中国大陆活动断裂段破裂地震复发间隔的经验分布

针对中国大陆活动断裂的段破裂地震的两种主要复发行为,由历史地震资料初步建立起相应的复发间隔经验分布．结果表明:对于时间可预报复发,归一化复发间隔T/t能很好地服从对数正态分布LN（t＝0.00,2t＝0.152）;其中,T是观测的复发间隔,t是与前一次事件的大小相关的平均复发间隔．对于准周期复发,归一化复发间隔T/t服从于对数正态分布LN（q＝0.00,2q＝0.242）;其中,是不同轮回复发间隔的中位数．统计检验表明:本文得到的后一分布与环太平洋板缘特征地震的复发间隔分布（NB模型）没有显著差别;据此将它们合并,得到一个更加稳定的、准周期复发间隔的对数正态分布LN（＝0.00,2＝0.222）．      

前兆异常区地震危险性概率的评估方法

讨论了根据前兆观测估计地震危险性概率的问题。给出了单学科观测异常区和多学科观测异常区地震的危险性概率的评估方法。利用个先验概率值,即地震背景概率－Ｐ（Ｂ）、孕震条件下某学科观测发生异常的概率－Ｐ（Ａ／Ｂ）、非孕震条件下某学科观测发生异常的概率－Ｐ（Ａ／Ｂ）,就可计算,①异常区有震概率Ｐ（Ｂ／Ａ）或Ｐ（Ｂ／∩Ａｉ）和异常区无震概率（也称虚报概率（Ｐ（Ｂ／Ａ）或Ｐ（Ｂ／∩Ａｉ）;（２）非异常区有震概率     

小江断裂带的破裂分段与地震潜势概率估计

根据历史地震资料分析了云南省东部的小江断裂带强震及大震震源的空间分布,初步划分出7个相对独立的震源段或基本破裂单元.各段历史地震的时间间隔从总体上显示出带有不确定性的时间可预报复发行为.本文初步建立起该断裂带地震时间间隔的统计模型,引入了估算各段以上一次地震大小为背景的平均复发间隔的数学方法,由此估计出该带不同大小地震的给定信度的平均复发间隔区间.进一步提出一种适合于在具有准时间可预报复发为的断裂带上进行地震潜势实时概率分析的方法,并且运用这种方法估算了小江断裂带各段1991年至2005年地震复发的条件概率和概率增益.结果表明:该断裂带的东川以南至嵩明段、澄江至华宁段未来复发强震或大震的可能性较大.      

惠灵顿—哈特谷断层段的地震危险性评估

惠灵顿断层是一条石旋走滑大断层，它控制着惠灵顿地区的地震危险。惠灵顿断层由库克海峡延伸到Ｋａｉｔｏｋｅ的这一部分可能这是一个单一的地震破裂段，它就是惠灵顿－哈特谷断层断。沿该段最近一次地表破裂发生在距今３００－３５０年（距今的１４Ｃ年龄），再前一次地表破裂事件发生在距今８００－８５０年，这两次事件间的时间间隔是４５０－５５０年。根据在埃默拉尔德山计算得到的６．０－７．６ｍｍ／ａ的水平滑动速率和ＴＥ     

强震复发的随机特征滑动模型及其应用方法研究

本文针对具有明确分段的特征断层源,从震级的不确定性出发,在弹性回跳理论的基础上提出一种随机特征滑动模型(stochastic characteristic-slip model,SCS)。在随机特征滑动模型中,不仅在参数确定过程中考虑了震级与复发间隔之间的相关性,还可以在计算未来一段时间内地震发生概率的过程中,同时得到特征地震的震级分布。本论文主要包括两个研究方向:1随机特征滑动模型及其参数的确定方法,其中,强震复发的统计规律是确定模型参数的基本依据;2随机特征滑动模型在强震发生概率计算和地震危险性分析中的应用方法研究。随机特征滑动模型及其参数的确定方法包括以下3个主要内容:(1)针对强震复发概率的计算,本文在弹性回跳理论和特征地震模型的基础上提出一种随机特征滑动模型。它是一种计算强震复发概率的模型,其目的是为地震危险性分析提供依据。在地震危险性分析过程中,要考虑强震复发的时间相关性,不仅需要给出复发周期的分布,还需要给出震级的分布。从地震矩累积的角度来考虑,两者是相关联的,不可以独立考虑。因此,在随机特征滑动模型的建立及其参数确定的过程中,均需考虑震级与复发间隔的相关性。虽然断裂上的地震矩累积率并不是恒定不变的,因此累积时间和震级的关系也存在一定的不确定性和随机性,但对于大地震特别是7.5级以上的特大地震而言,研究表明这种随机扰动并不大。此外,在当前的认识水平上,在强震发生概率的计算中,若还同时可以得到一个合理的具有平均意义的震级分布,对地震危险性分析工作具有一定的实用价值。针对断层破裂尺度数据和历史地震数据,本文分别提出了两种SCS模型参数的确定方法。若利用断层破裂尺度来确定随机特征滑动模型的参数,需要首先得到震级-破裂尺度的经验关系式;若利用历史地震或古地震数据来确定模型的参数,则需要首先确定强震复发周期的自然变异性或不确定性。(2)震级-破裂尺度的统计规律研究。本文系统搜集和整理了48个中国板内强震的发震断层的震源破裂参数和震级资料(包括面波震级与矩震级),并在此基础上利用最小二乘拟合方法得到各种震级与破裂尺度之间的经验关系式,并与前人给出的关系式进行了比较研究。同时还得到了我国面波震级与矩震级之间的经验关系式。(3)强震复发周期的统计规律研究。对于归一化无量纲地震复发间隔数据(T/Tave),本论文利用蒙特卡罗方法研究表明:不同样本量的T/Tave数据是不符合独立同分布的,而不符合独立同分布的数据不可以放在一起进行统计。针对这个问题,本研究对利用归一化无量纲地震复发间隔(T/Tave)数据进行拟合的方法做了改进,提出对非同分布的数据先进行标准化处理,然后再放在一起统计,与前人的计算方法相比,这种新的计算方法在数学上更为合理。本研究分别利用前人和自己收集的不同区域范围(环太平洋地震带、郯庐断裂带、青藏高原东北部等区域)的T/Tave数据集进行统计分析,结果表明:利用不同区域范围的数据集所得到的στ存在一定的差异,变化范围在0.30~0.42之间。但由于每个数据集中的T/Tave的数据量有限,我们也很难确定στ是否存在区域性差异,更难对这种差异性进行定量化。断层源上复发周期的自然变异性一般也会采用复发间隔变异系数α来描述。对于变异系数α的确定,除了可以由T/Tave统计得到,本研究还提出了一种通过对大量断层源上的复发间隔变异系数估值α′的统计来确定α的方法。该方法首先利用最大似然估计法计算出不同地震序列的变异系数估计值,然后再对这些变异系数的估计值进行统计分析。本文在广泛搜集的39个地震序列的基础上,利用本文给出的计算方法得到了一个通用的变异系数值α=0.34。随机特征滑动模型在强震发生概率计算和地震危险性分析中的应用方法研究包括以下4个主要内容:(1)在随机特征滑动模型的基础上,本文又提出了基于随机特征滑动模型的地震危险性分析方法。该方法中独立考虑研究区域内地震地质资料较丰富的一级破裂源,时间分布上采用随机特征滑动模型,空间分布上采用特征地震的原地复发模式,同时考虑断层几何形态的不确定性。利用本文方法得到的地震危险性计算结果具有很强的时间相关性,可以为地震灾害预防和地震备灾等工作提供数据支持。(2)利用随机特征滑动模型或其他更新模型来计算未来几十年内发生强震的条件概率时,需要给出上一次大震的离逝时间T,而很多活动断裂缺少历史大震的记载,若采用泊松模型可能会低估强震发生的概率。针对这种缺少大震离逝时间的活动断裂,本研究提出了一种以记载完整的强震平静期长度Ts为参数的条件概率计算方法。本文以东昆仑断裂带塔藏段为例,利用本文给出的条件概率计算方法得到:塔藏段未来50年发生强震的可能性为0.075 8。该计算方法不仅适用于随机特征滑动模型,还适用于其他更新模型。跟世界上大多数国家相比,我国有着相对悠久的地震史料记载,因此,该方法对于强震发生概率的估计具有重要意义。(3)由于断层破裂活动的复杂性,一个大的破裂往往不是单一的破裂,而是包含有较小量级的破裂。这些较小量级的破裂,可能分布于破裂段上的特定段落,构成次级破裂单元。对于一些较大断裂,次级破裂源上也可以发生震级较大的强震。采用泊松模型可能会低估这种中强地震的发生率,因此,在次级破裂源上强震发生概率的计算中考虑到地震复发的时间相关性也很重要。若要建立次级破裂源上的随机特征滑动模型,首先需要明确不同破裂源上的年平均地震矩累积率M0,这就要求将断层上的地震矩累积率合理地分配到不同级别的破裂源上。本文分成两种情况分别讨论次级破裂源上的地震矩累积率M0的确定方法。第一种情况是次级破裂源上历史地震(或古地震)序列比较稀少,只有地质学家给出的不同破裂源发生地震的相对发生率,针对这种情况,本研究基于地震矩平衡的原则,提出一种地震矩累积率分配方法;第二种是次级破裂源上有相对丰富的历史地震(或古地震)序列的情况,并以古地震资料较为丰富的海原断裂为例,计算了次级破裂源上的地震矩累积率和强震发生概率。(4)随机特征滑动模型的基本假定是特征断层源上的地震矩累积率在较长时期上是恒定的,这是一个理想化模型,实际上,特征断层源上的地震矩累积率不是恒定的,而是存在一定的随机扰动和不确定性,这种扰动可能由中小地震的地震矩释放以及断层间库仑应力转移等原因造成的。为了在随机特征滑动模型中考虑这种不确定性,本研究提出了一种考虑断层间相互影响的改进随机特征滑动模型。在该模型中,假定断层源上的地震矩自然累积率是恒定的,同时还要考虑中小地震释放和附近大地震库仑应力转移对该断层源上地震矩积累量的改变量。本研究选取鲜水河北西段为研究对象,反复模拟未来50年的地震序列,得到了鲜水河北西段的炉霍、倡促、道孚和乾宁各段上包括单段破裂和联合破裂在内的各种大地震事件的发生概率。     

中国大陆的特征地震活动及其中—长期预测研究（二）

在中国大陆，中国震源区过去多次特征地震之间时间间隔的变异系数一般大于０．３５，且在不同的震源区各不相同，以特征地震轮回的ｉ－ｆ－ｊ模式（闻学泽等，１９９４）为基础，将特征地震复发时间Ｔ表示成同一轮回事件ｉ至事件ｆ１的时间差Ｔｉｆ的函数，并发展了估计“当前”轮回平均复发时间的方法，对任一震源区而言，用该方法估计的平均复发时间与过去特征地震时间间隔的表现行为无关，进一步得到Ｔ近似服从于对数正态分布ＬＮ     

复杂记忆概率预测模型

复杂记忆概率预测模型王健（中国北京１０００８１北京国家地震局地球物理研究所）现行的地震概率预测方法是假定相邻地震之间的时间间隔符合某一分布，根据上一次地震的发生时间，便能够计算预测时段内的发震概率。时间间隔的分布可以是多种多样的，因而形成了许多模型。...     

中国大陆活动断裂的段破裂地震复发行为

为了考察中国大陆活动断裂带段破裂地震的复发行为,根据多轮回复发的地震资料定量分析了19个断裂段的地震历史．结果表明:这些断裂段的地震原地复发主要表现出:① 良好的准周期行为(约占9/19);② 时间可预报行为(约占12/19)．第1种行为的复发间隔内在不确定性为平均间隔的0.15～0.40,不同轮回事件的震级在平均震级0.5级之内变化．第2种行为的复发间隔内在不确定性大多为平均间隔的0.19～0.40,相继轮回事件的最大震级差可达1.7级．另外,少数情况下第1种行为可与第2种或者滑动可预报行为共存．      

陇南市活断层地震危险性评估

在甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究的基础上,归纳了开展地震危险性评估所需的主要活动断裂的基本活动性参数;采用震级—破裂尺度关系、震级—频度关系等方法评估了陇南市相关断裂（带）的潜在最大震级和平均复发间隔;利用时间相依的地震潜势概率模型和泊松分布模型评估了各断裂或断层小区在未来50、100、200年内发生破坏性地震的概率。同时利用b值空间图像扫描的方法给出了研究区的b值图像,分析了高应力区的地震危险性。通过对以上结果的综合分析,结果表明盖山—迭山断裂或光盖山—迭山断层小区的西端表现为高应力累积区,且发生破坏性地震的概率较高,是未来危险程度较高的断裂段。     

陇南市活断层地震危险性评估

在甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究的基础上,归纳了开展地震危险性评估所需的主要活动断裂的基本活动性参数;采用震级—破裂尺度关系、震级—频度关系等方法评估了陇南市相关断裂（带）的潜在最大震级和平均复发间隔;利用时间相依的地震潜势概率模型和泊松分布模型评估了各断裂或断层小区在未来50、100、200年内发生破坏性地震的概率。同时利用b值空间图像扫描的方法给出了研究区的b值图像,分析了高应力区的地震危险性。通过对以上结果的综合分析,结果表明盖山—迭山断裂或光盖山—迭山断层小区的西端表现为高应力累积区,且发生破坏性地震的概率较高,是未来危险程度较高的断裂段。     

根据i—f—j模式估计山西平陆地区的长期强震潜势

山西省平陆地区位于山西地震带南端，为了分析该地区未来的长期强需求潜势，本较系统地分析当地的破坏性地震及１５００年以来的有地震地震资料，并进一步应用中国在陆特征的地震轮回模式及其复发时间概率模型估算法当前特征地震轮回的平均时间间隔，以及从１９９５年起未来百年内复发强震的概率，结果表明：未来１００年来该地区复发强震的危险性很高，未来５０年内复发强震的危险性也不能排除。     

板内地震复发间隔对断层长度的标度关系研究及应用探索

虽然关于一些重要参数值仍然存在显著的不确定性，地学家们一致认为断层分布遵从幂律标度关系。本文我们把这些标度关系和地震分布的幂律标度关系结合起来获得了区域板内地震复发间隔对断层长度的标度关系式，再对其进行局部校准进而得到某一具体小地方的地震危险估计方法。小断层（未跨越孕震层与断４层）的标度资料表明地震复发间隔和断层长度的负幂成比例变化。由于最近认识到了大震标度中参数的不确定性，对于大断层（跨越孕震层的断层），其地震复发间隔是和断层长度的负幂还是和正幂成比例变化的问题是不确定的，这个问题对地震危险估计是至关重要的。     

中国西部强震的地表破裂规模与震级、复发时间间隔关系的研究

研究了我国西部走滑型地震的地表破裂长度Ｌ和位移量Ｄ与震级Ｍ＿ｓ和复发时间间隔Ｔ之间的定量关系。结果表明：震级Ｍ＿ｓ和复发间隔Ｔ不仅与Ｌ值有关，还同时与Ｄ值相关；乘积ＬＤ值可用来估算震级Ｍ＿ｓ，比值Ｄ／Ｌ与复发间隔Ｔ密切相关；对于Ｍ＿ｓ或ＬＤ值给定的地震，Ｄ／Ｌ值大（即Ｌ值小或Ｄ值大）的地震，有较长的复发间隔；当破裂长度Ｌ一定时，有较长复发间隔的地震，Ｍ＿ｓ或ＬＤ值较大；当位移量Ｄ相同时，Ｍ＿ｓ或ＬＤ值较大地震的复发间隔较短     

场地地震地表破裂危险性估计

摘要：地震地表破裂是强地震活动中沿发震断层在地表形成的位移,它是包括震源因素、传播途径因素、场地地质条件因素等多种复杂因素的综合作用产物。地震地表破裂可以定量地加以描述。在假定基岩介质具有各项均匀刚性的前提下,对于一般的场地,地震地表破裂的危险性（概率P）大致可以确定为场地地震危险性（P1）、断层（P2）、场地第四系覆盖层（P3）的函数,即P=3Пi=1Pi.Pi值的确定可以通过多种途径来实现,本文在Pi值的确定过程中,以场地所在潜在震源区震级上限（Mu）为指标,P1=1．5874（Mu-6）-1;P2表示为断层发育状况、活动程度和断层最新活动性质的概率指数,P2=3Пi=1P2i.P3=nПi=1kiwi,wi为分解的第i均质土层（i=1,2,…,n）对地震破裂的衰减系数,ki为破裂通过第i均质土层（i=1,2,…,n）与其下土层临界面的破裂传播折射损耗率。通过上面的计算可以得到一般场地条件下地震地表破裂的危险性估计,这一估计是相对保守的估计。     

正常震群和前兆震群的判定指标

本文采用大森公式ｎ（ｔ）＝Ｋ／（ｔ＋ｃ）＾ｐ求解Ｋ、ｃ、ｐ三个参数，对云南１９６５年以来７１个地震序列进行研究。确定Ｐ＝０．８为前兆震群和正常震群的判定指标。利用Ｋ、ｃ、ｐ三参数计算序列理论曲线得到晚期强余震前差残曲线超出两倍均方差的结果。     

概率一致设定地震及其估计方法

本文首先讨论已有的主凤定地震的概念及其存在的问题，然后提出一在指定场点产生超越概率为Ｐ０、地震动强度为ｙ（ｐ０）的潜在震源区的概率一致设定地震的定义及其震级Ｍ（ｐ０）震中距Ｒ（ｐ０）震中的确定方法。     

郯庐断裂带中段全新世活断层的特征滑动行为与特征地震

郯庐断裂带中段全新世活断层由３个独立的破裂段组成。从各破裂段的运动性质、位移分布看，断层的运动属特征地震型滑动。地震活动以强震活动为主，强震具有周期性原地重复发生的特点，且其强度基本相同；中强地震缺失或很少发生；ｂ值在高震级范围内具低ｂ值的非线性关系。这些特点正是特征地震的典型表现．根据郯庐断裂带中段活断层全新世以来的活动特点看，未来该区仍然以特征地震方式活动．按郯庐带的强震复发间隔和各段的最新一次活动时代推算，未来一段时期内新沂－宿迁段复发大震的可能性较大，安丘段次之，莒县－郯城段复发大震的可能性则很小。     

西秦岭北缘断裂带特征地震平均复发间隔的确定和地震危险性评价

时间相依的地震危险性概率评估方法是最近10a来逐渐发展起来的，是一种将已获得的定量地质资料运用于活动断裂中—长期地震潜势概率评估的方法，从而使得在缺乏历史记载或仪器记录资料，但已获得断层平均滑动速率、同震位错、古地震年代序列等资料的活动断裂段上评估未来的发震概率成为可能。在定量计算活动断裂未来地震危险性的过程中，作为输入参数之一的特征地震平均复发间隔是一个至关重要的参数，它的确定将直接影响到概率计算的结果。对研究断裂上已获得的历史地震资料(H)、地质资料(G)和古地震资料(P)，笔采用了时间可预报(T)和准周期(Q)两种模式分别计算其平均复发间隔，比单一的只假定一种复发模式计算更具有完善性和可靠性。在叙述该方法的同时，以西秦岭北缘断裂为例，详细阐述了该断裂上特征地震平均复发间隔的确定，并在此基础上对西秦岭北缘断裂未来地震潜势作了定量评估。     

由人工目录检验平静以后的前震导致的地震概率增益

分析了由意大利地震监测台网１５ａ的预测所取得的资料,通过简单算法来确定前兆－震前发生之后主震发生的比率。前光是在一段平静期之后的中等地震。观测到的前震数依赖于平静的空间范围Ｒ１和附时间范围Ｔ１。对给定的一组数据,通过优化这些参数,可以得出前兆（前震）发生之后对应地震的比率的最高值。我们通过最优化处理,得出的概率增益（Ｇ）大于１００。淡了评价影响Ｇ值的有关因子,使用人工目录检验了我们的方法。该目录通     

山西1303年大地震破裂对相邻断裂段地震复发行为的影响

根据历史地震资料分析了山西断陷带中3个相连接断裂段的地震复发过程及其与1303年8级地震的联系.结果发现1303年大地震破裂曾造成相邻断裂段上地震复发行为发生改变,其中,北邻断裂段的一次地震被提前了300～400 a发生,南邻断裂段的另一次地震则被推迟了约300a发生,而1303年破裂过的一部分断裂面很可能长期处于较低的破坏应力下并以中强地震作调整性活动.在未受到1303年破裂影响的时期,各断裂段的地震复发均表现出时间可预测行为.通常认为,一个断裂段的破裂将会造成相连接的邻段至下一次地震时间间隔的缩短,但本文却发现这也可造成邻段至下一次地震时间间隔的延长.