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1、区域地壳稳定性分析,中国地质大学（北京） 孙进忠,区域地壳稳定性分析,区域地壳稳定研究是我国工程地质学家在重大工程选址实践中逐步开创出来的，出发点是为工程建设寻找相对稳定的地区，核心目标是地壳及其表层稳定程度的评价。,区域地壳稳定性分析,绪论 活动断裂的研究与鉴定 地震影响的分析与评价 地壳稳定性分级与分区,区域地壳稳定性分析,地震影响的分析与评价,地震影响的方式 地震震源传播途径工程场地 能量释放 能量扩散 地震效应,地震影响的分析与评价,地震现象 地震活动性 震源机制解 地震危险性分析 场地工程地震勘察与评价,地震影响的分析与评价,震源机制解,地震影响的分析与评价,震源机制解 震源机制的涵
2、义 断层破裂震源参数 震源模型 震源球面 赤平投影原理 P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,震源机制的涵义,震源机制 震源区在地震发生时的力学过程。 震源断层面的方位和滑动矢量，亦称“断层解”。 Focal mechanism the inelastic deformation in the source region that generates the seismic waves. In the case of a fault-related event it refers to the orientation of the fault plane that slipped and the
3、 slip vector and is also known as a fault-plane solution. From Wikipedia, the free encyclopedia last modified on 6 November 2010 at 03:26. http:/en.wikipedia.org/wiki/Focal_mechanism,地震影响的分析与评价,震源机制解 震源机制的涵义 断层破裂震源参数 震源模型 震源球面 赤平投影原理 P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,断层破裂震源参数,几何参数 节面（断面）产状 力轴（压力轴 P、拉力轴 T、中性轴 N）产状 断
4、面尺度（断裂长度L、宽度 W 或半径 r） 运动学参数 破裂传播方向 破裂传播速度 vf,断层破裂震源参数,静力学参数 错距 D（最大错距 Dmax和平均错距 Dm ） 地震矩 M0 = A Dm （ ：断裂岩体剪切模量） 动力学参数 地震能量 E、地震波能量 EW 地震效率 = EW / E 震前应力 0、震后应力 1 平均应力 m = (0 +1)/2 视应力 s = m 应力降 = (0 1)/2,地震影响的分析与评价,震源机制解 震源机制的涵义 断层破裂震源参数 震源模型 震源球面 赤平投影原理 P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,单力源,单力偶源,双力偶源,x,x,x,y,y,y,z
5、,z,z,x,y,x,y,x,y,震源模型 集 中 力 系 模 型,x,y,单力源P波辐射图案,0,90,180,270,单力源S波辐射图案,x,y,0,90,180,270,Ur = Acos,U = Bsin,震源模型 集 中 力 系 模 型,x,y,0,90,180,270,辐射图案与各个方位上地震波波形的对应关系,单力偶源P波辐射图案,x,y,0,90,180,270,x,y,0,90,180,270,单力偶源S波辐射图案,Ur = Asin2,U = Bsin2,T 轴,T 轴,P 轴,P 轴,T 轴,T 轴,P 轴,P 轴,震源模型 集 中 力 系 模 型,180,0,双力偶源P波
6、辐射图案,x,y,0,90,180,270,x,y,90,270,双力偶源S波辐射图案,Ur = Asin2,U = Bcos2,T 轴,T 轴,P 轴,P 轴,T 轴,T 轴,P 轴,P 轴,震源模型 集 中 力 系 模 型,a,b,a,b,节面 a、b 将两者的法平面分割为四个象限。P波初动在法平面内呈对称的四象限分布。,平面 c 水平,节面 a、b 与平面 c 相交，将平面 c 划分为四部分，P波初动在水平面内也呈对称分布。,节面 a、b 倾斜正交,倾斜节面（断层面）与水平面的交切,地震影响的分析与评价,震源机制解 震源机制的涵义 断层破裂震源参数 震源模型 震源球面 赤平投影原理 P波
7、初动、震源节面和力轴的赤平投影,O,F,地面,断层面,辅助面,震源球,剖面上断层错动与P波初动方向的分布,F 震源；O 震中,震源球面,F,O,S1,S2,Sn,震源球面与地震射线的关系,F 震源；O 震中；S1, S2, , Sn 观测点,震源到每一个观测点都有一条射线相连。,每条射线与震源球面都有一个交点。,M莫氏面,C康氏面,Pg,Pn,Pn,震源球可以任意小到震源球包围的所有射线均可视为直线。,震源球面,S1,S2,S3,S4,至 S5,至 Sn,O,F,近震射线,远震射线,近震射线、远震射线与投影球面的关系,近震射线大多穿过上半球面，远震射线多数穿过下半球面,至 Sn-1,至 ,地震
8、影响的分析与评价,震源机制解 震源机制的涵义 断层破裂震源参数 震源模型 震源球面 赤平投影原理 P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,投影球,上极点,下极点,赤平面,赤道,上半球,下半球,N,E,S,W,U,D,l,直线和平面的赤平投影,直线的投影,平面的投影,下半球投影,赤平投影原理,n,N,E,S,W,0,90,180,270,l, 的法线,倾角,90,倾向,赤平面,走向,走向,投影结果, 平面的持平投影：大圆弧,l 直线的持平投影：点,赤平投影原理,地震影响的分析与评价,震源机制解 震源机制的涵义 断层破裂震源参数 震源模型 震源球面 赤平投影原理 P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,P
9、波初动、震源节面和力轴的赤平投影,P波初动的赤平投影 将震源球面作为投影球，保留下半球投影。近震射线反向延伸至下半球面。 将各个地震台站（观测点）与震源对应的射线按直线投影到赤平面上。 台站投影参数 台站方位角： z 射线离源角： i （与射线的倾角互余） P 波初动方向： 向上 ，向下 ,P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,O,Station,N,E,W,S, z,震源方位角 z,P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,F,O,近震直达波的离源角,M莫氏面,C康氏面,Pg,Pn,iPg,iPn,iPn,iPn,iPn,iPg,F,O,首波的离源角,i Pn = arcsin (Vc/Vm),Vm
10、,Vc,S2 下半球射线,S1 上半球射线,W,E,S1 对蹠点,i1,i2,N,S,S1,S2,N,S,E,W,S2,S1,近震射线的投影方法,投影球,赤平面,P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,地 震 波 初 动 资 料 （地震：1998年7月27日9:05 ；震级：M 4.8；震中：11437，4112；震源深度：h20km）,节面1：32682；节面2：5972 P 轴：27611；T 轴：19119；N 轴：3177,地震影响的分析与评价,震源机制解 震源机制的涵义 断层破裂震源参数 震源模型 震源球面 赤平投影原理 P波初动、震源节面和力轴的赤平投影,地震影响的分析与评价,地震现象 地震活动性 震源机制解 地震危险性分析 场地工程地震勘察与评价,区域地壳稳定性分析,绪论 活动断裂的研究与鉴定 地震影响的分析与评价 地壳稳定性分级与分区,