青藏高原东北缘断层系统的大地震迁移概率及断层滑动速度的分段特征

青藏高原东北缘是青藏高原隆升、生长及变形前缘.区域地震活动频繁,且地震在其主要断层带之间时空迁移.为了研究区域大地震在主要断层带之间的迁移规律与概率,以及主要断层带大地震破裂的时空分布特征,本文建立了青藏高原东北缘地区的三维黏弹塑性有限元模型,模拟了区域断层系统的地震循环,得到了人工合成的万年时间尺度的地震目录.根据模拟的地震目录,并结合古地震数据,计算分析了大地震(MW≥7)在研究区各个主要断层带之间的迁移概率,探讨了黏度、高程、统计时间长度等因素对大地震在各主要断层带之间的迁移概率和大地震在各主要断层带上的发生概率的影响,并且初步调查了海原断层带和香山天景山断层带的大地震破裂时空分布特征.研究结果显示:继区域最近两次大地震(1920年海原断层带上的M8.5海原大地震和1927年香山天景山断层带上的M8古浪大地震)之后,下一次大地震(MW≥7)发生在海原断层上的概率最大,约为51%～81%;其次是在香山天景山断层上,概率约为9%～37%.模型结果显示,不同的青藏高原中下地壳上地幔黏度大小,对大地震在各个断层带之间的迁移规律和迁移概率的影响较小;而研究区的高程载荷对地震迁移则有显著的影响:高程载荷易于使得海原断层地震活动减弱及香山天景山断层的地震活动增强.研究结果也显示了青藏高原东北缘地区主要断层带的地震活动与断层滑动速率分布的分段性显著;大地震在断层带上的破裂位置并不固定,呈现不均匀性;并暗示了断层几何形状对地震活动、断层滑动速率分布与大地震破裂位置的控制作用.     

大地震重复特征与平均重复间隔的取值问题

对延怀盆地及海原断裂古地震的详细研究表明,大地震的重复行为具有多样性。特征地震是大多数断裂活动的行为特征,但特征地震存在分级性,大地震的重复时间间隔存在分阶段性,以及断裂的相互作用会影响大地震的复发序列。因此,当大地震重复行为出现时间上的分阶段性,或特征地震分级现象导致不同强度的古地震间隔时间有明显差别时,用确定性或时间相依的概率方法评价大地震的危险性,需要分阶段或分级计算不同间隔阶段的平均值     

地震失稳的滑动－弱化模式与大地震复发间隔估计

在考虑地震失稳的滑动－弱化特征后，研究了估计大地震重复间隔的问题，建议了一种计算大地震重复间隔的方法，给出了计算复发间隔的公式。同时，应用这个方法计算了海原断裂带、华山山前断裂带、贺兰山东麓断裂带和小江西支断裂带的８级大震复发间隔，它们分别为３４６６年、２０４３年、２６８８年和９７５年。这些数值与古地震研究给出的实际古地震复发间隔甚为一致，说明建议的计算方法可以应用于活动断裂地震复发时间和地震危险性的估计。     

鄂尔多斯地块周缘大地震间相互作用研究

活动地块作为地质构造单元,其周缘的地震常常较为活跃,并且有时表现出大地震丛集发生的现象.鄂尔多斯地块处于受来自青藏高原NE向的主压应力等多重构造应力作用下的区域构造环境中,地块周缘大地震间相互作用的机制值得研究.本文以鄂尔多斯地块周缘的几次历史地震为例,分别研究了级联断层、地块同侧断层、地块不同侧断层间大地震间应力转移的现象,尝试对地块在其周缘发生大地震时的应力传递和转移行为获得新的认识.得到的结论有：1920年宁夏海原8 1/2级和1927年甘肃古浪8.0级地震分别使六盘山东麓断裂和香山-天景山断裂的大地震期望复发时间提前了800年和20年,六盘山东麓断裂当前的大地震危险性较高.1626年山西灵丘7级地震和1654年甘肃天水南8级地震分别使五台山北麓断裂的大地震复发期望时间提前了50年和279年,鄂尔多斯地块可能将其西南缘受到的部分库仑应力扰动传递到了东缘的五台山北麓断裂.     

西秦岭北缘断裂带特征地震平均复发间隔的确定和地震危险性评价

时间相依的地震危险性概率评估方法是最近10a来逐渐发展起来的，是一种将已获得的定量地质资料运用于活动断裂中—长期地震潜势概率评估的方法，从而使得在缺乏历史记载或仪器记录资料，但已获得断层平均滑动速率、同震位错、古地震年代序列等资料的活动断裂段上评估未来的发震概率成为可能。在定量计算活动断裂未来地震危险性的过程中，作为输入参数之一的特征地震平均复发间隔是一个至关重要的参数，它的确定将直接影响到概率计算的结果。对研究断裂上已获得的历史地震资料(H)、地质资料(G)和古地震资料(P)，笔采用了时间可预报(T)和准周期(Q)两种模式分别计算其平均复发间隔，比单一的只假定一种复发模式计算更具有完善性和可靠性。在叙述该方法的同时，以西秦岭北缘断裂为例，详细阐述了该断裂上特征地震平均复发间隔的确定，并在此基础上对西秦岭北缘断裂未来地震潜势作了定量评估。     

基于概率统计的地震事件公报评估算法

给出一种基于概率统计的地震事件公报评估算法．选择事件的发震时间、震中经纬度构造特征函数．当特征函数为正态分布时计算事件匹配概率,选择匹配概率大于90%的事件为匹配事件．将该算法应用于国际数据中心（IDC）自动处理与人工分析公报的比较分析．相对于人工分析结果,IDC数据自动处理的匹配率约为79%,误检率约为52.3%．该算法可应用于地震事件公报的日常对比分析、台网监测能力分析、数据自动处理结果评估等领域．      

月亮山东麓断裂古地震活动的初步研究

月亮山东麓断裂位于海原断裂带的东段。1920年海原大地震时该断裂也发生了破裂。对该段断裂的古地震活动特征的初步研究表明，全新世以来，月亮山东断裂可能发生过5次破裂事件，主要分布在全新世的早期和末期。海原断裂带具有分段破裂的特征，因此需要对照整个断裂带的古地震活动特征，才能确定月亮山东断裂是一个独立的破裂单元还是其他段落破裂的影响段。     

海原断裂带分段地震潜势分析

利用近年来在海原断裂带各断裂段取得的最新古地震资料,通过实时概率模型,对海原断裂带东段、中段、西段进行了地震潜势的定量评估。得出海原断裂带东段、中段、西段未来100年内发生7级以上地震的概率分别为3．15％、11．35％、5．15％,未来200年内发生7级以上地震的概率分别为6．05％、22．8％、9．75％。     

南北地震带北段现今运动特征及地震活动性分析

利用1991—2015年GPS数据,研究南北地震带北段现今地壳水平速度场特征,根据区域地壳主应变率、面膨胀率及最大剪应变率的空间变化以及小震分布特征,对研究区主要断层的活动性及地震危险性进行综合分析。结果表明:①区域主应变率和最大剪应变高值区分布在海原断裂弧形构造带附近,香山—天景山断裂和六盘山断裂中南段应变率较低,结合历史地震及离逝时间,认为其可能处于孕震晚期;②海原断裂现今左旋走滑速率为(4±0.5)mm/a,香山—天景山断裂、烟筒山断裂和牛首山断裂活动性较弱,总体显示为逆冲兼走滑的性质;③震源深度剖面显示老虎山断裂、海原断裂南东段小震分布较密集而均匀,海原断裂北西段小震较少,香山—天景山东南段存在一个小震稀疏段,断层可能已经闭锁,未来应重点关注。     

实时智能地震处理系统研发及其在2021年云南漾濞Ms6.4地震中的应用

本文介绍了一套基于人工智能的实时地震处理系统,该系统采用深度学习方法检测地震,具备地震检测、到时拾取、震相关联、地震定位和震级测定功能,可实时和离线处理连续地震波形数据和密集地震序列,产出的地震目录定位精度高、完备性和一致性好.以云南漾濞Ms 6.4地震序列为例,可在震后2～4 min内产出地震目录,检测出的地震数量比人工多2～3倍,定位精度与人工处理结果相当,震级测量误差小,震级处理下限可达ML 0.0级左右.该系统不仅可应用于省级区域地震台网,也可用于密集地震台阵,水库、矿山和火山等专用台网的实时处理,基于该系统产出的结果,可进一步计算b值变化,分析地震时空演化特征,开展序列实时精定位,为地震应急、地震预测预报和相关科学研究提供重要数据.该系统对于优化我国地震数据自动处理流程,提升地震编目工作的自动化水平具有重要意义.     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Information for authors

正SCIENCE CHINA Earth Sciences,an academic journal cosponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China,and published by Science China Press and Springer,is committed to publishing high-quality,original results in both basic and applied research.     

INTERNATIONAL RESEARCH AND TRAINING CENTER ON EROSION AND SEDIMENTATION(IRTCES)

正Director:Shangfu Kuang,China Vice-directors:Chunhong Hu,China Duihu Ning,China Guangquan Liu,China The International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation(IRTCES)was jointly set up by the Government of China and UNESCO on July 21,1984.It aims at the promotion of international exchange of knowledge and cooperation in the studies of erosion and     

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and