地震视应力在地震预测中的应用

选取1999年7月——2005年4月云南省数字地震台网记录到的中小地震数字化波形资料， 在假设中小地震震源位移谱符合omega;2模型的基础上，利用震源位移谱低频水平与拐角频率计算得到了1 020次中小地震的视应力值. 研究发现，在云南地区，地震视应力具有较好的预测意义， 中小地震的视应力值超过0.9 MPa, 可以作为预测该地区未来可能发生中强地震的一个参考指标. 其相应的地震预报能力评分R值具有较高的置信度.      

2008年、2009年大柴旦两次6级地震序列地震视应力特征

计算得到2008年、2009年大柴旦两次6级地震序列中109个ML≥3.0地震的视应力,两次序列主震视应力分别为5.1 MPa、3.4 MPa,平均视应力为0.48 MPa。2008年地震序列视应力的整体平均水平小于2009年地震序列,综合USGS及哈佛大学CMT给出的震源参数,发现两次地震震中相近,但震源深度有很大差异,2008年地震深度约25 km,而2009年地震震源深度约12 km,震源深度及发震构造的差异可能造成两次地震序列视应力的不同。     

云南地区中小地震静力学和动力学参数定标关系

通过消除S波观测谱中的传播路径、场地响应、仪器响应等影响因素,得到中小地震的震源谱.根据Brune震源模型,运用遗传算法计算了地震矩、应力降、震源半径等震源参数;通过考虑由于有限的仪器带宽带来的地震辐射能量低估及补偿问题,测定了中小地震辐射能量;分析了云南地区ML2.0 ～5.3地震静力学和动力学参数定标关系.结果表明:地震矩为2.1×1012～1.2 ×1016N·m,地震矩M0和震级ML的线性关系式为lgM0=1.01ML+10.59;震源破裂半径在86.9～1220.4m之间,地震矩M0与震源半径a之间的关系式为lgM0 =0.003a+ 12.90;应力降结果介于0.03 ～57.55MPa之间,当M0＜4×1014N.m时,应力降随地震矩的增大而增大,当M0≥4 ×1014N·m时,应力降与地震矩之间无明显的依赖关系;地震矩M0与拐角频率∫c明显有依赖关系,二者之间的关系式为lgfc=- lgM0+5.32;地震辐射能量ER在3.01×106～2.06×1012J之间,地震辐射能量ER与震级ML之间的关系为lgER=1.18ML+5.69.当M0＜4×1014N·m时,折合能量有随地震矩增大而增大的趋势,当M0≥4×1014N·m时,折合能量不随地震矩的增大而变化;地震视应力范围为0.02～31.4MPa之间,视应力与震源深度之间没有明显的依赖性.     

云南和四川中小地震应力降时空特征研究

通过消除S波观测谱中的传播路径、场地响应、仪器响应、噪声等的影响,得到中小地震的震源谱。根据Brune震源模型,运用遗传算法计算了云南地区2121次ML2.0～5.3地震和四川地区323次ML3.0～5.1地震的应力降参数Δσ,分析了云南地区和四川地区中小地震应力降时空变化特征。结果表明:云南地区的地震应力降范围为0.03～47.55MPa,其中Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震占4.8%,Δσ的年均值在2.30～5.05MPa之间;四川地区应力降范围为0.19～47.47MPa,其中Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震占21.7%,Δσ的年均值在5.11～8.72MPa之间。Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震主要分布在滇西北至滇东北及川滇交界一带,尤其是在龙门山断裂带有较明显分布。龙门山断裂带Δσ≥10.0MPa的地震占35.8%,Δσ的年均值在5.20～12.09MPa之间,2004～2007年高应力降地震事件明显增多,反映了汶川8.0级大震前的高应力变化过程。     

2007年宁洱6.4级地震序列视应力研究

利用云南省区域数字化观测资料,估算了2007年宁洱6.4级地震序列视应力,结果表明:①宁洱震区视应力在空间分布上明显呈NE向展布,视应力较高的地震大都分布在地震辐射能较高的地区;②宁洱6.4级主震发生的前4天,平均视应力为0.95MPa,主震发生4天以后,平均视应力为0.27MPa,恢复到云南平均背景应力水平;③视应力随拐角频率的增加而减小,大致呈负相关:lgσa=-0.36f 0.37,视应力与震源深度之间未发现明显的依赖关系。     

2009年姚安6.0级地震序列研究

2009年7月9日在云南省姚安县发生M6.0地震,利用云南区域数字地震台网记录的ML≥2.0余震波形记录,通过对S波观测记录谱进行传播路径、场地响应和仪器响应等影响的逐一消除,得到131个地震的震源谱.进而根据Brune圆盘震源模型,利用遗传算法计算地震矩、应力降、震源半径等震源参数.结果表明,该地震序列的M0在1012-1016N·m,与近震震级有很好的线性关系,与震源半径呈线性关系;应力降与近震震级有一定线性趋势相关性;拐角频率和地震矩M0之间有明显的依赖关系.     

会泽5.3级和文山5.3级地震序列震源参数研究

利用云南区域地震数字台网记录到的2005年8月5日云南会泽MS5.3地震和8月13日文山MS5.3地震的数字地震波形记录,在对S波观测记录位移谱进行传播路径、场地响应和仪器响应等校正后,根据Brune圆盘震源模型,利用遗传算法估算了这两个地震序列的震源参数.结果表明,两个序列的地震矩M0均在1012～1014 N·m之间,与近震震级有很好的线性关系,与震源半径呈线性关系;应力降与近震震级无明显的依赖关系;拐角频率和地震矩之间有明显的依赖关系,但拐角频率的实际计算值 fc 与在给定地震矩条件下得到的估计值fa之差及应力降随时间的变化表现出了不同的特征会泽地震序列的拐角频率差值和应力降在ML3.1余震前有一个由高到低的变化过程,反映了余震区应力场增高-下降的过程;文山地震序列拐角频率差值和应力降在ML≥3.1余震前均会出现高值或低值异常.     

安宁河-则木河断裂带地震视应力研究

利用四川和云南数字遥测地震台网的数字地震记录资料。研究了包括地震视应力在内的震源参数。首先对资料进行预处理,然后计算地动位移和速度的功率谱积分,再计算地震辐射能量和视应力等震源参数。根据计算结果分震级区间研究了视应力值沿安宁河-则木河断裂带的分布情况,及该断裂带上中等地震的震源谱及参数差异,认为安宁河断裂带视应力相对更高。     

2008年盈江5.9级地震序列震源参数研究

2008年8月21日在云南省盈江县发生了MS5.9地震。利用云南区域数字地震台网记录的ML≥2.5余震波形记录,通过对S波观测记录谱进行传播路径、场地响应和仪器响应等影响的逐一消除,得到了196个ML≥2.5地震的震源谱,进而根据Brune圆盘震源模型,利用遗传算法计算了地震矩、应力降、震源半径等震源参数,结果表明,该地震序列的地震矩在1012～1016N.m间,与近震震级有很好的线性关系,与震源半径也呈线性关系;应力降与近震震级有一定的线性趋势相关性;拐角频率和地震矩之间有明显的依赖关系。     

四川地震辐射能量和视应力的研究

利用成都数字地震台网的波形记录资料,研究了四川地区地震辐射能量〖WTHX〗E〖WTBZ〗s、σapp视应力等震源参数及相互关系.对时域波形数字记录首先进行数据处理,包括带通滤波,快速富氏变换,扣除仪器幅频特性;经反变换,回到时间域,给出数字波形时间序列,选取所有方向的整个p波和s波段数据;二次变换到频率域内计算速度和地动位移的功率谱积分,进而求得各台站记录的地震波辐射能量和视应力等震源参数.研究了2000年5月到2004年8月成都数字地震台网记录的224个3级以上地震的震源参数.四川地区地震辐射能量〖WTHX〗E〖WTBZ〗s与地震矩M0,应力降Δσ与视应力σapp,视应力σapp与震级ML大体成正比.其中地震视应力σapp与震级分布数据较宽,地震视应力与破裂尺度ra的关系也较分散.同时研究了四川地区近年视应力σapp的空间分布.方法是将计算的σapp值在一定空间邻域内作平均,从而绘出等值线.分析结果表明,σapp值的相对高值区分布在四川南部的川滇交界和北部的川甘交界一带.同时研究了四川地区地震视应力值的时间分布.最后对中小地震视应力σapp及其他震源谱参数的意义作了讨论.