余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响

本文以东北、华北及川滇地区为例,系统研究了余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响.采用基于传染型余震序列模型(ETAS)的蒙特卡罗模拟方法,模拟了包含余震和不包含余震的两套地震序列,然后以模拟地震目录为基础输入,采用基于空间光滑地震活动性模型的地震危险性分析方法计算了两套地震危险性结果——PGA(Peak Ground Acceleration,峰值加速度),通过分析比较这两套PGA的绝对差值和相对差值来研究余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响.研究结果表明余震对50年超越概率10%地震危险性计算结果的影响均值为6%左右,最大可达10%,并且随着超越概率水平的提高,余震影响也越大.弱地震活动区余震对概率地震危险性分析的影响要高于强地震活动区.研究结果还进一步揭示两套PGA结果绝对差值的最大值约为15 cm·s~(-2),且出现在高PGA区,这意味着余震对概率地震危险性计算结果不会产生显著影响.因此在地震区划或一般性地震危险性分析中可考虑不用删除余震.     

强余震活动特征研究及其在地震危险性分析中的应用

地震安全性评价中广泛采用的地震危险性概率分析方法只考虑了主震对场点地震危险性的贡献,但我们在历史地震等震线以及地震灾害记录中常常可以看到强余震在其震中附近造成比主震更严重的破坏。为了论证强余震在其震中附近造成的破坏超过主震的现象是否普遍     

2010年4月14日玉树MS7.1地震对余震的触发研究

研究了2010年4月14日青海玉树7.1级地震产生的静态库仑破裂应力变化对余震及区域地震活动空间分布的影响.在考虑震源区附近区域构造应力场的基础上,由震源区构造应力和主震破裂产生的应力叠加,计算得到最容易破裂的余震断层面,进而计算玉树主震在上述余震断层面上产生的库仑破裂静态应力变化.结果表明,库仑应力变化图像与余震分布较为吻合,说明玉树主震对大部分余震有触发作用.利用相同方法计算了玉树主震对周边更大范围内地震的应力触发影响,发现大部分区域地震活动空间分布与库仑应力变化图像基本一致,中小地震大多发生在正向触发区域,但量值较小.对余震断层面与主震完全一致的情形进行了同样的计算,与前述方法计算结果的对比显示,考虑区域应力场的计算方式所得库仑破裂应力变化图像,能够更好地与余震及区域中小地震空间分布图像相吻合.     

考虑俯冲带潜在震源区的地震危险性算法研究及在中国海域的应用

本文研究了俯冲带潜在震源区离散化方法及考虑俯冲带高震级地震震源破裂面和震源深度的场点地震动计算方法，推导了俯冲带潜在震源区地震危险性计算公式，并使用中国海域及邻区地震危险性模型进行地震危险性试算。结果表明，本文建立的考虑俯冲带潜在震源区的地震危险性算法能够实现场点地震危险性计算时对俯冲带高震级地震震源破裂面和震源深度的考虑。     

空间线性展布系统的地震危险性分析方法

目前,在地震区划、地震小区划和重大工程场地地震危险性评定中,所使用的分析模型都是针对场点的.尽管在地震区划和地震小区划中进行了多场点的分析,但最终结果并未考虑场点之间的地震危险性关系.研究表明,仅从场点的地震危险性结果并不能得到一定空间区域总的地震危险性.因此,在考虑展布在空间的特定系统的总的地震危险性时,针对孤立场点的地震危险性分析方法就显得不够了.作者讨论了系统地震危险性和组成系统单元的地震危险性的区别与联系,并以具有简单串、并联关系的空间线性展布系统为例,给出了系统地震危险性分析方法.在系统抗震设计和防灾对策中,除了考虑系统单元的地震危险性外,还应当考虑系统整体的地震危险性.      

地震统计区划分不确定性对场点地震危险性计算的影响

用3个不同的地震统计区划分方案，采用概率地震危险性分析方法，分别计算了研究区地震危险性，并讨论了地震统计区划分方案的不确定性对地震危险性结果的影响．结果表明，地震统计区划分方案的不确定性，对局部场点的地震危险性分析结果的影响是不容忽视的．这些场点通常位于地震统计区边界，以及不同方案震级上限变化大的区域．      

2017年九寨沟MS7.0地震余震危险性概率分析

本文介绍了余震危险性概率分析的概念,完整列出其相关公式的解析表达式并阐述了余震危险性概率分析的具体方法。以2017年九寨沟M_S7.0地震为例,首先,求得该地震余震序列的相关参数,结果显示:九寨沟M_S7.0地震余震序列理论最大余震震级约为M_L5.3;b值约为0.784 1,明显低于中国西南地区同类型的其它地震,表明九寨沟地震余震区应力水平相对较高;p值约为1.109 7,明显高于中国西南地区同类型的其它地震,表明九寨沟地震余震序列随时间衰减较快。其次,计算此次地震余震与主震释放能量的比例关系,结果显示:在九寨沟M_S7.0地震事件中,截止到10月22日约99.69%的能量为主震所释放,0.31%的能量为余震所释放。最后,利用九寨沟M_S7.0余震序列参数结果并结合衰减关系,分别计算了主震后0—1天、1—10天、10—30天和90—100天内不同断层距内不同水平的峰值加速度和峰值速度的超越概率,结果显示:随着断层距增加,在相同时间间隔内超越概率的值呈下降趋势;在震后第一天内余震危险性最高,随着震后时间增加,相应的超越概率值呈现出明显下降趋势,表明九寨沟M_S7.0地震余震危险性主要来自早期余震。本文的相关成果可以为震后地震危险性分析提供参考,并为短时间内应急救援及灾后重建提供辅助决策意见。      

2014年云南鲁甸地震同震库仑应力对余震分布及周边断层的影响

利用弹性位错理论和分层岩石圈模型,计算了2014年8月3日发生的MS6.5云南鲁甸地震导致的同震库仑应力变化场,讨论了主震对余震分布以及对周边主要活动断层的影响。结果表明:1)基于NNW向破裂面计算得到的应力变化场能够更好地解释余震的空间分布,可能为主震的破裂面;2)目前余震主要沿主破裂面及破裂面以西的应力增强区分布,其他没有余震记录的应力增强区构造应力积累可能较低;3)鲁甸地震提升了昭通断裂南段、则木河-小江断裂巧家段以及莲峰断裂NE段上的库仑应力增量,地震危险性有所增强。这些结果对于判断余震可能发生的区域、圈定震区周边未来可能的地震危险区,对于灾区人员安置、灾后恢复重建,以及加强震灾和次生灾害防御具有重要的参考价值。     

宝鸡─彭县、天水─宝轮地区六个重点断裂场点的地震危险性分析

宝鸡─彭县、天水─宝轮地区六个重点断裂场点的地震危险性分析程万正，贾晋康，李桂芳，黄圣睦，程式（四川省地震局）除按规范要求外，根据该工程地震项目多个计算场点的分布情况，在作地震活动性评价时将研究区范围扩大．分析地震活动性和危险性的区域北纬为２９°．５...     

GPS资料获取的静态库仑应力变化与余震分布的相关性分析

本文以2008年汶川地震为例,利用震中附近GPS观测资料,选择断层破裂模型,计算汶川主震产生的静态库仑应力变化空间分布,并与JI模型、经验公式模型结果进行对比分析,初步探索GPS破裂模型下的静态库仑应力变化特征以及与余震的空间分布关系。结果表明,当使用最优断层面作为接收断层时,GPS模型的结果对后续余震空间分布具有较好的对应关系,90%的余震分布在应力增强区域;在龙门山断裂以走滑为主的北东段(北川—青川段),5级以上的强余震均分布在应力增强区;以龙门山断裂南西段作为接收断层的计算结果表明,芦山地震震中正好处于库仑应力的正值区,汶川地震的发生在一定程度上使得芦山地震提前发生。     

对汶川地震余震序列中最大余震事件的讨论

本文针对2008年5月12日四川汶川M_W7.9地震后的余震目录,采用2004年Shcherbakov和Turcotte提出的最大余震震级推断法,给出了最大余震震级的估计值。结果表明,采用现有的余震数据,在大震级区间可能存在一定数量的余震缺失,这造成了余震数据与Gutenberg-Richter定律曲线在大震级区间的差异,导致推断的最大余震震级与使用目录中的最大余震震级存在明显差异。利用震级与断层长度或地表破裂长度之间的经验关系可以看出,由灌县—江油断裂的破裂尺度得到的震级与推断最大余震震级基本一致。根据前人给出的断层摩擦失稳时间模型和Brune近断层质点运动模型,本文进一步探讨了汶川地震北川—映秀断裂对灌县—江油断裂的触发作用,认为北川—映秀断裂破裂所辐射出的S波可以在短时间内使得灌县—江油断裂发生失稳,进而产生宏观破裂并形成地震,因此由灌县—江油断裂破裂形成的地震可能为汶川地震的最大余震。      

co-seismic coulomb stress changes and its influences on aftershock distribution and surrounding faults caused by 2014 ludian earthquake,yunnan

The studies of earthquake stress transfer and its influence on regional seismicity have found that earthquake occurrences are highly interactive and correlated rather than isolated and random in traditional point in recently years. A lot of phenomena in earthquake observations such as aftershock distribution, stress shadow, earthquake interaction and migration were well explained based on the theory of earthquake stress interaction. It is important that understanding the process of earthquake interaction could give an insight into the physical mechanism of earthquake cycle, and could help us assess the seismic hazard in future.It has long been recognized that regional stress accumulated by tectonic motion is released when earthquake occurs. When earthquakes occur, the accumulated stress does not vanish completely, but is redistributed through the process of stress transfer, and then the redistributed stress may trigger potential earthquakes. The increment of Coulomb failure stress loading in the certain regions may improve the seismic activities. By contrast, the decrement of Coulomb failure stress in the areas of stress shadow where the stress on faults may unload could lead to the decrement of seismic activities.On August 3, 2014, an M_S6.5 earthquake occurred in Zhaotong-Ludian region, Yunnan Province, China, killing and injuring hundreds of people. Therefore, it is critical to outline the areas with potential aftershocks before reconstruction and re-settlement so as to avoid future disasters. Based on the elastic dislocation theory and multi-layered lithospheric model, we calculate the co-stress changes caused by the Zhaotong-Ludian earthquakes to discuss its influences on aftershock distribution and surrounding faults. It is shown that the Coulomb stress changes based on the rupture in the NNW direction can explain better the aftershock distribution. It indicates that the NNW direction may represent the real rupture. The aftershocks mainly distribute in the regions with increased stress along main rupture and west to the rupture. In other regions with increased stress, the distributions of aftershock are rare which may indicate the low tectonic stress accumulation in these regions. The stress accumulation and corresponding seismic hazard on the southern part of Zhaotong Fault, Qiaojia segment of Zemuhe-Xiaojiang Fault and northeastern part of Lianfeng Fault are further increased by the Zhaotong-Ludian earthquake. We should pay special attention to the southern part of Zhaotong Fault where seismic activity is very high in recently years and the increment of Coulomb failure stress in this area is more than 0.1bar(0.1bar is the threshold of earthquake triggering). In order to make a more objective and comprehensive discussion, we calculate the sensitivity of the parameters such as effective coefficient of friction, the calculated depth and multilayered crustal model.     

2008年汶川地震的破裂模型及引起的余震活动分析

用两种发震构造的破裂位移分布模型对2008年汶川地震造成的区域主要断裂的库仑应力变化进行了模拟.通过对这两种破裂位移模型模拟结果的对比分析,表明破裂位移模型的逆冲兼右旋滑动的位移模式及南北两段分别有两个滑动量高值区这样的特点控制了区域库仑应力变化的总体分布特征.汶川地震的余震分布和计算结果还显示:所获得的区域主要断裂的...     

The aftershock dynamics of the Sumatra-Andaman earthquake

The aftershocks of the catastrophic Sumatra-Andaman earthquake of December 26, 2004 (M = 9.0) are analyzed in the general context of the theory of critical phenomena. The analysis relies on the idea that, according to this theory, critical transitions have two key properties. The first is that the intensity of the fluctuations in a dynamical system monotonically increases with the approach of the bifurcation point, so that at a certain time instant, a sufficiently strong internal pulse initiates the catastrophe. This transition can be treated as spontaneous. The second property is that the reactance of the dynamical system drastically increases on the approach of the bifurcation. Even a weak external perturbation in the near-threshold interval can result in a catastrophe. In this case, it is reasonable to refer to the critical transition as an induced transition. The aftershocks of the Sumatra-Andaman earthquake are likely to demonstrate the typical features of induced seismicity. First, the strongest aftershock (M = 7.2) occurred 3 h 20 min after the main shock. It could have probably been induced by the round-trip seismic echo. Second, it was found that the spectral density of the aftershock sequence significantly increases at about ～0.3 mHz, which is close to the frequency of the spheroidal mode ₀S₂. This suggests that the spheroidal oscillations of the Earth, which are excited by the main seismic shock, modulate the aftershock activity. Both hypotheses are supported by the analysis of the aftershocks of the Tohoku earthquake of March 11, 2011 (M = 9.0).     

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.     

Preliminary study on aftershock decay rate of the 2013 M s7.0 Lushan earthquake

We obtained a catalog of early aftershocks of the 2013 Lushan earthquake by examining waveform from a nearby station MDS which is 30.2 km far away from the epicenter, and then we analyzed the relation between aftershock rate and time. We used time-window ratio method to identify aftershocks from continuous waveform data and compare the result with the catalog provided by China Earthquake Networks Center (CENC). As expected, a significant amount of earthquakes is missing in CENC catalog in the 24 h after the main shock. Moreover, we observed a steady seismicity rate of aftershocks nearly in the first 10,000 s before an obvious power-law decay of aftershock activity. We consider this distinct early stage which does not fit the Omori law with a constant p (p ~ 1) value as early aftershock deficiency (EAD), as proposed by previous studies. Our study suggests that the main shock rupture process is different from aftershocks’ processes, and EAD can vary in different cases as compared to earthquakes of strike-slip mechanism in California.     

汶川MS8.0级地震发生背景与过程的研究

本文首先阐明汶川M_S8.0级地震发生在由区域布格重力异常和地震震中分布所确定的武都—松潘—茂汶—汶川—泸定地震带上.汶川地震所在地段是地震前兆和中小地震（M≤7.0）的空白区,震前出现明显的孕震空区,M_S8.0级地震发生在空区周围区域中小地震活动峰值之后的减少段里.地震的破裂超出孕震空区范围,空区内、外余震活动呈现出不同的衰减特征,依此将余震活动分为WS和NE两个区段.地震破裂过程、4级以上余震矩张量及震区应力场反演和余震应力降的测定结果表明,两个区域的位错、余震机制解和应力降及最大主应力的方〖JP2〗向等明显有别.根据这些特征和地震应力触发的研究,推测NE段地震的发生可能是〖JP〗由WS段主破裂的发生所触发.     

MS8.1昆仑山口西地震和MS8.0汶川地震余震序列的时空分布特征和持续时间的对比

2001年M_S8.1昆仑山口西地震和2008年M_S8.0汶川地震发生在同一构造单元,但其余震序列无论在个数、空间分布,还是持续时间上都表现了显著的差别.余震通常由主震区域内背景场地震活动性受到的扰动所引起,这样的扰动则来自于主震造成的应力场状态的变化.本文从滑移速率和状态相依赖的摩擦定律(Rate- and State-Dependent Friction Law)出发,结合区域主震前后的地震活动性资料,定量地估算了这两个大地震后余震序列可能的持续时间,并对不同模型所得的结果进行了比较和对比.结果表明,汶川地震余震持续时间约为昆仑山口西地震余震持续时间的20倍,这是由于昆仑山口西地震和汶川地震余震序列的个数和持续时间不仅与地震成核过程的状态变化有关,还与作用在断层面上的正应力 σ_N 和剪应力加载速率 τ· 的大小有关.主震前后剪应力速率 τ· 的差别导致了在相同大小应力扰动ΔCFS之后的余震的活动性变化率的明显不同,导致了所触发的余震的个数和余震序列的持续时间的巨大差别.通过对昆仑山口西地震和汶川地震余震序列的时空分布特征和持续时间的定量化认识,可以为地震灾害定量评估提供合理和有益的物理参数.     

基于线性回归分析的主余震相关关系

预防强震后可能发生的余震对于保护灾区安全具有重要意义。为了对余震进行一定误差水平的快速判定,对主震与余震之间的关系进行分析。选取1970年1月1日—2009年9月30日全球范围5—10级地震进行预处理,采用基于最小二乘法的线性回归方法,对主震震级与最大余震震级关联关系、主震视应力与最大余震震级关联关系进行分析,并进行结果可视化。结果表明,主震与最大余震的震级存在一定线性关系,可为主震后在一定范围内对最大余震的快速判定提供一定参考。     

Long aftershock sequences in North China and Central US: implications for hazard assessment in mid-continents

Because seismic activity within mid-continents is usually much lower than that along plate boundary zones, even small earthquakes can cause widespread concerns, especially when these events occur in the source regions of previous large earthquakes. However, these small earthquakes may be just aftershocks that continue for decades or even longer. The recent seismicity in the Tangshan region in North China is likely aftershocks of the 1976 Great Tangshan earthquake. The current earthquake sequence in the New Madrid seismic zone in central United States, which includes a cluster of M ~ 7.0 events in 1811–1812 and a number of similar events in the past millennium, is believed to result from recent fault reactivation that releases pre-stored strain energy in the crust. If so, this earthquake sequence is similar to aftershocks in that the rates of energy release should decay with time and the sequence of earthquakes will eventually end. We use simple physical analysis and numerical simulations to show that the current sequence of large earthquakes in the New Madrid fault zone is likely ending or has ended. Recognizing that mid-continental earthquakes have long aftershock sequences and complex spatiotemporal occurrences are critical to improve hazard assessments.