龙门山断裂带发震时刻间隔的SARIMA模型分析预测

基于龙门山断裂带2012年1月—2021年9月M_S2.5及以上地震目录数据,按震级分组建立发震时刻间隔序列,然后对各序列进行平稳白噪声检验,自相关、偏相关性分析,使用SARIMA模型对其进行短、中、长周期拟合及预测。通过分析模型拟合效果,得到不同震级序列的最优模型参数及相应周期数值。其中,序列M_S≥2.5及序列M_S≥3.0各模型调整R²均在0.86以上,最高达0.911;两序列对应模型的短时预测表现良好,预测RMSE分别为10.686及8.800。模型预测结果表明,龙门山断裂带后续发震时刻间隔总体趋势平稳,序列M_S≥3.0预测结果趋势有微弱增长,一段时间内龙门山断裂带M_S≥3.0地震发震次数将略微下降,地震活动性降低。该分析结果可为地震活动研究工作提供科学依据,其分析方法及过程为地震发震时间的分析预测提供了有效可行的途径。     

自贡青岩洞水温映震效能分析

2008年汶川8.0级地震后,通过自贡及邻近区一系列中小地震的检验,证明自贡青岩洞水温观测点是一个难得的敏感点。自贡青岩洞水温观测值在长宁震群、自贡威远间地震、自贡隆昌间的3至4级震例中均出现了超过年变基础之上的短临趋势异常或短临突跳异常现象,其异常幅度均超过年平均值0.5倍均方差以上,特征明显,对应率高,有利于对地震震中位置和时间的判断。地震映震敏感区主要沿华蓥山断裂带西南段至川滇交界处东侧分布。井孔具有有效监控自贡东部、南部及华蓥山断裂带中南段地区5级以上中强地震及川滇交界处东部沿线地区6.5级以上破坏性地震的监控能力,配合其他观测手段可以提高短临预测预报效能。     

基于地震序列时空分布特征分析维西—乔后断裂带地震危险性

2013年以来,维西—乔后断裂带进入中强地震活跃期,2021年5月21日漾濞M_S6.4地震发生前,已有3组M_S≥5.0地震连续发生,表明该断裂带地震活动显著增强。采用双差定位方法对2013年以来发生在维西—乔后断裂带周边的4组地震序列进行重定位,并使用ZMAP软件包计算序列的b值和p值。结果显示,维西—乔后断裂带周边地震序列呈现出两组明显不同的时空分布特征,余震序列优势分布方向为NW向的3组地震序列衰减较快,序列b值相对较低,序列震中分布长宽比较大;2016年云龙M_S5.0地震序列优势分布方向为NE向,序列震中分布长宽比较小,衰减较慢,序列b值相对较高。基于序列类比结果和b值时间变化曲线分析认为,2021年漾濞M_S6.4地震序列后续发生较大破坏性余震的可能性较小。综合2013年以来维西—乔后断裂带中强地震时空分布特征和区域地质构造资料分析认为,未来该地区M_S≥5.0地震存在向东南或向北迁移的可能性。     

2014年康定M_S6.3、M_S5.8震群型地震发震机理讨论

2014年11月22日康定M_S6.3、M_S5.8地震发生在鲜水河断裂带南段的色拉哈段和折多塘段上。主、余震的时空分布,地震蠕变释放曲线以及震后30天地震日频度均显示,2014年康定地震的地震破裂传播和地震能量释放存在鲜明的时空分段性。对比鲜水河断裂带上1960年以来中强地震的构造位置、地震蠕变曲线、围岩特征等可知,鲜水河断裂带上大部分中强地震序列类型均为主余型或是孤立型,只有发生在鲜水河断裂带南端贡嘎山岩体(折多山花岗岩)周边的1972年康定地震(塔公地震)和2014年康定地震为震群型地震。鲜水河断裂带上震群型地震很可能与强硬的新生代贡嘎山岩体有关。由于岩体的阻挡,震级较小的地震能量较小,不足以使地震破裂在岩体内部传播,导致地震能量转而在岩体周围的相对较软弱的岩层内储存、爆发,从而产生震群型地震序列特征。     

大震地震序列自动地震速报结果分析——以云南漾濞6.4级和青海玛多7.4级地震为例

根据国家台网中心自动地震速报系统在云南漾濞和青海玛多2个地区的台网监测能力,选取2个地区2021年5月18—29日的地震序列,对自动地震速报系统进行性能分析。国家台网中心自动地震速报系统基本实现1min内的单路自动地震速报信息初次产出,根据地震台网密度的不同,产出时间从30～60s不等。与地震编目结果相比,云南漾濞地震序列震中位置偏差较小,青海玛多地震序列震中位置偏差较大,2个地震序列震级偏差不大。青海玛多地震序列震中位置偏差较大的原因是该区域台站稀少且空隙角较大。自动地震速报系统存在少量的漏报地震,与系统定位时信噪比较低、台站空隙角较大及多个地震混叠在一起有关。     

破裂时间法在云南小江断裂带强震预测中的应用

使用云南区域台网记录的地震目录资料,采用破裂时间法模拟前兆地震序列能量加速释放过程,系统研究了能量加速释放模型参数估计方法及强震位置搜索技术,详细推导了预测模型基本公式,对小江断裂带上发生的19次主震事件进行了模拟,结果表明:强震前能量加速现象是一种普遍现象,主震前,与主震相差2.5个震级单位的前兆序列出现能量加速释放所占的比例为80%;由前兆序列模拟得到的预测时间和震级与实际值很接近,主震震级预测精度约为±0.5级,预测主震发生时间误差约为±0.5年;搜索半径和搜索时间与主震震级成线性正相关关系;采用主震位置搜索技术,对小江断裂带未来中期6～7级强震可能危险区进行了预测。     

1900年以来巴颜喀拉块体应力演化与周缘强震关系的数值模拟研究

以巴颜喀拉块体为研究对象,考虑区域地质构造差异,主要活动断裂带,活动块体和边界断裂带的划分结果,引入深部三维速度结构,建立能反映地表起伏和岩石圈分层结构的青藏高原地区三维黏弹性有限元模型.以地壳水平运动速率观测值和最大主压应力方向测量值为约束条件重建研究区现今构造背景应力场.在此基础上模拟了自1900年以来巴颜喀拉块体周缘的7级以上强震序列,从库仑破裂应力角度研究了应力演化与强震的关系、强震之间的相互作用关系以及长期构造加载对强震的影响.研究结果表明,巴颜喀拉块体周缘强震的发生可能与震源区总应力的增加有关.2008年汶川地震导致龙门山断裂带南段应力增加,表明汶川地震对2013年芦山地震有促进作用.鲜水河断裂带上的7级以上强震序列对发生在邻近龙门山断裂带上的2008年汶川地震和2013年芦山地震有延迟作用.     

用B值横截距预报强余震震级的方法探讨

本文在G-R(logN=α—M)关系的基础上,探讨用b值横截距法预报地震序列强余震的震级。选用我国1966—1986年21年内有完整资料的58个Ms≥5.0地震序列,用b值横截距法进行预报检验。这些地震序列的位置分布较广,遍及全国各大区,而且要求每个地震序列满足震级M≥Mo(起始震级)的地震个数不少于50个。统计结果表明,对预报序列中强余震的吻合率为93％以上。另外,我们还用b值横截距法对序列的晚期强余震预测及在主震后尽可能短的时间内预测强余震进行了探索,表明它是可能的。     

靖字——抚松Ms4．6级地震序列特征

2008年8月5日靖宇-抚松发生Ms4．6级地震。本文对这次地震的区域地质构造、震源机制、地震序列特征等进行了分析。结果表明,此次地震的发震构造是浑江断裂带;震前地震活动呈现“稀疏-密集-平静”特征,余震衰减正常;序列空间位置变化不大,相对集中在北东向条状分布,走向与浑江断裂带一致。     

基于库仑应力变化分析巴颜喀拉地块东端的强震相互关系

本研究基于分层黏弹介质模型,考虑同震位错效应和震后黏滞松弛效应,分析巴颜喀拉地块东端1976年松潘地震序列、2008年汶川8.0级地震、2013年芦山7.0级地震和2017年九寨沟7.0级地震等多次大地震的可能存在的触发关系,计算大地震引起的周边各主要断裂的库仑应力变化.结果显示,1976年松潘地震序列各次地震间关系密切,存在明显的相继触发作用;综合考虑同震和震后效应,汶川8.0级地震对同属于龙门山断裂带的芦山7.0级地震有触发作用,且震后效应影响不可忽略;1976年地震序列,特别是1976年8月16日7.2级地震促进了2017年8月8日九寨沟7.0级地震的发生;汶川地震对九寨沟地震的影响研究中,采用不同的汶川地震同震位错模型,计算结果有差异.综合考虑多次大地震对周边断裂带的影响,龙门山断裂带南段、鲜水河断裂带中南段、平武—青川断裂北段、灌县—安县断裂北段、文县断裂的累积库仑应力增加显著,巴颜喀拉地块东端的东昆仑断裂带东段、迭部—白龙江断裂带西段以及金沙江断裂带库仑应力亦有所增加.综合考虑各重要断裂带已有的大地震危险性分析结果和库仑应力变化计算结果,龙门山断裂带南段、鲜水河断裂带中南段、东昆仑断裂带玛沁—玛曲段和金沙江断裂带的发震紧迫性有所增强,需引起关注.     

鲁甸地区地震活动及地震构造环境

分析2017年鲁甸M_S4.9地震等震线特征、震源机制解及余震序列特征,从地震序列和震源机制解两方面,分析昭通—鲁甸断裂带及邻区地震类型分布特征;结合野外活动断裂考察成果及前人的研究成果,探讨了昭通—鲁甸断裂带及邻区地震构造环境。初步认为,鲁甸M_S4.9地震可能不是鲁甸M_S6.5地震的强余震。昭通—鲁甸断裂带及邻区地震类型分布受区域断裂控制明显,具有有利的孕震构造环境。     

应用地震时间间隔分布特征进行地震活动趋势判断

本文对吉林省伊通－舒兰断裂带发生的地震，我国南北地震带南段安宁河－滇东地震带的中强地震发震时间间进行统计分析，把每两个发震时间相减得到地震的时间间隔Ｘｉ序列，由Ｘｉ序列求出概率密度函数ｆ（ｘ）或其分布函数Ｆ（ｘ）。     

汶川8.0级地震的余震触发作用和对断层的应力加卸载作用

采用可变滑动震源模型,计算和研究了汶川M_S 8.0地震产生的应力变化及对后续6次强余震的应力触发作用,并定量分析了汶川地震对附近活动断裂带的库仑应力加卸载作用。结果显示:汶川地震产生的库仑破裂应力变化分布图案复杂性强,主要由发震断裂复杂的空间展布形态以及震源断层活动具有逆冲兼右旋走滑两种性质决定。汶川地震产生的库仑破裂应力变化对多数强余震存在一定的触发作用。汶川地震的发生对附近的断裂带有不同程度的影响,其中青川断裂中段和北段、岷江断裂南段和灌县-江油断裂南段,主要是以强烈的库仑破裂应力加载作用占主导地位,有利于强余震序列的孕育、加速以至于发生;东昆仑断裂带和鲜水河断裂带受到了轻微的应力加载作用;龙泉山断裂带、华莹山断裂带和西秦岭北缘断裂带主要受到了轻微的卸载作用。     

福建政和-海丰断裂带地震活动特征分析

通过对1971年以来福建政和-海丰断裂带地震活动特征分析后认为：北东向的政和-海丰断裂带和次一级北西向的永安-晋江断裂带相互交汇,形成了4～5级中强地震反复发生的潜在震源区：在该断裂带主干上所发生的地震活动基本上具有前-主-余-震型和震群型的特点：在该断裂带主干上的M≥3．0以上的中等地震主要发生在北西向永安-晋江断裂的以南地区;该断裂带的地震活动在空间分布上是中段地震活动性强,北段地震活动性弱。     

云南地区地震序列分类的定量讨论

本文通过对云南地区１９６５提以来１１６次大小地震序列的清理和归纳，引入了地震序列分类的时空强定量尺度，提出；表明震源区进人失稳状态的前震序列主要发生在主震前１０天，前震序列的最大震级５．５级；震群型地震序列在时间、地点上的确定应与震级有关，在时间上以同在地震孕期内为宜，７、６、５级分别不超过１年、半年、３个月，在地点上以同在地震孕震区内为２，７、６、５级分别不超过１００、５０、３０公里，震级上以小子等于０．５级为宜；主余震地震序列和孤立型地震序列的最大震级差分别是２．９级和３．３级     

利用断裂带上的低b值识别凹凸体方法的探讨——以龙门山断裂带和鲜水河断裂带为例

本文对龙门山断裂带和鲜水河断裂带上1970年以来记录的小震数据进行了收集、整理和分析,采用基于Matlab平台的Zmap软件,去除了断裂带上的丛集数据和余震,划定了有效地震数据的时间和震级范围,通过最大似然法求取了断裂带所在区域的b值分布图。基于b值大小与应力高低成反比的原理,通过断裂带上低b值区识别凹凸体的位置。就龙门山断裂带,通过低b值区识别出的凹凸体的位置与汶川地震发生的起始破裂位置和极震区的位置基本保持一致;而鲜水河断裂带由于受到小震数据的限制,部分段缺失b值分布,但整条断裂带仍可清晰识别出凹凸体位置,且1725年以来的历史强震和1970年以来5级以上的历史地震基本上都位于此区域。断裂带的实例分析结果证明,利用小震数据通过最大似然法计算b值分布图,其相对低b值区与历年强震发生的位置存在较大的相关性,为验证利用低b值区识别凹凸体方法的可行性和实用性提供了有力的证据。     

小江断裂带的破裂分段与地震潜势概率估计

根据历史地震资料分析了云南省东部的小江断裂带强震及大震震源的空间分布,初步划分出7个相对独立的震源段或基本破裂单元.各段历史地震的时间间隔从总体上显示出带有不确定性的时间可预报复发行为.本文初步建立起该断裂带地震时间间隔的统计模型,引入了估算各段以上一次地震大小为背景的平均复发间隔的数学方法,由此估计出该带不同大小地震的给定信度的平均复发间隔区间.进一步提出一种适合于在具有准时间可预报复发为的断裂带上进行地震潜势实时概率分析的方法,并且运用这种方法估算了小江断裂带各段1991年至2005年地震复发的条件概率和概率增益.结果表明:该断裂带的东川以南至嵩明段、澄江至华宁段未来复发强震或大震的可能性较大.      

从应力演化角度讨论龙门山区域7级强震序列对芦山地震的影响

计算包括同震静态库仑破裂应力变化以及震后黏滞松弛引起的应力变化等,可以更好地解释余震分布、地震序列等地震观测结果。在芦山地震之前,从1900年以来龙门山区域发生了4次7级以上地震,分析这几次地震的同震应力变化以及震后黏弹性松弛对芦山地震的产生的影响,芦山地震以后区域断裂带上的应力伴随强震如何演化,芦山地震与汶川地震的破裂空段呈现何种应力状态,探讨这些问题可能会为了解芦山地震震源处震前的应力状态及该区域未来地震风险评估提供一定的依据。文中采用有限元数值模拟方法,根据地质构造、速度、密度结构深部反演结果以及GPS及应力观测资料等,建立龙门山地区三维黏弹性有限元模型进行研究。模拟结果显示:龙门山断裂带南段及鲜水河断裂带的库仑应力年变化速率在研究区域中相对更高,这与研究区域的地震活动性一致。芦山地震的前4次地震,除叠溪地震外,康定、松潘、汶川等3次地震在芦山地震震中位置产生的同震库仑破裂应力变化大于0,表明这3次地震可能促进了芦山地震的发生,汶川地震的同震库仑破裂应力超过了0.01MPa,同震触发效应十分显著。震间的黏弹性松弛对芦山震源处起加载作用,从1900年以来这种持续的加载作用也超过0.01MPa,因此在模拟应力演化的时候,介质的黏弹性松弛效应不能被忽略。从库仑破裂应力的角度计算龙门山区域断层的应力演化,可以发现龙门山断裂带上汶川地震和芦山地震破裂的空段,在芦山地震之后仍然属于相对应力水平较高的区域。     

加利福尼亚明天地震的实时预报

尽管缺少可信的确定性地震前兆,但地震学家通过对地震丛集属性日渐精确的理解,已经获得了地震活动的重要的预测信息。在过去的15年间和较大的地震序列期间,公众可以近实时地得到基于一般短期丛集模型并与时间有关的地震概率。这些预报描述一个给定震级主震之后可能发生地震事件的平均概率和数目,但并不适合于当前特定的序列和不包含可能的余震位置信息。我们的模型在两方面依赖于一般的预测模型的基本原则：它以强地面震动概率表述预测,并将一个现有的基于断层数据和历史地震并与时间无关的发震模型,和描述与时间有关的区域地震丛集的渐增的复杂模型结合起来,得到一个在加州任何地方未来24小时强震动概率随时间变化的地图。我们的地震危险性建模方法可以帮助大家较好地理解随时间变化的地震危险性,并增加它对公众、应急决策者和媒体的实用性。     

有色噪声模型下云南地区GPS基准站速度与周期估计

基于2010~2014年云南地区25个GPS连续观测站的三维站坐标时间序列结果,通过不同噪声模型对其进行分析,结果表明:各坐标分量具有不同的噪声特性且最优噪声模型存在多样性,闪烁噪声+白噪声和幂律噪声+白噪声为该区主要的噪声模型,垂向分量最优噪声模型的分布表现出以NW向红河断裂带为分界的地域性。噪声模型与测站运动参数的定量分析表明,噪声模型对测站速度不确定度和年周期振幅不确定度影响较大,有色噪声模型下的速度不确定度和年周期振幅不确定度分别是白噪声模型下的3~7倍和2~3倍;噪声模型对速度及年周期振幅产生少量影响,有色噪声模型和白噪声模型下的线性速度估值偏差一般小于1 mm/a,少数测站垂向分量差异超过1 mm/a,年周期振幅估值偏差一般小于0.5 mm/a,且垂向分量偏差大于水平分量,东向分量偏差大于北向分量。