袁杰
- 作品数：8 被引量：18H指数：2
- 供职机构：中国地震局地壳应力研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球医药卫生更多>>
- 2008年汶川大地震中北川地区极重震害的物理机制研究被引量：10
- 2018年
- 2008年汶川特大地震中北川地区受灾特别严重,而该地区远离汶川主震震中超过100多千米.尽管汶川地震发生已近10年,但这种不正常现象一直困扰着地学工作者,至今没有给出合理的解答.为此,本文利用有限单元方法模拟汶川地震的主要发震断裂带(即:映秀—北川断层)的自发破裂动力学过程.模型中,几乎平直的映秀—北川断裂带在高川地区发生拐折,形成高川右弯.模拟结果显示,破裂沿着映秀—北川断裂带向东北方向前行,当破裂前端到达高川右弯时,破裂形态发生剧烈变化,破裂传播速度由亚剪切破裂突然转化为超剪切破裂.与断层阶区促进超剪切破裂明显不同的是,这种超剪切破裂形态的转化不需要时间停顿.由于超剪切地震破裂的产生,破裂辐射的地震波发生相长干涉,形成马赫波,地震动被大大放大.计算给出的强地面运动峰值加速度在北川地区不仅数值高,而且高值区分布范围广,造成了北川地区的震害特别严重.模拟结果还表明,若高川右弯不存在(即映秀—北川断层面为平直),则北川地区的断层不会形成超剪切破裂;如果高川右弯附近断层的不连续程度较大,则破裂会被终止;这些情况下,北川地区的震害都没有那么严重.所以,高川右弯的几何形状对于超剪切破裂的形成起着决定性作用,也是造成远离震中的北川地区震害特别严重的主要原因.因此,分析发震断层几何对于研究震源动力学过程及震害评估等有着非常重要的科学意义和实际应用价值.
- 朱守彪袁杰
- 关键词：汶川地震地震灾害
- 青海玉树地震(M_s=7.1)产生超剪切破裂过程的动力学机制研究被引量：13
- 2017年
- 由于2010年玉树地震(Ms=7.1)产生了超剪切地震破裂,所以地震灾害特别严重.国内外地球科学家对该地震产生超剪切破裂过程的物理机制一直非常关注,但至今没有给出满意的解答.为此,文中根据玉树地震发震断层的实际几何构建有限单元数值模型,模型中的断层由2个断层段构成,它们之间有约10°的夹角,形成断层拐折.模拟结果表明,玉树地震的破裂由2个子事件组成;当破裂在震源所在的断层上成核后,先在第一个断层段上传播,其速度为亚剪切波速度;当破裂一旦越过断层拐折,在第二个断层段上传播时,破裂速度就立即转变为超剪切波速度.计算结果显示,当断层发生超剪切破裂时,断层上的位错幅度、破裂产生的地震波速度及加速度都会显著增大,从而造成地震灾害大大增加,这很可能是玉树地震的震害特别严重的重要原因.从模拟实验中还看到,若是模型中的断层没有发生拐折,在模型的其他参数都保持不变的情况下,破裂速度不会发生变化.但是,若初始应力场的方位与断层之间的夹角发生变化,这时断裂系统中尽管存在断层拐折,也不是一定能产生超剪切破裂.只有当初始应力方位与断层之间的夹角以及断层走向变化的偏角二者之间的关系恰到好处时,断层拐折才有可能促使断层破裂由亚剪切转化为超剪切破裂.所以,玉树地震之所以能产生超剪切地震破裂,恰恰是发震断层几何与初始应力场方位之间的关系达到某种"最佳状态"的结果.这也可能是天然地震中超剪切破裂事件稀少的原因之一.因此,研究超剪切地震破裂过程的动力学机制,对于深入研究地震震源过程、地震灾害评估等有着非常重要的科学意义.
- 朱守彪袁杰缪淼
- 关键词：地震灾害玉树地震
- 2008年汶川大地震单侧破裂过程的动力学机制研究
- <正>2008年汶川大地震的破裂过程极其发杂,破裂首先在位于映秀-北川断裂带上的震源处起始,在最先的开始阶段,表现为双侧的破裂形式,在东北及西南的两个方向同时产生破裂,但向西南方向的破裂很快就终止。在断层的东北方向,破裂...
- 朱守彪袁杰
- 关键词：汶川大地震动力学机制
- 文献传递
- 断层阶区对震源破裂传播过程的控制作用研究
- <正>地震断裂带通常是由一系列几何形态复杂、空间上不连续的断层段所组成。断裂带中,若2条断层走向平行、中间有一定的间距,这样的走滑断层系统称为断层阶区(stepover)[1]。断层阶区对地震破裂有重要影响:一方面,断层...
- 袁杰朱守彪
- 文献传递
- 断层自发破裂动力学过程的有限单元法模拟研究
- 朱守彪袁杰
- 断层阶区对震源破裂传播过程的控制作用研究
- 本文利用不连续变形体接触力学的动态有限单元方法，模拟断层阶区对地震破裂传播的控制作用。通过改变断层周边初始应力场、断层面上的摩擦本构关系以及断层阶区的间距大小来分析各个因素对破裂传播的影响，并定量分析产生这些影响的力学机...
- 袁杰朱守彪
- 关键词：地震学震源破裂
- 文献传递
- 断层自发破裂动力过程的有限单元法模拟研究
- <正>地震是岩石的粘滑摩擦失稳过程,大多数构造地震起因于原有断层(或板块边界)的突然滑动,而很少是突然产生新的剪切破裂(或断层)。由于地震时断层破裂空间尺度巨大并且在无法直接探测的地下深处,数值模拟地震的发生过程对于认识...
- 袁杰朱守彪
- 文献传递
- 断层自发破裂动力学过程的有限单元法模拟研究
- 袁杰
