汶川 8.0大地震的力学成因及其震后地震危险区探讨

2008年汶川8.0大地震出乎意料地发生在构造运动非常缓慢的龙门山断层带上，其成因至今仍是一个谜。两年来从力学的角度定量对这个问题的研究很少。对震后地震危险区的研究大多局限在对库仑应力变化的探讨。本研究将建立一个能够模拟震前应力场，地震发生的动力学过程和震后应力场调整的统一的地震力学数值模型。改善以往对这个问题分割研究的局面。并且研究利用GPS观测、地应力测量以及历史地震位错等数据作为约束的地应力场反演新方法。用这两个方法研究汶川大地震与构造应力场的关系及其力学成因，同时探讨由于材料的不均匀以及地质构造的复杂性对震源位置和断层破裂过程的影响。在此基础上，引进地震触发以及地震危险度变化两个判断准则，研究汶川地震后应力场的调整和未来地震危险区。本项目提出的研究方法，能够克服库仑应力变化方法的局限性和反映出初始应力、材料的非均匀性以及断层带相互作用对地震触发和应力转移的影响。

本研究项目经过三年工作圆满完成了原定目标。共发表论文8篇（7篇SCI，其中3篇国际），博士和硕士论文各1篇，博士后出站报告1篇。主要工作和成果概括如下：. 1）建立了一个能够模拟震前应力场，地震发生和余震演化的动力学过程和震后应力场调整的统一的地震力学数值模型和数值方法，改善了以往对这个问题分割研究的局面。利用地震触发以及地震危险度变化两个判断准则和所提出数值模型，研究了汶川地震后地震危险区.. 2）研究了利用GPS观测、地应力测量以及历史地震位错等数据作为约束的地应力场反演方法。用这方法研究了汶川大地震与构造应力场的关系及其力学成因.. 3）提出了如何利用InSar观测数据研究在介质不均匀和构造复杂条件下确定断层破裂深度问题，发现零应变线与断层破裂深度的关系.. 4）研究了汶川地震覆盖层厚度对地表变形的影响，结果表明覆盖层厚度、断层泊松比和断层几何形态和厚度对地表变形有显著影响.. 5）发现最大和最小构造应力大小之比和泊松比对断层内主应力大小和方向及泊松比对摩擦系数的影响显著影响。. 本课题为深入研究震源力学环境研究打下了很好的基础。