《用台陣方法研究大地震的破裂過程》是依託中國科學技術大學，由姚華建擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：用台陣方法研究大地震的破裂過程
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚華建
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題旨在通過台陣方法（疊代反投影算法及壓縮感知算法）及資料系統研究最近10年內全球發生的近30個8.0級左右及以上的大地震的破裂和能量釋放規律。首先我們將進一步改進和提高兩種方法的精度、穩定性和計算效率，用改進的壓縮感知算法近一步研究全球俯衝帶逆沖大地震不同頻率能量輻射隨深度變化的關係，採用疊代反投影算法系統研究不同類型（走滑型、正斷型、逆沖型）地震破裂速度的規律，並與有限斷層反演獲得的破裂模型做對比分析，系統研究不同類型地震高頻能量輻射與斷層滑移分布的關係，同時我們還將探討地震破裂不同頻率能量釋放的空間分布、斷層滑移分布與餘震的空間分布的關係，以約束不同類型斷層上摩擦性質及凸凹體（asperities）大小尺度隨深度或沿斷層走向上的差異，進而可以更好地刻畫不同類型斷層面上物理性質的分布。本研究課題的成果將有助於更好地認識大地震的破裂規律，為震源動力學模擬和認識災害地震的機制提供重要約束
結題摘要
大地震破裂時會輻射不同頻率的地震波能量，通過研究同震過程中地震波能量的輻射特徵（例如時空分布，頻率特徵）可以更好地研究同震破裂的物理過程。時間域和頻率域反投影方法是研究大地震破裂能量輻射的重要方法，通過與有限斷層反演方法獲得的斷層滑移模型對比，可以更為全面的認識大地震破裂的物理機制和斷層介質的物理屬性。本項目主要研究內容和取得的重要成果如下：（1）發展了一系列新的時間域反投影方法和頻率域壓縮感知方法，提升了地震破裂過程中不同頻率能量輻射的時間和空間定位精度和計算效率；（2）研究近10多年來發生的多個8.0級及以上的大地震的破裂過程和能量釋放特徵，發現俯衝帶逆沖大地震普遍存在能量輻射的頻率和深度相關特徵，高頻能量輻射位於俯衝帶較深深度，而較低頻能量輻射則位於俯衝帶較淺深度；（3）大陸俯衝帶大地震與大洋俯衝帶大地震高頻能量輻射深度的差異主要是由於陸殼和洋殼物質組份（或塑性變形深度）的差異所造成的；（4）研究了一些大地震滑移量的分布與不同頻率能量輻射的時空分布及餘震分布的關係，高頻能量輻射通常位於較大同震滑移區的邊緣，這些區域餘震往往較多，顯示該區域凹凸體（asperities）尺度較小；低頻能量輻射通常位於同震滑移較大的區域，且震後餘震較少，顯示這些區域凹凸體尺度較大，大地震破裂時釋放了絕大部分累積的應力應變；（5）研究了一些大地震的破裂速度，發現2011年日本大地震向俯衝帶淺部破裂的速度較低（1－1.5 km/s），而向深部破裂的速度較高（2.5 km/s），可能主要是由於淺部存在強度較低的沉積物。本項目的研究為更加深入認識大地震的同震破裂過程及物理機理提供了重要的研究方法創新和觀測地震學約束。項目共發表第一標註論文7篇，5篇為SCI論文，在國際會議上做口頭和展板報告8次，在國內會議上做報告10多次，取得了較好的國際國內影響力。
