标志性地震事件的断层破裂长度预测模型

锁固段加速破裂过程中,在体积膨胀点和峰值强度点会发生标志性地震事件.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论及地震事件量级匹配原则,提出了标志性地震事件断层破裂长度预测模型,实例分析表明该模型可靠,据此可预测未来标志性地震事件的发震断层破裂长度.     

什么类型的地震能被预测?

每当一次严重破坏性地震发生后,关于其能否被预测一直是备受争议的话题.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,分析了能被预测的地震类型,指出:(1)在特定地震区地震目录完整且准确的情况下,除第1锁固段在体积膨胀点发生的标志性地震不能被预测外,后续标志性地震均能被预测;(2)利用次级锁固段破裂在"时间域"或"空间域"的自相似模式,可预测某些标志性预震.本文的研究结果表明,特定地震区内某些标志性地震与标志性预震,因其发生的物理机制明确且有规律可循,故能被预测;这些可预测地震仅与锁固段破裂对应的地震事件类型有关,而与其地震震级无关.     

锁固体破裂标志性地震震级与峰值强度点地震震级的统计关系

锁固体变形到膨胀点时,震群事件开始发生,在震群事件中常出现一个或两个震级显著较大的地震,即标志性地震事件.基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论与孕震时空区域划分原则,以中国及其边境地区历史强震震例为源数据,得到锁固体破裂标志性地震震级 Msc 与峰值强度点地震震级 Msf 之间的统计关系为:Msf≈Msc+0.5.这为依据 Msc 预测 Msf 提供了一个简便方法.     

前震事件判识方法

我们的研究表明,大多数地震区每轮孕育周期标志性地震事件前,会发生显著前震.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论以及震例分析,提出了前震事件判识方法.研究表明,前震事件的判识只与距CBS临界值的距离有关,而与距标志性地震事件发生的时间和空间距离无关;前震事件并非前人所述的小地震序列,而是较大地震.     

通辽地震区地震趋势综合研判

本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,分别考虑1119年吉林松原M_S6.75地震为主震和标志性地震两种情况,综合分析了通辽地震区未来震情.结果表明,该区未来将发生M_S6.0~7.0地震,在其发生前还可能发生中强地震.     

对孕震断层多锁固段脆性破裂理论的进一步验证及有关科学问题的讨论

基于作者最近发展的孕震断层多锁固段脆性破裂理论,本文对世界范围内的典型大地震进行了回溯性预测验证,表明该理论能可靠地应用于大地震的预测.本文还对地震科学研究中某些有争议的问题进行了分析,澄清了某些认识上的误区.     

断层锁固段累积Benioff应变与剪切应变的等效性

基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,阐明了断层锁固段累积Benioff应变(CBS)与剪切应变等效性成立的条件.此外,还给出了详细的CBS值计算方法.实例分析表明,断层锁固段CBS与剪切应变等效,且其是容易测定的物理量,可用于大地震孕育过程分析.     

环太平洋地震带巨震预测

基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,提出了板间地震区初划原则与合理性检验原则,对环太平洋地震带划分了15个地震区.从孕育周期界定与主震事件判识角度,分析了这些地震区大(巨)震事件的孕育过程,研判了其未来震情.结果表明:台湾岛-菲律宾群岛与琉球群岛-台湾岛地震区均已到达临界状态。巨震可随时发生;阿留申群岛-温哥华-旧金山-瓜达拉哈拉、墨西哥城、波哥大-阿里卡-瓦尔迪维亚、苏瓦-惠灵顿、新几内亚岛一所罗门群岛、爪哇岛-马鲁古群岛、北马里亚那群岛和北海道-堪察加地震区未来有巨震发生;圣萨尔瓦多一圣何塞地震区未来有大震或巨震发生;梅莱凯奥克地震区未来有大震发生;苏门答腊地震区2004年M_W 9.1级地震与查戈斯群岛地震区2012年M_W 8.6级地震均为主震事件;巴拿马城南部地震区是一个不低于M_W 7.2级地震危险区.本文所得结论可供有关国家相关部门参考,以采取有效防震减灾措施.对上述震倒的分析表明:深源地震可能与浅源地震孕育机制类似,均为锁固段脆性破裂.     

浅源走滑大震震源过程的某些特征

本文给出了邢台、海城、唐山三大地震的震源机制研究结果,并结合其它大震资料,对浅源走滑大震震源过程的特征作了初步探讨.这类地震的P波波形一般都较复杂,可用单断层多重破裂或复断层多重破裂作解释.地震震级愈大,其第一子震的震源持续时间和破裂长度都愈长.发生在活动频繁、贯穿性好的深大断层上的地震与发生在无明显大断层地区的地震相比较,前者的应力降和位错上升速度都比后者的偏低,而且这种差别在第一子震上表现尤其明显.     

国外关于断层及其活动与震磁效应的某些研究情况 震磁关系综述之三

地震观测与分析表明,大多数强烈地震都发生在大地构造活动地带,特别是构造地震与地质断层有密切的关系。1906年旧金山大地震以来,里德(Reid)利用弹性回跳理论解释了这次地震与断层活动的相互关系。1966年和1970年普雷斯等人发表了地震的粘滑机制,它能说明地震的发生原因,即地震是粘滑断错的一个过程,地震沿着预先存在的活动断层发     

云南活动性断裂带的结构变异与孕震体构造的空间关系

中国的强震主要发生在一些板内大型走滑断裂带上,地震的破裂基本上是以走滑型破裂为特征。在这些活动性的走滑断裂带上形成的孕震体构造与该走滑断裂结构在空间的变化有关,并且表现出几种主要的变异形式。结合西南地区地震构造的实例,本文剖析了这几种结构变异形式,阐明了孕震体构造存在的空间机制。本文从地震与构造丛集相关及其所具有的分维特征入手,展开了对孕震区断裂结构变异特征的识别和孕震体空间机制的探讨,表述了一条活动性大断裂必须由若干次级断裂和无数中小断裂的空间组合,才能形成孕震体的必要条件。     

2017年伊拉克MW7.3地震的类型界定及其震后趋势分析

2017年伊拉克地震发生在我们划分的巴格达地震区,鉴于不同机构提供的该震震级参数相差较大,本文利用孕震断层多锁固段脆性破裂理论,分情况讨论了该震所属地震类型,并分析了巴格达地震区地震趋势.结果表明：若2017年伊拉克地震为M_W7.3,则该震为第3锁固段向峰值强度点演化过程中发生的1次显著前震,该区未来将发生M_W7.7~8.2（双震型为M_W7.5~8.0）标志性地震,目前已接近临界状态;若2017年伊拉克地震为M_W7.5,除可能为显著前震外,还可能为标志性地震（双震）之一,若如此两年内该区将发生另一次M_W7.5地震;若2017年伊拉克地震为M_S7.8,则该震为第3锁固段峰值强度点对应的标志性地震,与我们对该震的前瞻性中长期预测结果相符.我们判断该震不为主震,预测该区未来还将发生M_W7.8~8.3（双震型为M_W7.6~8.1）标志性地震,目前该区远离临界状态.     

2015年4月25日尼泊尔M_w7.8地震孕育过程分析与震后趋势研判

基于作者提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论及板间地震区划分原则,划分了伊斯兰堡—加德满都地震区.从孕育周期界定与主震事件判识角度,分析了该地震区大(巨)震事件的孕育过程,研判了其未来震情.结果表明:伊斯兰堡—加德满都地震区至少已经历三个完整的孕育周期,是一个Mw8.3~8.6地震危险区;2015年4月25日尼泊尔Mw7.8地震,是该区当前孕育周期第三锁固段损伤累积至峰值强度点时发生的一次标志性大震事件;2015年5月12日尼泊尔Mw7.3地震发生后,该地震区再次处于临界状态,将发生Mw8.0~8.2地震.     

川滇地区未来强震预测与汶川Mw7.9级地震孕震过程分析

根据作者提出的孕震时空区域划分原则,确定了川滇地区地震区(带)划分的合理方案.运用孕震断层多锁固段脆性破裂理论与相关预测方法,给出了各地震区(带)未来强震的四要素预测结果.结果表明,除西昌、丽江与鲜水河地震区在较长一段时间内无破坏性地震发生外,其他地震区都将有破坏性地震发生.本文还分析了汶川大地震的孕震过程.结果表明:导致2008年5月12日汶川M_w7.9级地震的最直接原因,是1976年发生在松潘-平武的M_S7.2级双震震群事件.     

新疆于田7.3级地震前瞻性预测回顾及其震后趋势分析

基于作者提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论与相关预测方法,作者曾对于田地震区未来震情进行了前瞻性预测分析,给出了该地震区强（大）震事件的震级、震中经纬度、震源深度以及临界Benioff应变值四要素预测结果.将上述四要素预测结果与2014年2月12日新疆于田M_S7.3级地震参数进行比较,表明：四要素预测值与实际值相差不大,对于田地震区的前瞻性中长期预测结果可信.此外,本文认为2008年新疆于田—策勒M_L6.6级震群事件是2014年新疆于田7.3级地震发震的直接导火索.     

雄安新区地震危险性评估

地震危险性评估对确定工程抗震设防等级、制定城市规划与减轻地震灾害等具有重要意义.由于传统分析方法存在诸多缺陷,用其对特定区域进行地震危险性评估可靠性差.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,提出了利用岩石破裂自相似性预测研究区标志性预震的方法,并进而创立了一种以地震物理预测为基础的地震危险性评估新方法.雄安新区位于唐山地震区内,近邻运城地震区.基于唐山和运城地震区地震趋势分析结果及主要断裂展布与雄安新区位置关系,在唐山地震区内划分了保定研究区,在运城地震区内划分了行唐和十渡研究区.采用上述方法,预测了这三个区将发生的较大预震.根据某些学者提出的地震烈度经验公式,评估了唐山地震区发生标志性地震、预震及运城地震区发生预震导致的雄安新区地震烈度.结果表明,未来50年内,雄安新区抗震设防烈度从原7度调整为8度为宜.     

Characteristics of Energy Accumulation and Release of Seismogenic Tectonics and Seismic Risk Analysis in Some Areas in the Tianshan Mountains, Xinjiang1

INTRODUCTIONHowtocombinethestudyofseismogenictectonicswithearthquakepredictionisanurgentscientificdifficulty .Thereexistbiggapsbetweenstudymethodsandcurrentknowledgeonseismogenitectonics ,earthquakeprediction ,seismogenesisandthephysicsofearthquakeoccurre…     

SIMULATION OF SEISMIC RISK IN THE DALIANGSHAN SUB-BLOCK AND ADJACENT AREAS USING THE NONLINEAR FRICTION FEM METHOD

Most earthquakes result from fault activity under heterogeneous loading and complex physical properties, also affected by fault structure and interaction between faults. Such a complicated mechanism makes often failures of the "seismic gap" theory in the effort of medium-and long-term earthquake prediction. This study attempts to address this issue using the finite element method(FEM).The friction behavior of faults can be used to simulate the non-uniformity of rupture processes of the seismogenic structure. So we use the FEM containing non-linear friction to simulate fault ruptures in the Daliangshan sub-block and adjacent areas, and compare the results with time-space evolution of historical M_S ≥ 7 earthquakes since 1840 in this region. In the simulation, the sequence of large-batch fault contact nodes change from "stick state" to "slip state" in short time, which mimics the sudden fault slip and the occurrence of major earthquakes. The results show that the fault breaking lengths from simulation are largely consistent with the magnitudes of historical earthquakes in the study area, such as the 1850 Puge-Xichang M_S7.5, and 1887 Shiping M_S7.0 earthquakes. The simulation also shows the development of seismic gaps and "gap breaks" by major earthquakes on the Xianshuihe fault, such as 1955 Kangding M_S7.5 earthquake. Especially, the results illustrated the very long time of the seismogenic process of the 2008 Wenchuan M_S8.0 earthquake, and the corresponding sudden big rupture along the Longmenshan Fault, which is very similar to the observed surface rupture and very long incubation time and sudden co-seismic process. Then, this simulation is further applied to long-term earthquake prediction for the study area by calculation on a much longer time. The simulation results suggest that the Xiaojiang fault and the Zemuhe fault have relatively higher seismic risk, while moderate-sized earthquakes might occur on the Daliangshan fault and the Aninghe fault, and major earthquakes might rupture the northern segment of the Xianshuihe fault in a much longer time.     

Coupling of tectonic loading and earthquake fault slips at subduction zones

Because of the viscoelastic behaviour of the earth, accumulation of elastic strain energy by tectonic loading and release of such energy by earthquake fault slips at subduction zones may take place on different spatial scales. If the lithospheric plate is acted upon by distant tectonic forces, strain accumulation must occur in a broad region. However, an earthquake releases strain only in a region comparable to the size of the rupture area. A two-dimensional finite-element model of a subduction zone with viscoelastic rheology has been used to investigate the coupling of tectonic loading and earthquake fault slips. A fault lock-and-unlock technique is employed so that the amount of fault slip in an earthquake is not prescribed, but determined by the accumulated stress. The amount of earthquake fault slip as a fraction of the total relative plate motion depends on the relative sizes of the earthquake rupture area and the region of tectonic strain accumulation, as well as the rheology of the rock material. The larger the region of strain accumulation is compared to the earthquake rupture, the smaller is the earthquake fault slip. The reason for the limited earthquake fault slip is that the elastic shear stress in the asthenosphere induced by the earthquake resists the elastic rebound of the overlying plate. Since rapid permanent plate shortening is not observed at subduction zones, there must be either strain release over a large region or strain accumulation over a small region over earthquake cycles. The former can be achieved only by significant aseismic fault slip between large subduction earthquakes. The most likely mechanism for the latter is the accumulation of elastic strain around isolated locked asperities of the fault, which requires significant aseismic fault slip between asperities.     

2013年8月河北蔚县小震群遗漏地震检测与发震构造分析

华北地区近年来小震群活动频繁, 在有数字波形记录的中强地震相对缺乏的背景下, 小震群发震构造精细研究可为华北地区地震危险性分析和地震趋势判断提供重要依据. 本文利用匹配滤波技术对2013年8月22—25日河北蔚县小震群遗漏地震事件进行检测, 并通过地震精定位和震源机制求解分析此次震群的发震构造. 计算结果显示, 通过互相关扫描检测到18次被地震台网常规分析遗漏的地震, 约为地震目录给出的13次地震事件的1.38倍. 该震群发震构造有北东向和北西向两组断裂, 震群活动前期以北东向构造活动为主, 后期地震主要发生在北西向构造, 北西向构造在此次震群活动中地震频度和强度均高于北东向构造. 震源机制计算结果显示北西向构造发震机制以正断拉张为主.