1976 Kina, Tangshan Jordskjelv Mw = 7.8 Mekanisme i Ettertid

INNLEDNING

Tangshan jordskjelvet som skjedde I Nordøst Kina 28.juli 1976 på 3:42 am; plassering 39, 6°N, 118, 0°E, Ms 7.8 (USGS) står i form av tap av liv som den største jordskjelvkatastrofen i moderne tid, før jordskjelvet Tangshan hadde 1000.000 Innbyggere Og Det Hadde Blitt Anslått At Kvartal Ble Drept (George og xie, 2002). Tangshan jordskjelv har vært gjenstand for flere geofysiske og geologiske studier av Både Kinesiske og utenlandske forskere (Liu Et al., 2007; Li, 1986; Guo et al., 1977; Jiang, 2007a, b; Patricia et al., 2006; Jian et al., 1998; Rhett et al., 1979). Det kan være en med det største antall studier av en enkelt seismisk hendelse hittil. Det var 530 studier frem til 2006 om Ulike funksjoner I Tangshan jordskjelv (Yao og Jiang, 2006). Etter denne hendelsen ble det gjennomført en omfattende undersøkelse av Tangshan-jordskjelvet, inkludert seismiske forløpere, intensitetsfordeling, kildemekanisme, etterskjelv (Fig. 1a,b) så vel som de dype og grunne strukturer under Tangshan og tilstøtende regioner (Fig. 2a, b, 3a, b). Men til nå prøver forskerne sitt beste for å gi en perfekt identifikasjon om Den Seismiske opprinnelsen Til Tangshan jordskjelvet, mer enn 30 år har gått ennå, noen undersøkelser er fortsatt på grunn (Liu et al., 2007; Jiang, 2007a, B; Wang, 2001), det er langt fra slutten. Det er verdt å tenke på at en slik hendelse i et intensivt aktivt tektonisk område ikke kunne undertrykkes, men hvorfor jordskjelv av så høy størrelse i Paleo-Kratonområdet i Nord-Kina langt fra plategrensen, har dette vært et av de uforståelige problemene. Det er ulike ideer om Opprinnelsen Til Tangshan jordskjelvet i de tidlige studiene. Men Ifølge Liu et al. (2007), kan de i utgangspunktet tilskrives to forskjellige meninger: en er vekten på de horisontale samspillet mellom forskjellige skorpeblokker (Fig. 4) og en annen er vekt på den vertikale skorpe deformasjon forårsaket av utveksling av skorpe-mantelen materialer. De tidligere studiene på jordskjelvgeologi viste at Tangshan-jordskjelvet befant seg på okklusjonsområdet som består Av Tangshan-forkastningen og en annen skjult forkastning (Guo Et al., 1977) og dens tektoniske genese ble tilskrevet aktiviteten til dype feil med forskjellige streik (Li, 1986). Ved hjelp av numeriske modelleringsmetoder undersøkte flere forskere bryggeprosessen og opprinnelsen Til Tangshan jordskjelvet, for eksempel ved å bruke 2-D Finite Element Method (FEM), Zheng et al. (1984) undersøkte bryggeprosessen Av Tangshan jordskjelvet under horisontal komprimering mellom forskjellige blokker. På grunnlag Av 2-D Maxwell Viskoelastisk modell utførte Mei Og Liang (1989) numeriske simuleringer av brygeprosessen Til Tangshan-jordskjelvet og foreslo den såkalte seismogene harde kroppsmodellen. På grunnlag av nytolkning av data hentet fra den dype seismiske lydstudien I Tangshan-området, Zeng et al. (1985) foreslo At Jordskjelvet I Tangshan kunne være forårsaket av å overføre de øvre mantelmaterialene til den nedre skorpen.

VED Å bruke FEM, Song et al. (1982) undersøkte stressfeltet på kildefeilen Til Tangshan-jordskjelvet og foreslo At Tangshan-jordskjelvet var forårsaket av de vertikale og horisontale styrkenes felles effekter. Her presenterer vi tre kjente modeller om den seismiske genesis eller årsaken Til Tangshan jordskjelvet.

Den tektoniske magma-termo-seismiske modellen av Li (1986): Den er basert på den syntetiske analysen av geologisk bakgrunn, egenskapene til noen forløpsavvik, fordeling av seismiske sprekker og fokalmekanisme. Li (1986) foreslo At Tangshan-jordskjelvet var et resultat av den kombinerte effekten av horisontal trykkspenning på grunn av vestover subduksjon av stillehavsplaten og oppadgående trykkspenning på grunn av manteloppheving og magmainntrenging. Det har ført til mot klokka vridning Av Tangshan massivet som er begrenset av flere forkastninger (Fig. 5).

det er noen punkter av mistanke om denne modellen: modellen er basert på feilaktivitet og gir ingen overbevisende bevis på dynamikken I Tangshan jordskjelvet (Liu et al., 2007). Hvordan ulike skala feil med varierte dybder kutte regionen for å danne blokken? Den andre er at hvis en slik blokk eksisterer, virker det mindre enn ikke bare omfanget Av seismisk denseness område Av Ml = 4, men også mindre enn området etterskjelv (Wang, 2001). Li (1986) tilskrives stress utløser Tangshan jordskjelvet til mantelen heving, inntrenging av magma og vest subduksjon av pacific plate. Faktisk kom stressfeltet før Tangshan-jordskjelvet fra et annet fenomen som en seismisk slip ved Jiyunhe-feilen i 1972-1973 (Shao og Shuzo, 1999), tidevannskrefter (Kai, 1988) og samspillet mellom Forskjellige blokker I Nord-Kina (Zhang et al., 2003).

Multidynamiske prosesser og lokal svekkelse av skorpemodellen Av Wang (2001): hovedinnholdet i de multidynamiske prosessene og lokal svekkelse av skorpemodellen er: like før Jordskjelvet I Tangshan i 1976 hadde platene rundt Det Kinesiske fastlandet opplevd sterke bevegelser i nesten samme tidsintervall, noe som førte til multi-dynamiske prosesser og hadde gjennomgått svært kompleks stressbevegelse og stresskonsentrasjon. Påvirket av multi-dynamiske prosesser i forskjellige retninger, var stressøkning I Tangshan balansert; i så fall kunne mikrokran i alle retninger ikke utvikle seg lett, så det var ingen fremtredende foreshocks. Under økt stress, iboende skorpe struktur I Tangshan regionen ble gradvis svekket sammen Med Ml = 4 seismisk denseness. Fordi skorpen var relativt sprø I Tangshan-Regionen. Som stress akkumulert omfanget av lokal svekkelse ble forbedret, noe som resulterer i tunge bruddet i sentrum området ovenfor Og forekomsten Av tangshan jordskjelv, til slutt, episentrene til to hovedsjokk Av Tangshan jordskjelv var bare plassert i sentrum området. Da dybden av det sprø laget var relativt grunt, var hypocenterene til de to hovedsjokkene også grunne, senteret som ble brutt opp, korresponderte med etterskjelvområdet. Wang (2001) tenkte at ved å bruke denne modellen av multidynamiske prosesser og lokal svekkelse av jordskorpen for å forklare Årsaken Til Jordskjelvet I Tangshan, kan vi koble dynamiske Kilder Til Jordskjelv I Tangshan med dynamiske omstendigheter på Det Kinesiske fastlandet. Og forklarte forekomsten årsaken Og forekomsten regioner Av Ml = 4 seismisk denseness 1973-1975; Vi kan også forklare kompleksiteten I tangshan jordskjelvsekvens og uten foreshocks; vi kan også forklare hvorfor de to hovedsjokkene skjedde på relativt grunn dybde. Det er imidlertid noen kommentarer til denne modellen, Wang (2001) tok ikke hensyn til mange forløpere som kan bidra til å få pålitelige bevis på Den Seismotektoniske genesis Av Tangshan jordskjelv, som forløpere av tyngdekraften anomali (Rui et al., 1997; Wei et al., 1985), deformasjon Av Tangshan-forkastningssonen og den økende forkastningsaktiviteten utenfor denne sonen (Xie og Ren, 1987), nivå av grunnvann i Tangshan-forkastningsblokkområdet (Mei, 1985), tendensanomalier av radon før Tangshan-jordskjelvet, anomaløs variasjon i hydrokjemi i Den epicentrale regionen I Tangshan-jordskjelvet og anomaløs av jordresistivitet (Qian et al., 1983). Wang (2001) har introdusert begrepet multidynamiske prosesser og antydet at disse prosessene ble brakt av den sterke bevegelsen av platene rundt Det Kinesiske fastlandet, men etter vår mening. Wang (2001) klarte ikke tilstrekkelig naturen til disse multidynamiske prosessene, forklaringen virket veldig generell og tillot flere antagelser om disse multidynamiske prosessene. Som vi diskuterte i den første modellen, Wang (2001) har også oversett mye stress feltkilder som var forsyne Tangshan jordskjelvet regionen før forekomsten av jordskjelvet.

Dilation creep model av Niu (1985): dilation creep-modellen for jordskjelvkildeutvikling er vanligvis forkortet DC. Uelastisk volumetrisk dilatasjon av bergmasser og forkastningskryp anses som to grunnleggende fysiske prosesser I DC-modellen. Den fysiske mekanismen For forløpere Av Ml = 7.8 Tangshan jordskjelv har også blitt analysert og diskutert i denne modellen. Resultatene viste at forløperne Til Tangshan jordskjelvet ikke var forårsaket av bare en faktor, og forløperne observert i og rundt epicentralområdet før dette jordskjelvet kan grupperes i 3 typer:

Niu (1985) foreslo at gjentatt dilatasjon og diskontinuerlig kryp skjedde under prosessen med kilde utvikling Av Tangshan jordskjelvet kan deles inn i følgende 6 faser:

Niu (1985) mente at forberedelsesprosessen Av Tangshan-jordskjelvet, som en av intraplatehendelsene, kunne styres i fellesskap av den oppadgående migreringen av dyp masse og Storskala Intraplatestressfelt. Denne egenskapen er sannsynligvis forskjellig fra jordskjelvet langs plategrensen. DC-modellen har blitt publisert På Kinesisk (Niu Og Gang, 1976; Niu, 1978) og den er dårlig forstått utenfor Kina. Vi tror at dilation creep-modellen er en veldig god modell for å forklare Mekanismen For Tangshan jordskjelv, fordi den kombinerer kinematikken med dynamiske egenskaper i dette jordskjelvet. I denne modellen har flere forløpere blitt tatt i betraktning, Men Niu (1985 ) tilfreds med å forklare dem i henhold til de teoretiske konseptene i sin modell. Tangshan jordskjelv presenterer en stor kompleksitet når det gjelder mekanisme, så det er et best eksempel for forskere som er villige til å utvide sin kunnskap I Jordskjelvmekanisme. Tangshan jordskjelv ville ha blitt spådd, hvis de korte og overhengende spådommer ikke ble neglisjert, og dermed er det svært nyttig case studie i jordskjelv prediksjon feltet (Bouasla, 2009).

DEN NYE MODELLEN AV ULIKE SPENNINGSKILDER, LOKAL GRUNNE SPRØ SKORPE og TIDEVANNSKRAFT UTLØSENDE EFFEKT

i det siste tiåret har vi lært mye om prosessene som forårsaker 90% av verdens jordskjelv ved hjelp av modellen av platetektonikk, forståelsen av de geologiske aktivitetene som foregår ved grensene til jordens store skorpeplater har økt enormt. Men lite er kjent om prosessene på jobb i interiøret av platene spesielt innen land. Mest enkle teorier om platetektonikk antar et fravær av deformasjon i platene. Dette er absolutt ikke sant når vi vurderer de store og skadelige historiske jordskjelvene som har skjedd i områder langt fra de faktiske plategrensene (Lynn, 1978), det beste eksempelet på disse er 28.juli 1976 Tangshan jordskjelvet.

forfatteren foreslo modell av ulike spenningskilder, lokal grunne sprø skorpe og tidevannskraft utløsende effekt for å forklare årsaken Til Tangshan jordskjelvet; denne modellen fremkalles av flere studier og kan deles inn i tre deler(Bouasla, 2009).

Ulike spenningskilder: alle modellene som behandler Problemet Med Tangshan jordskjelvmekanisme nevnte at det var ulike stressfeltfokus som forsynte Tangshan jordskjelvregionen før jordskjelvet oppstod. Disse kildene er hovedsakelig: hevingen av øvre mantelen under Tangshan-regionen (Liu et al., 2007; Li, 1986; Wang, 2001) (Fig. 2, 3), termisk stress (Zhang, 1987), Den Kinesiske forskeren Zhang trodde at eksistensen av høy tempreture sone, som skyldes den øvre mantelen termiske plume i Xialiaohe-Bohai-Huanghua-Området, med sentrum i Midten Av Bohai-Bukten og den horisontale termiske gradienten i Nærheten Av Cangdong-feilen, førte til konsentrasjonen av geotermisk stress I Tangshan-området, inntrenging av magma i skorpen under Tangshan-Regionen (Liu et al., 2007; Niu, 1985; Wang, 2001), effekten av samspillet hovedsakelig mellom stillehavet og Indiske plater mot Den Eurasiske platen som forsyner nord-Kina med stor stress (Mian et al ., 2007; Peter Og Tapponier, 1977; Clyde et al., 1995), samspillet mellom ulike blokker I Nord-Kina (Zhang et al., 2003; Shou, 1995) (Fig. 4) og aseismiske bevegelser før Forekomsten Av Tangshan jordskjelv (Shao Og Shuzo, 1999).

Lokal grunne sprø skorpe: denne delen ble avsluttet basert På studier Av Liu et al. (2007), Wang (2001), Li (1986) Og Guo et al. (1977) og observasjonene under feltarbeidet vi har gjort i Tangshan-området.

Ifølge Liu (2007) var hendelsene i Tangshan-området hovedsakelig fordelt på den kryssende delen av høy-og lavhastighetsmedium, den maksimale brennvidden som nådde den nedre skorpen, dette innebar at jordskjelv generelt finner sted i den sprø harde delen av skorpen, inkludert dens nedre del (Fig. 2, 3).

Fra Modell Av Wang (2001), multi-dynamiske prosesser og lokal svekkelse av skorpen, kan dette faktum også bevises, Fordi Wang (2001) foreslo en lokal svekkelse av skorpen For Tangshan-området, Dessuten Wang (2001) har også støttet seg på flere tidligere studier hovedsakelig På Leland Og Zelt (1991) modell.

Li (1986) Og Guo et al. (1977) har gitt en omfattende geostrukturell bakgrunn Av Tangshan-området, trodde de at den regionale strukturelle bakgrunnen Til Tangshan-jordskjelvet kan betraktes som et kryss i Tangshan-distriktet I EW-retningen Wuyuan-Changcjiakuo (Kalgan) – Tangshan tectonoseismic zone med Ne-retningen Hebei-Shandong-forkastningsblokken depresjon seismisk sone (spesielt Øst-Cangzhou-forkastende seismisk sone). Konklusjonen av deres verk gir en ide om At Tangshan jordskjelvssone er tektonisk signifikant.

tidevannskraft utløsende effekt: Denne delen er fremkalt av følgende studier Av Kai (1988), Sachiko et al. (2004) Og Amy (1980) og rapporten Fra University Of California-Los Angeles (UCLA).

ifølge rapporten oppnådd AV UCLA, kan jordskjelv utløses av Jordens tidevann. Jordens tidevann er produsert av gravitasjonskraften fra månen og solen på jorden, noe som får havets farvann til å slosh, noe som igjen øker og reduserer stress på feil omtrent to ganger om dagen. Forskere har lurt på effekten Av Jordens tidevann i mer enn 100 år. Store tidevann har en betydelig effekt i å utløse jordskjelv; jordskjelvene ville ha skjedd uansett, de kan skyves før eller senere av stressfluktuasjonen av tidevannet (Sir Og Turcaud, 2004).

i den nåværende modellen mener vi ikke at tidevannskreftene til solen og månen spilte hovedrolle for Forekomsten Av Tangshan jordskjelv, men vi tror at tidevannskreftene har brakt Tangshan jordskjelvfeilen til terskelgrensen for å motstå den enorme mengden stress. Med andre ord deltok de bare i å utløse Tangshan jordskjelvet.

Sachiko et al. (2004) observerte en sammenheng mellom tidevannet og jordskjelvet som er nært knyttet til det regionale tektoniske stresset. De undersøkte retningen av tidevannskompresjonsspenningen ved hjelp av grunne jordskjelv som forekommer i 100 subregioner I Japan i nesten fem år. Den azimutale fordeling av kompresjonsspenningen som er oppnådd for de observerte jordskjelvdataene, sammenlignes med det som er syntetisert for tilfeldig jordskjelvforekomst. Statistisk analyse bekreftet en signifikant forskjell mellom de observerte og tilfeldige katalogene for 13 delregioner, som inkluderte områdene der uvanlige seismiske aktiviteter fant sted nylig og hvor muligheten for fremtidig stort jordskjelv har blitt hevdet. For disse subregioner, jordskjelv fortrinnsvis forekom når tidevanns kompresjonsspenning var nær den dominerende retning Av p-aksen av fokale mekanismer oppnådd i de tilsvarende subregioner. Dette antydet at tidevannsspenningen kan oppmuntre til jordskjelv når den virker i retning for å øke det regionale tektoniske stresset.

Amy (1980) hadde sammenlignet opprinnelsestidene til mer enn 4700 etterskjelv fra Jordskjelvet i Juni-juli 1976 Susanville (California) for perioden mellom 20.juni og 1. juli med fasen av tidevannskomponenter med fast jord som passer for normal og skjærspenning på nordøst og nordvest trending feilfly. Basert på denne sammenligningen skjedde omtrent 20% flere jordskjelv til tider da det normale trykkspenningen på forkastningsplanet var avtagende og skjærspenningen økte i form av glid på forkastningsplanet. Dette kan forklares av to store utbrudd av etterskjelv som skjedde til tider da tidevannspenninger var gunstige for bevegelse på forkastningsplanet, i stedet for kontinuerlig utløsing av små hendelser under hele sekvensen.

Kai (1988) foreslo at Forekomsten Av Tangshan jordskjelv skyldtes tidevannskraften til solen og månen. Han har bekreftet At Hebei (Nord-Kina) er et område med sterk korrelasjon mellom tidevannskraften og forekomsten av store jordskjelv, Xingtai jordskjelvet 1966, Hejian jordskjelvet i 1967 og Tangshan jordskjelvet i 1976 ble utløst av tidevannskraften, Kai (1988) foreslo at de vanlige egenskapene til deres forekomsttider bekreftet disse fakta. De beregnede tider med maksimal horisontal tidevannskraft av den halvdaglige faste tidevannet viste at forekomststidene for de ovennevnte jordskjelvene var nær tider med maksimal horisontal tidevannskraft av den halvdaglige faste tidevannet ved nymåne eller fullmåne (Fig. 6, 7).

Longyao-jordskjelvet i M = 6,8, Ningjin-jordskjelvet I m = 7,2 og Hejian-jordskjelvet I m = 6,3 skjedde ti minutter etter den maksimale horisontale tidevannskraften i det halvdaglige faste tidevannet og Tangshan-jordskjelvet I M = 7,8 skjedde 16 minutter før den maksimale horisontale tidevannskraften. Tidevannskreftene ble rettet Mot Vest. De tidsmessige egenskapene til jordskjelvene indikerte at hendelsene av disse hendelsene ikke var tilfeldige, men ble kontrollert av tidevannskraften Fra Solen og Månen (Fig. 8).

her ble noen jordskjelv fra fjerne land tatt som et eksempel, dette forårsaker ikke problem, siden romtidskorrelasjonen av jordskjelv allerede er bevist (Patrizia et al., 2008).

hovedinnholdet i de ulike spenningskildene, lokal grunne sprø skorpe og tidevannskraft utløsende effekt er at Før Forekomsten Av Tangshan jordskjelvet, Tangshan jordskjelvregionen som har en geologisk og seismotektonisk bakgrunn preget av grunne lokale sprø skorpe og Hvor Tangshan jordskjelvfeilen ligger (Fig . 9). Tangshan-feilen mottok stressfelt fra ulike kilder, og stressakkumuleringen syntes å være betydelig siden 1972 sammen med aseismic slip på Jiyunhe-feilen(Fig . 1) som induserte betydelig skjærspenningskonsentrasjon på en dybde på 20 km nær sammenstillingen Av Tangshan – og Jiyunhe-feilene, og At Tangshan-jordskjelvhypocenteret mottok en coulomb-feilspenning på ca 4,5 bar. Tidevannskreftene spilte rollen som utløser jordskjelvet ved å bringe Tangshan-forkastningen til sin terskelgrense for å motstå den enorme stressakkumuleringen, Siden Hebei (Nordøst-Kina) – Provinsen er et område med sterk korrelasjon mellom tidevannskraften og forekomsten av store jordskjelv og Tangshan-jordskjelvet skjedde 16 min før maksimal horisontal tidevannskraft (Bouasla, 2009).

ved å bruke modellen av ulike spenningskilder, lokal grunne sprø skorpe og tidevannskraft utløsende effekt, kan vi svare på Hvorfor Tangshan jordskjelvet var av stor størrelse? Kan være fordi Den seismogene feilen I Tangshan jordskjelvet har fått over lang tid et stort stress fra ulike kilder, og det skjedde på grunne dyp kan være fordi den sprø skorpen var av grunne dybder (Bouasla, 2009).

DISKUSJON

i denne studien ble det påpekt mangel på forklaringer på Årsaken Til Jordskjelvet I Tangshan. Det var forventet at den nye utledet modell av ulike spenningskilder, lokale grunne sprø skorpe og tidevannskraft utløsende effekt ville gi rimelige svar på uforståelige spørsmål knyttet til forekomsten Av Tangshan jordskjelv spesielt den enorme størrelsen, brennvidde dybde og tidsmessig forekomst. Det ble funnet at denne modellen er den mest forståelige modellen for å forklare årsaken Til Tangshan jordskjelv. Det er forskjellige hypocentre for 1976 Tangshan jordskjelv (Department Of Earthquake Disaster Prevention, China Seismological Bureau, 1999). Den grunne strukturen av lokal skorpe nær Tangshan bør undersøkes nærmere, for å forstå klart den tektoniske bakgrunnen til dette sterke jordskjelvet, inkludert forståelsen av egenskapene til overflatefraktursonen til dette jordskjelvet, dets aktivitetshistorie under senkvaternær og paleoearthquake-aktiviteten i Holocene.

følgende undersøkelser er gunstig å presentere studien:

Gao et al. (1995) oppnådde analysen på skjærbølgesplitting ved hjelp av digitale data I Tangshan-regionen fra 1982 til 1984, og resultatene viste at stress i Tangshan-Regionen var svært komplisert. Ved HJELP AV 3D s-hastighet struktur og mottaker funksjon metode for skorpe og øvre mantelen under Tangshan området. Liu et al. (2007) viste at jordskjelvene i Tangshan-området hovedsakelig var fordelt mellom øvre og nedre skorpe. Hu et al. (1993) påpekte At Tangshan jordskjelvsekvensene hovedsakelig ble styrt av to tektoniske belter: den ene er hovedstøtfeilen I nne-retning; den andre er forkastningen som ligger i sørvestlige delen av etterskjelvområdet I NW-retning, bortsett fra etterskjelv med størrelse 7,1, andre 3 etterskjelv med størrelse større enn 6 var alle opptatt AV NW-feilen (Bouasla, 2009).

KONKLUSJON

etter Jordskjelvet I ta ngshan har seismologer blitt forvirret av mange spørsmål: Hvorfor Skjedde Tangshan-jordskjelvet på stedet der bare småskala brudd ble sett på jordens overflate og Hvor Neotektonisk bevegelse ikke er aktiv og ingen sterke jordskjelv ble registrert i historien? Hvorfor er Det så mange sterke jordskjelv i Tangshan jordskjelvsekvensen? Hvorfor trend og utbrudd anomalier er fordelt så bredt? Og hvorfor er noen avvikende variasjoner etter Jordskjelvet I Tangshan enda mer intensive og komplekse enn før jordskjelvet (compile group For Tangshan earthquake i 1976, State Seismological Bureau, 1982)? Derfor er denne modellen nyttig for å forstå disse spørsmålene(Bouasla, 2009).

ANERKJENNELSE

Jeg vil gjerne takke Professorene Jin Zhenmin Og Qu Guosheng for deres veiledning og hjelp.