Evaluation of hard rock spectral models for the Taiwan region on the basis of the 1999 Chi–Chi earthquake data

We analyze the ability of different spectral models to describe the frequency content of ground motion during the 1999 Chi–Chi earthquake (M_W=7.6, Taiwan) and two large (M_L=6.8) aftershocks. The spectral models evaluated include the one-corner model of Brune applied with various key parameters (seismic moment and stress drop), and the two-corner-frequency models proposed for eastern North America [Bull. Seismol. Soc. Am. 83 (1993) 1778] and California [Bull. Seismol. Soc. Am. 90 (2000) 255]. The ground-motion spectra predicted by these spectral models for hypothetical very hard rock site were compared with the Chi–Chi earthquake data obtained on rock (class B) and soft rock or very dense soil (class C) sites. The approach also allows us evaluating the generalized empirical amplification function for class B and C sites in the region.

It has been found that, the amplitude spectra of recorded ground acceleration (the mainshock and aftershocks) for frequencies larger than 0.3–0.4 Hz agree with the modelled two-corner-frequency spectra calculated using the model proposed for California. The single-corner-frequency model also provides a good agreement with the observations when using so-called ‘short-period seismic moment’ [Phys. Earth Planet. Interiors 37 (1985) 108] instead of the reported values obtained from long-period waves. The key parameters used in the single-corner model coincide with parameters of subsources evaluated for the complicated mainshock source. Therefore, it is possible to confirm the suggestion that the short-period seismic waves, at least for the thrust earthquakes, are generated mainly from the fracture of small-scale heterogeneities. The use of two-corner-frequency source model for earthquake spectrum that is based on long-period seismic moment value is equivalent, for frequencies larger than 0.3–0.4 Hz, to the use of single-corner-frequency model that is based on the parameters of major subsource.     

当涂地震站震级偏差分析

选取当涂地震站2015年12月至2020年4月记录的120个1.2相似文献   

长岛震群震源谱参数反演和震源参数特征

采用高频截止(High-Cut)震源模型,以均方根误差最小原则稳健地求解震源谱参数,并由此推算震源尺度和静态应力降。实际应用显示,该模型的理论谱对观测谱有很好的拟合,可明显改善拐角频率识别准确度。计算了长岛震群内71次M_L≥2.5地震事件的震源参数,结果表明：(1)拐角频率处于2～10 Hz范围,与震级大小存在一定的相关性,截止频率范围处于10～30 Hz之间,与地震大小的相关性不明显;(2)地震矩M₀分布在10¹²～10¹⁴ N·m,与震级M_L存在正相关关系：logM₀=0.977M_L+10.186;M_L与矩震级M_W之间的关系为：M_W=0.651M_L+0.766;(3)根据相对应力降时域演化发现,自2017年3月3日M_L4.5地震之后应力快速释放,应力降水平在均值附近波动,而且多数M_L≥3.5地震发生于...     

Centroid-moment tensor solutions for 113 large earthquakes in 1977–1980

The Centroid-Moment Tensor technique is applied to 113 large earthquakes of the period 1977–1980, including all the shallow events with magnitude m_b, M_s or M_L 6.5. We use digital data recorded by the Global Digital Seismograph Network (GDSN) and International Deployment of Accelerometers (IDA) networks. Solutions are determined for three sequences of events close in time by inverting mantle wave data simultaneously for multiple sources.     

宿迁地震台地震监测能力分析

根据宿迁地震台地震计和数采参数、台站背景噪声等数据,结合历史地震观测数据,运用统计学计算方法,计算宿迁地震台地震监测能力。结果认为:宿迁地震台短周期台基背景噪声较大,微小地震监测能力较弱,但基本可以监测到M_L 2.0地方震,也可监测到150 km范围内周边城市M_L 2.5地震。     

Accounting for site effect in probabilistic assessment of seismic hazard for Romania and Bucharest: a case of deep seismicity in Vrancea zone

The paper presents recent achievements in evaluations of site-dependent seismic hazard in Romania and the capital city of Bucharest caused by the Vrancea focal zone (SE-Carpathians). The zone is characterized by a high rate of occurrence of large earthquakes in a narrow focal volume at depths 60–170 km. The database that was used for the hazard evaluation includes parameters of seismicity, ground-motion source scaling and attenuation models (Fourier amplitude spectra), and site-dependent spectral amplification functions. Ground-motion characteristics were evaluated on the basis of several hundred records from more than 120 small magnitude (M 3.5–5) earthquakes occurred in 1996–2001 and a few tens of acceleration records obtained during four large (M 7.4, 7.2, 6.9 and 6.3) earthquakes. The data provide a basis for probabilistic seismic hazard assessment in terms of peak ground acceleration, peak spectral acceleration and MSK intensity using Fourier amplitude spectra for various exceedance probabilities or average return periods. It has been shown that the influence of geological factors plays very important role in distribution of earthquake ground-motion parameters along the territory of Romania.     

谢通门地震窗活动频次与强震对应关系

采用西藏测震台网记录的2008年1月—2018年12月谢通门区域定位地震,系统分析该区M_L1.5以上地震频度变化及与附近强震的对应关系,发现地震台站建设密度对谢通门地震窗监控能力影响较大,故从2008—2011年和2012年7月—2018年12月2个时段予以分析。分析发现,2012年7月开始,谢通门地震窗小震活动水平在每月20次范围内随机波动,当超过20次以上(含20次)即异常高值出现或结束后1.5年内,在半径100 km以内具有发生M_S 5.0以上地震的可能,在半径1 000 km以内具有发生M_S 6.5以上强震的可能。     

地震大小的度量

本文首先对地震大小度量的研究历程作了简要回顾。在此基础上着重指出以下几点: ① 近几十年广泛使用的M_L、m_b(m_B)、M_S震级标度,作为对地震大小的度量,不仅都存在着“以偏概全”和“震级饱和”的问题,而且由于未充分顾及地震波衰减的区域差异,尤其台站场地对地震动放大作用的差异,因此都只是对地震大小的不精确的度量。 ② 地震矩M₀不仅物理含义明确,而且克服了M_L、m_b(m_B)、M_S震级标度所存在的各种问题,是最适合科学度量地震大小的物理量。为了继续延用“震级”这一术语,Kanamori定义了矩震级标度M_W,虽然其假定的前提条件仍有待研究,但也是对地震相对大小的较合理的度量。 ③ 为更加科学地度量地震的大小,必须充分利用现代区域数字地震台网产出的大量波形数据,加强地震波衰减特征、场地效应和震源参数测定及有关定标关系的研究,在完善M_L、m_b(m_B)、M_S震级测定方法的基础上,重点改进、完善M_W标度,逐渐推进以M_W作为统一度量地震相对大小的物理量,为地震科学研究和地震预测研究奠定更加坚实的基础。     

龙门山断裂带地震活动的月尺度频度分布特征

利用Kolmogorov-Smirnov分布检验法, 对龙门山断裂带地震活动的月尺度频度分布进行了检验。 结果表明, 1970年以来M_L≥3.0地震活动半年频度符合正态分布, 而2000年以来M_L≥2.0级地震活动月频度符合泊松分布。 对半年频度和月频度分布随时间的变化做了进一步分析, 发现在1999年9月、 11月四川绵竹2次M_S5.0地震前和汶川M_S8.0地震前, 龙门山断裂带M_L≥3.0地震活动半年频度分布均表现出明显的异常变化, 在汶川地震前M_L≥2.0地震活动月频度分布出现异常变化。     

2016年门源MS 6.4地震前后视应力变化

利用青海区域地震台网数字地震波资料,计算2010—2016年研究区域184个M_L≥2.5地震及2016年门源地震序列150个M_L≥2.0地震的震源动力学参数,分析视应力时空变化。结果显示：视应力与震级呈正相关,随震级增大而升高;门源6.4级地震前中小震视应力存在起伏变化,可能反映了区域应力场的增强;门源M_L 5.0强余震前小震视应力呈升高趋势。     

天山地震带空间集中度ΔC值演化特征

采用新疆地区1990年以来的浅源地震目录,利用扩散链法去除余震,在小震空间集中度C值的研究基础上,进一步发展了C值变化量,即ΔC值的时空扫描计算方法,针对2000年以来天山地震带11次6级以上地震前ΔC值的演化过程,进行回顾性研究。结果表明,2012年新源—和静交界M_(S)6.6地震、2017年精河M_(S)6.6地震和2020年伽师M_(S)6.4地震之前,均出现较为明显的区域ΔC值异常,且3次地震前ΔC值异常演化时间均小于6个月,属于震中附近区域震前中短期异常变化。     

新的震级国家标准在陕西地震台网的应用

选取陕西地震台网及邻省共享台站记录到的2008年5月至2021年5月104次地震资料,应用新的震级国家标准GB 17740—2017《地震震级的规定》得到新国标震级。研究表明：①新的地方性震级M_L比原规范的M_L震级系统偏大0.3左右,这主要是二者的量规函数不同造成的;②宽频带面波震级M_{S （BB）}和矩震级M_W震级基本一致,无系统偏差,大多数地震震级偏差为-0.1—0.1;③宽频带面波震级M_{S （BB）}比面波震级M_{S （CENC）}整体偏小0.2,二者之间存在系统偏差;④绝大多数地震的面波震级M_{S （CENC）}比M_W偏大0.2—0.3,二者之间存在系统偏差。     

华北地区强震前的信号震及其预测意义

根据对华北地区1970年以来M_S≥6地震以前中小地震活动空间图像变化特征的分析, 研究了“信号震”发生的时空特征及其地震活动背景, 由“场-源”关系特征对一般地震进行严格的筛选识别, 从而得出信号震的有关预测指标。 信号震一般发生在强震前的2年之内, 多数发生在15个月内; 信号震与强震的距离不超过200 km, 多数在100 km之内; 震级强度一般为M_L4.0～5.3。 信号震一般发生在局部的M_L≥4.0地震平静区内, 一般发生在中小地震条带上或条带附近, 在其周围或附近存在中小地震空区。 检验结果表明, 信号震发生后的9个月之内, 其预测概率P_t即超过0.5, R_t值达到0.27; 预测区域半径在距信号震震中100 km之内时, 其发生概率P_d可以达到0.73; 预测强震震级一般为M_S≥6.0。 研究表明, 信号震的环境应力值τ₀明显高于其他地震, 显示了高应力背景的异常显著性, 它所辐射的地震波中很可能含有未来强震孕震区的大量的本质性信息。     

2016年8月21日-10月24日河北开平ML 4.7震群分析

2016年8月21日17时15分,河北省唐山市开平区（39.70°N,118.35°E）发生M_L 3.5地震,震源深度6 km。据河北省快报目录,8月21日至10月24日共发生可定位小震694次,最大地震为9月10日M_L 4.7地震。计算本次震群序列参数,分析其物理特性。精定位结果显示,M_L 4.7震群集中在唐山-古冶断裂,属唐山老震区余震活动。与该区同等震级地震相比,震群中几次3级以上地震视应力水平较低,震源机制一致性较好,表明该区存在较为一致的稳定应力场。震群活动显示,该震群为非典型前兆性震群。分析结果对正确了解此次震群特征及判断序列发展趋势具有较高的帮助作用。     

中原地区ML 3.0地震高频异常与ML 4.5以上地震时空特征分析

选取中原地区1970—2020年发生的983次M_L≥3.0地震,按季度、半年和全年统计地震频次,回溯检验各时段M_L≥3.0地震高频次异常与周边地区M_L 4.5地震的对应关系,得到以下结果：按照季度、半年和全年统计,3级地震高频次异常定量指标分别为5次、9次和18次,高频异常后1年内发生M_L≥4.5地震的概率分别为0.65、0.63和0.64,且R值计算结果表明,使用该方法预测地震具有一定可信度。将研究区以不同形式划分多种小区,进行3级地震高频次与M_L≥4.5地震震中空间相关性研究,发现在19次震例中,18次震例均可预估M_L≥4.5地震的发震区域,认为预测范围可由42平方度减小到21平方度,在少震弱震地区地震预测预报日常工作中,具有一定实用价值。     

2015年11月22日广东徐闻M_L 4.2地震震源机制解及精定位分析

基于海南地震台网数字波形资料,采用CAP方法对2015年11月22日广东徐闻M_L 4.2地震反演震源机制解,计算得出节面Ⅰ参数:走向110°,倾角84°,滑动角-158°;节面Ⅱ参数:走向18°,倾角69°,滑动角-5°。推断为1次走滑为主兼有正断性质的破裂,与铺前—清澜断裂属于走滑正断的运动特征较为吻合。对2000年1月—2016年6月主震周边地区(19.3°—20.6°N,110.0°—111.0°E)M_L1.0以上183次地震进行双差精定位分析,得到146次地震的重定位结果。结果显示:震源深度分布不再仅局限于10 km附近,而是呈垂直带状分布,与雷琼地区新构造运动主要以垂直差异性活动为主的活动特征相吻合。     

河南淅川2019年M_L 4.2地震与2018年M_L 4.6地震对比分析

2019年11月30日河南淅川发生M_(L )4.2地震,是淅川区域自2018年2月9日M_(L )4.6地震以来发生的又一次显著地震事件,采用Snoke方法,计算2次地震的震源机制解,结果显示,2次地震震源错动类型均表现为走滑兼正断,其中M_(L )4.6地震节面I性质与新野断裂破裂特征及切错方式符合,而M_(L )4.2地震不符合,可能与附近隐伏未命名的走向NNW、倾向S的左旋正断层有关;采用震源谱进行拟合计算,得到淅川M_(L )4.2地震应力降为0.879 MPa,与淅川M_(L )4.6地震应力降0.24 MPa相比,地震应力释放更充分;2次地震震中均位于丹江口水库库区,分析发现,2次地震均发生在水库蓄水位下降阶段,初步认为,地震的发生与水库蓄放水有关。     

2019年6月17日四川长宁MS6.0地震序列震源机制解与发震构造分析

2019年6月17日,在青藏高原东缘四川盆地南缘宜宾市长宁县发生M_S6.0地震,其后5天内相继发生了珙县M_S5.1、长宁M_S5.3和珙县M_S5.4强余震;7月4日,在珙县珙泉镇再次发生M_S5.6地震.因灾害叠加,本次地震序列导致13人死亡,200多人受伤,大量房屋受损,造成了重大的人员伤亡和财产损失.本文基于四川区域地震台网提供的地震资料,采用多阶段定位方法,对长宁M_S6.0地震序列早期（2019年6月17日至22日）余震进行了重新定位,同时,利用CAP波形反演方法,获得了序列中截止至7月4日的16次M_S≥3.6地震的震源机制解与震源矩心深度,对该序列的发震构造进行了初步分析.长宁M_S6.0地震序列重新定位后的610次M_L≥1.5地震分布显示余震区呈NW-SE向展布,长约25 km,宽5 km;序列震源深度在0~10 km区间,深度均值约3.2 km,但空间上呈西深东浅的分布特征.长宁M_S6.0地震位于余震区的东南端,具单侧破裂特征.CAP波形反演结果显示长宁M_S6.0地震序列以逆冲和逆冲兼走滑型地震为主;16次M_S≥3.6地震的震源矩心深度在1~7 km范围,平均深度3.5 km,与定位结果一致,揭示本次长宁地震序列发生在上地壳浅部.根据序列空间分布、震源机制解及震区构造特征,推测本次长宁M_S6.0地震序列的发生可能与长宁—双河复式大背斜中白象岩—狮子滩背斜和双河场褶皱及其伴生断层活动有关,位于余震区西北段的6月17日珙县M_S5.1、22日珙县M_S5.4及7月4日珙县M_S5.6地震应为6月17日长宁M_S6.0地震触发白象岩—狮子滩背斜伴生断层活动所致.序列发震构造整体呈NE-SW向挤压为主、兼具一定NW-SE向拉张分量的构造变形特征,与南侧2018年12月16日兴文M_S5.7和2019年1月3日珙县M_S5.3地震所呈现的NW-SE向挤压、NE-SW向拉张构造变形特征具有显著差异,揭示四川盆地南缘地带处于构造变形模式的转换区域,所处构造环境的变化导致本次长宁地震序列震源区及附近区域发震构造变形特征具有复杂性.     

汶川地震前地震活动特征的普遍性及其机理探讨

汶川地震前地震活动较为显著的异常是：1970—2008年汶川地震前,从云南北部至甘青川交界形成规模巨大的5.5级以上地震活动增强区（或称环形分布）;1970—1999年围绕龙门山断裂带形成5级以上地震背景空区,汶川地震发生在增强区内的背景地震空区里;2001—2007年形成M_L4.0以上地震孕震空区,震前1年孕震空区内部及其两端相继发生多次M_L 4.0~5.0地震,空区打破.上述地震活动增强区、背景空区和孕震空区是大地震前普遍出现的现象.为对比分析,本文系统研究了2001年以来我国大陆及邻区4次M_S≥7.8级地震和全球10次M_W≥8.0级地震前类似地震活动异常,并给出统计特征.结果显示：地震增强区规模为850~2700 km,持续时间13—38年,增强区长轴对数与主震震级呈正相关关系.增强区与余震区规模之比为2.3~7.7,其对数与主震震级呈负相关.背景空区长轴300~1100 km,持续时间10—32年,其长轴对数与主震震级呈正相关关系.孕震空区长轴为370~780 km,持续时间1—7年,孕震空区长轴对数与主震震级呈正相关关系.对于板内地震,构成增强区的最低震级为5.0级或5.5级,构成背景空区和孕震空区的最低震级分别为5.0级和4.0级.而对于板间地震,构成增强区和背景空区的最低震级为6.0级或6.5级,构成孕震空区的最低震级为5.0级或5.5级.基于坚固体地震孕育模型,认为地震活动增强区的环形分布是由于震源区的破裂强度高于周围介质造成的,地震孕育过程中体应变的范围和强度存在逐渐增大和变小的过程,这是地震活动增强区出现三阶段特征的原因.从包体弹性理论可以推导出增强区尺度的对数与主震震级、增强区与震源体比值的对数与主震震级存在线性关系.     

唐山震区上地壳平均波速比分析

收集河北地震台网记录的唐山震区2012-2016年ML≥1.0地震,选取震源深度5-10km、波形信噪比较高的波形数据,拾取直达P波、S波震相到时,利用和达法计算平均波速比,并分析研究区平均波速比水平分布特征与时变特征,结果表明:唐山震区上地壳平均波速比约为1.71,且水平分布呈区域化特征,反映了研究区复杂的地壳结构。研究区内3次ML≥4.0地震前,波速比曲线均呈较显著的下降-低值-回升形态,表明该区平均波速比变化可能具有一定地球物理异常特征。