新疆北部构造区带地震活动状态分析

在对新疆北部地区地质构造、构造运动强度、历史强地震活动特征、地壳缩短速率以及局部应力场特征综合研究的基础上,将新疆北部地区划分为阿尔泰地震带、乌鲁木齐、北天山西段、中天山和东天山5个地震构造区带.通过计算上述各构造区带年应变能释放均值、折合震级、不同震级下限的地震年发生率、b值和应变加速释放模型参数m值等参数,对各构造区带中地震活动状态进行了定量分析,进而提取了各构造区带地震活动状态的特征指标,为地震趋势分析和判定提供了定量的依据.     

新疆南部构造区带与地震活动状态研究

以地震活动为主线并依据新疆地质构造运动、地壳缩短速率、断裂活动、局部应力场及历史强地震活动特征等的研究,将新疆南部地区初步划分为南天山东段、柯坪块体、喀什—乌恰交汇区及西昆仑地震带4个地震构造区带。利用新疆1900年以来的地震记录,在不同强度地震记录完整性分析的基础上,通过计算上述各构造区带年应变能释放均值、折合震级、不同震级下限的地震年发生率、b值和应变加速释放模型参数m值等参数,对各构造区带中地震活动状态进行了定量分析,进而提取了各构造区带地震活动状态的特征指标,为地震趋势分析和判定提供了定量的依据。     

基于应变积累释放模型研究鄂尔多斯块体地震活动特征

利用1970年以来积累的仪器记录地震目录资料,基于G-R关系的应变积累释放模型,研究了鄂尔多斯块体周缘的应变积累释放分期特征及其所处的应变状态。结果表明,块体周缘的应变积累释放具有明显的两阶段分期特征,其周缘整体的应变释放和积累的分界线大致在公元2000年左右。块体周缘以及块体北缘、东缘、西缘目前均处于应变积累状态,应变积累时间均超过10年,未来将进入应变释放阶段,应变释放强度最大的为块体北缘、其次是块体的东缘和西缘;释放的应变量分别相当于6.5级和6.0级左右地震强度。南缘仍处于应变积累释放的起伏阶段。     

用应变积累释放模型研究中国大陆地块分区地震活动

依据活动地块假说及活动边界的划分，对中国大陆地震活动进行分区．在此基础上，应用应变积累释放模型，通过地震应变积累释放的计算，研究了中国大陆各活动地块分区的地震活动性，初步探讨了各地块的地震活动阶段划分．此外，还对应变积累释放模型的应用前提条件进行了必要的讨论，并对模型结果中可能出现的问题给予一定分析．      

断裂亚失稳阶段及失稳部位特征的初步研究-以南天山西段和汶川地震为例

亚失稳阶段是指应力从峰值时刻到产生快速应力降起始时刻之间的阶段,是断层临近失稳的最后阶段,也是区域应力状态由积累为主转变为释放为主的阶段。识别断层的亚失稳应力状态、探讨强震亚失稳阶段即将面临的失稳部位的特征,寻找确认方法是一个很有现实意义,又很有挑战意义的科学问题。在实验室得到的断层亚失稳阶段的特点为野外识别亚失稳应力状态打下了基础。论文结合实验室已有结果,对处于亚失稳应力状态断层的特点进行了初步探索,研究了失稳前发震断裂的演化,分析了断裂协同化过程及应力状态;初步得到野外强震前断层的亚失稳阶段特征、演化过程以及可能的判定指标。地震发生过程中构造应力和应变的变化可以用Benioff应变分析法对其地震活动进行定量描述,分析研究区应变积累释放特征,探讨震前发震断裂是否存在地震加速活动现象或平静现象,以便与实验室应变观测结合起来进行分析。论文首先分析了前人利用Benioff应变研究加速释放方法的研究结果,探讨了其存在的问题,作者改进了已有方法。文中结合实验室研究结果给出了亚失稳断裂的研究方法,继而对南天山断裂带西段发生过2008年乌恰6.8级地震的卡兹克阿尔特断裂开展了回溯性研究,并使用该方法在研究区对目前的应力状态进行了预测性研究。其次以汶川M_S8.0地震为例,研究地震前后由于介质变化引起的远震转换波到时差的变化特征,从而分析震源区介质所处的应力状态。本项研究在以下方面取得进展:(1)把处于亚失稳阶段的断裂简称为亚失稳断裂,参考实验室关于断层亚失稳应力状态的研究结果,以Benioff应变积累达到支持7级以上地震发生的断裂为研究目标,提出判定亚失稳断裂的4步研究方法:(1)构造区Benioff应变积累足以支持7级以上地震发生;(2)从高应变积累构造区中找出高应变积累且应变开始缓慢释放的断裂;(3)区分断裂的积累段和释放段,根据断裂释放段的协同化程度判定其是否处于亚失稳阶段,寻找失稳部位;(4)判断断裂Benioff应变是否符合加速释放模型,分析亚失稳断裂发震的紧迫性。(2)文中在使用累积Benioff应变的加速释放模型方法时,地震序列的空间范围按断裂选取;在时间尺度选取上,取断裂Benioff应变积累释放曲线上最近的一次积累—缓慢释放时段进行分析。实验室岩石随着应力加载,亚失稳阶段应变积累、释放特征主要出现在断层附近。空间的这种选取方法根据实验室亚失稳阶段研究结果,有一定的构造物理意义。(3)本文以南天山西段为研究区,使用亚失稳断裂判定方法对2008年10月5日乌恰6.8级地震进行回溯性研究,结果显示,卡兹克阿尔特断裂在主震前满足亚失稳断裂判定方法的4个条件,取得了较好的效果;进而使用该方法对研究区现今应力状态进行预测性研究,发现目前柯坪断裂符合亚失稳状态条件的前3条:(1)南天山西段研究区的Benioff应变积累支持7级以上地震发生;(2)柯坪断裂累积Benioff应变支持6.8级以上地震发生,并且Benioff应变积累释放曲线出现波动、转平的趋势;(3)柯坪断裂77.5°—80°E的段落转为应变积累区,位于77.5°E以西的区域应变开始释放;但柯坪断裂目前不符合第4条,地震Benioff应变的释放不符合条件加速模型,表明断裂尚未进入加速协同化阶段。目前仍需密切关注该断裂的地震活动发展情况。(4)利用远震初至波穿越地壳、上地幔等速度界面时产生的一系列PS型透射转换波,测定远震PS转换波与初至P波的到时差Δt_(ps)=t_(ps)-t_p随时间的变化特征有可能监测孕震区转换界面以上有限的地层空间内介质物性的变化。选取2001—2012年作为研究时段,利用四川地震台网的YZP和JJS两台站记录到的兴都库什、苏门答腊南部地区两组震中距变化小于3°的远震,得到两个台站在2008年5月12日汶川M_S8.0地震前后记录的转换波到时差Δt_(ps)的变化特征。结果表明,在2006年以前Δt_(ps)有一个缓慢增大的趋势;汶川地震前约2年左右的时间段内Δt_(ps)出现明显低值过程,最大降幅达0.2—0.3 s左右,超过测量误差4—5倍;震前约2—3个月低值有一定程度的回返。表明本文提出的远震转换波方法在地震监测中有很好的应用前景,值得进一步实验研究。     

基于G-R关系的应变积累释放模型研究中国大陆强震的分区活动

针对过去应变积累释放曲线或模型存在的不足,根据G-R关系以及能量震级经验关系, 推导出一个相对独立的应变积累速率公式. 同时在活动地块假说基础上,选取了中国大陆地震活动较为典型的几个地块分区,在考虑历史地震目录完整性基础上,利用1970年以来的小震资料,计算了各地区6级以上地震的年均应变积累速率,从而给出各地震分区相对的地震活动水平;并将之用于改进后的模型,通过对各地震分区现今所处应变状态以及目前状态在其地震轮回活动中所处阶段的研究,探讨了各地震分区的未来地震形势.      

强震前断裂亚失稳阶段及失稳部位的特征研究——以新疆南天山西段为例

我们把处于亚失稳阶段的断裂简称为亚失稳断裂,亚失稳阶段是断层临近失稳的最后阶段,识别这个阶段并判断出地震最终的发生位置是一个关键的科学问题.参考实验室关于断层亚失稳应力状态的研究结果,以6.8级以上地震为研究的目标地震,提出判定具备发生6.8级以上地震的亚失稳断裂研究方法：①构造区Benioff应变积累支持6.8级以上地震发生;②从高应变积累构造区中找出高应变积累且应变开始缓慢释放的断裂;③区分断裂的积累段和释放段,根据断裂释放段的协同化程度判定其是否处于亚失稳阶段,寻找失稳部位;④断裂Benioff应变是否符合加速释放模型,分析亚失稳断裂发震的紧迫性.本文以南天山西段为研究区,使用亚失稳断裂判定方法对2008年10月5日乌恰6.8级地震进行回溯性研究,结果显示卡兹克阿尔特断裂在主震前具备上述4个条件,预测取得较好的效果;进而使用该方法对研究区现今应力状态进行探索性预测研究,发现目前柯坪断裂符合亚失稳状态条件的前三条,需关注该断裂的地震活动.     

新疆6级以上地震年应变释放的概率分布

研究了新疆及邻近区域内1882—1990年6级以上地震年应变释放及各不同地震活动轮迥中地震年应变释放的概率分布,结果表明:区内6级以上地震年应变释放序列是按能量等级服从韦泊分布的。     

北天山西段中强地震应力触发作用初步研究

计算了新疆北天山西段1944年以来部分5级以上地震产生的静态库仑破裂应力变化(ΔCFS),分析该区先发生的中强震产生的累加库仑应力变化以及单个中强地震对后续地震的触发作用。研究中依据静态库仑破裂应力变化的空间分布确定后续地震活动的可能增强区范围,应用累积贝尼奥夫应变研究增强区内中等地震活动的加速矩释放特征,定量论证中强震产生的库仑应力变化对后续地震产生的影响的可靠性。结果表明,北天山西段多数中强震产生的ΔCFS有利于其邻区后续中强震的发生,其中正ΔCFS区是后续中强地震的可能发生地点,该区中强震产生的库仑应力变化作用的时空影响范围分别为几天至几十年1、00 km范围内,这为未来地震趋势判定提供了依据。     

地震预报和地震对策模型体系

本文设计了一种用于地震预报和地震对策的模型体系。任何规模庞大、结构复杂、功能综合的大系统都不能用一个单一模型来处理,因为单一模型容纳的变量有限、研究的问题受到局限。地震预报和地震对策系统包含长、中、短、临地震预报,强余震预报及震前、震后的对策等,研究的目标多、功能复杂,需要建立一个相当规模的模型体系来解决这一问题。用系统工程的方法设计和建立各个模型,使各模型的输出、输入互相匹配,功能互相补充。该模型体系具有预报功能和决策功能。前者包括大区域地震危险性判定,中期(0.5—5年)地震危险性判定,短期(0.5—6月)地震危险性判定,临震(几小时—15天)地震危险性判定以及未来地震类型和强余震趋势的判定等。后者包括震前决策和震后决策。使用的数学方法包括统计方法,模糊集方法和灰色系统方法。     

Seismicity research in the subregions of Chinese mainland using strain accumulating and releasing model based on G-R relation

Introduction Earthquake activity analysis in different sub-regions in Chinese mainland shows that the dis- tribution of strong earthquakes exhibits the different spatial patterns in different periods. Seismic activity in the same earthquake area or seismic belt is self-similar to some extent, and the charac- teristic in time is some ″periodicity-like″. It shows that the frequency and intensity are quite dif- ferent in different periods (SHI et al, 1997). For a seismic region, strain is one…     

Preliminary Study on Probabilistic Prediction of Seismic Hazard in a Period of 10 Years

Many uncertainty factors need be dealt with in the prediction of seismic hazard for a 10-year period.Restricted by these uncertainties,the result of prediction is also uncertain to a certain extent,so the probabilistic analysis method of seismic hazard should be adopted.In consideration of the inhomogeneity of the time,location,and magnitude of future earthquakes and the probabilistic combination of the background of long-term seismic hazard(geology,geophysical field,etc.)and the precursors of earthquake occurrence,a model of probabilistic prediction of seismic hazard in a period of 10 years s proposed.Considering the inhomogeneity of data and earthquake precursors for different regions in China,a simplified model is also proposed in order to satisfy the needs of different regions around the country.A trial in North China is used to discuss the application of the model.The method proposed in this paper can be used in the probabilistic prediction of seismic hazard in a period of 10 years.According to the     

新疆南部构造区带与地震活动状态研究

Based on the studies of earthquake activity, tectonic movement, crustal shortening rate, fault activity, local stress field and historical characteristics of strong earthquake activities in Xinjiang, we divide the south part of Xinjiang into 4 seismotectonic zones, namely, the eastern segment of south Tianshan seismic belt, the Kalpin block, the Kashi-Wuqia junction zone, and the west Kunlun Mountains seismic belt. Using earthquake catalogues from Xinjiang since 1900, and on the basis of integrity analysis of earthquake records in different magnitude ranges, the seismicity state of different seismotectonic zones is analyzed quantificationally by calculating the mean value of annual strain energy release, annual rate of earthquakes with different lower limits of magnitude, b-value, and the parameter m of accelerating strain release model. The characteristic indexes of seismicity state for each of the seismic tectonic zones are then determined, which provide a quantitative basis for earthquake tendency analysis and judgment.     

2001年10月27日云南永胜6.0级地震的前兆异常特征

系统研究了水胜地层前云南地区的各种前兆异常，发现：震前2个月水胜地区的断层面总面积、多分维、蠕变、地层活动频度熵、地层活动强度熵呈明显异常；层前1年滇西北为低温异常区和高雨量异常区；展前3年滇西北地区GPS测量存在明显的奇异水平运动异常和最大剪切应变异常；震前2．5年至数十天云南地区出现大量的定点前兆异常成团分布，尤以滇西北最为集中。经分析后认为，水胜6．0级地层的各种前兆异常是明显的，普通存在的；水胜6.0级地层的孕育时间为2．5年；目前云南地区仍存在3个孕震区(滇西北、小滇西、滇东南)，未来3年甚至更短时间内云南地区的6级地震可能发生在第3个孕展区——滇东南地区。     

新疆主要地震区pp回归综合预报模型研究

应用基于ｐｐ回归理论的数值型地震综合预报软件系统,选择了ｂ值、Ｃｂ值、Ａｂ值等１５个测震学参量,建立了它们与响应变量（未来任意时段内最大地震震级）的ｐｐ回归模型．对新疆４个主要地震区分别给出了各区的建模岭函数及综合预报模型．回顾检验及实际预报结果均表明该模型的预报效果是较为理想的．     

云南地区GNSS应变场时空演化与地震事件关联分析

采用GAMIT/GLOBK软件对云南境内及邻区近400个GNSS测点1999～2018年的观测数据进行解算,在各个测点时间序列和速度场的基础上,采用克里金插值方法分时段估计该区域在1999～2004年、2004～2007年、2009～2013年、2013～2015年、2015～2018年共计5个时间区域应变率场;根据区域地壳面应变率和最大剪应变率的空间变化以及相应时段之后3年内的MS≥5. 0地震事件分布特征,分析发现:绝大部分震例发生在面应变高梯度带的张压转换区和最大剪应变高值区,可见研究区各个观测时段GNSS应变率场对后期1～3年内的中强震发生区域有一定的指示意义;以2014年盈江6. 1级、鲁甸6. 5级和景谷6. 6级地震为样本,建立监视块体获取应变时间序列,分析发现:地震前三个月左右均出现震中附近短期应变趋势改变、快速增强、转折的现象,这些形变异常变化或许反映了发震区应力-应变积累在接近临界破裂状态时的非线性调整,为地震短临预测尤其是时间要素的判断提供参考。     

昆仑山地震亚区地震趋势建模探讨

按照中国大陆及邻近地区活动地块和地震区带的研究成果,选择昆仑山地震亚区为研究单元,提取研究单元1970年以来半年极大值地震.该极值地震资料具有地质单元一致的特征,也代表研究单元地震趋势水平的变化.极值地震具正态分布特征,使用7阶高斯函数模型,对资料进行最佳逼近拟合,模型中参数用最小二乘法求取,递推未来1～2年时间进行地震趋势探讨.引用定量方法探讨有关研究单元的地震趋势值得深入研究.     

A Preliminary Study on Seismicity and Stages of Seismic Energy Accumulation in Seismotectonic Regions of Tianshan

INTRODUCTIONStudy on active tectonics shows that large earthquake in seismogenic tectonics will recur in situperiodically.These large earthquakes that recur periodically are called“characteristic earthquakes”.( Wallace , et al ., 1984 ; Nishenko, 1987) . However , several sub-strong earthquakes and manymoderate-small earthquakes will occur in the interval between two temporally adjacent characteristicearthquakes,i .e .in a complete recurrence cycle (Shen Jun,et al .,1995 ,1999 ,2004) .…     

A Forward Test of the Precursory Decelerating and Accelerating Seismicity Model for California

Accelerating strain energy released by the generation of intermediate magnitude preshocks in a broad (critical) region, and decelerating energy released in a narrower (seismogenic) region, is considered as a distinct premonitory pattern useful in research for intermediate-term earthquake prediction. Accelerating seismicity in the broad region is satisfactorily interpreted by the critical earthquake model and decelerating seismicity in the narrower region is attributed to stress relaxation due to pre-seismic sliding. To facilitate the identification of such patterns an algorithm has been developed on the basis of data concerning accelerating and decelerating preshock sequences of globally distributed already occurred strong mainshocks. This algorithm is applied in the present work to identify regions, which are currently in a state of accelerating seismic deformation and are associated with corresponding narrower regions, which are in a state of decelerating seismic deformation in California. It has been observed that a region which includes known faults in central California is in a state of decelerating seismic strain release, while the surrounding region (south and north California, etc.) is in a state of accelerating seismic strain release. This pattern corresponds to a big probably oncoming mainshock in central California. The epicenter, magnitude and origin time, as well as the corresponding model uncertainties of this probably ensuing big mainshock have been estimated, allowing a forward testing of the model's efficiency for intermediate-term earthquake prediction.