华北成组强震孕育过程及预测研究

利用华北丰富的历史地震资料, 通过研究地震与块体活动的联系, 揭示了地震高潮期的形成过程。 认为地震高潮期成组强震的孕育与区域块体的运动方式相联系。 一个地震活动期可分为二个阶段, 在前期块体边界的运动是很不平衡的, 各组地震主要是由于各局部范围若干闭锁段破裂和破裂间相互作用的结果, 当沿块体边界的破裂发展到一定程度时, 这些边界所围的地块就会进入以整体运动为主的阶段, 这时块体边界的运动具有一定程度的同步性, 加之闭锁段破裂后不再重新闭锁, 从而导致块体边界闭锁段由弱到强渐进式的破裂过程, 直至一组强闭锁段完成破裂, 形成地震活动高潮。 这是成组强震形成的根本原因, 另外强震间的诱发作用也是强震成组发生的重要原因。 最后概述了如何利用以上模式预测地震高潮期的时间、 强度和主体活动场所。     

甘,宁,青地区强震活动形势分析

我国西北的甘、宁、青地区是强震活动十分突出的地区之一,历史上曾发生多次8级以上地震。但在1966—1976年我国大陆上一个地震活动高潮中该区却十分平静,预测在下一强震活动幕中西北地区可能成为强震的主体活动地区。北西向构造可能是强震发生的主要场所,强震发生于大震破裂区闭锁段上的可能性较大。1977年以来上述地区出现的中强地震活动增强和呈带分布已构成强震发生的背景异常,应密切注意该地区中小地震活动图象的变化。     

巴颜喀拉块体东部及邻区块体边界断裂变形特征及其强震危险性分析

在对巴颜喀拉块体东部及其邻区活动块体划分的基础上,基于刚性块体运动模型,利用1999—2007年GPS数据反演得到巴颜喀拉块体东部及邻区活动块体边界断裂带的长期滑动速率,并且利用一维弹性位错模型反演了各活动块体边界断裂的闭锁深度。根据反演得到的滑动速率和闭锁深度,结合GIS平台上获取的各边界断裂的几何长度得到各边界断裂的主要地震矩累积,并通过对比各断裂带上历史强震目录估算的地震矩释放分析各边界断裂带上的地震矩亏损量,进而分析各活动块体边界断裂的强震背景,以期为区域强震的中长期地震危险性分析和防震减灾策略的制定提供资料。     

祁连山中东段强震复发概率模型及未来强震地点预测

本文主要从祁连山中东段主要活动断裂带全新世以来古地震活动以及历史地震和现代地震的复发间隔入手，通过对强震复发间隔与平均复发间隔的比值(T/Ta)的数学处理，建立了区域强震复发所遵循的概率模型，并对未来强震的复发可能性和强震发生地点进行预测。结果表明，本地区未来最有可能的强震发生地点是老虎山-毛毛山断裂带的毛毛山-金强河段。     

华北地区第三、 四活动期平静幕后期中强地震活动与未来强震

本文通过分析、 研究华北地区第三、 四活动期各平静幕后期的中强地震活动特征, 认为: ① 华北地区第三、 四活动期9个活跃幕中有7个在首发强震前3年内发生中强地震, 其中第四活动期1～4活跃幕首发强震前2年内都发生了中强地震, 未来第5活跃幕首发强震前, 以发生中强地震作为序幕的可能性较大; ② 华北地区平静幕后期的中强地震活动, 对其后活跃幕首发强震在时间和地点上有一定指示作用。 由于华北地区可能即将进入新的强震活跃幕, 该研究对判断华北地区未来强震趋势具有实用意义。     

华北地区强震活动特点研究

华北地区是我国的政治、 经济和文化中心, 也是我国地震多发地区之一。 华北地区历史地震资料记载时间较早且较为连续, 是研究我国强震活动的理想试验场。 选取第三、 第四活动期M≥6.0地震目录作为基础资料研究华北地区强震活动特点。 首先探讨华北地区强震活动与活动地块、 边界带的关系, 然后从时间和空间上分析华北地区强震活动的轮回性阶段及其期幕活动特点, 最后计算未来5年华北地区发生下一次M≥6.0地震的累积概率和条件概率。 研究结果表明: ① 华北地区M≥6.0地震活动主要集中在活动地块的边界带, M≥7.0地震则全部发生在活动地块的边界带上, 同时华北地区地震应变释放速率与边界带的构造活动速率呈线性相关; ② 第四活动期各活跃幕的能量释放均低于第三活动期, 因此华北地区未来仍可能发生M≥6.0地震; ③ 第三、 第四活动期的主体活动区存在显著差异, 且第四活动期的强震活动较第三活动期向东迁移; ④ 在2020年年初发生第四活动期闭幕M≥6.0地震的累积概率为80%左右, 而在2022年年底前发生M≥6.0地震的条件概率为50%。 本研究可为华北地区地震大形势分析和中长期地震危险性预测提供重要参考。     

巴颜喀拉块体强震活动与2010年玉树7.1级地震的关系

系统地总结分析了巴颜喀拉地块北、东、南边界带的构造特征、各个边界带上的强震活动、部分强震的震源机制解和区域地震活动,从而探讨了2010年玉树7.1级地震发生前巴颜喀拉地块地震活动特征。从2008年玉树地区地震活动变化、巴颜喀拉块体北边界和南边界强震呼应及块体动力学过程进行了地震趋势预测的思考。     

西南地区次级构造块体与分区强震预报

依据西南地区现今构造、活动断裂和历史地震活动特点以及西南地区断裂带间相互作用等，将西南地区划分为次级构造区或次级块体——即将西南地区划分为5个构造次级块体，川青甘块体、川西块体、滇中块体、滇西南块体、川东南块体；针对西南次级构造区或次级块体的现今强震活动特征和历史中强地震特点，将中强地震归属划分为5个地震预测跟踪区，探讨基于西南次级构造区或次级块体的分区强震预报。     

从强震前中强地震活动探讨川滇菱形块体内未来强震的可能性

对中国西部南北地震带及相邻地区，1900年以来19次强震震前的中强地震活动图像进行了分析。结果表明：9个震例显示，强震前在震中地区往往有早期地震和临震前的较大地震活动，而且早期地震至临震前较大地震活动的间隔时间与较大地震至主震时间有一个线性比值关系。通过给出的计算公式；M=5.8 1.308logT(a)，结合未来强震地区近期出现的中强地震事件的特定指标，预测研究区内未来强震可能发生的时间，地点和震级。     

华北地区强震重复性模式的讨论

根据位错量与地震应变能的关系及岩石不均匀脆性材料在受力后小破裂增加的特点，本文对华北这一相对完整块体的强震、强震丛、中强地震的活动参数与发震时间间隔进行了研究，初步建立了一种强震重复性的非线性简化模式，对强震丛之前中强地震的时间分布入物理力学过程有了一个大概的认识。在此基础上，讨论了中长期地震预测中的两个具体问题：①如何估计地震活动高潮时段开始时间；②高潮时段强震规模与结构的估计。     

基于应变释放阶段的华北第三、四活动期地震幕划分

华北地区第三、四活动期强震应变释放存在起始-加速-平稳-高潮-调整的阶段性特征.结合两个活动期M≥6地震时序特征和应变释放的阶段性特点,将华北地区第三活动期划分为4个平静幕和5个活跃幕,将第四活动期迄今划分为4个平静幕和4个活跃幕.认为两个活动期相应活跃幕在时间进程上有较好的一致性,反映了一个地震活动期内的强震活动规律,可以对比并预测未来的强震活动.     

华北强震的时间间隔及概率估计

根据华北地区第四地震活动期以来Ms≥6.0级强震目录资料,研究并给出了其地震活动幕强震(系指Ms≥6.0地震,下同)发生的概率统计数学模型。通过3种数理统计方法检验,表明该模型是可信的,这对于分析判断未来华北地区强震危险性具有一定实际意义。     

中国华北地区强震时间韵律和活动特征

公元1000年以来,中国华北地区强震存在4个活动期,本文以华北地区为研究区,分析了华北地区4个活动期的地震主体活动区,第3、第4活动期的时间韵律特征,第4活动期的期幕划分的基础上,对第4活动期的地震活动特征进行了分析。分析结果表明,华北地区第4活动期主体活动区位于河套地震带和河北平原地震带,华北地区第3和第4活动期分别具有54年周期、42年周期的时间韵律特征以及具有起始→加速→高潮→减速→结束的5阶段特征,第4活动期已经历了5个活跃幕,未来几年华北地区或将迎来第6活跃幕。     

天山地块强震活动的时空特征研究

通过对天山地块近百年地震活动时空特征分析表明: ① M_S≥7.0地震沿块体边界成带分布, 南边界带强于北边界带, 南、 北边界带的西部强于东部, 南天山西段是地震活动水平最高、 复发周期最短、 强震序列类型最复杂、 地震危险性最大的地区; ② 地震活动在时间上显示出准周期性, 表现为M_S≥7.0地震具有活跃与平静的交替性及5级以上地震活动度曲线的起伏变化; 最大熵谱计算地震活动度的显著周期为40年, 小波分析给出40年左右周期系数的时间曲线表明, 7级以上地震都发生在曲线由最高值至最低值的下降段, 而上升段为强震的平静期; ③ 在强震活跃期及平静期, 中强以上地震(M_S≥5.0)在块体的不同部位(地块南、 北边界带及块体内部)的分布状态和活动水平存在明显的差异, 在活跃期南、 北边界带中强以上地震的集中性和成带性强, 且彼此活动水平差异小, 但与块体内部差异大; 而在平静期南、 北边界带的活动水平差异大, 块体内部地震活动显著增强; ④ 在活跃期, 天山地块南、 北边界带强震活动存在一定的呼应关系, 当一个边发生强震后, 另一边在数天至数年也存在发生强震的可能。     

基于PI算法的青藏块体强震回溯性研究

利用中国地震台网中心提供的1970—2019年8月全国地震目录,在分析青藏块体最小完备震级的基础上,应用PI算法,选取空间网格尺度0.2°×0.2°,截止震级为M_L3.0,目标震级≥M_S6.0,预测时间窗设定为10 a、5 a、3 a不同时间尺度进行回溯性研究,并对预测结果进行ROC检验。结果表明,预测时间窗内的强震基本发生在PI算法所得异常区域附近,且预测结果明显优于随机概率法;PI算法对青藏块体中长时间尺度的强震具有一定的预测效能,而且将预测时间窗设定为3 a时,预测效能较好。此外,定性分析了活动块体边界带“目标”地震与地震热点丛集间的关系,发现青藏块体M_S≥6.0地震与活动块体边界带地震热点间的对应关系较好。在实际应用中,将PI算法计算结果与活动块体边界带结合起来考虑强震相对危险区域时,该研究结果具有一定的参考价值。     

中短期强震危险地点的跟踪预测

系统研究强震前活动及各种前兆空间上的演化特性，提出确定危险区，危险地段，危险地点的基本原则，顾及地质背景及前兆的时序特点，提出用累积危险度跟踪预测强震危险地点的方法，并在对唐山地震及大同地震的验证中收到预期的效果，累积危险度的高值葬，是未来强震发生的地点。     

GPS水平形变面应变率梯度与强震危险区关系探讨

全球定位系统(GPS)观测和信息处理技术的发展, 为获取高精度地壳水平运动和相关的应用研究提供了良好的基础． 应用中国地壳运动观测网络中心提供的1999—2007年GPS水平形变速率观测结果, 研究了地壳水平形变面应变率梯度与强震发生的关系, 探索了地震中长期预测对强震危险区的判识方法． 结果表明, 中国大陆2001—2011年发生的大部分M_S6.8以上强震, 地震地点均位于面应变梯度高-低值过渡区与块体边界带相交汇的部位; GPS面应变率梯度可以作为中长期强震危险区判识的一种方法, 与最大剪应变率分布相比, 缩小了强震孕育地点的判识范围． 文章最后给出了中国大陆地区未来10年或稍长时间的强震危险区.      

从块体中心论看中国近期强震成组活动的特征

从块体中心论的角度出发,根据中国活动地块研究的最新成果,对1977—2003年中国大陆强震成组发生的构造和震源机制特征进行了分析。结果表明,这些成组发生的强震大都位于活动地块区(Ⅰ级地块)的边界带上或活动地块区内活动地块(Ⅱ级地块)的边界带上。根据哈佛大学提供的CMT(矩张量)解,同组的强震大都具有相似的震源机制。事实表明活动地块区具有整体活动的特点,而且在动力学与运动学方面存在统一性。这些特征对认识强震成组活动的机理,缩小成组强震预测的空间范围具有现实意义     

新疆及其邻近地区强震活动的时空分布特征

本文根据新疆及其邻近地区1880年以来Ms≥5.0的地震资料,研究了强震的时空分布特征。结果表明,研究区内应变能的释放逐步衰减,一百余年内地震活动呈现出一个较为完整的活动期。同时,活动期内地震活动又具有交替起伏变化的特点。因此,活动期又可分成五个活动幕和四个平静幕。分析讨论了各幕地震活动及研究区内强震活动。     

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.