安宁河断裂带北段断裂几何的容量维特征

地表的断裂分布具有复杂的几何结构,分形几何学是定量研究断裂的复杂性和破碎性的一种数学方法。利用分维的方法,在比例尺为1:20万的安宁河断裂北段(西昌以北)的断裂分布图上,对断裂带各段的长度进行了测量,得到了各段的分形维值。测量结果冕宁大桥附近还有较大的维数(D_0=1.42),断裂北端维数值则相对较低(D_0=1.15),礼州一带和大桥一带相近(D_0=1.39)。作为断裂带的一个特征参数,分形维值与断裂带的力学性质、断裂运动、地震活动等有密切的关系。不同的力学环境中形成的断裂段有着不同的 D_0值:逆冲为主的断裂段 D_0值较低。在复杂断层背景上发展起来的活动走滑断层段有较高的 D_0值。     

新西兰地区地震活动时空分布的多重分形特征研究

利用多重分形维数谱估计的Hill方法，讨论了新西兰地震活动区地震活动的震源分布、震中分布以及时间间隔分布的多重分形特征．结果表明，该地区浅源地震的震中分布和震源分布在给定不同的起始震级的条件下均具有明显的丛集特征；对于中、深源地震这种特征不甚明显．而地震活动时间间隔分布则无论对于浅源和中、深源地震均呈单重分形的性质，但具有分形性质的尺度范围有较大的差别．这些结果表明，浅源地震与中、深源地震的活动特征显著不同．      

断层泥的分形研究

介绍了利用光学显微镜和电子显微镜对采自西秦岭北缘活动断裂带的天然断层泥进行分形研究的程序和结果，得到该断裂断层泥的分维数D=2.5940.122(二维截面D=1.5940.122)，并测得该断裂带断层泥分维上限平均粒径为9.6～19.2 mm．研究结果表明，该断裂带断层泥具有分形特征，断层面的粘滑摩擦特征位移参数可由分维上限确定．文中还讨论了断层泥分形研究对地震断层的研究意义．      

福建漳州、华安、龙岩地区地震时间分布结构信息维的特征

岩石破裂实验，地球岩石层断裂构造运动，地震孕育、发生和发展过程等研究表明，地震活动的时间、空间和强度分布特征具有分形结构。作为一种分维理论的应用，本文利用厦门数字化地震遥测台网的数据，采用信息的分析方法，对福建省的地震多发区-漳州、华安、龙岩地区的地震活动进行了分析和研究，讨论了信息维随时间变化的特征。     

台湾地区地震的空间关联维特征与构造环境研究

采用关联维方法对台湾地区地震活动的空间特征进行了研究。先利用 10 0a来台湾的地震目录计算各个地震区、带的关联维数 ,将地震空间分布的分形特征定量表达出来 ,然后综合分析地震空间分布的关联维数和孕震构造环境之间的关系 ,得出了以下结论 :1)台湾东、西部地震区由于地震属于不同的大地构造单元 ,因此关联维数有较大的差异 ;2 )在各地震区内部的各个地震带由于板块构造、地壳结构、活断层分布上的差异 ,而具有与其构造特征相对应的关联维数 ;3)各地震带内部的各个不同的部位又由于不同的构造应力场 ,而导致地震分布上出现不同的丛集性 ,表现为不同的关联维数。这些结论充分说明通过关联维分析所得到的地震活动的空间图像与地震活动所代表的不同地质构造背景有着良好的对应关系     

近断层地震动和单自由度体系地震反应的分形特征分析

从分形几何的新视角出发,分析近断层地震动的不规则性和复杂性.利用盒维数法计算了来自台湾集集地震和美国北岭地震的30条近断层地震动加速度时程的分形维数.计算结果表明,这些地震动加速度时程具有统计分形特征.近断层地震动运动特征对其分维数影响明显,滑冲效应脉冲地震动的分维数平均值最小,向前方向性效应脉冲地震动的分维数平均值居中,无脉冲地震动的分维数平均值最大,其波形不规则程度也最高.而且,地震动时程的分维数反映了其频谱特性,可作为频谱周期的表征参数.地震动的分维数D与特征周期Tc具有较强的负相关关系.最后,对于近断层地震动作用下单自由度(SDOF)体系的弹性和非弹性动力反应时程,应用盒维数法计算了其分形维数,考察了其分形性质.     

海原断层系的分形研究

本文根据Okubo等人测量圣安德烈斯断层系所用的复盖维数法,对海原断层系进行了分形测量,求出海原断层系的整体维数D_0=1.137,其景泰段D_0=1.109,海原段D_0=1.182。计算中未得到邵家水段和李使堡段的分维数。此外,文中还着重探讨了断层几何与地震活动性及其力学环境的关系,进一步证明了自相似断层的几何复杂性与地震活动密切相关,剪切断裂带具较低分维数(1.1—1.3),而在张性环境中形成的断裂体系具较高的分维数(1.5—1.6)。最后本文讨论了断层迹线图等因素对分形测量精度的影响。     

断层分形几何学在判定强震危险区中的应用前景初探

本文利用box—Counting法讨论了新疆各主要断裂带的几何分形,得出了各断裂带的分维值。结合区域构造及地震活动性特点,分析讨论了断层分形几何学在判定强震危险区方面的应用前景。结果表明,相应于较大的断层分维数,则对应于较强的地震活动水平;相应于较小的断层分维值,则对应于较弱的地震活动水平。一方面,断裂分维值较高的断裂带,其构造也较复杂。因而,断层分维有可能作为判定活动断裂带地震活动水平的一种特征物理量。     

大震前地震活动标度不变性的特征变化

近年来,大震前地震活动标度不变性的特征变化研究引起了人们的极大关注。然而,由于不同地区的地震活动特点不同,要获得这种特征变化并不容易。本文首先介绍了这方面研究的重要进展,这些进展对地震预报和地震活动性的研究者来说有很大的参考价值。其次,讨论了几种标度不变性方法(局域标度特性、多重分形谱、Hurst指数分析和分形维数方法)的优缺点。最后,提出了有关该研究的建设性建议:当人们试图通过标度不变性方法获取大震前的前兆信息或地震活动分形特征时,需要考虑方法的优缺点以提高地震预报效能,否则地震预报效能会大大降低。     

辽宁省地震活动时间分布的分维特征

应用分数维理论与方法，对地震活动时间分布不均匀结构，建立自相似分形集。利用其相似维数Ｄ的变化特征，来研究辽宁省中强地震前后和显著地震活动的时间结构。发现中强地震前Ｄ值随时间系统减小，余震序列的Ｄ值变大，前震序列的Ｄ值明显偏低。对震群活动的研究表明，一般震群活动的Ｄ值均较高，而前兆震群活动的Ｄ值也明显偏低。     

模糊分维及其在地震研究中的某些应用

在模糊集理论与分形理论的基础上,引进了模糊分维的概念;给出了模湖容量维D₀与模糊关联维D₂的定义与确定方法;讨论了模糊分维与常用的分维（清晰分维）的关系.给出了模糊分维在地震研究中的应用结果: 1.根据模糊容量维D₀随时间的上升趋势变化,可以划分出大地震活动的高潮期;由模糊容量维D₀与模糊关联维D₂随时间变化的曲线,可以分析识别大地震前的中长期前兆异常. 2.根据模糊容量维D₀随空间和时间的变化,可以划分出未来大震所在的地区,并可发现大震前数年D₀呈现增大或减小的趋势. 3.根据前兆数据的模糊时间分维D₀随时间的变化,可以发现大地震的短期前兆异常.     

辽东半岛及两侧海域深部构造,活动构造与地震关系研究

辽宁半岛及两侧海域地震活动频繁,地震活动在空间上显示有条带状,网络状和团块状等分布特征,本文通过地震活动与深部构造、活动构造关系的分析认为,莫氏面的形态、深断裂的发育特征和活动断裂的特殊部位等对地震分布起了控制作用,从而构成了多种空间分布图象。     

Recent seismicity in Northeast India and its adjoining region

Recent seismicity in the northeast India and its adjoining region exhibits different earthquake mechanisms – predominantly thrust faulting on the eastern boundary, normal faulting in the upper Himalaya, and strike slip in the remaining areas. A homogenized catalogue in moment magnitude, M _W, covering a period from 1906 to 2006 is derived from International Seismological Center (ISC) catalogue, and Global Centroid Moment Tensor (GCMT) database. Owing to significant and stable earthquake recordings as seen from 1964 onwards, the seismicity in the region is analyzed for the period with spatial distribution of magnitude of completeness m _t, b value, a value, and correlation fractal dimension D _C. The estimated value of m _t is found to vary between 4.0 and 4.8. The a value is seen to vary from 4.47 to 8.59 while b value ranges from 0.61 to 1.36. Thrust zones are seen to exhibit predominantly lower b value distribution while strike-slip and normal faulting regimes are associated with moderate to higher b value distribution. D _C is found to vary from 0.70 to 1.66. Although the correlation between spatial distribution of b value and D _C is seen predominantly negative, positive correlations can also be observed in some parts of this territory. A major observation is the strikingly negative correlation with low b value in the eastern boundary thrust region implying a possible case of extending asperity. Incidentally, application of box counting method on fault segments of the study region indicates comparatively higher fractal dimension, D, suggesting an inclination towards a planar geometrical coverage in the 2D spatial extent. Finally, four broad seismic source zones are demarcated based on the estimated spatial seismicity patterns in collaboration with the underlying active fault networks. The present work appraises the seismicity scenario in fulfillment of a basic groundwork for seismic hazard assessment in this earthquake province of the country.     

Multifractality in Seismicity Spatial Distributions: Significance and Possible Precursory Applications as Found for Two Cases in Different Tectonic Environments

We explore fractal properties of two observed seismicity distributions prior to the 2003 M _w 7.4 Colima, Mexico and 1992 M _w 7.3 Landers, USA earthquakes, together with several mathematical fractal distributions and two non-fractal ones, in order to estimate minimum reliable sample sizes, determine whether fractality for observed seismicity is essentially different from random uniform distributions, and explore the possibility of extracting premonitory information from fractal characteristics of seismicity before large earthquakes. Sample sizes above 800 events for whole catalogs appear to be sufficient to maintain ordered multifractality and to yield dimension estimates that vary smoothly and reliably. Fractal estimates appear to be best for whole catalogs that include aftershocks. The fractal characteristics of spatial distributions of seismicity are essentially different from those of the uniform random distribution, which is the null hypothesis of a non-fractal distribution with minimum information. The fractal dimensions and afractality measures of seismicity distributions change with time and show distinctive behaviors associated with foreshocks and main events, although these behaviors are different for each example. Results suggest the possibility of a priori identification of foreshocks to large earthquakes. A combination of fractal dimension and afractality measures over time may be helpful in large earthquake premonitory studies.     

汶川8.0级地震对鄂尔多斯块体西南缘断裂体系影响的数值模拟

利用有限元方法及静态位移解理论,采用前人反演的汶川8.0级地震破裂过程时空参数,定量计算分析汶川地震对鄂尔多斯块体西南缘断裂体系的影响.数值计算表明,具逆冲右旋性质的汶川地震,在汶川-宝鸡-线以东产生顺时针的位移扰动场,以西产生逆时针的位移扰动场,这与该分界两侧附近的活断层整体走滑方向相一致.水平剪切应力场的局部极值区...     

ldquo;2005.0中国地磁测量rdquo;地磁测点均匀性的分形表征.

为研究ldquo;2005.0中国地磁测量rdquo;地磁测点空间分布均匀性特征,基于分形理论,介绍了用分形学描述地磁三分量测点空间分布均匀性的方法．该方法将测点存在的区域以不同尺度划分为相等面积的小方块,提取不同方块区域内的三分量测点的数目与尺度,在双对数坐标中进行线性拟合,直线斜率的绝对值即为分形维数Df,并以此作为评价地磁三分量测点空间分散均匀性的指标．通过对ldquo;2005.0中国地磁测量rdquo;地磁测点均匀性的定量研究,结果表明,中国大陆区域、大陆105deg;E以东和105deg;E以西区域地磁三分量测点的分形维数Df各不相同,分别为1.748, 1.796和1.609; 105deg;E以东区域比105deg;E以西区域的分形维数更接近于其嵌入维数E=2（地球表面）,意味着105deg;E以东区域的地磁三分量测点空间分布更均匀．      

滇西北区断层分数维几何学的研究

本文应用分数维几何学的方法,对滇西北区断裂系进行解析并确立了各断裂系的地位;从该区各典型子区活动断裂与水系的几何学分析和对比,探讨了二者的分布特征及其相关性     

Fractal analysis applied to faults and earthquakes—A case study of China

The characteristics and correlation of faults and earthquakes are discussed based on fractal and statistical analysis of the earthquakes in the last 500 years and the active faults in China. It is found that fractal relationship exists between the frequency and the length of the active faults, and the fractal dimension is 1.70 in the continental region of China, and 1.40 in the northwest China. The fractal relationship also exists between the frequency and the scales of earthquakes during the last five centuries and the fractal dimension is 1.30 for the whole continental region of China and 1.08 for the northwest China. The differences of the fractal dimensions between the active faults and the earthquakes indicate that some of the active faults have not caused earthquakes during the last 500 years. The differences of fractal dimensions of the active faults and earthquakes between the northwest China and the whole continental region of China suggest that the frequency of strong earthquakes is greater in northwest China than that of the average level of China, because the number of longer active faults is larger in northwest China than that of the average in whole China. Thus, the fractal analysis is an effective method for studies of faults and earthquakes.     

Fractal analysis applied to faults and earthquakes——A case study of China

Ｆｒａｃｔａｌａｎａｌｙｓｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｆａｕｌｔｓａｎｄｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ———ＡｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆＣｈｉｎａＪＩＡＮＷＡＮＧ（王建）ＸＩＡＯＨＵＡＺＨＵ（朱晓华）ＹＯＮＧＨＵＩＸＵ（徐永辉）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｇ...