近场地震学 百科内容来自于: 百度百科

研究主题

传统的地震学是从地震远场效应来研究震源情况和地球介质性质的。这里有两个简便之处,一是震源可近似地视为点源;二是可以对震相分别进行研究。但这样做是以丢掉许多近场高频信息为代价的。当地震学为工程服务的时候,这种对近场效应的忽视就不能容许了,因为工程上所感兴趣的地域恰恰是逼近震源一、二百公里的范围之内。强震观测工作就是针对这个范围进行的。由于工程上的需要和强震观测工作的促进,在20世纪60年代关于地震近场效应的研究日益发展,这个学科分支逐渐以“近场地震学”或“强震地震学”见于文献。它研究的主题是近场地面运动和震源机制的关系。 根据目前的了解,浅源构造地震的发生是由于地壳岩石在弹性应变积累到一定程度时,突然破裂并由点及面以波速量级的速度扩展,导致应变陡然释放,破裂面两侧相对错动,同时发射出地震波。位错理论就是这一过程的数学模拟。位错应该是空间和时间的函数(称为震源函数)。位错理论在震源模式和近场地面运动之间建立了数学联系,使人们可以进一步研究两者之间的定量关系。位错模式是震源机制的运动学模式。更进一步还有动力学模式。通常假定在破裂面上,由于粘性或脆性破裂,初始的剪应力突然下降到摩擦力;这相当于在破裂面上施加一定的有效应力(称为应力降),引起破裂面两侧相对滑动。近场地震学就是根据这两个一般性震源模式,进行两方面的研究:第一,建立能够解释高频地面运动观测资料的震源模式并测定其参数;第二,从震源机制预测近场地面运动。

研究特点

近年来近场地震学最重要的进展之一是从观测和理论两方面证明了震源破裂过程的复杂性。破裂面上应力降的分布很不均匀,高应力降一般只发生在面积很小的区域内,这些小区域为大面积的低应力降区域所包围。这种复杂性是由断层面的几何不规则性和破裂强度或构造应力沿破裂面的非均匀分布所造成。它引起破裂波前的变速运动,并由此发射出高频地震波。这一认识导致一系列研究,包括:确定性的和随机的非均匀震源模式,高、低应力降区域大小之比,近源加速度与速度的上界,高频地面运动复杂性的解释,以及高频地面运动的过程和峰值的预测。
近场地面运动的另一重要特征是它的方向性,即在断层破裂传播方向上地面运动显著增强。这个辐射能量的聚焦效应发生在一个狭窄区带内,地面运动增强程度主要取决于破裂传播速度。沿破裂长度的平均破裂速度一般小于剪切波速,但在破裂面某些部位可能接近压缩波速。此外,发震断层的类型对近场地面运动也有影响。例如,逆断层产生的加速度峰值一般大于正断层所产生的加速度峰值。
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- 来自原声例句
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