K_(cv)值在河北及邻区地震预测中的应用研究

地震空间分布非均匀性指标Cv值作为一种有效的预测指标近几年来得到了广泛应用。然而受空间分布的事件样本数大小的影响,Cv值会有所改变。本文采用Cv值标准化后的Kcv值,统计了河北及邻区的地震事件空间非均匀性分布,并与地震时空概率增益综合预测模型相结合,进行研究区地震预测。依据河北及邻区40多年的地震观测资料进行了Kcv值扫描和震例统计,研究了该方法应用于河北地区的预测效能及最优时间尺度。对研究区2008—2012年M5及以上地震的概率增益、地震发生概率预测与实际地震发生情况的回溯性检验结果表明,此方法应用于河北地区地震发生概率的预测是可行的。依据上述方法,对2013—2017年河北及邻区M5及以上地震发生的概率增益和地震发生概率进行了预测。     

河北及邻区地震时空概率增益综合预测研究

结合地震空间分布非均匀性指标Kcv值预测方法和图像信息学算法对河北及邻区2013~2017年ML≥5.0地震发生概率增益进行预测。根据河北及邻区40多年的地震观测资料,对地震空间分布非均匀性指标Kcv值进行了空间扫描和震例统计,得到了此方法应用于河北地区的预测效能,并对河北及邻区2013~2017年ML≥5.0地震发生概率增益进行了预测;对图像信息学算法在研究区进行了地震危险性概率预测的回溯性检验,得到了此方法应用于研究区的预测效能R值及概率增益K值,并进行了5年尺度的地震危险性预测。在上述2个单项预测方法的基础上,基于概率增益综合预测模型,得到了5年尺度河北及邻区ML≥5.0地震发生概率增益的综合预测结果。     

基于PMC方法的山东省测震台网监测能力评估

为了实现对山东区域测震台网监测能力的科学准确的评估,分析山东及邻区地震监测能力的时空分布特征,为该区的地震研究和测震台网的进一步优化布局提供科学依据.本文利用"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,通过计算山东测震台网的117个台站对周边地震事件的检测概率、测震台网的合成检测概率以及最小完整性震级,来评估测震台网的监测能力.单台检测概率结果显示,PMC方法可客观反映117个台站对地震事件的监测能力,在距离台站较近的区域,检测概率随着震级和震中距的增大而增大,处于沂沭断裂带中南段的台站对低震级档的地震有较高的监测能力.合成检测概率结果显示,检测概率高值区域主要集中在台站密集的胶东半岛和沂沭带中南段,而靠近山东省界的鲁西和鲁北区域则监测能力较差.最小完整性震级的结果也反映了类似的规律.同时,PMC方法还可以检测不同深度对检测概率空间分布特征的影响.     

试用累积求和方法研究地震活动平静现象及大震概率预报

以表征区域地震活动强度背景的震级期望值作为单个地震事件的目标值,利用震级累积和C值随时间的变化分析地震活动相对平静现象,并给出其显著性检验. 文中还定量分析了平静异常与大震的关系,提出了利用核函数对大震发生时间进行概率外推的方法. 用上述方法对华北区的山西、张家口-渤海地震带的部分地区及新疆区域进行计算,显示该方法能够描述地震活动平静现象,并可合理地对未来大震发生时间进行概率外推估计.     

各类地震前兆异常群体信息熵与地震的关系

本文利用“专家系统”的思想对和地震前兆异常事件进行综合评估，以每一异常的最可能发震时间来计算发震概率，利用各类地震前兆常群体信息熵研究了系统熵值与地震的关系，研究表明，在震前熵值减少，系统向有序方向发展。对山东和山西地区的各类地震前兆异常群体信息熵研究表明，在泽５．９级和大同－阳离６．１级地震前，都出现了明显的减熵有序变化。     

非稳态泊松模型预测西北地区地震带的应用

地震概率预测 ,即根据某个地震构造区 (地震带或震源区 )内已发生的地震 ,预测未来一定时段发生某一震级段或某一震级下限以上地震的可能次数和概率 .这一方法在地震危险性分析和地震预测等方面 ,都有广泛的研究和应用 .该方法的主要特点 ,是根据地震构造区已发生的地震事件 ,建立适宜的地震统计模型 ,而不必考虑地震事件的详细过程和活动图象 .随着对一些地震构造区地震事件现象及其发生的地球物理、力学机制和数学物理模式的不断研究 ,相继发展了一些概率预测模型 ,以描述不同的地震事件过程 .目前研究和应用较多的主要有稳态和非稳态泊松…     

地震巨灾模型中的随机地震事件集模拟

地震巨灾保险是降低地震灾害风险的有效手段之一,而地震危险性分析是地震巨灾模型的主要分析模块之一。传统的概率地震危险性分析主要是基于潜在震源模型、地震活动性模型和地震动衰减模型等并采用概率方法得到场点的地震危险性值,该危险性表示的是未来所有地震对场点的综合影响。然而,在使用地震巨灾模型进行地震风险分析时需要用到单个地震事件对场点的影响,这就需要根据潜在震源区生成一系列单个地震事件,并计算每个事件对场点的影响。本研究采用蒙特卡洛方法,基于第五代中国地震动参数区划图中所采用的地震活动性模型(潜在震源区及其地震活动性参数),模拟符合我国地震活动时间、空间和强度分布特征的地震事件集。模拟时遵从的基本理论为:地震发生在时间上符合泊松分布,震级分布可用古登堡-里克特定律来描述,空间分布特征则用潜在震源区及其地震发生率来描述。模拟得到的地震事件包含以下参数:时间(年、月、日)、地点(经度、纬度)、深度、震级、断层走向以及衰减特征等。该模拟地震事件集可满足地震巨灾模型中地震风险分析的需求,已应用于我国地震巨灾模型中。     

一种强震概率预测方法

介绍了利用Logistic回归进行地震危险性概率预测方法，对以新西兰地区相同时间段内地震活动性b值和等地震个数所覆盖空间区域的半径r为例，讨论了地震活动性参数的变化和强震发生的概率关系。研究表明,该地区强震发生的概率总体上与强震发生前一年半时间窗内的地震活动性资料计算的b值呈正相关关系，与r值呈负相关关系。该方法可以推广应用于研究其他异常分布和强震的概率统计关系。     

澜沧—耿马Ms7.6级地震前兆综合加权信息量的变化

在地震综合信息量的基础上,改进了地震前兆异常的出现概率的计算方法,得到地震前兆综合加权信息量。利用“地震预报专家系统”的思想对每一异常事件进行综合评价,考虑到异常的可靠性、有效性、显著性及相互关联性。给予没的权重,以每一异常事件的最可能发震时间来估算异常出现的概率,计算了澜沧－耿马地震的地震前兆综合加权信息量,并对这种信息量变化的特点进行了分析。     

爆破与地震的波谱特征分析

利用振幅分布、周期比以及频谱分析3种方法对爆破事件和天然地震进行特征提取.结果表明,地震平均最小振幅分布概率为69.85%,而爆破事件平均最小振幅分布概率为35.21%;天然地震周期比均值为1.431 1,爆破事件周期比均值为0.848 2;地震频谱优势频率集中在1～8 Hz,爆破频谱无明显优势分布.     

云南M≥7．6级地震伤亡因素的探讨

通过云南M≥7．6级地震震亡分布的统计,研究大地震的伤亡分布规律,寻找影响伤亡的主要原因。结果表明,震亡人数主要分布在Ⅷ度以上烈度区,这一区域的震亡人数占震亡总数的94％以上,其中极震区占到70％以上。调查分析认为：在震级相近的情况下,震区地质构造、地形地貌是影响地震烈度的因素;房屋、人口密度、发震时间是震亡人数的重要影响因素;在未来的大地震中,人口密度大的断裂带及其附近是应急救援和医疗救护的重点区域,在断裂带及其附近盆地内的震亡人数比非盆地震亡人数多,要投入更多的救援和医疗救护力量。     

Probability-consistent earthquakes and probability-consistent conservative earthquakes

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅａｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎｓｔａｎｄａｒｄ,ｅｘａｍｉｎｅａｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎｏｒｐｒｅｄｉｃｔｓｅｉｓｍｉｃｄａｍａｇｅ,ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｅｖｅｎｔｉｍ...     

中国大陆强震时空分布特征及2021年玛多7.4级地震后趋势分析

对中国大陆强震活动的时空分布特征进行分析, 有助于中国大陆强震趋势的判定。 由于地震目录完整性的限制, 目前对中国大陆强震时间间隔的分析多基于1900年以来地震目录。 因为记录时长相对较短, 难以排除当前强震时序特征基于偶然的可能性, 并且可能导致过拟合而影响预测效果。 针对上述问题, 本文根据2021—2030年中国大陆地震重点危险区确定工作中的相关资料, 对合成地震目录进行了分析, 结果表明区域地震活动强弱交替是一种普遍现象, 当假设中国大陆活动断层具有准周期复发特征时, 合成地震目录时序特征与当前目录最为接近。 基于上述认识, 使用适用范围更广的单参数指数分布拟合了中国大陆强震间隔, 并结合相邻强震构造关联随时间的变化对2021年5月22日玛多7.4级地震后中国大陆的强震趋势进行了分析。 结果表明, 继玛多7.4级地震之后, 未来两年中国大陆再次发生7级以上地震的概率较大, 下次强震发生在2022年年底之前的概率为61.81%。 下次强震发生在2021年的概率为30.58%, 最有可能的发震区域是巴颜喀拉地块; 下次强震发生在2022年的概率为44.97%, 重点关注南北地震带中南段。     

唐贞观晋州地震考

对唐朝3次灾害最严重的地震作了研究,认为949年晋州(今山西临汾)地震死亡人数应为5000余人。从震亡人数、余震序列,对比734年天水、749年河套地震,认为这次地震烈度可达9度,震级可达7级。     

对地震预测有关问题的看法

文中对地震预测的一些问题提出了看法,认为影响地震预测的诸多因素中,最为关键的问题在于地震成因。利用新的观测技术,发展新的地震成因理论,或将成为地震预测研究取得突破性进展的必经之路。     

用累积地震矩法研究全球地震活动性

本文基于Lomnitz提出的MRI理论,用"累积地震矩(CSM)"算法对全球1900—1999年7级以上的地震进行了处理,试图通过分析大震前CSM图像的变化,来判断地震发生的可能性。对不同地区的6个地震震前CSM图像的分析表明:7级以上地震的CSM图像在震前5到10年内会改变,大部分地震发生在CSM的高值区或次高值区。通过实际运算发现:在不同的地区应使用不同的值可获得较好的结果,用于计算的地震数越多,获得的结果越好。有些大地震前CSM异常区域不是唯一的,往往会出现几个,这可能与研究区域的地震活动性有关。因此,笔者认为:若要获得可靠的CSM图像,除应当考虑不同地区的小震活动水平外,还应考虑地震断层对震后能量分布影响。统计结果表明:在目标地震发生后,下一次地震在空间上发生在原地及2度距离范围内的概率较大,在3度以外区域发生的概率相差不大;在时间上,发生在原地区震后1年内的概率最高,这可能与余震活动有关;在5年的时间里,下一次地震发生的次数占到全部地震的70%以上。因此,要注意大地震后,目标地震附近有地震能量进一步释放的危险性。     

地震与磁暴主相最低点时刻的相关性

利用磁暴研究地震,特别是预测大地震的报道经常见诸公共媒体,引发诸多质疑。本研究以地震和磁暴(主相最低点)时刻的先后关系为研究对象,在不同时间窗、不同磁暴大小条件下,统计不同震级的地震与磁暴发生之间的时差及对应的地震比例,发现该比例随震前时间窗的增加或磁暴强度的减弱而不断增大,与起始震级基本无关。讨论磁暴对后续地震的"预兆"意义,发现对于中等强度以下的磁暴,在磁暴前后发生的地震比例基本相同,而在强磁暴及更高强度的磁暴后,地震发生概率显著增大,表明强磁暴对地震发生具有一定指示作用。     

An Inhomogeneous Distribution Model of Strong Earthquakes along Strike-Slip Active Fault Segments on the Chinese Continent and Its Implication in Engineering Seismology

Through the statistical analysis of earthquake distribution along 51 strike-slip active fault segments on the Chinese continent, we found that strong earthquake distribution along the seismogenic fault segments is inhomogeneons and the distribution probability density p (K) canbe stated as p(K)=1.1206e^3.947k^2 in which K = S/(L/2), S refers to the distance from earthquake epicenter to the center of a fault segment, L is the length of the fault segment. The above model can be utilized to modify the probability density of earthquake occurrence of the maximum magnitude interval in apotential earth quake source. Nevertheless, it is only suitable for thosepotential earthquake sources delineated along a single seismogenic fault. This inhomogeneons model has certain effects on seismic risk assessment, especially for those potential earthquake sources with higher earthquakerates of the maximum magnitude interval. In general, higher reoccurrence rate of the maximum magnitude interval and lower exceeding probability level may bring larger difference of the results in seismic risk analysis by adopting the inhomogeneons model, the PGA values increase inner the potential earthquake source, but reduce near the vicinity and out of the potential earthquake source. Taking the Tangyin potential earthquake source as an example, with exceeding probability of 10% and 2% in 50 years, the difference of the PGA values between inhomogeneons model and homogenous models can reach 12 %.     

Constant‐ductility response spectra for sequential earthquake and tsunami loading

Simplified approaches for examining structural system response under sequential earthquake and tsunami loading are helpful for understanding response trends. To aid understanding, nonlinear (constant‐ductility) response spectra are developed for elastoplastic single degree of freedom systems subjected to seismic loads followed by hydrodynamic tsunami loads. The forcing function is composed of long‐duration earthquake motion concatenated with a range of tsunami hydrodynamic forces that are proportional to the pseudo‐spectral acceleration produced by the earthquake motion. The constant‐ductility spectra are thus constructed for scenarios where the loading imposed by one hazard is not dominant over the other. The spectra and basic intensity measures indicate that the amplification of response for sequential earthquake and tsunami loading over the earthquake only case is most significant for systems with long natural periods and high‐ductility capacity under seismic loading. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

Research status of earthquake forecasting in hydraulicfracturing induced earthquakes

In the new types of industrial activities including unconventional energy extraction associated with shale gas and hot dry rock, gas reservoir operations, CO2 geological storage, undergoing research on induced earthquake forecasting has become one of the forward positions of current seismology. As for the intense actual demand, the immature research on induced earthquake forecasting has already been applied in pre-assessment of site safety and seismic hazard and risk management. This work will review systematically recent advances in earthquake forecasting induced by hydraulic fracturing during industrial production from four aspects: earthquake occurrence probability, maximum expected magnitude forecasting, seismic risk analysis for engineering and social applications and key scientific problems. In terms of earthquake occurrence probability, we introduce statistical forecasting models such as an improved ETAS and non-stationary ETAS and physical forecasting models such as Seismogenic Index (SI) and hydro-mechanism nucleation. Research on maximum expected magnitude forecasting has experienced four stages of linear relationship with net injection volume of fluid, power exponential relationship and physical forecasting regarding fault parameters. For seismic risk analysis, we focus on probabilistic seismic hazard assessment and quantitative geological susceptibility model. Furthermore, this review is extended to key scientific problems that contain obtaining accurate fault scale and environmental stress state of reservoir, critical physical process of runaway rupture, complex mechanism of fault activation as well as physical mechanism and modeling of trailing effect. This work in understanding induced earthquake forecasting may contribute to unconventional energy development and production, seismic hazard mitigation, emergency management and scientific research as a reference.