V roce 1976 Čína, Tangshan Zemětřesení Mw = 7.8 Mechanismus v Retrospektivě

ÚVOD

Tangshan zemětřesení, k němuž došlo v Severovýchodní Čína 28. července 1976 na 3:42 am; umístění 39, 6°N, 118, 0°E, Ms 7.8 (USGS) se nachází v oblasti ztráty života jako největší zemětřesení katastrofy moderní doby, před zemětřesení Tangshan měl 1000.000 obyvatel a byl odhaduje se, že čtvrtina byli zabiti (George a Xie, 2002). Zemětřesení Tangshan bylo předmětem několika geofyzikálních a geologických studií čínských i zahraničních vědců (Liu et al., 2007; Li, 1986; Guo et al., 1977; Jiang, 2007a, b; Patricia et al., 2006; Jian a kol., 1998; Rhett et al., 1979). Může to být jeden s největším počtem studií jakékoli seismické události až dosud. Do roku 2006 bylo provedeno 530 studií o různých vlastnostech zemětřesení Tangshan (Yao a Jiang, 2006). Po této události bylo provedeno komplexní vyšetřování zemětřesení Tangshan, včetně seismických prekurzorů, distribuce intenzity,zdrojového mechanismu, následných otřesů (obr. 1a, b), jakož i hluboké a mělké struktury pod Tangshanem a přilehlými oblastmi (obr. 2a, b, 3a, b). Až dosud se však vědci snaží co nejlépe identifikovat seismickou genezi zemětřesení Tangshan, uplynulo více než 30 let, některé výzkumy jsou stále na příčině (Liu et al ., 2007; Jiang, 2007a, b; Wang, 2001), je to daleko od konce. Je to stojí za zvážení, že taková událost v intenzivně aktivní tektonické oblasti by neměly být potlačeny, ale proč zemětřesení takové střední velikosti v Paleo-Craton Oblasti v Severní Číně daleko od desky hranice, to byl jeden z nepochopitelné problémy. V raných studiích existují různé představy o vzniku zemětřesení Tangshan. Nicméně, podle Liu et al. (2007), lze je v zásadě připsat dvěma různým názorům: jedním je důraz na horizontální interakce mezi různými krustálními bloky (obr. 4) a dalším je důraz na vertikální deformaci kůry způsobenou výměnou materiálů pláště kůry. Dřívější studie geologie zemětřesení prokázaly, že zemětřesení Tangshan bylo umístěno na okluzní oblasti složené z poruchy Tangshan a dalších skrytých poruch (Guo et al ., 1977) a jeho tektonická geneze byla přičítána aktivitě hlubokých chyb s různými údery (Li, 1986). Pomocí numerické modelování metody, několika vědci zkoumali proces vaření a vznik zemětřesení Tangshan, například pomocí 2-D Finite Element Method (FEM), Zheng et al. (1984) zkoumal proces vaření zemětřesení Tangshan pod horizontální kompresí mezi různými bloky. Na základě 2-D Maxwellova viskoelastického modelu provedli Mei a Liang (1989) numerické simulace procesu vaření zemětřesení Tangshan a navrhli tzv. Na základě reinterpretace dat získaných ze studie hlubokého seismického zvuku v oblasti Tangshan, Zeng et al. (1985) navrhl, že zemětřesení Tangshan by mohlo být způsobeno přenosem materiálů horního pláště do spodní kůry.

pomocí MKP, Song et al. (1982) zkoumal pole napětí na zdrojovém selhání zemětřesení Tangshan a navrhl, že zemětřesení Tangshan bylo způsobeno společnými účinky vertikálních a horizontálních sil. Zde představujeme tři slavné modely o seismické genezi nebo příčině zemětřesení Tangshan.

tektonický magmatický termo-seismický model od Li (1986): Je založen na syntetické analýzy geologického pozadí, vlastnosti některých předběžných anomálie, rozložení seismických trhlin a kontaktní mechanismus. Li (1986) navrhl, že zemětřesení Tangshan být výsledkem kombinovaného účinku horizontální tlaková-stres v důsledku západ subdukce pacifické desky a nahoru v tlaku-napětí vzhledem k plášti zdvih a magma vniknutí. To vedlo ke zkroucení masivu Tangshan proti směru hodinových ručiček, který je omezen několika chybami (obr. 5).

existují některé body podezření o tomto modelu: model je založen na poruchové aktivitě a neposkytuje žádné přesvědčivé důkazy o dynamice zemětřesení Tangshan (Liu et al ., 2007). Jak různé chyby v měřítku s různými hloubkami řezají oblast a vytvářejí blok? Druhá je, že pokud takový blok neexistuje, zdá se, menší než, nejen v rozsahu seismických nechápavost okolí Ml = 4, ale také menší než plocha otřesy (Wang, 2001). Li (1986) připisoval stres vyvolávající zemětřesení Tangshan povznesení pláště, vniknutí magmatu a západní subdukci pacifické desky. Ve skutečnosti pole napětí před Tangshan zemětřesení přišel z jiného fenoménu, jako jsou seismické slip na Jiyunhe chyba při 1972-1973 (Shao a Shuzo, 1999), slapové síly (Kai, 1988) a interakce různých bloků v Severní Číně (Zhang et al., 2003).

Multi-dynamické procesy a místní oslabení kůry model Wang (2001): hlavní obsah multi-dynamické procesy a místní oslabení kůry model je: těsně před Tangshan zemětřesení v roce 1976, desky kolem Čínské pevnině zažil silné pohyby v téměř stejném časovém intervalu, který přinesl multi-dynamických procesů a podstoupil velmi složité stresu, pohyb a koncentraci napětí. Ovlivněna multi-dynamických procesů v různých směrech, stres zvýšení Tangshan byl vyvážený; v takovém případě mikro-škvíra ve všech směrech nemohl vyvinout snadno, takže tam byly žádné významné foreshocks. Při zvýšeném namáhání byla inherentní struktura kůry v oblasti tangshanu postupně oslabena spolu s Ml = 4 seismickou hustotou. Protože kůra byla v oblasti Tangshan relativně křehká. Jako stres nahromaděné rozsah místní oslabení byla zvýšena, což vede k těžkým rozchodem v centru oblasti nad a výskyt zemětřesení Tangshan, konečně, ohniska dva hlavní otřesy Tangshan zemětřesení byly právě nachází v centru oblasti. Jako hloubka křehké vrstvy byla poměrně mělká, hypocenters o dva hlavní otřesy byly také mělké, centrum rozešli odpovídal aftershock oblasti. Wang (2001) si myslel, že pomocí tohoto modelu multi-dynamické procesy a místní oslabení kůry vysvětlit příčinu zemětřesení Tangshan, můžeme připojit dynamický zdroj Tangshan zemětřesení s dynamických okolností z Čínské pevniny. A vysvětlil důvod výskytu a oblasti výskytu Ml = 4 seismické hustoty od roku 1973 do roku 1975; můžeme také vysvětlit složitost Tangshan zemětřesení pořadí a bez foreshocks; můžeme vysvětlit, proč dva hlavní otřesy došlo v relativně malé hloubce. Nicméně, tam jsou některé komentáře na tomto modelu, Wang (2001) nevzal v úvahu mnoho prekurzorů, které mohou pomoci získat spolehlivé důkazy o seismotectonic genesis Tangshan zemětřesení, jako prekurzory gravitační anomálie (Rui et al., 1997; Wei a kol., 1985), deformace Tangshan chyba zóny a zvyšuje chyba činnost mimo tuto zónu (Xie a Ren, 1987), úroveň podzemní vody v Tangshan chyba bloku regionu, (Mei, 1985), tendence anomálie radonu před Tangshan zemětřesení, neobvyklé variace v hydrochemie v epicentral oblasti Tangshan zemětřesení a anomální země-měrný odpor (Qian et al., 1983). Wang (2001) zavedla pojem multi-dynamických procesů, a navrhl, že tyto procesy přinesla silný pohyb desek kolem Čínské pevniny, ale podle našeho názoru. Wang (2001) není dostatečně objasnit povahu těchto multi-dynamických procesů, vysvětlení se zdálo velmi obecné a umožňují několik předpokladů o tyto multi-dynamických procesů. Jak jsme diskutovali v prvním modelu, Wang (2001) také přehlédl mnoho zdrojů stresového pole, které zásobovaly oblast zemětřesení Tangshan před výskytem zemětřesení.

dilatační model tečení od Niu (1985): dilatační model tečení vývoje zdroje zemětřesení je obvykle zkrácen DC. Nepružná volumetrická dilatace horninových hmot a tečení poruch jsou v DC modelu považovány za dva základní fyzikální procesy. Fyzikální mechanismus prekurzorů zemětřesení ml = 7, 8 Tangshan byl také analyzován a diskutován v tomto modelu. Výsledky ukázaly, že prekurzory zemětřesení Tangshan nebyly způsobeny pouze jedním faktorem a prekurzory pozorované v epicentrální oblasti a kolem ní před tímto zemětřesením lze seskupit do 3 typy:

Niu (1985) navrhl, že opakované dilatace a diskontinuální tečení došlo během procesu vývoje zdroje zemětřesení Tangshan lze rozdělit do následujících fází 6:

Niu (1985) si myslel, že přípravný proces zemětřesení Tangshan, jako jeden z vněplošinová události, mohou být řízeny společně migraci hmotnost hluboké a rozsáhlé Vněplošinová stres pole. Tato charakteristika se pravděpodobně liší od charakteristiky zemětřesení podél hranice desky. Model DC byl publikován v čínštině (Niu a Gang, 1976; Niu, 1978) a mimo Čínu je špatně pochopen. Myslíme si, že model dilatačního tečení je velmi dobrým modelem pro vysvětlení mechanismu zemětřesení Tangshan, protože kombinuje kinematiku s dynamickými rysy tohoto zemětřesení. V tomto modelu bylo vzato v úvahu několik předchůdců, Niu (1985) je však spokojil s vysvětlením podle teoretických konceptů svého modelu. Zemětřesení Tangshan představuje velkou složitost z hlediska mechanismu, takže je nejlepším příkladem pro vědce ochotné rozšířit své znalosti v mechanismu zemětřesení. Zemětřesení Tangshan by bylo předpovězeno, pokud by nebyly zanedbány krátké a bezprostřední předpovědi, je to velmi užitečná případová studie v oblasti predikce zemětřesení (Bouasla, 2009).

NOVÝ MODEL RŮZNÉ ZDROJE STRESU, MÍSTNÍ MĚLKÉ KŘEHKÉ KŮRY A SLAPOVÉ SÍLY, což VYVOLALO EFEKT

V posledním desetiletí, jsme se naučili hodně o procesy, které způsobují 90% světových zemětřesení pomocí modelu deskové tektoniky, pochopení geologické aktivity, které probíhají na hranice zemské hlavní desek zemské kůry se nesmírně zvýšila. Přesto je málo známo o procesech při práci v interiérech desek, zejména v zemích. Nejpřímější teorie o deskové tektonice předpokládají nepřítomnost jakékoli deformace uvnitř desek. To rozhodně není pravda, když vezmeme v úvahu velké a poškození historických zemětřesení, k nimž došlo v oblastech daleko od skutečných hranic talíře (Lynn, 1978), nejlepším příkladem z nich je 28. července 1976 Tangshan zemětřesení.

autor navrhl model různých zdrojů stresu, lokální mělké křehké kůry a spouštěcího účinku přílivové síly, aby vysvětlil příčinu zemětřesení Tangshan; tento model je vyvolán několika studiemi a lze jej rozdělit do tří částí (Bouasla, 2009).

Různé zdroje stresu: Všechny modely léčbu problému Tangshan zemětřesení mechanismus zmínil, že tam byly různé zátěžové oblasti se zaměřuje dodává zemětřesení Tangshan regionu před vznikem zemětřesení. Tyto zdroje jsou hlavně: vzestup horního pláště pod oblastí Tangshan (Liu et al., 2007; Li, 1986; Wang, 2001) (Obr. 2, 3), tepelný stres (Zhang, 1987), Čínský vědec Zhang si myslel, že existence vysoké čidel zóny, vyplývající z horního pláště tepelné plume v Xialiaohe-Chaj-Huanghua Oblasti, se středem ve středu Bohai Bay a horizontální teplotní gradient v blízkosti Cangdong chyba vedla ke koncentraci geotermální stres v Tangshan oblast, vniknutím magmatu v kůře pod Tangshan Regionu (Liu et al., 2007; Niu, 1985; Wang, 2001), účinek interakce hlavně mezi tichomořskými a indickými deskami proti Euroasijské desce, která zásobuje sever Číny obrovským množstvím stresu (Mian et al., 2007; Peter a Tapponier, 1977; Clyde et al., 1995), interakce mezi různými bloky v severní Číně (Zhang et al., 2003; Shou, 1995) (Obr. 4) a aseismická hnutí před výskytem zemětřesení Tangshan (Shao a Shuzo, 1999).

místní mělká křehká kůra: tato část byla uzavřena na základě studií Liu et al. (2007), Wang (2001), Li (1986) a Guo et al. (1977) a pozorování během terénní práce, kterou jsme provedli v oblasti Tangshan.

Podle Liu (2007), události v Tangshan oblasti byly distribuovány především na protínající část vysoké a nízké rychlosti, střední, maximální ohnisková hloubka dosáhla na spodní kůrku, to znamená, že zemětřesení obecně probíhat v křehké těžké tělo kůry, včetně její spodní části (Obr. 2, 3).

Od modelu Wang (2001), multi-dynamické procesy a místní oslabení kůry, tato skutečnost může být také prokázáno, protože Wang (2001) navrhl, místní oslabení kůry pro Tangshan oblast, kromě toho, Wang (2001) se také spoléhal na několik předchozích studií především na Leland a Zelt (1991) model.

Li (1986) a Guo et al. (1977) dali komplexní geostructural pozadí Tangshan oblast, mysleli si, že regionální strukturální pozadí Tangshan zemětřesení lze považovat za křižovatku v Tangshan okres EW směru Wuyuan-Changcjiakuo (Kalgan)-Tangshan tectonoseismic zóny s NE směr Hebei-Shandong chyba bloku deprese seismické zóny (zejména na Východě Cangzhou chybující seismické zóně). Závěr jejich prací dává představu, že zóna zemětřesení Tangshan je tektonicky významná.

spouštěcí účinek slapové síly: Tato část je vyvolána následujícími studiemi Kai (1988), Sachiko et al. (2004) a Amy (1980) a zpráva Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA).

podle zprávy UCLA mohou být zemětřesení vyvolána přílivy země. Zemi přílivy jsou vyrobené gravitačním působením měsíce a slunce na zemi, což způsobuje oceánu vodách cákat, což zase zvýšit a snížit stres na chyby zhruba dvakrát denně. Vědci přemýšleli o účincích přílivu země více než 100 let. Velké přílivy mají významný účinek při spouštění zemětřesení; zemětřesení by se stejně stalo, mohou být dříve nebo později tlačena kolísáním přílivu a odlivu (Sir a Turcaud, 2004).

V tomto modelu, nemáme na mysli, že slapové síly slunce a měsíc hrál hlavní roli pro výskyt zemětřesení Tangshan, ale myslíme si, že slapové síly přinesly zemětřesení Tangshan chyba na jeho limit odolávat obrovské množství stresu. Jinými slovy se podíleli právě na spuštění zemětřesení Tangshan.

Sachiko et al. (2004) pozoroval korelaci mezi přílivem země a výskytem zemětřesení, který úzce souvisí s regionálním tektonickým stresem. Zkoumali směr přílivového tlaku pomocí mělkých zemětřesení vyskytujících se ve 100 podoblastech Japonska téměř pět let. Azimutální distribuce kompresního napětí získaného pro pozorovaná data zemětřesení je porovnána s distribucí syntetizovanou pro náhodný výskyt zemětřesení. Statistická analýza potvrdila signifikantní rozdíl mezi pozorovanými a náhodné katalogy pro 13 podoblastí, která zahrnovala oblasti, kde neobvyklé seismické činnosti proběhly v nedávné době, a kde možnost budoucího velkého zemětřesení bylo argumentoval. Pro tyto podoblasti, k zemětřesení přednostně došlo, když bylo přílivové kompresní napětí blízko dominantního směru osy P ohniskových mechanismů získaných v odpovídajících podoblastech. To naznačuje, že přílivový stres může podpořit výskyt zemětřesení, když Působí ve směru ke zvýšení regionálního tektonického stresu.

Amy (1980) se ve srovnání původ krát více než 4700 otřesy z června-července 1976 Susanville (Kalifornie) zemětřesení za období mezi 20. června a 1. července s fáze pevné zemi přílivová komponenty vhodné pro normální a smykové napětí na severovýchod a severozápad trendy chyba letadla. Na základě tohoto srovnání, přibližně 20% více zemětřesení došlo v době, kdy normální tlakové namáhání chyba, letadlo klesá a smykového napětí bylo zvýšení ve smyslu skluzu na zlomové plochy. To lze vysvětlit dvěma velkými výbuchy následných otřesů, ke kterým došlo v době, kdy byla přílivová napětí příznivá pro pohyb v rovině poruchy, spíše než nepřetržité spouštění malých událostí během celé sekvence.

Kai (1988) navrhl, že výskyt zemětřesení Tangshan byl způsoben přílivovou silou slunce a měsíce. Ten potvrdil, že che-pej (Severní Čína) je oblast se silnou korelaci mezi slapové síly a výskytu velkých zemětřesení, Xingtai zemětřesení z roku 1966, Hejian zemětřesení z roku 1967 a Tangshan zemětřesení z roku 1976 byly vyvolané slapové síly, Kai (1988), navrhl, že společné charakteristiky jejich výskytu krát potvrzují tyto skutečnosti. Vypočtené časy maximální horizontální slapové síly semi denní solidní příliv ukázal, že výskyt krát z výše uvedených zemětřesení bylo blízko k době maximální horizontální slapové síly semi denní solidní příliv na nový měsíc nebo měsíc v úplňku (Obr. 6, 7).

Longyao zemětřesení o M = 6.8, ningjin úřadu zemětřesení o M = 7.2 a Hejian zemětřesení o M = 6.3 došlo desítek minut po maximální horizontální slapové síly semi denní masivního přílivu a odlivu, Tangshan zemětřesení o M = 7.8 došlo 16 min předtím, než je maximální horizontální slapové síly. Přílivové síly směřovaly na západ. Časové charakteristiky zemětřesení naznačovaly, že výskyty těchto událostí nebyly náhodné, ale byly řízeny přílivovou silou ze Slunce a Měsíce (obr. 8).

Tady nějaké zemětřesení z dalekých zemí byly vzaty jako příklad, to nezpůsobuje problém, protože prostor-čas korelace zemětřesení již bylo prokázáno (Patrizia et al., 2008).

hlavní obsah různé zdroje stresu, místní mělké křehké kůry a slapové síly, což vyvolalo efekt je, že před výskytem zemětřesení Tangshan, Tangshan zemětřesení regionu, které mají geologické a seismotectonic pozadí, vyznačující se tím, mělké místní křehké kůry a ve kterém Tangshan zemětřesení chyba nachází (Obr. 9). Tangshan chyba přijaté stres pole z různých zdrojů a hromadění stresu se zdálo být značné, od roku 1972 spolu s aseismic skluzu na Jiyunhe chyba (Obr. 1), které je vyvolané významné smykové napětí koncentrace v hloubce 20 km, v blízkosti spojení Tangshan a Jiyunhe chyby a že Tangshan zemětřesení hypocenter obdržel coulomb selhání stres asi 4,5 bar. Slapové síly hrála roli vyvolalo zemětřesení tím, že Tangshan chyba na jeho limit vydržet s obrovský stres akumulace, od, Hebei (Severovýchodní Čína) Provincie je oblastí se silnou korelaci mezi slapové síly a vzniku velkých zemětřesení a zemětřesení Tangshan stalo 16 min předtím, než je maximální horizontální slapové síly (Bouasla, 2009).

použitím modelu různých zdrojů stresu, lokální mělké křehké kůry a spouštěcího účinku přílivové síly můžeme odpovědět, proč bylo zemětřesení Tangshan obrovské? Může být, protože seismogenic chyba Tangshan zemětřesení obdržel po dlouhou dobu obrovský stres z různých zdrojů, a to se stalo v mělké hloubce může být, protože křehké těsto bylo mělké hloubky (Bouasla, 2009).

diskuse

v této studii byly zdůrazněny nedostatky vysvětlení příčiny zemětřesení Tangshan. Předpokládalo se, že nový odvodit model pro různé zdroje stresu, místní mělké křehké kůry a slapové síly, což vyvolalo efekt by poskytnout přiměřené odpovědi na nepochopitelné dotazy týkající se vzniku zemětřesení Tangshan zejména obrovský rozsah, fokální hloubku a časový výskyt. Bylo zjištěno, že tento model je nejrozumnějším modelem, který vysvětluje příčinu zemětřesení Tangshan. Existují různé hypocentry pro zemětřesení Tangshan z roku 1976 (oddělení prevence katastrof zemětřesení, Čínský Seismologický úřad, 1999). Mělké struktury místní kůry poblíž Tangshan by měly být dále zkoumány, aby jasně pochopili, tektonické pozadí tohoto silného zemětřesení, včetně pochopení charakteristik povrchu zlomenina zóně zemětřesení, jeho historii aktivity během pozdního kvartéru a paleoearthquake činnost v Holocénu.

následující výzkumy jsou příznivé pro prezentaci studie:

Gao et al. (1995) dosáhli analýzy rozdělení smykových vln pomocí digitálních dat v oblasti Tangshan v letech 1982 až 1984 a jejich výsledky ukázaly, že stres v oblasti Tangshan byl velmi složitý. Použití 3D s-rychlostní struktury a metody funkce přijímače kůry a horního pláště pod oblastí Tangshan. Liu et al. (2007) ukázalo, že zemětřesení v oblasti Tangshan byla rozdělena hlavně mezi horní a dolní kůru. Hu et al. (1993) poukázal na to, že sekvence zemětřesení Tangshan byly řízeny hlavně dvěma tektonickými pásy: jedním z nich je hlavní šoková chyba ve směru NNE; na druhé straně je vina nachází v jihozápadní části aftershock oblasti v SZ směru, s výjimkou otřes o síle 7.1, další 3 otřesy o síle větší než 6 byly všechny zúčastněné s chyba NW (Bouasla, 2009).

ZÁVĚR

Po vzniku Ta ngshan zemětřesení, seismologists byl zmatený tím, že mnoho otázek: proč Tangshan zemětřesení došlo v místě, kde pouze v malém měřítku praskliny jsou vidět na povrchu země a kde Neotectonic pohybu není aktivní, a ne silné zemětřesení byly zaznamenány v historii? Proč je v sekvenci zemětřesení Tangshan tolik silných zemětřesení? Proč jsou anomálie trendů a výbuchů distribuovány tak široce? A proč některé anomální změny po Tangshan zemětřesení jsou ještě více intenzivní a komplexní, než před zemětřesením (kompilace skupiny pro Tangshan zemětřesení v roce 1976, Státní Seismologický Úřad, 1982)? Proto je tento model užitečný při porozumění těmto otázkám (Bouasla, 2009).

poděkování

chtěl bych poděkovat profesorům Jin Zhenmin a Qu Guosheng za jejich směr a pomoc.