾角的铲形逆断层上,是更加特殊的震例。由于地震规模巨大,震区人口密集,这两次地震都造成了严重的地震灾害和大量人员伤亡。以往研究表明,地震造成的大部分直接和间接灾害都与地表强烈的强地震动密切相关,特别是近断层的近场强地震动是造成建筑和工程结构破坏的重要因素,也是造成人员伤亡和经济损失的最重要因素,因而,研究和认识逆冲型地震近场强地震动的影响因素是减轻地震灾害的重要方面。近20多年来,中国大陆和台湾地区的强震动观测台网发展迅速,因而1999年集集地震和2008年汶川地震的强震动过程得以详细的记录。这些强震动数据十分宝贵,为研究和对比逆断层震害分布机制提供了契机。

本研究对1999集集地震和2008汶川地震的地震灾害进行了对比分析,总结了两次地震灾害和强震动数据的分布特点。为准确量化分析强地震动分布与震源构造的关系,本研究系统总结了近断层加速度记录校正的发展历程和方法,详细介绍了积分校正方法,对近场强震