地震超剪切破裂研究现状
地震预测研究的现状与进展
地震预测研究的现状与进展地震是一种无法预见的自然灾害，它给人类带来了巨大的损失和影响。
因此，人们对地震的预测和研究非常重视，这也引发了人们对地震预测研究的现状与进展的关注。
一、地震预测基础地震预测是众多科学领域的交叉研究，需要涉及地质学、地球物理学、气象学、物理学、化学等多个学科领域。
在这些学科方面，地震预测的基础主要包括以下几点：1.地震的成因机理地震的成因机理是地震预测研究的基础，它涉及地球内部物理和化学过程和物质构造变化等方面。
只有深刻理解地震的成因机理，才能更好地预测地震。
2.地震观测手段地震预测的关键是地震的观测和监测，它需要用到地震仪、地震监测站、卫星遥感等一系列机器设备和技术手段的支持。
这些手段的发展和使用，对于地震预测的精度和准确性起着决定性的作用。
3.数据分析与处理地震预测需要对大量的地震监测数据进行处理和分析，包括地震波形数据、重力场、地电场、电磁辐射等方面的数据。
通过对这些数据的处理和分析，可以识别地震前兆信号，为地震预测提供依据。
二、目前的地震预测方法目前，地震预测主要包括下面几种方法：1.基于历史记录的预测这种方法是通过对历史上地震频率和时间间隔的观察，预测未来地震的可能时间和强度。
但是，这种方法只是一种概率性预测，其预报准确率较低。
2.基于地震前兆的预测地震前兆包括地震前的地形变化、水位变化、低频振动等现象，这些现象表明地震即将发生。
基于这些前兆现象的监测和预测，能够提高地震预报的准确性。
但是，地震前兆监测和预测的科学性和实用性也存在争议。
3.基于地震模型的预测地震模型是基于地球物理学、地球力学、地球化学等学科的研究，建立的地震发生机制和地震活动性预测模型。
通过模型预测未来地震的时间、地点和震级，并为防灾减灾提供技术支持。
三、地震预测研究的未来尽管地震预测的科学性仍存在较大争议，但这已经不能阻止人们对其进行研究和探索的步伐。
未来地震预测的研究将注重以下几个方面：1.新技术的研究地震预测主要依靠现代监测技术和现代信息处理技术，这都需要不断的技术革新和发展。
地震工程的研究现状和发展趋势
ｌ 地 震 工 程 发 展 现 状
对于复杂庞大而粗糙 的土木工程， 尤其是涉及结构的非线性 ， 没有现成 的理论、 方法和直接可用的验 。 ２发展趋势
地震工程研究于２ ０ 世纪 ２ ０ 年代纳入现代技术科学范畴，
其发展大体经 历了 ２个阶段 。第 ｌ 阶段（ ２ ０世纪 ２ Ｏ～ ３ Ｏ年
失。 在 二 十 世 纪 内震 级 等 于 或 大 于 ８的 强地 震 已经 发 生 １ Ｏ次 供 了技 术 基础 ，成 为 编 制 大 震 应 急 予案 和 防 震减 灾 规划 的依 之多， 其 中发 生 在人 烟 稠 密 地 方 的地 震 损 失 更加 惨 重 ， 如２ ０ ０ ８ 据 。动力时程 分析 己属主流 ，结构和构件的非线性性态 的模 年 ５月 ｌ ２日的 汶 川 大 地 震 。所 以必 须 大 力 进 行 地 震预 报 与 拟 成 为 最 主要 的关 键 科 学 问题 之 一 ， 这 一 阶段 可 称 之 为“ 动 力
静力抗震实验提供 了结构构件 的本构关系 ，计算机技术的迅 速发展使弹性体振动分析的成熟理论在结构地震反应分析中
２ ． １ 运用 高新信 息技术 信息技术在防震减灾工作在单体工程、 社区、 城市和区域
框筒结构剪力滞后研究现状与思考
框筒结构剪力滞后研究现状与思考框筒结构是一种常见的建筑结构形式，具有较高的承载能力和结构稳定性。
然而，在地震或其他动力荷载作用下，框筒结构容易产生剪力滞后现象，导致结构损伤甚至倒塌。
因此，对框筒结构剪力滞后问题进行深入研究具有重要意义。
本文将概述框筒结构剪力滞后的研究现状，并提出一些思考和展望。
框筒结构剪力滞后是指在外力作用下，框筒结构的剪力传递过程中出现的滞后现象。
这种现象主要是由于框筒结构的周期性变化和相互作用引起的。
国内外学者对框筒结构剪力滞后问题进行了广泛研究，并提出了一系列计算模型和数值模拟方法。
目前，框筒结构剪力滞后的研究主要集中在理论模型建立和数值模拟分析两个方面。
理论模型主要从宏观角度出发，基于能量守恒原理和力学平衡条件，采用数学方法描述剪力滞后现象。
数值模拟方法则通过有限元分析、有限差分等方法对框筒结构的动力响应进行模拟，进一步分析剪力滞后现象。
虽然已有研究表明框筒结构剪力滞后现象的存在和影响，但在实际工程应用中仍存在许多问题。
现有模型和算法主要针对特定类型的框筒结构，普适性有待提高；框筒结构剪力滞后现象受多种因素影响，如结构形式、材料性质、荷载条件等，如何全面考虑这些因素并建立精确模型是一个挑战；如何将现有研究成果应用于实际工程中，提高框筒结构的抗震性能和可靠性，也是亟待解决的问题。
完善现有模型：在理论模型方面，需要进一步完善和修正现有模型，提高其普适性和精确性。
例如，可以考虑引入非线性因素，如材料非线性、几何非线性等，以更准确地描述框筒结构的剪力滞后现象。
发展高效算法：在数值模拟方面，需要发展更为高效和可靠的计算算法，以提高模拟的效率和精度。
例如，可以采用高阶有限元方法、时域有限差分方法等先进的数值计算方法，以满足实际工程中对计算效率和精度的要求。
实验验证：开展相关实验，对理论模型和数值模拟结果进行验证，以便更好地将研究成果应用于实际工程中。
可以通过制作缩尺模型、振动台实验等方式，对不同类型和规模的框筒结构进行测试和分析，以检验模型的准确性和有效性。
地质灾害国内外研究现状浅析
地质灾害国内外研究现状浅析地质灾害是指由于自然地质作用或人类活动引起的地质环境恶化，导致人类生命财产损失、生态破坏等一系列不良后果的现象。
随着全球气候变化和人类工程活动的不断加剧，地质灾害的发生越来越频繁，因此对地质灾害的研究也变得越来越重要。
本文将对地质灾害的国内外研究现状进行浅析，旨在探讨当前研究的主要问题、研究方法和未来发展趋势。
自20世纪以来，地质灾害研究得到了广泛。
国内外学者针对不同类型的地质灾害进行了大量研究，涉及范围广泛，研究方法多样，取得了一系列重要成果。
例如，国内外学者通过对地震、滑坡、泥石流等常见地质灾害的形成机制、影响因素和预测方法等方面进行研究，提出了许多具有实际应用价值的理论和观点。
各国政府也加大了对地质灾害防治的投入，制定了相应的政策和措施，以提高地质灾害防治的能力和水平。
尽管地质灾害研究已经取得了显著进展，但仍存在一些主要问题亟待解决。
地质环境变化复杂，影响地质灾害发生的因素众多，如何准确识别和控制这些因素是地质灾害研究的重要问题。
不同类型地质灾害的预测难度较大，精度有待提高。
现有的地质灾害防治措施主要以经验为主，缺乏系统性和科学性，如何实现防治措施的优化和提升也是当前研究的热点问题。
针对以上问题，本文提出以下解决方案和建议：加强基础研究。
深入探究地质环境变化规律，研究地质灾害发生的机理和影响因素，为准确识别和控制地质灾害提供理论支持。
强化技术应用。
积极引入先进的地球科学技术手段，如地理信息系统、遥感技术等，提高地质灾害预测的精度和效率。
完善政策法规。
制定更加科学完善的地质灾害防治政策，加大政府投入力度，提高防治水平。
同时，加强法制建设，依法追究相关责任人的法律责任。
提升公众意识。
通过广泛宣传和教育，提高公众对地质灾害的认识和防范意识，加强社会力量的参与和支持。
本文对地质灾害的国内外研究现状进行了浅析，总结了当前研究的主要问题和解决方案。
地质灾害研究具有重要的现实意义和必要性，通过对地质灾害的形成机制、预测方法和防治措施的研究，可以有效地减少地质灾害对人类生命财产和生态环境造成的损失。
我国地震科学技术发展现状与前景1
我国地震科学技术发展现状与前景1我国地震科学技术发展现状与前景1000一、引言邢台地震30多年了，经过中国地震科技工作者不懈的努力，我国的地震预测研究在观测、实验、理论等方面开展了大量的工作，通过对大地震震例研究，提出了以前兆分析为基础的预报新思路，并对一些特定类型的地震，做出了若干成功的预测预报，在地震预测预报方面居国际领先地位。
但是，近40年的实践无情地证明，科学进展与地震实现预报的科学目标之间还存在着巨大的差距。
最严峻的现实是：80年代末以来的最近10多年中世界各地发生的一系列灾难性地震，几乎都是在毫无预报的情况下发生的。
如1988年12月7日前苏联亚美尼亚7.1级地震，其死亡人数达2.5万人，1990年6月21日伊朗鲁德巴尔7.6级大震死亡人数高达4万人，1993年9月30日印度德干高原的拉土耳6.5级地震也造成上万人死亡。
尤其是1994年1月17日美国洛杉矶的北岭6.6级和1995年1月17日日本阪神7.1级地震，发生在科学技术和经济水平都是一流的两个地震预报研究大国，不但震前未有预报，而且造成人员伤亡（其中阪神地震的死亡人数超过6000人）和巨额经济损失（分别达200亿美元和1000亿美元）令国际社会震惊。
另外，在一些预测要有强震发生而进行强化乃至应急的监测预报研究的地区，如预计20世纪70年代末就有可能发震的日本东海8级大震危险区，以及认为在1988年前后（正负3年）具有百分之九十五发震概率的美国帕克菲尔德6级地震危险区等，科学家所预测的地震都迟迟没有发生。
在德国和土耳其20世纪80年代联合举办的北安纳托利亚地震预报实验场，1999年8月17日也在震前没有预报的情况下，发生土耳其伊兹米特7.8级大地震，造成1万7千多人死亡和120亿美元的经济损失。
我国的情况与此类似，在早期，曾对1975年辽宁海城7.3级地震做出成功预报，并因此而取得了减少人员伤亡和经济损失的重大社会效益，但仅仅一年之后，在对20世纪全球灾情最重的1976年唐山7.8级大震灾的预报中遭受严重的挫折。
地震avaz发展现状及未来趋势分析
地震avaz发展现状及未来趋势分析地震avaz是一种地震预警系统，它通过监测地震波的传播速度，提前预警地震到来，帮助人们采取安全措施。
随着科技的不断发展，地震avaz系统在各个国家得到了广泛应用，并且在未来有着巨大的发展潜力。
首先，地震avaz的发展现状值得关注。
目前，世界上许多地区都已经建立了地震avaz系统。
美国的地震avaz系统最为成熟和先进。
美国地震研究所（USGS）的地震avaz系统能够在地震发生前几秒到几十秒的时间内发出预警信息。
日本也是地震avaz系统的先进国家，他们的系统甚至可以提前几分钟至十几秒预警地震。
其他一些国家如墨西哥、土耳其、中国等也在不断研发和完善地震avaz系统，以提高地震预警的准确性和及时性。
地震avaz系统的未来趋势令人充满期待。
一方面，随着科技的不断进步，地震avaz系统的准确性将得到显著提高。
现在地震avaz系统主要依靠地震波的传播速度来进行预警，但未来的技术可能会加入更多的参数，如地壳的变形情况、岩石的破裂程度等，以提高预警的准确性。
此外，地震avaz系统可能会与其他技术相结合，如人工智能和大数据分析，以进一步提高预警的准确性和预测能力。
另一方面，地震avaz系统将更广泛地应用于各个领域。
目前，地震avaz系统主要用于地震发生前的准备工作，如报警系统的触发、疏散指引等。
未来，我们可以将地震avaz系统与各种领域相结合，以提供更多的预警和保护措施。
例如，地震avaz系统可能与交通系统相连，及时通知司机避开可能受到地震影响的路线；或者与建筑工程相结合，提供更可靠的地震安全建筑设计。
此外，地震avaz系统在旅游业中也有巨大的潜力，可以提供旅游者关于地震可能发生的预警信息，帮助他们做出安全的决策。
除了应用领域的拓展，地震avaz系统的覆盖范围也将不断扩大。
目前，地震avaz系统主要集中在发达国家和地震频发地区，但未来将越来越多的国家和地区加入到这一系统中。
同时，随着技术的进步，地震avaz系统也将变得更加普及和易于安装。
地震预测的现状与挑战
地震预测的现状与挑战地震是自然界中一种具有高度破坏性的自然现象，虽然科学技术在不断发展，但人类至今尚未能精准预测地震发生的时间、地点和强度。
地震的突然性和不可预测性使得地震预测成为了一个极具挑战性的科学研究领域。
本文将探讨地震预测的现状、所面临的主要挑战以及未来的研究方向。
地震预测的现状1. 地震预警系统的建立近年来，许多国家和地区都建立了地震预警系统，以降低地震对人类生活和财产造成的损失。
这些系统通过网络传感器获取实时数据，基于局部地震波的传播速度，及时向居民发出警报，提供几秒钟到数十秒的提前警告。
例如，日本的“早期警报系统”可以在震中区域和受影响区之间传递地震波，提前发出警报，使民众能够采取避险措施。
2. 地震活动监测技术的进步地震活动监测已从传统的地面监测向使用卫星雷达、gps技术等高精度设备转型，这为准确捕捉地壳运动、识别可能发生断层滑动等提供了更多的数据支持。
通过这些技术，科学家能够更清晰地了解地壳构造以及应力变化状态。
3. 数理模型的发展现今，众多科学家通过多种理论和数理模型来分析地震发生的机理。
机器学习和人工智能等新兴技术正在被广泛应用于地震数据的分析中，以挖掘可能隐含在历史数据中的规律。
这些技术有望融合传统的物理模型与现代数据处理手段，提高对地震模式的理解。
当前主要挑战1. 信号与噪声问题尽管科学技术取得了一些进展，但在实际操作中，如何从复杂的数据中识别出真正具有预测意义的信号仍然是一个难题。
由于大量低频扰动与参数异常会混淆信号，因此实现准确区分信号与噪声是至关重要的。
然而，由于不同地域和时空条件下，这些信号会有显著差异，使得标准化处理变得复杂化。
2. 缺乏长期历史数据当前大多数地区缺乏足够长时间尺度上的地震活动资料，这对于预测模型的准确性尤其重要。
一方面，由于历史纪录的不完整，许多我们感兴趣的小规模事件未被记录；另一方面，对于大规模致灾级别事件，通常其周期性很长，可靠性低，从而增加了不确定风险。
国内外微地震检测技术现状与应用
国内外微地震检测技术现状与应用一、国内技术应用现状基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。
近几年来，国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金，积极开展该技术的应用与研究工作，广泛用于油气勘探开发工作。
1、2011年，东方物探公司投入专项资金，积极开展压裂微地震监测技术研究，压裂微地震监测技术水平得到快速提升。
截止2011年11月，东方物探公司已成功对11口钻井实施了压裂微地震监测。
2、同年，华北油田物探公司针对鄂尔多斯工区大力推广水平井分段压裂技术、不断提高储量动用率及单井产量的要求，2011年年初就对微地震检测技发展状况进行调研，并对检波器、记录仪器、处理软件进行实际考察。
他们与科研院校合作，在鄂南工区富县牛东4井与洛河4井开展微地震监测裂缝评价技术攻关，采用微地震技术对储层压裂进行监测，结果与人工电位梯度方法(ERT)监测结果一致。
该公司还通过组建微地震监测项目组，加强相关专业知识的培训和学习，并与科研院校“高位嫁接”，开发微地震检测特色技术，打造差异化竞争优势。
3、近年来，胜利油田积极开展微地震压裂检测技术应用研究，并把它作为油气勘探开发的重要技术手段和技术储备。
据了解，“十二五”期间，非常规油气藏将成为胜利油田的一个重要接替阵地，而微地震压裂检测技术是非常规油气藏勘探领域中的一项重要新技术。
通过开展对国内外微地震压裂检测技术现状、微地震压裂检测采集方法、数据处理及裂缝预测方法、目前成熟的处理反演软件、微地震压裂检测技术应用实例分析等方面调查研究，全面了解和掌握微地震压裂检测技术的技术特点、技术关键、技术实用性及其发展方向，为胜利油田下一步开展非常规油气资源的勘探开发工作提供先进的技术支持，更好地为油气藏勘探开发工作服务。
二、国外技术研究与应用在20世纪40年代，美国矿业局就开始提出应用微地震法来探测给地下矿井造成严重危害的冲击地压，但由于所需仪器价格昂贵且精度不高、监测结果不明显而未能引起人们的足够重视和推广。
论韧性剪切带研究及其地质意义
论韧性剪切带研究及其地质意义韧性剪切带是指在地壳内发生的一种具有较大位移并发生一定程度的岩石变形的破裂带。
它是地壳构造中的一种重要变形形式，对于地质的研究具有重要的意义。
首先，韧性剪切带的研究有助于了解地壳的形变过程和构造演化。
地壳是地球表面的外壳层，由于构造作用的强烈影响，地壳内部经历了多次的变形和演化。
韧性剪切带是常见的地壳变形形式之一，研究韧性剪切带可以揭示地壳的变形机制和产生过程，从而进一步了解地壳构造的演化历史。
其次，韧性剪切带的研究对于大地构造学的深入认识具有重要意义。
大地构造学是研究地壳的物质组成、结构、构造演化和地球内部动力学过程的学科。
地壳中的韧性剪切带是大地构造学研究的热点之一，通过对韧性剪切带的研究，可以更好地了解地壳构造的内部特征和动力学过程，为大地构造学的发展提供重要的科学依据。
此外，韧性剪切带的研究有助于认识地质灾害的发生机制。
地质灾害是地质过程对人类活动和财产造成的危害，如地震、滑坡、泥石流等。
韧性剪切带是地壳形变的重要表现形式之一，地震就是韧性剪切带产生的重要地质灾害之一、通过对韧性剪切带的研究，可以分析地震和其他地质灾害的发生机制，为减灾和灾后救援提供科学依据。
最后，韧性剪切带的研究可以用于区域构造地质的综合研究。
区域构造地质是指在较大的区域范围内，综合考察地壳构造、沉积、岩浆活动等方面的研究。
韧性剪切带往往与岩石变形、断层活动、构造发育等有密切关系，通过对韧性剪切带的研究，可以了解不同地质构造单元之间的相互关系和演化过程，为区域构造地质的研究提供重要线索。
综上所述，韧性剪切带是地壳构造中的一种重要变形形式，对地质的研究具有重要的意义。
通过对韧性剪切带的研究，可以了解地壳的形变过程和构造演化，深入认识大地构造学，认识地质灾害的发生机制，并用于区域构造地质的综合研究。
随着科学技术的不断进步，韧性剪切带的研究将进一步深入，为地质学的发展做出更大的贡献。
地震预测技术的现状与未来展望
地震预测技术的现状与未来展望地震，这个大自然的“暴力行为”，一直以来都给人类带来了巨大的灾难和损失。
为了尽可能减少地震造成的危害，科学家们不断努力探索和研究地震预测技术。
如今，我们在这一领域已经取得了一定的成果，但仍然面临着诸多挑战。
同时，未来的发展也充满了无限的可能。
地震预测技术的现状可以说是在不断进步，但仍然存在很大的不确定性。
目前，主要的地震预测方法包括地震地质方法、地震统计方法和地震前兆观测方法等。
地震地质方法是通过研究地质构造来预测地震。
我们知道，地震往往发生在地质断层带等特定的地质区域。
通过对这些区域的地质结构、活动历史和地壳运动的研究，可以对未来可能发生地震的地点和大致时间范围进行估计。
然而，这种方法的准确性受到地质结构复杂性和不确定性的限制，很难给出精确的地震发生时间和震级预测。
地震统计方法则是基于历史地震数据的分析。
通过对过去地震发生的频率、强度和时间分布等进行统计分析，来预测未来地震的可能性。
但地震的发生是一个极其复杂的过程，受到多种因素的影响，单纯依靠统计规律难以准确预测单次地震的发生。
地震前兆观测是当前地震预测的重要手段之一。
常见的地震前兆包括地壳形变、地下水异常、地磁场变化、地电场变化以及动物异常行为等。
例如，地壳形变可以通过 GPS 测量等技术进行监测；地下水的水位、化学成分等变化也可能预示着地震的临近。
然而，这些前兆现象并不总是与地震的发生直接相关，有些可能是其他地质过程或环境因素引起的，因此需要对这些观测数据进行仔细的分析和判断。
尽管我们有了这些方法，但目前的地震预测仍然处于一个相对初级的阶段。
地震的发生机制非常复杂，涉及到地球内部的深部过程、岩石的力学性质、地壳应力的积累和释放等多个方面，我们对这些过程的了解还远远不够。
此外，地震的“不可预测性”也给预测工作带来了极大的困难。
有时候，即使出现了一些看似明显的前兆现象，地震也不一定会按照预期发生。
然而，科技的不断进步为地震预测带来了新的希望。
汶川地震砌体房屋破坏现象及分析
汶川地震砌体房屋破坏现象及分析【摘要】近年来，我国先后出现了汶川、玉树等大地震，造成极震区80%~90%以上房屋建筑倒塌或严重破坏，其中砌体房屋震害严重，即使未倒塌也出现严重破坏不能继续使用，造成了巨大的人员伤亡和经济损失。
因此，砌体结构房屋抗震性能的好坏直接关系到人民群众生命和财产安全。
当汶川大地震发生后，针对该地区砌体结构房屋的震后破坏现象进行广泛深入的调查，分析汶川地震后砌体结构房屋震害现象、砌体结构房屋的破坏类型和产生原因，探讨砌体房屋震害规律和影响砌体结构抗震性能的主要因素。
【关键词】汶川地震;砌体房屋;震害规律1.砌体结构在汶川地震中的震害表现全世界的地震灾害对建筑物的破坏性极大。
我国是一个幅员辽阔，人口密集的国家，大多数乡镇农村仍然以砖石砌体结构房屋为主。
2008年5月12日汶川地震约7万人死亡2万人失踪，一些建筑群或临街建筑成片倒塌。
在都江堰市、绵竹县等高烈度区砌体结构震害也比较严重，部分房屋倒塌，多数严重破坏或中等破坏。
汶川地震灾害调查，砌体房屋的主要震害有墙体开裂、房屋整体倒塌、房屋局部倒塌几种情况。
根据汶川地震大量的震害调查结果，多层砌体房屋的主要震害可以归纳为墙体开裂、房屋局部倒塌、房屋整体倒塌。
1.1墙体开裂地震作用后，砌体结构房屋中往往会出现大量的裂缝，但这些裂缝在较长时间内还不稳定，容易引发墙体破坏甚至倒塌。
砌体结构房屋中大多数墙体出现剪切破坏导致的裂缝。
第一种类型是主拉应力引起的剪切破坏裂缝，是墙体在地震产生的剪力作用下，墙体内的主拉应力超过材料的抗拉强度，引起墙体损坏，其裂缝形态是在墙体的中部，即剪应力最大区域首先产生裂缝，向两端沿约45o方向发展，裂缝表现为中间宽、两头尖，存在向两端发展的趋势，裂缝初期一般不会发展到墙体边缘。
这类裂缝一般是先在墙体上出现斜向或交叉斜裂缝，进而出现滑移、错位、破碎、散落，直至丧失承受竖向承载力而倒塌。
1.1.1墙体交叉斜裂缝：主要由于水平地震力墙体中引起的主拉应力超过墙体的抗拉强度所致。
地震(倒塌建筑物)搜救的现实需求及国内外研究现状 论文
地震（倒塌建筑物）搜救的现实需求及国内外研究现状论文专业：电子信息工程班级：12-04姓名：...学号：............摘要地震又称地动、地振动，是地壳快速能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地面震动（即地震）的主要原因。
地震开始发生的地点称为震源，震源正上方的地面称为震中。
破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区，极震区往往也就是震中所在的地区。
地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。
据统计，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次地震。
其中绝大多数太小或太远以至于人们感觉不到；真正能对人类造成严重危害的地震大约有一二十次；能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
人们感觉不到的地震，必须用地震仪才能记录下来；不同类型的地震仪能记录不同强度、不同远近的地震。
世界上运转着数以千计的各种地震仪器日夜监测着地震的动向。
地震造成的破坏是相当大的，不仅对人们的身体产生影响，而且对人们的心理也会造成阴影，所以在地震发生后，救援是相当必要的，通过救援，可以最大程度地减少人们的损失。
我国是一个地震多发的国家，也是世界上蒙受地震灾害最为深重的国家之一。
在我国，发生过很多较大的地震，比如1976年7月28日唐山爆发的强震，2008年5月12日汶川大地震，这些地震都对我国当地人民造成了严重的伤害。
在重大地震发生后，许多被埋压人员都是因为没有得到及时的有效地救助而死亡，因此地震发生后及时展开救援，是减少人员伤亡最有效的方法。
而紧急救援中最核心的任务就是搜救那些被埋压在废墟中的群众。
因此，我们很有必要研究在地震发生后，如何搜救哪些埋在倒塌建筑物中的群众。
关键词：地震倒塌建筑物搜救国内外研究一：开展地震（倒塌建筑物）搜救的现实需求与一般倒塌建筑物的搜救不同,地震灾害现场的搜救将可能面对大量的、类型复杂、倒塌情况复杂的建筑物,制定科学的搜救策略对于快速有效的营救被困人员十分重要。
地震工程学的最新进展
地震工程学的最新进展地震，这一自然界的巨大力量，始终威胁着人类的生命和财产安全。
为了更好地应对地震带来的挑战，地震工程学应运而生，并在不断的研究和实践中取得了显著的进展。
在过去，地震工程学主要侧重于建筑物的抗震设计，通过增加结构的强度和刚度来抵抗地震作用。
然而，随着研究的深入和技术的发展，如今的地震工程学已经涵盖了更广泛的领域和更先进的理念。
材料科学的进步为地震工程学带来了新的突破。
新型的抗震材料不断涌现，如高性能混凝土、纤维增强复合材料等。
这些材料具有更高的强度、更好的韧性和耐久性，能够显著提高建筑物在地震中的抗倒塌能力。
例如，纤维增强复合材料可以用于加固老旧建筑的结构构件，增强其抗震性能，延长建筑物的使用寿命。
计算机模拟技术的发展使得我们能够更准确地预测地震对建筑物和基础设施的影响。
通过建立复杂的数学模型，结合地质条件、地震波特征和建筑物结构等因素，工程师们可以在计算机上模拟地震发生时的情况，评估不同设计方案的抗震效果。
这不仅大大减少了试验成本和时间，还为优化设计提供了有力的支持。
监测技术的革新也为地震工程学注入了新的活力。
传感器网络的广泛应用使得我们能够实时监测建筑物和桥梁在地震中的响应。
这些传感器可以收集结构的振动、变形和应力等数据，通过无线传输技术将信息发送到控制中心，为及时评估结构的安全性和采取相应的应急措施提供依据。
此外，基于卫星遥感技术的监测系统能够对大范围的区域进行监测，快速获取地震后的灾情信息，为救援和重建工作提供重要的决策支持。
在抗震设计理念方面，性能化设计逐渐成为主流。
传统的抗震设计往往基于单一的设防烈度，而性能化设计则根据建筑物的重要性、使用功能和业主的需求，设定不同的抗震性能目标。
例如，医院、学校等重要公共建筑可能需要在大地震后仍能保持正常使用功能，而普通住宅则可以允许一定程度的损坏但不倒塌。
这种个性化的设计理念能够更好地平衡安全性和经济性。
隔震和减震技术的应用也越来越广泛。
地震震源深度定位研究的现状与展望
地震震源深度定位研究的现状与展望【摘要】地震震源深度定位是地震学领域的重要研究方向，通过确定地震震源的深度可以更准确地了解地壳内部的构造和活动规律。
本文首先介绍了地震震源深度定位技术的发展历程，包括传统方法和现代技术的应用。
接着分析了常用的地震震源深度定位方法，包括震相定位、震源机制解和地震波形反演等。
然后探讨了地震震源深度定位研究中存在的问题，如数据不足、速度结构不准确等。
接下来预测了地震震源深度定位研究的发展趋势，指出将结合人工智能和大数据等新技术。
最后阐述了地震震源深度定位研究的重要性，包括对地震活动预测和地质灾害防范的重要性。
展望未来，随着技术的不断进步，地震震源深度定位研究将在更广泛的领域发挥更大的作用。
【关键词】地震震源深度定位研究、发展历程、常用方法、问题、发展趋势、重要性、未来展望1. 引言1.1 地震震源深度定位研究的现状与展望地震震源深度定位是地震学研究中的一个重要课题，通过对地震震源深度的定位，可以更准确地了解地震的发生机理和地球内部的构造特征，为地震灾害防范提供重要依据。
随着地震学研究的不断深入和地震监测技术的不断发展，地震震源深度定位技术也得到了长足的发展。
在当前的地震震源深度定位研究中，各种不同的方法和技术被广泛应用。
从传统的地震波形分析到现代的全波形反演技术，地震学家们在地震震源深度定位方面取得了一系列重要成果。
在研究中还存在一些问题，比如地壳介质的复杂性、数据质量的提升等方面仍然需要进一步研究和改进。
未来，随着地震学研究的深入和技术的不断创新，地震震源深度定位研究将迎来更大的发展机遇。
我们可以通过结合多种技术手段，提高数据处理和模型计算的精度，进一步完善地震震源深度定位方法，为地震监测和预警系统的建设提供更可靠的支持。
地震震源深度定位研究的未来将更加重要和有意义。
2. 正文2.1 地震震源深度定位技术的发展历程地震震源深度定位技术的发展历程可以追溯到20世纪初。
最初，科学家主要依靠地面观测台网来确定地震的震源位置和深度。
近场地震动的研究现状以及存在的问题
近场地震动的研究现状以及存在的问题引言近年来发生的地震中，近场地震带来的灾害日益显著，对近场地震的研究已经得到越来越多国内外学者的关注。
我国是一个地震多发国家，境内地震带及地震断层众多，许多城市就位于断层附近或地震带中。
汶川地震、青海玉树地震以及云南彝良地震的接连发生说明我国很可能又进入了一个新的地震活跃期。
本文对近场问题的研究进行了比较全面的总结，包括：近场地震动的定义和基本特性的研究以及近场地震动对工程结构影响研究，并指出目前在研究中仍然存在的问题。
1 近场地震动的定义近场地震动也称为近断层地震动，是指当震源距较小时，震源辐射地震波中的近场和中场相比不能被忽略的区域的地震动[1]。
从地震学的观点出发，近场被定义为在震源周围一定比例波长范围内的位置。
目前，虽然关于近场地震动没有一个统一的定义，大多数研究人员都认为近场地震动是指强烈地依赖于断层的破裂机制、包含明显的破裂方向性效应和永久的地面位移的地震动[2]。
近场区域的划分至少与震级大小、断层的类型、断层的尺度、断层的埋深和断层的破裂过程等因素有关。
震源机制、断层破裂方向与场地的关系以及断裂面的相对滑动方向等因素，使近场地震动表现出与一般的远场地震动明显不同的性质。
近场地震动最显著的特点是方向性效应和滑冲效应引起的脉冲型地震动，并且以速度脉冲型地震动最为常见，可能引起大尺度的永久地面位移。
但是，并不是所有的近场地震动都含有速度脉冲。
2 近场地震动的基本特征2.1 上盘效应对于一般的倾斜断层，破裂面和地表面的夹角成锐角的一侧称为上盘，另一侧则称为下盘。
在倾斜断层中，到断层的地表断裂迹线C点距离相等的两点A、B，分别处于上盘和下盘，A点地震动比B点的地震动要大，而且上盘的强地震动衰减比下盘的要缓，强地震动的分布区域要大，强烈地震动主要分布在上盘，这就是所谓的上盘效应。
上盘效应是近场地震动的一个重要的特征，特别是逆冲断层的上盘效应十分明显[2]。
在地震动参数衰减关系修正过程中将上盘效应的影响考虑进去是十分必要的。
断层的类型及研究现状
断层的类型及研究现状断层在我们工程应用中有着重大的影响，对断层进行分类，并对研究现状进行总结分析。
可为今后断层的研究，以及活断层引发的地质现象的研究提供了可靠地理论依据。
标签：断层；活断层；现状1 引言由于我国是一个地质灾害多发的国家，海啸，地震，泥石流，矿难等等频繁的发生严重威胁人们的生命财产安全，这些灾害产生不仅是动力地质条件的原因，还有人为的影响，所以我们必须研究并了解断层及其形成机制。
对那些在地质方面有浓厚感情的学者或科学家而言断层的研究是任重而道远的，由于地震是因为地下岩层受力达到一定程度后产生断层并且顺着断层突然的运动，所以研究断层的形成机制对发现地震的产生有重大意义。
在地质学家眼里：地震和断层间的联系是密不可分的，两者大多数同时出现。
并且他们有信心：随着科学技术的不断前进，仪器越来越先进，对于断层的了解及其形成机制不断加深，在地震造成的损失会极大的降低，更有甚者相信有一天我们能阻止地震的发生。
近些年来我们对于断层的认识已经取得了很大的前进。
有学者认为地下不断出现的一些对我们生活生产没有造成危害的较小型地震，比如火山地震，陷落地震等。
通过对他们的研究，发现大地震产生所必需的条件，并且像拆解炸弹一样解除这些潜在威胁，进一步实现对有威胁的大地震的控制和不能控制的大地震的预报[1]。
当然这只是一方面，在采矿过程中研究断层，可以确定采掘方向，降低风险。
对于汽液能源，比如天然气、瓦斯、石油等对于石油和天然气来说，断层为其提供了很好的运输巷道[2]。
断层构造与地下水运移和存储也密切相关，它的研究对于我们开采地下水源有重要作用。
一句话，学习地质研究地质构造，都必须在断层方面作大手笔，只有这样我们才能学好地质，更好的造福人类。
2 断层的分类断层的定义——两盘出现一定位移的裂隙，可是现实是，大自然中有相对位移的裂隙是一定不存在的，同时断层的数量比节理的数量要少很多。
它反应了从裂隙发展至断层还要一定的力学条件。
地震的现状与挑战
地震的现状与挑战地震是自然界中一种常见而又具有巨大破坏力的地球运动现象。
作为地球的一部分，地震对人类社会和自然环境都带来了巨大的挑战。
本文将从地震的现状、对人类社会的挑战和对自然环境的挑战等方面进行探讨。
一、地震的现状地震是地球内部的地壳运动所导致的地表现象，通常由构造活动引起。
根据地震的发生深度，可以将地震分为浅源地震、中源地震和深源地震。
浅源地震多发生在地壳板块边界附近，具有较大的震级和破坏力。
中源地震发生在地壳板块内部，破坏力较浅源地震稍弱。
而深源地震则发生在地壳板块下方，虽然震级较大，但由于距离地表较远，破坏力相对较小。
地震的频发程度表明了地震的现状。
据统计，全球每年发生的地震达数十万次，其中感觉到地震的频次约为数千次。
然而，绝大部分地震并不引起重大破坏，只有少数地震对人类社会和环境产生了巨大的影响。
二、地震对人类社会的挑战地震对人类社会带来了巨大的挑战，主要体现在以下几个方面。
1. 人员伤亡和生命安全地震造成的倒塌和破坏往往导致大量人员伤亡。
建筑物的倒塌、火灾、土石流等灾害也会加重地震对人类的威胁。
特别是在人口密集的城市地区，地震造成的伤亡更为严重。
2. 破坏基础设施地震会对城市的基础设施造成严重破坏，包括道路、桥梁、水电站、通信网络等。
这将导致交通阻塞、供水和供电中断、救援困难等一系列问题，严重影响城市运转和人民生活。
3. 经济损失地震不仅对人们的生命造成威胁，还对经济带来了重大损失。
地震造成的破坏和修复费用、停产停工以及灾后恢复需要大量投入，对受灾地区的经济发展带来巨大冲击。
4. 社会恐慌和心理压力地震对人们的心理产生压迫和恐慌，尤其是对那些经历过地震的人群。
地震后的心理辅导和重建工作同样需要重视。
5. 救援和灾后重建地震后的救援和灾后重建工作是一项复杂而艰巨的任务。
迅速组织高效的救援行动、提供人道主义援助、恢复生活和基础设施都需要大规模的人力、物力和财力支持。
三、地震对自然环境的挑战地震对自然环境带来的挑战主要表现在以下几个方面。
地震引发的地表破裂现象
地震引发的地表破裂现象地震是地球上常见的自然现象之一，也是人类无法掌控的灾害之一。
随着地震的发生，地表往往会出现各种破裂现象。
本文将探讨地震引发的地表破裂现象及其原因。
地震是由地壳中的断层运动引起的，这种运动会导致地表的破裂。
地表破裂是地震现象中的一种显著特征，其形成过程复杂且多样化。
一、断层破裂地震引发的最常见的地表破裂现象是断层破裂。
断层是地壳中一侧相对于另一侧发生水平或垂直位移的裂缝。
当地震发生时，断层上的应力积累到较大程度，超过了断裂面的抗力极限，断层便会发生破裂。
断层破裂会引起地下能量的释放，震源释放的能量会以地震波的形式向周围传播，从而引发地震。
二、地表破裂不仅发生在地下的地震断层会破裂，地震也会对地表产生直接的破裂现象。
地震引发的地表破裂通常表现为地表的裂缝、地面的隆起或下陷等。
这些地表破裂现象是地震波造成的，地震波将地下能量传递至地表，导致地表结构发生改变。
三、地震引发地表破裂的原因1. 断层活动：地球板块以构造演化为基础，板块在长期的构造运动中持续聚积应力，突破断裂极限时就会引发地表断层破裂。
2. 地壳受力分布：地震发生时，地球的应力会在地壳中传递，并找到破裂最容易发生的区域，从而引发地表破裂。
3. 岩土材料特性：地震波传播时，不同类型的岩土材料的反应不同。
某些岩土材料在地震波作用下很容易产生裂缝或断裂，导致地表破裂。
4. 液化现象：地震波的传播会对地下的水饱和层产生较大的震动力，导致水饱和层内颗粒质量变小，变得类似“液化”状态。
这种液化状态会引发地表的隆起、下陷等破裂现象。
地震引发的地表破裂现象给人们的生活和社会产生了巨大影响。
地表破裂不仅对建筑物、基础设施造成破坏，还可能引发土地塌陷、滑坡等灾害。
因此，对地震引发的地表破裂现象的研究和预测非常必要。
为了减少地震引发的地表破裂对人们生命财产的威胁，科学家们正在不断研究地震发生机制，并且利用先进的监测技术提供预警系统，以便在地震发生前及时采取保护措施。
地震预测的现状与挑战
地震预测的现状与挑战地震是自然界一种破坏性巨大的自然灾害，经常给人们的生命和财产带来重大损失。
因此，地震预测一直是地球科学领域的一个重要课题。
在过去的几十年里，科学家们通过不懈的努力，取得了一定的进展，但地震仍然充满了挑战，其预测仍然充满了不确定性。
地震预测的历史与现状1.1 历史回顾地震预测的尝试可以追溯到古代。
早在古代，人们就通过观察动物的行为、地质变化等来判断地震的可能发生。
然而，直到近几个世纪，地震预测才逐渐具备科学依据。
1.2 现有技术手段目前，地震预测主要依靠地震监测网络、地震预警系统、地震学模型等技术手段。
通过对地壳运动、地震波传播等现象的监测和分析，科学家们试图预测地震的时间、地点和可能强度。
地震预测面临的挑战2.1 地震的复杂性地震是一种高度复杂的地球运动现象，受到多种因素的影响，如地质构造、应力积累等。
这种复杂性导致地震的预测难度很大，目前尚无法准确预测地震的发生时间和具体参数。
2.2 不确定性问题地震预测存在很大的不确定性。
科学家们无法确定何时、何地会发生地震，只能提供一些可能性预测。
这种不确定性给地震预防和灾害应对带来很大困难。
2.3 社会需求与科学限制社会对地震预测的需求很高，但科学技术的限制造成了地震预测的困难。
在当前条件下，地震预测仍然是一个充满挑战的领域。
未来地震预测的发展方向3.1 多学科融合未来地震预测需要更多地借鉴物理学、地质学、工程学等多学科知识，进行综合研究。
只有不同领域的专家共同合作才能更好地应对地震挑战。
3.2 先进技术支撑未来地震预测需要依托更加先进的技术手段，如人工智能、大数据分析等。
这些技术可以提高地震预测的准确性和及时性。
3.3 国际合作地震是全球性问题，未来地震预测需要更多国际间的合作与交流。
只有各国共同努力，才能更好地预防地震灾害。
结语总之，地震预测是一个充满挑战但又充满希望的领域。
只有科学家们不断努力，探索更有效的预测方法，才能更好地保护人们的生命财产安全。
地震引发的地表破裂现象
地震引发的地表破裂现象地震是地球上一种常见的自然灾害，通常由地壳内部的构造运动引起。
在地震发生过程中，地层和岩石可能受到剧烈的应力，导致地表发生破裂现象。
本文将对地震引发的地表破裂现象进行探讨和分析。
一、地震引发的地表破裂现象的特点地震引发的地表破裂现象通常呈现出以下几个特点：1. 长度：地表破裂带通常具有一定的长度，可以从几米到数百公里不等。
2. 宽度：地表破裂带的宽度也可变化很大，从几厘米到数十米都有可能。
3. 方向：地表破裂带的方向取决于地震活动的断层位置和发生的应力分布。
4. 形态：地表破裂带的形态多种多样，可以是直线状、曲线状、扭曲状等。
二、地震引发的地表破裂机制地震引发的地表破裂现象是地震发生过程中岩石体内应力积累到一定程度，超过岩石体的承载能力，导致地表发生裂缝或破裂。
具体地，地震引发地表破裂的机制包括：1. 断层滑动：断层是地球上岩层或岩石之间的断面，地震就是由断层发生滑动造成的。
断层滑动是地震引发地表破裂的主要机制之一。
2. 岩层剪切：地震发生时，地壳上的岩层由于受到挤压或扭曲的力量，发生了剪切变形，从而导致地表出现破裂现象。
3. 岩石断裂：地震发生时，岩石由于应力的作用可能发生断裂，导致地表出现裂缝或破裂。
同时，也可能出现岩石破碎、坍塌等现象。
三、地震引发的地表破裂现象对人类的影响地震引发的地表破裂现象对人类社会和人们的生活造成了许多直接和间接的影响，包括但不限于以下几方面：1. 建筑破坏：地震引发的地表破裂现象可能导致建筑物和基础设施受损或倒塌，给人们的生命和财产安全带来威胁。
2. 交通中断：地震引发的地表破裂可能导致道路、桥梁等交通设施的损毁，进而造成交通中断，给人们的出行造成不便。
3. 地质灾害：地震引发的地表破裂可能导致岩石滑坡、地面坍塌等地质灾害，给人们的居住环境和农田等带来严重影响。
4. 社会影响：地震引发的地表破裂现象可能导致恐慌、伤亡和社会不稳定等问题，对社会造成严重影响。
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第26卷 第1期2011年1月地球科学进展ADVANCES I N EARTH SC I E NCEV o.l26 N o.1Jan.,2010文章编号:1001-8166(2011)01-0039-09地震超剪切破裂研究现状*胡进军1,谢礼立1,2(1.中国地震局工程力学研究所,黑龙江 哈尔滨 150080;2.哈尔滨工业大学土木工程系,黑龙江 哈尔滨 150090)摘 要:地震断层的破裂速度是地球物理学和地震学研究中重要的一个参数,以往的相关研究多是基于或者关注于断层破裂速度小于或接近于剪切波速时的情况,但是随着宽频带地震学的发展,在实际地震中已经观测到了一些超剪切波破裂速度的地震。
为了解地震超剪切破裂相关研究的现状和发展趋势,基于大量相关研究文献,从地震超剪切破裂的概念、断层的极限破裂速度和超剪切破裂的初步原因出发,综述了地震超剪切破裂在地震观测数据、实验室实验、理论分析以及数值模拟等方面的研究现状,并提出了一些需要探讨和进一步研究的问题。
关 键 词:断层破裂;超剪切破裂;破裂速度;近断层地震动中图分类号:P315.3 文献标志码:A1 引 言地震是由地球内部岩层的突然错动引起的,发生相互位错的岩层称为地震断层,实际上地震断层的形状可能非常复杂,但是总体上可以将其简单看成一个滑动面,因此地震断层具有一定的尺度,所以当断层开始破裂时,其并不是整个断层面上的同时破裂,而是先从断层面上的某一点开始,之后逐渐向外扩展,有一定的破裂传播过程,因而断层的破裂(传播)速度是影响和控制地震破裂过程的关键因素,因而是地震学和地震工程学研究中非常关注的一个重要参数[1~6]。
地震的观测资料和反演结果表明,断层的破裂速度一般为剪切波速度的0.7~0.9倍,约为2.5~ 3.0k m/s,这符合以往理论研究认为的断层的破裂速度极限是瑞利波波速(约等于0.92倍的剪切波波速)[7,8]。
但是对一些地震断层的破裂过程的研究表明,有些条件下断层破裂的速度可能要超过剪切波速度,甚至可达到5.0~6.0km/s[9]。
最早的关于实际地震超剪切破裂的文献可以追溯到20多年前A rchuleta[10]对1979年美国M w6.5级I m peri a l Va lley地震的研究[11~14]。
而后随着宽频带地震学的发展,对实际地震超剪切破裂现象的研究逐渐增多,几次较大的走滑型断层地震的观测数据已经为超剪切破裂提供了证据。
比如,1999年土耳其M w 7.4级Kocaeli(Iz m it)地震[15~19],2001年M w7.8级中国昆仑山口西地震[20~26]以及2002年美国M w7.9级阿拉斯加Denali地震[27~30]等。
另外,在理论分析[31~34]、数值模拟[35~39]以及实验室材料实验[40~47]等方面,超剪切破裂的存在以及由亚剪切破裂向超剪切破裂的转变也得到了进一步证明,本文的后面部分对此有专门的论述。
2 超剪切破裂相关概念地震断层的破裂过程是一个非常复杂的动态过* 收稿日期:2009-10-29;修回日期:2010-05-28.*基金项目:中国地震局工程力学研究所基本科研业务专项 超剪切破裂及其对方向性效应的影响 (编号:2009C05);国家自然科学基金项目 断层超剪切破裂对近断层地震动方向性效应工程特性的影响 (编号:50808166);黑龙江省自然科学基金项目 地震超剪切破裂对近断层地震动方向性效应的影响 (编号:E2007-13);资助.作者简介:胡进军(1978-),男,河北石家庄人,助理研究员,主要从事近断层地震动特征和超剪切破裂方面研究.E-ma i:l hu ji n j un@ie 程,因此地震破裂的复杂性是地震的一个重要特点。
在地球物理和地震学相关研究中,通过运动学和动力方法来反演断层破裂的细节时,为了反演问题的稳定性,往往是对破裂速度和断层上破裂的传播提前做了相关的假定。
虽然随着GPS 、地震和地质数据的结合,反演的效率提高了,但是对破裂速度的反演尚未得到稳定的解。
最近对一些典型地震破裂过程的动力学破裂研究已经取得了一些实质性的进展,这也使得对以往的某些概念需要重新考虑,比如,破裂过程中的摩擦准则、能量平衡以及与此紧密相关的破裂速度等[33,38,65,66]。
2.1 地震超剪切破裂所谓超剪切破裂(super -shear rupture)是指断层的破裂扩展速度V R 超过了震源区岩石介质的剪切波(S 波)的传播速度V S 的一种现象。
研究者称产生超剪切破裂的地震为超剪切破裂地震[9]。
超剪切破裂地震一般发生在以单侧破裂为主的走滑型断层上,比如1999年土耳其M w 7.4级Kocaeli (Iz m it)地震、2001年M w 7.8级中国昆仑山口西地震和2002年美国M w 7.9级阿拉斯加Denali 地震等。
图1给出了超剪切破裂的一个简单示意图。
如图1所示,可以看出对于位于破裂前方的A 场点,如果断层发生超剪切破裂,那么此场点首先接收到的应该是断层面后破裂的点产生的地震波。
图1 超剪切破裂示意图F ig .1 Sketch m ap of super -shear rup tureAndre w s 等[48,49]研究表明断层面上的应力降与超剪切破裂的产生密切相关,应力降最大值处的局部破裂速度可能超过剪切波速,而其他地方的破裂速度就可能小得多了,但是当断层面上的静摩擦力足够大时,破裂速度也很难超过剪切波速。
Aochi 等[50]的研究同样表明尽管局部应力足够大,但是一般仅能够在断层局部段产生超剪切破裂。
H arr i s 等[51~53]的研究结果认为局部断层面上介质材料的差异导致的应力波动会引起偶尔的局部超剪切破裂产生。
另外,笠原庆一[3]认为,因为断裂传播主要是由剪切应变能控制的,如果能量传递速度大于弹性波速度,则能量传递就将是耗散的,因此将产生类似在超声冲击波中所见的超剪切破裂。
Fukuya m a 等[34]采用数值模拟和边界积分方程方法研究了具有加强初始应力的凹凸体的不均匀应力场中的超剪切破裂速度的激发机制。
研究表明当由滑动弱化距离产生的亚瑞利波速度破裂遇到凹凸体时,破裂或者加速到超剪切波速或者保持亚瑞利波速,这取决于凹凸体的尺寸和数量。
一般说来分3种情况研究: 对于最窄小的凹凸体,破裂速度将缓慢接近瑞利波速; 对于中等宽度的凹凸体,破裂将在很短距离内加速到超剪切波速,但是很快又减小到亚瑞利波速度; 对于最宽的凹凸体,破裂将加速到超剪切波速,并且破裂速度在S 波和P 波速度之间。
3种情况之间的转变取决于一个非常窄小的临界破裂阻力。
另外,对有限应力剪切破裂传播的理论研究[31,35,36]已经证明,当内聚应力足够低的时候破裂速度也有可能超过剪切波速。
Das [9]和Robinson等[54]认为长直的走滑型断层是产生超剪切破裂的一个必要条件,但不是充分条件。
一旦断层的破裂速度达到最大,且如果此断层的摩擦力较小,而且在破裂的方向上没有大的阻碍,那么此破裂速度将会继续。
但是一般说来,断层上超剪切破裂仅发生在一个特定的局部区域,而断层上的其他部分破裂速度还是小于剪切波速的[55],这取决于断层上的局部震源参数。
比如2001年昆仑山口西地震破裂长度达到了400km,而产生超剪切破裂的部分仅是长直走滑断层上的一部分[54]。
2.2 断层的破裂速度极限断层的破裂速度与断层的破裂模式有关,不同破裂模式下断层的极限破裂速度不同。
图2给出了断裂力学中的3种破裂模式。
I 型为拉伸(张开)型断裂,比如工程结构,堤坝等的断裂;II 型和III 型为剪切破裂,比如地震。
对于II 型平面内剪切破裂(走滑断层),其破裂扩展方向平行于断层滑动的方向,产生纵波和转换波(P-SV 波);而对于III 型的出平面剪切破裂(倾滑断层),其破裂扩展方向垂直于断层滑动方向,将产生SH 波(图2)。
不同的破裂模式的极限破裂速度不同,图3给出了不同破裂模式下的破裂速度极限,虚线为断层的破裂面或者其投影,C R 为瑞利波波速,C S 为S 波(剪切)波速,C P 为P 波波速。
从图3可以看出,III 型断裂的断裂速度不会超过剪切波速,这也可以解释为什么超剪切破裂未曾在倾滑型断层地震中发40地球科学进展 第26卷现。
但是II 型断裂的断裂速度可以超过剪切波速,介于S 波(剪切波)波速和P 波波速之间[56]。
An -dre w s [35]的研究表明II 型剪切断裂的破裂速度可以在开始时逐渐加速到接近瑞利波速,然后经过短时间的重新调整后,破裂速度跳过剪切波速以略大于2倍剪切波速的速度传播[32]。
图2 断裂模式示意图F ig .2 Sketch of fau lt fractu re m odels那么为什么破裂速度不可以介于瑞利波速和剪切波速之间呢?Broberg [57]和Burridge 等[32]用作为破裂速度的单调递减函数的能量释放率的概念来解释了原因。
能量释放率是断裂力学中一个重要指标,反映的是裂缝向前扩展单位面积所需要的能量,是一个瞬态概念。
它是断裂力学中判断裂缝失稳的一个物理参数。
研究认为当破裂速度达到瑞利波速C R 时能量释放率变为0,这样由于进入破裂锋的能流就变为负值,因此稳态的破裂传播也就不能介于瑞利波速C R 和剪切波速C S 之间。
走滑型地震是典型的II 型破裂[39],亚瑞利波速是其典型的地震断层破裂速度,因为V R =0.7~0.9C S ,而C R =0.9~0.94C S 。
因此亚瑞利波速也是早期理论研究的速度极限。
图3 不同破裂模式的破裂速度极限[58]F i g .3 L i m itation of rup tu re velocity for d ifferen trupture m ode ls[58]3 超剪切破裂的研究进展分析实际上早在30多年前就有了超剪切破裂在理论上的预测和证明[31,35,36],并且在20多年前已有了第一篇关于实际地震的超剪切研究[10],但是直到最近几年人们才逐渐意识到超剪切破裂可能会存在实际地震中[9,18,20,22,27,29,41,46,47,59,60]。
随着地震观测数据、实验室实验以及理论和数值模拟研究的逐渐增多,超剪切破裂的产生、传播过程以及特征的研究正在逐渐引起研究者的重视[11~18,20,27,29,41~47]。
为了深入了解超剪切破裂相关研究的现状和进展,以下从地震观测数据、实验室材料模型实验、理论和数值模拟等方面分别进行阐述。
3.1 基于地震观测数据的研究在基于地震的观测资料的超剪切破裂相关研究方面,几次较大的走滑断层地震的观测数据已经为超剪切破裂提供了依据。