地震重复间隔及震时位移与无震位移比值的试验研究.PDF

维普资讯 地 震 l989年 2 月 EARTl{QU^KE 地震重复间隔及震时位移与 无震位移 比值的实验研究 马 瑾 许 秀 琴 (国家地震 地蹰研宄衙) 摘 要 了解地区地震重复间隔对地震区如与地震预报均十分重要 鉴于在 自然条件下研究地：匿 重复间隔的艰巨性，本文利用实验方法探讨影响粘精事件重复时间间隔的因素。 实验表明， 粘滑事件在一定条件下具有准周期性 。岩性、咂压和应变速率不同，事件的周期不同。高目 压下周期长。应变速率对粘滑事件周期的影响较复杂 在 lOOMla围压下，位移速率变化 ，每次 事件的位移置不变。在 300MPa目压下 ，由于位移速率减慢 ，每次事件 的位移置增大。 定义一个事件过程中震时位移量和无震位移量之和为全过程总位移置，并且定义 为震 时位移量与总位移量之比值。实验表明，每次粘滑事件中存在无震位移量。散密岩石的 值 比硫松岩石的太 ；同种岩石高围压下 值比低围压下小 ；断面 上随着牯滑次数增多 ， 值变大 值的变化范围为 0．1--D．5。 很少有人认为多数地震是周期性重复发生的，但是却有很多人讨论地震复发间隔l可 题_】 。‘使用地震复发间隔一词：迥避 了回答地震是否有周期的问题。人们利用地质方 法、地貌方法 ，如阶地年龄 ，断层陡坎、挖淘等方法对 占地震进行研究 ，得到不同地区实际 地震重复问题。这些方法揭示了很多事实，是十分宝贵的。但是要取得这些资料很不容易， 开挖费用昂贵，找合适的开挖地点、正确判断年龄均需付出巨大的劳动。因此，在很 多条 件下人们利用 区域断层位移速率和某震级地震 的震时位移量求 出菜级地震的平均重复间 隔。例如 ， 日本 内陆周一断层上发生 7级以上地震的平均 间隔为几百至一千年 ，美国西 部帕克菲尔德地 区 6级左右地震的平均间隔为 22-年 。 实际地震复发间隔往往与平 均 间隔偏离很大 。从地震发生 的粘滑模式 出发分析 ，一条断层在一定时间段 内周期性发震 的前题是发震条件不变 。因此 ，通过粘滑实验 ，分析断层上准周期性地发生粘滑事件 的原 西、引起误差的因素 、可预测的根据 ，将对我们理解和预测特定地区地震重复间隔有所帮 助 。本文将基于一些实验结果讨论地震复发间隔问题。 一 些基 本 分 析 假定断层上的位移均由震时位移 B}起 ，这时，断层上一点的地震平均重复时间间 隔 】_可 由断层长期平均位移速率 求 出 r 一 ． 维普资讯 ：期 马 瑾等：地壁重复间隔砭震耐虚移 与j巳震位移比值的实验研究 11 考虑到断层上存在非震位移量 D。，此时，上式变为 一 ， 其 中 一 旦 一 ． D + D D D，是一个事件全过程 中的总位移量 ，a为一个事件 申震时位移和总位移量之 比。而 D 一 鹄 ， “ 其 中 为参与错动的断层面积 ， 为介质 的剪切模量 ，地震矩 Mo是一个与断层上应力降 有关的量 ，即与发震 的应力上