活动走滑断裂带上强震频发, 对几何结构复杂区及其导致的分段破裂模式开展研究对于评估区域潜在地震的最大震级具有重要意义。文中从野外地质调查和数值模型研究2个方面入手, 对走滑断层上地震破裂行为中的几何结构、 断层分段和级联破裂等相关研究进行回顾总结。野外地质调查发现, 走滑断裂带上广泛存在的断层几何结构复杂区可能会终止地震破裂的传播。前人基于地表破裂带野外调查, 给出了走滑断裂带上几何结构复杂区对地震破裂方式的影响, 以及这种影响程度的统计分析结果。另一方面, 与断层动态破裂过程相关的数值模拟研究, 不仅从动力学角度展示了断层几何结构复杂区对断层动态破裂传播的控制作用, 还表明初始应力、 岩石介质性质等其他因素也影响了断层动态破裂的传播。在研究程度较高的中国地震科学实验场区, 基于断层探测、 地球物理场密集观测和高性能计算的3D动力学模拟有望进一步深化对区域复杂断层系统中破裂行为的认识, 并为判定区域最大潜在震级提供帮助。
地震预测预报亟需从经验性预测向数值预测转变, 但是建模难的问题制约了地震数值预测的发展和行业应用。三维地质建模技术的发展及其在地震行业的应用, 为地震数值预测带来了解决模型问题的机遇。文中从地震数值预测的概念、 发展历程和现状入手, 简述了地震数值预测目前存在的难点。随后简述了三维地质建模技术的发展和在地震行业的应用, 以及国内外三维公共断层模型的构建和应用情况。结合以上2部分内容, 对如何利用三维地质建模技术解决地震数值预测中的难点问题进行了展望, 包括多源多精度异构数据的联合建模、 地质模型-属性模型-数值模型一体化建模、 平直断层结构建模、 三维断层结构建模、 数据-模型-计算的迭代与相互驱动等。最后简述了三维地质建模在地震数值预测应用中的难点。三维地质建模技术有望为地震数值预测及相关数值计算领域提供更逼近现实的数值模型和几何模型, 可缩短建模工期, 实现快速更新迭代, 从而解决建模难的问题。
青藏高原西北边缘地区在2008年和2014年先后发生了2次7级以上强震,这2次地震发生在阿尔金断裂带西南端,对于认识区域动力背景和潜在地震危险性有重要意义。文中采用分层黏弹性模型和最大应力策略研究了这2次地震之间的相互关系。计算结果表明,2008年于田地震的同震应力扰动触发了后续的余震活动,该地震产生的同震应力扰动对2014年于田地震的发生影响不显著;但是,此次地震6a后震后变形所导致的应力扰动有利于2014年于田地震的发生。2014年于田地震发生后,阿尔金断裂带西南段上的同震和震后库伦应力显著增加。考虑到阿尔金断裂带西南段上次强震的离逝时间和应力积累-释放过程,该断裂带上的地震危险性值得进一步关注。
以东亚地区(15°~60°N,60°~145°E)为研究区,通过多种资料渠道收集了研究区内27 777次地震在1 354个地震台站记录到的296 334条Pn波射线,反演了东亚地区上地幔顶部Pn速度结构及其横向变化,并进而探讨了Pn波速度结构横向变化的动力学意义。反演结果给出,东亚地区Pn波平均速度为8.03km/s。横向变化量从-0.42km/s至+0.41km/s。在研究区内,Pn速度和横向变化总体上呈现为东、西2个特征性分区。从太平洋板块边界到中国东部(大致为东经108°以东)为Pn速度偏低区,而东经108°以西为Pn速度偏高地区。这2个特征性差异分区分别与太平洋板块俯冲和印度洋板块碰撞挤压的动力学背景相一致。无论是东部地区还是西部地区,均显示活动构造区为Pn速度的相对低值异常区,而构造上稳定地区为Pn速度的高值异常区。并且在东、西部各自分区中,均呈现为地震活动水平与Pn速度之间成反向变化关系,显示了Pn速度横向变化与构造变形和地震活动强度的相关性,Pn速度的低值异常区往往是构造变形和强震活动活跃的地区。