基于物理过程的动力学研究不仅是地震学理论研究的一个重要方面，而且还可以应用于对地震或余震的危险性评价上。近几十年来，世界各地频繁发生了具有巨大破坏力的地震。其中，我国1976年的唐山地震，2008年的汶川地震和2010年的玉树地震都造成了重大人员伤亡和财产损失。首都圈地区、川滇地区等地已经成为我国地震灾害重点防护和研究的区域。本文将主要以首都圈地区1995年怀来盆地发生的河北沙城地震和川滇地区2008年发生的汶川地震为例对地震的破裂机制、动力学成因、触发机制和能量分配等方面进行深入地研究和系统地分析，并将结果同2001年昆仑山口西地震进行对比。　　在概念和方法上，本文重点将较为详尽地阐述地震应力和能量的基本概念和基本原理，通过估算破裂速度等震源参数，从根本上解释大震和小震在破裂机制上的差别;并说明以往计算中产生辐射效率大于1的非物理现象的根本原因，对其计算公式进行了必要的修正。之后，又推导了考虑动摩擦机制的计算震源辐射效率的一般性方法，并且在多个震例中加以验证和应用。　　针对于远场视应力与近场视应力相差几倍的现象，我们从圆盘断层模型出发，根据地震波能量表象定理推导出了滑移弱化过程中，不依赖于模型选取的远场S-波辐射能量表达式和近场能量辐射的一般表达式，充分地考虑了动摩擦应力上调和应力下调的力学机制，弥补了D-模型和M-模型的不足。而后，考虑到近断层滑移所作的功或应变能的释放，推导出计算近场能量辐射的一般表达式，并对已有公式进行了改进，讨论了其物理含义以及对近断层强地面运动预测的潜在意义。通过近场地震波辐射能量同加权滑移速率之间的关系，我们求得了估算近断层质点运动速度的近似解。通过与早期Brune模型和台站实测记录的对比，我们发现改进后的近场能量关系和加权滑动速率比Brune模型给出的略小，而与实测记录得到的结果更加接近。该结果可应用于未来的强地面运动研究中，估计和求解强地面运动模拟中新的物理约束参数。　　然后，主要针对地震所产生的余震震级和持续时间进行估计和约束，对余震危险性有一个定量化的估计。以Ms8.0汶川地震为例，利用美国USGS公布的远场震源参数解和中国地震局地壳应力研究所等单位在汶川地震前后对四川盆地以及龙门山断裂进行的水压致裂绝对应力测量的数据，以及绵竹清平台站的近断层强震记录等资料，基于地震能量分配原理和库仑摩擦准则，初步估计了汶川地震断层破裂过程和震源参数，以及滑移弱化模型下应力变化对断层内部余震强度的影响。之后，计算了汶川地震的辐射效率和地震效率，定量地估计了应力上调情况下的破裂能和松弛功，最终给出了汶川地震余震的震级上限为Ms6.9，为主震后的抗震设防提供了有利的参考依据。为了研究汶川地震后断层周围的余震危险性，我们将昆仑山口西地震与汶川地震的余震序列个数、空间分布和持续时间进行深入的探讨、比较和分析。依据滑移速率和状态相依赖的摩擦定律(Rate-and State-Dependent Friction Law)，结合主震前后的区域地震活动性资料，用不同的模型进行对比，定量地推导和估算出了这两个大地震后余震序列可能的持续时间:汶川地震余震持续约140年，而昆仑山口西地震余震仅持续6.6年。　　近几十年来，动态和静态应力触发问题仍然是国内外专家学者研究和讨论的焦点问题，同时，我们对于汶川地震余震触发的研究也并未结束。基于滑移速率和状态相依赖的摩擦定律，利用映秀—北川断裂和灌县—江油断裂两条断层模型，我们推导出了在剪切应力变化率是否为零的两种前提条件下的地震触发新破裂的时间延迟。通过求取灌县—江油断裂的错动时间，并与绵竹清平和汶川卧龙台站的三分量强地面运动观测资料所计算出的时间延迟进行对比，来探讨灌县—江油断裂的触发机制。我们发现，汶川地震中映秀—北川断裂和灌县—江油断裂并不是共同错动的，而是映秀—北川破裂产生的动态地震波触发了灌县—江油断裂，并造成了几秒钟到十几秒钟的触发延迟。所以，汶川地震并非两条断层共同错动的同震破裂。　　至今为止，基于物理过程的动力学研究并未结束，在今后的科研工作中还将继续对震源动力学、运动学、成核过程和触发机制等方面进行更深入地研究，以便更深刻地认识和理解地震成核、传播过程和对建筑物的响应，从而减少地震灾害对于人们生命和财产的损失。