由中小地震的震级ML和MS估算1970年通海地震前后其周围地区的剪应力值

本文研究了震源破裂过程及体波和面波的传播特点,导出了三个用中小地震的震级M_L和M_S估算剪应力值τ₀的公式和一个估算震源尺度2a的公式: logτ₀=1.5M_L—M_S—0.68 M_L=2logτ₀+2log（2a）—0.06 M_S=2logτ₀+3log（2a）—0.77 log（2a）=M_S—M_L+0.71用这些公式可以比较容易地估算出τ₀值和2a值。 通过上述公式估算的τ₀值,研究了通海大震前后应力场的演变过程:大震前,通海附近的峨山显示出很高的应力值,达282巴。而其他地区0值都在100巴以下。大震发生后,破裂带中部0值都下降到100巴左右。在两端还有少数高应力值点,当几个5级多强余震发生后,应力值都降到100巴左右。      

大地震前后平均断错的时空变化

本文讨论了唐山、永善、中甸、邢台、海城大地震前后平均断错的时间和空间变化.结果表明,大地震前,中等地震和小地震的波谱异常变化的时间和空间都与主震震级有关.其趋势是主震震级越大,异常时间越长,异常区域越大.唐山M_s=7.8级地震的F值异常时间为52个月,异常区域范围为400公里;中甸M_s=6.4级地震F值异常时间为8个月,异常区域范围为110公里.这些结果对探讨大震孕育过程有一定参考意义.     

全国环境剪应力场动态变化与强震活动研究

通过采用陈培善等深入研究地震震源谱特征得到的地震短周期体波震级m_b和地震矩M_o与环境剪应力值的关系,测算地震剪切应力强度值f_o的方法,以及由中小地震近震震级M_L和面波震级M_S估算f_o的方法,对1993年至1998年1月发生在全国(包括台湾地区)m_b≥3.8,M_S ≤5.9 地震计算得到地震震源处的相对剪切应力强度f_o值,并确定出环境剪应力场高值分布区,对高剪应力值分布区与主要活动断裂、强震活动的相关关系进行了分析研究,对全国未来1~3年强震危险区及其危险性进行了预测。     

川滇地震科学实验场地震目录最小完整性震级分析

地震目录是地震监测预报、地震活动性等研究的重要资料.川滇地震科学实验场地区近几十年来积累了大量的地震记录,为实验场的地震科学研究提供了宝贵的数据.地震台网密度和仪器观测精度是逐步提高的,不同时期地震目录的完整性存在差异,因此进行现代仪器观测记录的地震目录最小完整性震级（M_C,Magnitude of Completeness）分析,对正确研究和认识该地区地震活动规律及其影响因素等具有重要意义.本文采用震级—序号方法、最大曲率法（MAXC,Maximum Curvature）和拟合度检测法（GFT,Goodness-of-Fit Test）分析了川滇地震科学实验场地区1970—2018年地震目录的最小完整性震级M_C值,得到了实验场地区及其内部各地震区（带）M_C值的时间演化特征和空间分布特征.结果表明,实验场地区及其内部各地震区（带）M_C值变化趋势大致为1970—1986年M_L2.0~2.6,1987—1999年M_L2.5~2.6,2000—2008年后M_L1.4~2.1,2009—2018年M_L1.2~1.9;实验场地区M_C值的空间分布大致呈现东北部和西南部较低、西北部和东南部较高的特征,其中云南最南端的澜沧—耿马区和思普区、四川西北部的理塘—木里区以及川藏交界处的金沙江带M_C值普遍较高,云南北部和四川南部的松潘—龙门山带、安宁河带、元谋区、楚雄—建水带和大理—丽江—盐源区M_C值普遍较低;强震会使M_C值出现突然升高、之后逐渐恢复的现象,其中M_C值升高程度与震级有一定相关性,并且强震导致的M_C值升高是M_C值空间和时间分布不均匀的原因之一.     

用宏观方法测定震源深度的量版

根据常用公式 h=Δ_i/10^{（I₀-I_i）/s}-1^1/2, 式中h为震源深度,Δ_i为烈度为I_i的等震綫半径,I₀为震中烈度,S为一系数;取（1）式的对数得 logh=logΔ_i-1/2log[10^{（I₀-I_i）/s}-1], 按（2）式可以作成一量版,以同时測定h和s。利用这个量版測定了19个中国地震的s和h,結合文献[4]的資料,指出中国东部的s系数比西部的偏低;且当深度加大时,s系数加大。采用文献[1,5]的資料測定了61个地震的s系数,結果表明s的数值随深度的增加而加大,占与低速层的关系并不明显。     

青藏高原东北缘岩石圈有效弹性厚度与地震分布关系

岩石圈有效弹性厚度(T_e)表征岩石圈综合力学强度,对理解区域深部构造孕震环境具有重要意义.青藏高原东北缘地质构造复杂,强烈地震活动频发.为进一步了解该区域深部岩石圈力学性质特征及其与地震活动的关系,本文利用基于Fan小波的谱方法,使用WGM2012重力异常数据、ETOPO1地形数据和CRUST1.0模型,通过导纳和相关联合反演计算了青藏高原东北缘的岩石圈有效弹性厚度(T_e)与荷载比(F).结果显示研究区T_e整体呈明显的东高西低分布,青藏块体T_e变化剧烈,西部高值(>40 km)和东部低值(<20 km)共存;鄂尔多斯地块T_e较高(>30 km),变化相对平缓;荷载比F存在局部西南高,巴颜喀拉和羌塘地块荷载比F较高(>0.5),说明以地下荷载为主,其他地块荷载比F较低(<0.2),以地表荷载为主.鄂尔多斯地块结构稳定,岩石圈强度较大,T_e值较高;内部构造活动性微弱,深部物质密度横向变化较小,岩石圈所受荷载以地表为主,荷载比F较低...     

地震力标度及其在华北地区的应用

讨论了华北地区中强地震前地震力标度的时空变化特征, 首先介绍了地震力标度的物理意义, 给出了由传统经验公式推导出的地震力标度σ值的计算方法, σ值是一个表征地震时震源处断层平均驱动力的物理量, 基于地震波能量推导得到, 介于地震频度和能量之间, 根据经典通用的经验公式, 地震力标度σ值与震级M_L存在lgσ=1.14M_L+6.22标度关系; 结合华北地区(34°~42°N ; 110°~124°E; )地震活动的特点, 利用1980年以来2500多次3级以上地震, 研究了M_S≥5.0中强震前σ值的变化规律, 结果发现该指标能客观反映地震活动的增强与平静。 中强地震前存在σ值高值异常, σ值有由低转高, 在高值点发震的特征。 空间上σ值的分布与地质构造、 地震带和强震孕育过程有关, 中强震前地震力标度σ值有成片增加的过程, 对中强地震预测有一定的指导意义。     

2021年5月21日漾濞4次MS≥5.0地震前后b值变化

2021年5月21日21时21分至22时31分,云南大理州漾濞县接连发生4次M_S≥5.0地震,分别为M_S5.6,M_S6.4,M_S5.0和M_S5.2地震。选取2015年1月1日至2021年6月4日漾濞地震震源区及其附近区域记录的地震资料,利用极大似然法计算研究区b值,通过分析漾濞地震前后不同时段的b值空间分布特征,得到以下主要认识:① 漾濞震群发生后,震源区b值出现快速下降,可能预示着局部地壳介质强度接近临界状态;② 漾濞4次M_S≥5.0地震均沿剖面低b值异常区的边缘分布;③ 漾濞地震发生后,震源区b值明显回升,预示着地壳应力得到释放,短期强震危险性降低;④ 漾濞地震西北40 km和70 km处存在低b值异常区,未来存在发生中强地震的风险。      

华南及台湾地区地震活动度异常的研究

应用谷继成引入的地震活动度S的概念及其计算公式,研究了18次台湾强震、11次华南地区中强震的震前S值随时间的变化。结果表明,震前S值出现低值异常的震例占86％。此外,还对华南及台湾地区六个区域的S值综合预报效能R值进行了计算,事实证明,在本区S值具有一定的预报能力.     

川滇地区强震孕育过程中的中等地震动态演化特征

引用有关地震活动的频度面积S值方法^[1],对川滇地区1970年以来6．7级以上强震前后的中等地震活动进行研究,发现强震的S值在震前和震后的异常变化特征既有共性又有个性。共性主要表现为：在震前S值异常为高值或低值异常,震后下降或上升;对特定区域研究发现,滇西南地区强震的孕震区中等地震活动的S值震前异常主要为高值,而滇西地区强震孕震区中等地震活动的S值震前异常主要表现为低值。表明对川滇地区强震孕震区中等地震活动的频度面积S值方法的动态追踪,利用其变化规律可以为强震的预测预报提供一定的判定指标。     

海城地震的前、余震波谱变化

研究了海城大地震前、后小地震的波谱变化。对M_L=2.5-3.9级小地震引入修改的平均断错概念:F＇=M_L-logS,结果表明:大地震前F＇约3.0,大地震后约2.5。此外,采用公式logM₀=1.7M_L+15.1测定地震矩,并用△σ=CM_{0/S^{3/2测定应力降,结果为:前震应力降为数巴,余震应力降为一巴以下。}}     

华北地区的背景地震活动及区域未来强震危险性

华北地区的历史强震活动非常频繁。 然而, 自1998年张北M_S6.2地震以来, 该地区已经经历了10多年的地震平静期, 中强震平静现象比较突出。 本文利用1970年至2009年的小震资料, 对华北地区的背景地震活动进行分析, 给出了地震活动性参数b值、 最大震级以及强震复发间隔和强震年平均发生概率的空间分布。 b值空间分布表明, 山西构造带的运城地区, 郯庐断裂带的宿迁地区以及太行山块体内部的石家庄地区的b值较低。 地震活动性参数的综合空间图像表明华北地区的地震活动主要受区域深部动力因素所控制。     

2013年芦山MS7.0地震序列参数的早期 特征: 传染型余震序列模型计算结果

为考察2013年4月20日芦山M_S7.0地震震后序列参数的早期特征, 利用“传染型余震序列”(ETAS)模型和最大似然法进行了参数估计. 设定截止震级M_c=M_L2.0, 拟合时段为震后0.31—24.12天, 计算获得α=1.89, p=1.22, 同时利用最大似然法估计获得b=0.72. 与中国大陆地区其它中强震的余震序列参数的比较表明, 芦山M_S7.0地震序列参数表现为触发次级余震的能力较弱和序列衰减速率较快的特征, 反映出余震区相对较高的应力水平. 为检测结果的稳定性, 设定不同的截止震级M_c以及不同的拟合截止时间, 分别进行参数拟合和参数标准差估计. 结果表明, M_c的选取对α值影响明显, 对p值影响则较小. 此外, 震后10天内获得的参数拟合结果随时间变化较为明显, 而其后各参数变化总体较为平稳.      

新疆于田地区地震活动与强震间的应力转移

新疆于田地区位于青藏高原与塔里木盆地相交会的地方, 强震频发。 2008年以来, 该地区陆续发生的4次M6以上强震都位于阿尔金断裂带南分支的龙木错—郭扎错断裂带附近。 这些地震的发生为研究于田地区中强震活动的空间分布及其之间的相互作用及提供了很好的实例。 首先, 利用小震目录对区域地震活动进行分析, 给出了地震活动性参数b值的空间分布。 然后, 采用分层黏弹性模型研究了区域4次中强地震所造成的区域应力转移。 我们发现, 于田地区近年来强震活动的时空分布特征可能与区域地壳应力水平的差异有关。 康西瓦断裂带上历史强震活跃, 但是现今地震较平静, b值较高; 而龙木错—郭扎错断裂带附近的b值相对较低, 现今强震活动频繁。 于田地区4次中强震造成的应力转移则比较复杂, 2012年地震受到2008年地震的卸载作用, 而2014年和2020年2次地震的发生均受到前序地震的促进作用。 综合区域地震活动和强震之间应力转移的分析, 可以认为阿尔金断裂带南支的龙木错—郭扎错断裂带上, 应力水平仍然相对较高, 未来的地震危险性仍然较大。     

由环境应力值寻找地震危险区的尝试

作者根据位错理论,采用二维矩形破裂模式,在导出了平均震源速度谱的基础上,导出了用地震波计算环境剪应力τ_0的公式。计算了1987—1991年中国和邻区大约1000多次4级以上中强地震的环境剪应力值τ_0,并把τ_0≥10MPa的地震看作是高剪应力值地震。自1987—1991年5年内,我国及邻区共发生M_s≥6.0的强震45次,和160余次高剪应力中强地震(M=4.0-5.0,τ_0≥10MPa),大约有1/4的强震和1/3的高应力值地震发生在台湾地区。说明台湾地区是一个高地震活动区和高应力值地区。新疆的喀什—乌恰—乌什地区也是高地震活动区和高应力值地区。我们对发生在其地区的强震,向前追溯了环境应力值τ_0的变化。发现有11个强震事件(约占全部事件80%)在震前1—5年内,在以强震为圆心,半径为200km范围内(个别略远),均有1—2个或多个高应力值地震出现。说明当高应力值地震发生时,该地区环境应力在增高,它可以作为将要发生强震的前兆。据此,推测了今后3年内大陆强震发生的可能地区是:①中印缅三国边境地区;②西藏波密地区;③青海北部到宁夏北部地区;④新疆伊宁地区;⑤纵贯新青藏90°E±2°线地带;⑥晋北忻州地区;⑦苏北及黄海地区;⑧山东长岛地区。     

2016年苍梧MS 5.4地震活动、震害特征及应急对策

2016年7月31日苍梧M_S 5.4地震的发生,标志着东南沿海地震带第5活跃幕的开始。通过该地震序列、震源机制、强震动记录、地震地质背景,地震灾害及震前异常变化,分析此次M_S 5.4地震活动及震害特征,为广西地区强震震后趋势判断、强震响应提供依据,并对地震前后采用的应急对策及发挥的作用进行论述。     

芦山MS7.0地震长波辐射异常现象

以静止卫星长波辐射资料为数据源, 应用功率谱相对变化法对芦山M_S7.0地震进行分析研究. 结果表明, 芦山地震前在龙门山断裂带上及其西北地区出现了明显的长波辐射功率谱信息异常现象, 芦山地震发生在功率谱增强范围区的边缘. 临震时功率谱相对变化率幅值达到近几年来的相对极值, 约为平均值的8倍, 功率谱幅值(相对变化率)大于平均值2倍的持续时间约为65天, 功率谱幅值最大时大于平均值6倍的异常面积达12万km2. 短临异常信息表现特征与之前的中国大陆M_S≥6.5地震研究结果基本一致. 强震长波辐射功率谱信息特征幅值极值、 功率谱增强持续时间等短临异常特征识别较为容易, 且长波辐射资料可实时更新, 未来可将其应用于监测地震重点危险区, 特别是监测能力较差的强震多发区.      

2017年8月8日九寨沟MS7.0地震震源谱及震中区域品质因子

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_S7.0地震,国家强震动台网中心正式发布了此次地震中收集的66组强震动记录,采用其中震源距不超过150 km且台站场地反应已确定的8组记录,基于S波傅氏谱反演方法确定了此次地震的震源谱及震中区域的地壳介质品质因子.结果为：品质因子Q（f）=84.9f^0.71,说明该区域的S波非弹性衰减较为强烈;根据ω^-2震源谱模型,确定该地震的地震矩为9.42×10¹⁸Nm,其对数标准差为0.12,相应的矩震级M_W=6.616±0.079,拐角频率为0.131±0.011 Hz,应力降为3.854 MPa,该值明显低于全球板内地震的应力降平均水平（4.89 MPa）,但高于2013年芦山M_W6.6地震的应力降.     

地震视应力在中国大陆西部强震趋势预测中的应用

以中国大陆西部(20°~50°N, 73°~105°E)为例, 以中国地震台网中心月报目录为基础, 参照美国哈佛大学(CMT)逐个筛选出1990年1月1日至2005年12月31日中国大陆191个地震作为样本, 对用哈佛大学提供的地震矩和震级能量公式计算的视应力值σ_app1与完全由震级经验公式估算出的地震矩和地震辐射能量计算出的视应力值σ_app2进行了对比分析。 在此基础上, 通过对1970年以来中国大陆7级以上强震的震例总结, 对地震视应力异常区与强震发生地区的关系进行了研究。 并结合钻孔应力、 应变学科在年度预测中对中国大陆西部强震发生地区的预测情况进行了R值评分。 结果表明: ① 当震级上限固定时, σ_app1与σ_app2的差值序列之方差, 表现出随着震级下限增大而增大的特征。 在3.5≤M_S≤6.0区间内, σ_app1与σ_app2拟合程度较好。 ② 地震视应力异常区的变化与迁移可能是构造大区应力、 应变场中显著应力变化区的变化与迁移的反映, 具有图像直观、 量化、 预测区间有限等优点, 可用于强震发生地区的预测, R值约为0.35。 并对强震发生地区趋势预测的总体思路进行了有意义的讨论。     

2016年新疆轮台MS 5.3地震序列尾波Qc值分析

基于Sato单次散射模型,利用轮台地震台单台记录,计算并分析2016年1月14日新疆轮台M_S5.3地震及余震序列尾波Q_c值震后变化,拟合得出Q_c值随频率的变化关系为Q_c (f) =（18.0±3.19）f^1.184±0.072。结果表明,Q_c值在序列初期起伏较大,随着强震后能量的释放,Q_c值趋于平缓;低频段的Q_c值在较大余震发生前有显著变化;不同中心频率点的Q_c值变化形态不一致。对Q_c值变化特征的研究,可为地震预报提供参考依据。