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1. 数值模拟方法在地震预测研究中应用的初步探讨(Ⅰ)

邓志辉, 宋键, 孙君秀, 陶京玲, 胡勐乾, 马晓静, 姜辉, 李红

地震地质 2011, 33 (3): 660-669. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2011.03.015

摘要（1611）

PDF（pc）（787KB）（1147）

在地震危险性分析和预测研究中,自20世纪80年代初开始引入数值模拟方法以来,随着科学技术的不断进步,经历了由二维到三维,由线性到非线性,由弹性到粘弹性,由单场到多场耦合分析的改进和发展。地震的孕育和发生是复杂的物理过程,地震前的异常表现更是各种各样,但地震前的应变能量积累是地震发生的必要条件。地震预测分析必须首先考虑应变能量积累的状态。由于地球内部的难入性,直接测量震源深处的应力应变是很困难的事情,利用数值分析方法,建立地壳上地幔三维动力学模型,模拟岩层变形过程,是当前研究地壳能量转移、积累最有效的方法之一。

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2. 1906年玛纳斯7.7级地震孕震过程的数值模拟研究

周伟新, 杨主恩, 孙君秀, 赵瑞斌

地震地质 2003, 25 (4): 609-616.

摘要（1550）

PDF（pc）（3434KB）（879）

根据玛纳斯77级强震区的构造格架,利用三维有限元方法对1906年玛纳斯77级地震的强震区进行了应力模拟研究。结果表明,玛纳斯地震的震源区不仅位于应力集中的部位,而且该部位集中的应力还会随着时间的增长而增大。数值模拟较好地再现了1906年玛纳斯77级地震震源区的应力积累过程。

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3. 地下水对震源体应力、应变场的影响--以唐山地震为例

孙君秀, 刘五州, 车用太

地震地质 2000, 22 (2): 179-186.

摘要（1334）

PDF（pc）（4975KB）（1190）

通过数值模拟,研究渗流场和应力场相互作用,了解在震源区地下水对应力场和应变场的影响。结果表明,岩石的抗剪强度及摩擦阻力随孔隙压力的增加而降低,孔隙压力使应变分布发生变化,断层及其附近剪切应力升高。地下水的这些效应可能与地震震源过程有关。

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4. 储层构造裂缝预测方法及其应用

宋惠珍, 曾海容, 孙君秀, 兰印刚, 黄辅琼

地震地质 1999, 21 (3): 205-213.

摘要（1543）

PDF（pc）（3172KB）（1263）

根据构造裂缝的力学成因,对储层构造裂缝系发育强度及方向进行了估计,通过实例对该方法进行了检验。结果表明:(1)用有效张应力描述张裂缝和张剪裂缝发育程度是一个切实有效的方法;(2)在储层的同一层位上,影响张裂缝和张剪裂缝的主要因素是古构造面的曲率和扭率及断层运动性质(逆冲、正断或平推),自古隆起顶部向坡底,裂缝由张性向张剪性和剪切性裂缝发展;(3)自储层顶界面(古隆起构造面)往下,随深度增加,张裂缝和张剪裂缝发育程度降低;(4)裂缝预测的不同模型和方法,反映不同方面的特征和优势,根据储层占有资料和目的要求选择合适的裂缝预测模型和方法比较有效。

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5. 储层古应力场的数值模拟

宋惠珍, 曾海容, 孙君秀, 刘洁, 黄辅琼

地震地质 1999, 21 (3): 193-204.

摘要（1778）

PDF（pc）（3718KB）（823）

根据古构造变形采用反演与正演相结合的方法,研究储层古构造应力场。开展以下研究:(1)用板模型趋势法反演与储层古构造变形面对应的驱动力和场内应力;(2)建立一个组合单元模型,用(1)中反演的远场应力作为边界条件,计算储层古构造应力场;(3)用含断层滑动模型的三维实体单元和(1)中给出的边界条件,计算储层古构造应力场;(4)对 3 种模型的应用及其检验。

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6. 华北北部克拉通地壳岩石的波速特征与地壳物质组成

张友南, 孙君秀

地震地质 1999, 21 (2): 147-155.

摘要（1504）

PDF（pc）（2013KB）（774）

在高温高压条件下对华北北部太古宙变质岩做了波速(V_P)测定,经拟合公式处理后划分出代表岩石酸性程度的波速级数,结合地质、地震测深资料,认为这种变质岩现时期的上地壳组成为"克拉通岩石组合",其成分为TTG变质岩+孔兹岩系+花岗岩+少量基性变质岩和含石榴石基性岩;下地壳由三部分物质组成:"克拉通岩石组合"物质,太古代后幔源基性和超基性物质,地幔岩浆侵入时"克拉通岩石组合"围岩部分熔融留下的残余基性物质,后两种物质的生成使原"克拉通岩石组合"地壳基性化;中地壳为"克拉通岩石组合"物质+幔源基性物质。

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7. 华北地壳岩石波速类型及其地质意义

张友南, 孙君秀

地震地质 1998, 20 (1): 73-81.

摘要（1418）

PDF（pc）（1030KB）（1157）

根据结晶岩的矿物成分、成因类型与高压室温下波速绝对值的关系,以及高温高压下岩石波速与物相变化的关系,把岩石分为7种波速类型。在一定的构造条件下,根据岩石波速随地壳深度的变化关系,提出了岩石级数的定量概念,它反映了岩石的酸性(或基性)程度,并可根据地震测深值获得相应深度下综合岩石的平均级数。在此基础上,对华北地壳的组成,角闪岩在壳内的生成和存在条件,地壳内石英岩的相和壳内低速层的成因等问题进行了讨论。

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8. 水库诱发地震预测方法研究

孙君秀

地震地质 1996, 18 (4): 421-426.

摘要（1295）

PDF（pc）（714KB）（983）

利用模糊聚类分析和灰色聚类分析提出了预测水库诱发地震上限震级的方法,并以新丰江水库地震为例进行了讨论。研究表明,预测的上限震级与实际发震情况相符。

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9. 1303年洪洞8级地震震源过程研究

宋惠珍, 兰印刚, 徐鹏飞, 孙君秀, 郑富灯

地震地质 1995, 17 (1): 13-24.

摘要（1501）

PDF（pc）（1665KB）（1155）

运用霍山断裂滑动速率和1303年洪洞8级地震错距的资料,将霍山断裂面取作位错面,使用粘弹介质中位错模型的有限单元公式^[1],计算震前断层蠕滑动和震时断层错动对应的临汾盆地应力和应变能密度年速率分布,由此得出:(1)1303年洪洞地震前,在临汾盆地以霍山断裂中段和南段应力和应变能密度年速率正值最高,为积累过程,而震时(含震后),年速率负值最高,为释放过程;(2)1303年洪洞地震加速了1695年临汾地震应力和应变能积累;(3)用有限单元分析方法中的劈节点技术离散位错面,可以符合位错概念。

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10. 裂缝性储集层定量研究的一套新方法

宋惠珍, 欧阳健, 孙君秀, 黄辅琼

地震地质 1994, 16 (3): 254-254.

摘要（771）

PDF（pc）（202KB）（593）

碳酸盐岩储层裂缝系发育程度研究,是当前国内外油藏工程的前缘课题。

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11. 海城地震后对辽东半岛断层应力场的研究

宋惠珍, 孙君秀, 刘利华

地震地质 1986, 8 (4): 27-49.

摘要（912）

PDF（pc）（3363KB）（1113）

根据已知的活动断层和地震机制资料,取断裂带为弹塑性材料模型,采用非线性有限单元法计算断层应力场。应用库伦-纳维强度理论作为断裂带上各单元应力释放可能性的判据,在计算过程的每一时间增量步中都可能伴随有某些单元释放应力。以此方法模拟断层应力场的变化和调整过程,根据单元应力调整图象,判断未来应力释放潜伏区。以未来应力释放区的应力圆半径和体积分别与历史上释放过最大应力强度的区域的应力圆半径和体积的比值联合作为估算未来应力释放强弱等级的判据。

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12. 利用有限单元计算地应力时的边界条件处理

宋惠珍, 潘善德, 孙君秀

地震地质 1983, 5 (4): 23-28.

摘要（926）

PDF（pc）（844KB）（659）

本文借助于弹性力学中的弹性约束方法,利用了物理学上的镜像法^[1],对边界条件进行了特殊处理,从而把整体结构表面上未知的分布面力转化成边界单元的节点力,解决了未知边界条件的约束问题。通过实例论证了本文提出的边界处理方法是可靠的和有效的。

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13. 渤海湾及其邻区地壳温度分布的有限单元模拟

罗焕炎, 洪汉净, 宋惠珍, 孙君秀

地震地质 1982, 4 (3): 37-44.

摘要（1183）

PDF（pc）（1062KB）（1067）

根据地下三百米深处的温度与居里面深度分布的资料,利用伽勒金有限元法配合未知边界流量的杂交法,计算了渤海湾邻近的地壳剖面的温度分布。结果表明:(1)莫氏面上的温度不是常数,最高处可达810℃;(2)大地震往往发生在温度与重力梯度带附近而温度较低密度较小的一侧;(3)本区地壳低速层的温度约为600℃,在该层以下,随着温度的增高,介质的弹性模量或粘滞系数显著减少,而泊松比反而增大,故地壳深部的剪应力减小,这说明大陆内部地震大多发生在低速层以上的原因。

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14. 青藏高原近代隆起原因及其与地震关系的有限单元分析

罗焕炎, 徐煜坚, 宋惠珍, 孙君秀, 郭才华, 张汝则, 顾芷娟

地震地质 1982, 4 (1): 31-37.

摘要（968）

PDF（pc）（955KB）（1371）

根据现有的地质和地球物理资料以及山区和平原的动力学观点,利用青藏高原北东向的简化构造剖面(全长约2000公里,深约80公里),对其当前的形变和应力状态进行了有限单元分析。数值结果表明,印度板块运动是扰动重力均衡和导致侧向密度差异的驱动力,但是由于均衡调整所产生的水平压应力才是高原上升和发生大地震的机制;还表明应力集中的必备条件是主要断裂带的端部接近而不穿过低速层。在相当于40公里深度的温度、压力条件下,二云母片麻岩的电导率测定,簿片鉴定和X光分析等都证实,由于白云母脱水所伴随的晶格破坏以及石英的热裂作用所造成的力学性质的弱化似是高原地壳低速层的形成机制,但是沿低速层的剪切运动则是增高这层温度的重要来源。

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