文中以2014年鲁甸6.5级地震为例, 在亚失稳实验及理论指导下, 基于震前地震活动及地球物理观测资料并结合地震成核数值模拟结果, 综合分析前兆异常时空演化与亚失稳过程的关系, 首次提供了一个可明确佐证亚失稳阶段震源区成核、 震源区附近协同化过程持续加剧的典型震例和观测事实。研究结果显示, 依据大区域强震活动及流动重力观测, 可判定鲁甸地震前研究区已处于高应力状态。在高应力背景判定的基础上, 依据地震活动及地球物理观测前兆异常, 可粗略判定鲁甸地震亚失稳过程可能起始于震前7、 8个月, 最突出的现象或判定指标是由震中附近小地震活跃所表征的断层应力状态由积累为主向释放为主的转变, 以及由定点地球物理观测异常数量显著增加所表征的断层运动协同化现象, 从地震成核的角度与成核后期核心弱化区扩张过程有关。之后至主震发生, 还有2个时间节点需要关注: 一是震前4、 5个月, 定点地球物理观测异常空间分布范围自震中附近向外围的明显扩展, 显示断层变形的加速协同化; 二是震前2个月之后, 震中附近小地震活动开始减弱、 微震活动及定点地球物理异常出现向震中的迁移收缩, 与地震成核过程核心弱化区扩展之后的收缩过程相关联。
2020年7—8月西藏波密易贡乡发生ML4.9显著震群, 1个月内共发生25次ML≥4.0地震, 引起了广泛关注。1970年以来的资料显示, 波密震群区域的地震活动时间基本集中于每年的7、 8月, 空间上主要分布于15km×20km的区域范围内, 最大震级基本稳定在ML4.5~5.0之间, 年均释放的地震能量大体相当于1次ML4.9地震。波密震群区域的地震活动与上半年降水规模及降水过程关系密切, 震群活动发生于降水量的峰值时段, 一般起始于当年首次较显著降水过程结束之后。地震活动水平与规模以上降水开始时间的早晚、 上半年规模以上降水的天数及4—6月降水量增加速率等反映降水规模和降水过程的因素呈正相关。波密震群区域的地震活动主要集中分布于近NE向勒曲藏布中段及两侧分支流域, 该区夏季成为周边水体快速汇聚的区域, 这为每年7、 8月流体触发地震活动提供了基本条件; 地震密集分布区域地表出露的岩石以石英砂岩、 粉砂岩为主, 相对而言具有更高的渗透率, 便于流体下渗引起地下介质孔隙压力增加; 地震密集区域被多条断层所围限, 断层一方面对地表聚集水体下渗扩散的区域具有一定围限作用, 另一方面又具有较好的流体导通性, 便于流体快速下渗, 其中张性断层更是如此。在流体自重及地表水体载荷压力的共同作用下, 流体沿断裂破碎带及具有较好渗透性的砂岩类岩石介质快速下渗, 导致地下断层、 裂隙及孔隙介质中的孔隙压力快速增大, 断层、 裂隙强度随之降低, 进而导致地震活动。不同深度处的孔隙压力随时间变化的模拟计算结果支持上述关于波密震群区域地震活动的机理解释。
假定主震破裂面上残余凹凸体的破裂导致余震, 残余凹凸体尺度符合分形分布, 在破裂面上随机分布, 残余凹凸体破裂/失稳强度符合对数正态分布;以岩石圈下部粘弹介质震后应力松弛作为导致残余凹凸体破裂的动力输入, 加载应力按负指数形式衰减;以库仑破裂准则作为失稳判据, 考虑残余凹凸体破裂对附近区域的应力加载, 在不同条件下模拟生成包含时、空、强三要素的人工 "余震"序列。通过G-R关系及修改的大森公式, 检测模拟输出与实际余震活动统计特征的吻合程度, 以此作为进一步调整模型参数的依据。在此基础上重点讨论介质黏滞性质对余震活动的影响。结果显示: 表征岩石物理特性的黏滞系数对余震活动持续时间、衰减快慢起重要的控制作用, 黏滞系数与衰减系数之间显示负指数的相关关系。余震序列G-R关系与黏滞系数关系不大, 主要受控于残余凹凸体的尺度分布, 即与构造不均匀性关系更为密切。
