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背景应力场差应力约束研究 -以Landers地震和Hecter Mine地震为例

批准号:
41874045
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郝平
学科分类:
地震学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
吕晓健、米素婷、陈丹、张伟恒

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
本项目是以1992年Landers7.4级地震和1999年Hecter Mine7.1级地震为例,利用主震引起的应力变化和主震前后应力场对背景应力场差应力進行约束研究。目标是利用这两次地震研究程度高、数据丰富质量高的优势,建立一套完整、可靠、成熟的差应力约束方法。经过两年多的预研究,我们已经得到了1992年Landers7.4级地震背景应力场差应力初步约束结果。差应力约束结果,加上常规应力场反演参数,就能计算出不同断层面上绝对剪应力大小,而剪应力是断层上地震发生的直接动力源,这在应力场强度研究问题上是前進了一步。
英文摘要
Taking the 1992 M=7.4 Landers earthquake and the 1999 M=7.1 Hecter Mine earthquake as examples in this project,we will constrain the differential stress of background stress field from stress changes due to main shock and stress fields before and after main shock.The goal is to establish a complete, reliable and mature constraint method for differential stress by taking advantages of the high degree of seismic research and high data quality in these two earthquakes. After more than two years of pre-research, we have obtained the preliminary differential stress of background stress field for the 1992 M=7.4 Landers earthquake. From differential stress together with the stress field parameters by conventional inversion, we can give the absolute magnitude of shear stress on different fault planes. The shear stress is the direct power source for earthquakes on the fault plane. This is a real progress in the study of the strength of stress field.
背景应力场差应力的约束,也就是绝对应力水平的估计,是地震学以至地学的一个基本问题,也是一个一直没有解决的难点。早在2007年就有前人提出,利用主震引起的应力变化和主震前后应力场来约束差应力,但因其约束方法结果不稳定且不唯一,故该方法一直没有被广泛应用,这其实是数据不确定性(误差)对差应力约束结果的影响,这个关键的科学问题没有解决造成的。.本项目是以1992年Landers7.4级地震和1999年Hecter Mine7.1级地震为例,利用这两次地震研究程度高、数据丰富质量高的优势,系统研究数据不确定性(误差)对差应力约束结果的影响,建立一套完整、可靠、成熟的差应力约束方法。.本项目经过四年的研究发现,由于数据的不确定性(主要是震源机制解不确定性和发震节面的难确定性),利用主震引起的应力变化和主震前后应力场来约束差应力,这种方法得到的原始约束结果与真实差应力存在系统偏差,原始约束值不能反映真实的差应力水平。不同分析地点数据不确定性对差应力约束结果影响也不同,不同分析点在差应力约束上有优劣性,但原始约束值和真实差应力普遍存在两段线性关系:上升段和水平段,上升段对差应力有约束能力,水平段对差应力没有约束能力。利用上升段的线性关系对原始差应力约束值调整,得到的调整约束值在一定区间消除了与真实差应力的系统偏差。我们采用SSratio、Tval、 λ等三个客观评价参数来挑选分析点,得到Landers地震和Hecter Mine地震背景应力场差应力的最佳约束结果分别是-12.2±2.6MPa和-11.5±4.4MPa。该研究项目完成了当初的研究目标,建立了一套完整、可靠、成熟的差应力约束方法。.直接反演大地震的背景应力场的绝对大小,是一项非常艰难但又非常重要的研究工作,Landers地震在这方面给出了一个成功的案例。
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