Abstract

An M 7.4 earthquake occurred near the town of Izmit on August 17, 1999 causing enormous casualties and economic losses: over 15 000 victims and several thousand irreparably damaged buildings and structures. The earthquake produced a set of fractures and fissures in the ground extending for more than 70 km from the Gulf of Izmit, with a new tectonic fault being formed that is more than 150-km long. This paper reports results from mathematical modeling of the state of stress and strain in the epicentral zone before and after the Izmit earthquake along with seismological observations. The modeling used a method for calculating the state of stress and strain in a blocky elastic isotropic heterogeneous medium that has been disturbed by a system of faults caused by an external tectonic stress field, with the boundary conditions being specified from seismological data. We show that the epicenters of large crustal earthquakes tend to occur in areas of highly concentrated stress intensity under a definite relationship between the principal stresses. The aftershock process is due to the release of stresses produced by a new rupture, while the resulting aftershock clusters correlate spatially with the zone of released stress intensity. The tectonic rupture is assumed to propagate toward zones of high stress intensity. The results obtained in this study can be useful in a deterministic approach to the assessment and prediction of earthquake hazard, as well as the length and area of earthquake rupture.

中文翻译：

---

模拟土耳其大地震震中区域的应力和应变状态（Izmit，1999，M 7.4）

摘要

安M1999年8月17日，伊兹密特（Izmit）镇附近发生7.4级地震，造成了巨大人员伤亡和经济损失：超过15,000名受害者和数千名不可修复的建筑物受到破坏。地震在距伊兹密特湾70多公里的地面上产生了一系列裂缝和裂隙，并形成了一个新的构造断层，该断层长150多公里。本文报告了伊兹密特地震前后震中区域应力和应变状态的数学建模结果以及地震观测结果。建模使用一种方法来计算块状弹性各向同性非均质介质中的应力和应变状态，该介质已受到外部构造应力场引起的断层系统的干扰，边界条件是根据地震数据确定的。我们表明，在主应力之间存在明确的关系的情况下，大地壳地震的震中往往发生在高度集中的应力强度区域。余震过程是由于新破裂产生的应力释放所致，而产生的余震簇在空间上与释放应力强度的区域相关。假定构造破裂向高应力强度区域传播。这项研究中获得的结果可用于确定性方法，以评估和预测地震危险性，以及地震破裂的长度和面积。我们表明，在主应力之间存在明确的关系的情况下，大地壳地震的震中往往发生在高度集中的应力强度区域。余震过程是由于新破裂产生的应力释放所致，而产生的余震簇在空间上与释放应力强度的区域相关。假定构造破裂向高应力强度区域传播。这项研究中获得的结果可用于确定性方法，以评估和预测地震危险性，以及地震破裂的长度和面积。我们表明，在主应力之间存在明确的关系的情况下，大地壳地震的震中往往发生在高度集中的应力强度区域。余震过程是由于新破裂产生的应力释放所致，而产生的余震簇在空间上与释放应力强度的区域相关。假定构造破裂向高应力强度区域传播。这项研究中获得的结果可用于确定性方法，以评估和预测地震危险性，以及地震破裂的长度和面积。而产生的余震簇在空间上与释放的应力强度区域相关。假定构造破裂向高应力强度区域传播。这项研究中获得的结果可用于确定性方法，以评估和预测地震危险性，以及地震破裂的长度和面积。而产生的余震簇在空间上与释放的应力强度区域相关。假定构造破裂向高应力强度区域传播。这项研究中获得的结果可用于确定性方法，以评估和预测地震危险性，以及地震破裂的长度和面积。