强余震持续时间的早期估计

本研究旨在解决地震序列中强余震持续时间的早期估计问题。文中首先给出了强余震的震级定义，指出：主震型与强震群型序列的强作震持续时间存在差异。使用模式识别方法对主震型序列中强余震持续时间大于１天，小于１天及无强余震等３种情况进行划分之后，给出了两类序列的强余震持续时间与序列和第一震震级的粗略相关关系。     

中国大陆中强地震余震序列的部分统计特征

依据1970年以来记录相对完整的294次50级以上地震序列资料，研究中国大陆中强地震余震序列统计特征，探讨序列类型、最大余震震级、强余震活动持续时间等与主震震级及主震断层性质之间的关系.中国大陆孤立型、主余型及多震型地震余震序列分别约占23%、59%及18%.其中走滑型、具有倾滑分量的走滑型、具有走滑分量的倾滑型及逆冲型分别占48%、24%、17%及11%. 余震序列1年内最大余震震级与主震震级正相关，但主震震级较低时相对离散，孤立型序列离散程度较高，主余型及多震型序列线性相关性较好.绝大多数序列最大余震均发生在震后200天内，少数具有晚期强余震的序列主要属主余型序列,孤立型及多震型序列通常没有晚期强余震发生.68%的序列1年内最大余震发生在震后10天内，77%发生在震后30天之内,95%发生在震后120天之内.序列最大余震发生时间及5、6级强余震活动持续时间与序列类型及主震震级大小有关，多震型序列最大余震发生最快，孤立型次之、主余型最长.若仅就主余型序列而言，当主震震级较高时最大余震与主震间时间间隔相对较短，主震震级较低时最大余震与主震间时间间隔相对较长.     

基于同震库仑应力变化的汶川地震余震频次研究

在计算同震静态库仑应力变化的基础上,基于速率-状态摩擦定律及与同震静态库仑应力变化相关的余震频次估计方法 ,研究了汶川地震余震区及附近不同区域内与汶川地震同震静态库仑应力触发相关的“直接”余震频次。结果显示,主震破裂带尤其是主震破裂带南段的“直接”余震频次明显低于实际情况,其原因在于同震库仑应力变化导致的主震破裂面上应力水平的降低。研究结果还显示,汶川地震同震库仑应力变化对余震活动持续时间的影响与震级下限有关。对ML4以上余震,持续时间约为震后15~16个月;对ML3.5以上余震,接近60个月。在上述时段内,与同震库仑应力变化相关的“直接”余震占全部余震的比例为44.7%～48.6%。这表明,即使在同震库仑应力变化的“有效”作用时段内,主震破裂面上也大约有50%的余震活动不是缘于同震库仑应力变化的影响,这可能与震后余滑及粘弹松弛等时间相关因素的影响有关。     

基于同震库仑应力变化的汶川地震余震频次研究

在计算同震静态库仑应力变化的基础上,基于速率-状态摩擦定律及与同震静态库仑应力变化相关的余震频次估计方法,研究了汶川地震余震区及附近不同区域内与汶川地震同震静态库仑应力触发相关的"直接"余震频次。结果显示,主震破裂带尤其是主震破裂带南段的"直接"余震频次明显低于实际情况,其原因在于同震库仑应力变化导致的主震破裂面上应力水平的降低。研究结果还显示,汶川地震同震库仑应力变化对余震活动持续时间的影响与震级下限有关。对ML4.0以上余震,持续时间约为震后15~16个月;对ML3.5以上余震,接近60个月。在上述时段内,与同震库仑应力变化相关的"直接"余震占全部余震的比例为44.7%~48.6%。这表明,即使在同震库仑应力变化的"有效"作用时段内,主震破裂面上也大约有50%的余震活动不是缘于同震库仑应力变化的影响,这可能与震后余滑及粘弹松弛等时间相关因素的影响有关。     

汶川8.0级地震序列及相关问题讨论

汶川8.0级地震序列具有明显的分段特性,较强余震分布于茂县、绵竹以南及平武以北。主破裂过程在中南段以逆冲为主,序列逐渐衰减,呈主余型的序列衰减特征;北段是汶川地震破裂过程的终止区域,主破裂过程在该区域以走滑为主,形成多震型的序列特征,也成为汶川序列较大余震的主体活动区域。序列较强余震活动明显受引潮力调制,大多数较强余震发生在固体潮大、小潮时段,并且16时前后是较强余震的优势发震时段。序列衰减系数p值随时间增加而逐渐增大,最终基本稳定在1附近变化。结合以往的研究,对序列类型及最大强余震震级、强余震活动持续时间等进行了初步讨论。初步的统计结果还显示,8级左右强震序列中主震与最大余震之间的震级差正比于主震破裂尺度,这意味着当震级大体接近时,较大的破裂尺度与较为充分的能量释放相对应     

中国大陆及边邻地区6 级以上地震序列的最大余震统计特征

依据1966 年以来中国大陆及边邻地区记录相对完备的6 级以上地震序列资料,统计研究了地震的破裂类型和不同破裂类型下余震序列特征等,得到了不同破裂类型下不同余震序列比例和优势分布、主震震级与最大余震震级差的经验关系。主震与最大余震的震级关系线性较好,得到的经验公式可以为中国大陆及边邻地区同类地震的最大余震震级判定提供参考;最大余震发生在主震后10 天内的比例为43. 8% ～ 81. 8% ,正断型和走滑型中的孤立型的最大余震发生在主震后10 天内的比例高达80% 。     

强余震的灾害评估

极震区的烈度分布是由主震和大余震产生的。最重的地震灾区为余震区，其范围可由震级与地震区烈度的统计关系求得。在震级与震中烈度关系中，初期余震的烈度略高于主震，晚期强余震的烈度比主震的低。不同烈度对建筑物的损害程度可通过烈度与损失率曲线进行评估。强余震和后续强震的人口伤亡比主震轻。     

2008年3月21日新疆于田MS7.3 地震破裂过程研究

利用IRIS全球地震台网30°—90°的长周期P波记录, 反演了2008年3月21日新疆于田M_S7.3地震的破裂过程, 得到了此次地震的破裂时空图像, 并初步分析了余震分布与主震断层滑动量分布的关系. 结果表明, 此次地震是一个破裂尺度长100 km、 宽20 km的破裂过程; 破裂持续时间约为40 s, 在第13 s时地震矩释放速率达到峰值, 断层面上一次大的破裂行为几乎构成了整个地震的破裂过程. 地震所释放的标量地震矩为4.23×1019 N·m, 其矩震级为M_W7.02. 由主震断层静态滑动量分布图可以看出, 整个破裂区以正断左旋走滑为主, 显示出双侧破裂特征, 最大滑动量为151 cm, 位于初始破裂点沿断层出露地表处. 精定位后的余震在断层面上的投影结果显示, 80%以上M_L4.0—4.9余震和全部M_L≥5.0余震均发生在初始破裂点附近区域及其南西方向, 位于主震破裂滑动位移量迅速减小的区域, 反映了震源区介质强度的不均匀性.      

深源地震余震的产生与主震震源深度强相关

深源地震与浅源地震之间最明显的差别是震源深度在100 km以下的地震余震较少.余震的发生率随主震震源深度的变化而发生强烈变化.为了解决主震震级的影响,把震源深度在100 km至300 km范围内主震的余震发生率进行了标准化处理,标准化处理后的余震数量比以前多一个数量级,但仍少于浅源主震的余震发生率.震源深度位于300 km至500 km范围内的主震其余震发生率尤其低,大约为100 km至300 km深度间主震的余震发生率的1/3.但是500 km以下深度余震发生率却突然上升,是深度在100 km至300 km范围内的二倍多.在对余震发生率反复测算的过程中,发现余震的原始数量、有余震的主震在地震中所占比例、余震所释放的地震矩占主震的百分比都存在着同样的变化情况.余震发生率与深度的相关性和以前提出的300 km深度附近地震的产生机制的变化是相对应的.而值得一提的是,在500 km以下深度中余震产生率的突然增加是与地震持续时间和复杂性的突然下降相对应的,从而表明在这一深度中破裂机制有了较大的变化.     

1900年以来我国西南地区强余震统计特征

本文通过对西南地区1900年以来5级以上地震发生1个月内强余震资料的统计,得到了主震震级与余震震级、时间间隔与震中距之间的经验关系和统计规律。同时,以汶川主余震为例,进行了对比检验。统计结果表明,本文的统计结果是比较可靠的,对今后西南地区余震的预测具有一定的参考价值。     

汶川地震前地震活动特征的普遍性及其机理探讨

汶川地震前地震活动较为显著的异常是：1970—2008年汶川地震前，从云南北部至甘青川交界形成规模巨大的5.5级以上地震活动增强区（或称环形分布）；1970—1999年围绕龙门山断裂带形成5级以上地震背景空区，汶川地震发生在增强区内的背景地震空区里；2001—2007年形成M_L4.0以上地震孕震空区，震前1年孕震空区内部及其两端相继发生多次M_L 4.0~5.0地震，空区打破.上述地震活动增强区、背景空区和孕震空区是大地震前普遍出现的现象.为对比分析，本文系统研究了2001年以来我国大陆及邻区4次M_S≥7.8级地震和全球10次M_W≥8.0级地震前类似地震活动异常，并给出统计特征.结果显示：地震增强区规模为850~2700 km，持续时间13—38年，增强区长轴对数与主震震级呈正相关关系.增强区与余震区规模之比为2.3~7.7，其对数与主震震级呈负相关.背景空区长轴300~1100 km，持续时间10—32年，其长轴对数与主震震级呈正相关关系.孕震空区长轴为370~780 km，持续时间1—7年，孕震空区长轴对数与主震震级呈正相关关系.对于板内地震，构成增强区的最低震级为5.0级或5.5级，构成背景空区和孕震空区的最低震级分别为5.0级和4.0级.而对于板间地震，构成增强区和背景空区的最低震级为6.0级或6.5级，构成孕震空区的最低震级为5.0级或5.5级.基于坚固体地震孕育模型，认为地震活动增强区的环形分布是由于震源区的破裂强度高于周围介质造成的，地震孕育过程中体应变的范围和强度存在逐渐增大和变小的过程，这是地震活动增强区出现三阶段特征的原因.从包体弹性理论可以推导出增强区尺度的对数与主震震级、增强区与震源体比值的对数与主震震级存在线性关系.     

Early Estimation of Strong Aftershock Duration Time

In order to solve the problem of early estimation of moderately strong aftershock duration time in an earthquake sequence,this study has been conducted.First,the definition of the strong aftershock has been given.It is pointed out that there is a difference in the strong aftershock duration time between the main shock type sequence and the strong earthquake swarm sequence.After dividing the three cases,i.e.,a strong aftershock duration time larger than 1 day,smaller than 1 day,and no strong aftershock occurred in a main shock type sequence by using the pattern recognition method,we gave the rough correlation relation between strong aftershock duration time and first large shock magnitude for two types of sequences.Finally,the judgment index and method of estimating strong aftershock duration times for different sequence types have been given.     

余震信息在岷县漳县6.6级地震震后应急救援重灾区快速判定时作用探讨

利用震后可以快速获取的余震信息,迅快速判定出地震重灾区的范围,为震后快速应急救援提供决策服务是十分重要的。本文利用甘肃岷县漳县6.6级地震后12小时余震分布,以1小时为单位,分时段绘制余震空间分布图,结合居民点的空间分布、发震断层走向和地形地貌条件,与实际考察得到的烈度图进行比较,初步得出以下认识:震后3小时左右余震分布集中的区域可能是破坏最严重的地区;沿余震展布方向需要考虑震区地形地貌和降雨等次生灾害因素所引起的破坏;由余震分布范围来确定重灾区时,长轴方向需要参考发震断层的走向进行调整;依据震区居民点分布密度调整重灾区位置;考虑各种致灾因素的影响,综合判定重灾区的范围。     

大柴旦Ms6.3级地震序列精确定位及发震构造初步研究

利用双差地震定位法对2009年8月28日青海省大柴旦地区发生的Ms6.3级地震及余震序列进行重新定位。结果显示:余震序列主要沿宗务隆山南缘断裂带分布;余震序列优势分布方向为北东东。该序列与宗务隆山南缘断裂带走向一致,与震源区的区域构造基本一致,余震主要分布于主震的南侧。此次地震主震发生在宗务隆山南缘断裂带北侧,Ms6.3级地震主破裂面走向、倾向、倾角与该断裂带产状基本一致,主震破裂面南侧余震活动强于北侧。     

利用余震震中分析芦山MS7.0 地震发震构造

对2013年4月20日芦山M_S7.0地震主震震中周边29个地震台记录到的震后一年多的微、 小余震,利用Hypo71绝对定位方法进行定位,获得了约1960次地震的震源位置. 结果显示,芦山地震余震在平面上主要沿双石—大川分支断裂及其周边分布,在垂向上主要集中在大约5—20 km深度之间的两条余震交叉带上. 其中一条余震带倾向NW,倾角在12 km左右深度发生变化,浅部倾角较陡,该余震带延伸至地表与双石—大川分支断裂和新开店断裂之间的推测隐伏断裂位置相重合; 另一条余震带倾向SE,其延伸至地表的位置与双石—大川断裂非常接近,但与该断裂倾向相反. 主震震源位置与两条余震带相交的位置接近,且芦山地震主震的两个节面产状与这两条余震带的深部几何形态正好对应, 表明芦山地震主震可能是两条余震带所对应的两条断裂同时活动的结果.      

STUDY ON SOURCE PARAMETERS OF THE 8 AUGUST 2017 M7.0 JIUZHAIGOU EARTHQUAKE AND ITS AFTERSHOCKS,NORTHERN SICHUAN

On August 8, 2017, a strong earthquake of M7.0 occurred in Jiuzhaigou County, Aba Prefecture, northern Sichuan. The earthquake occurred on a branch fault at the southern end of the eastern section of the East Kunlun fault zone. In the northwest of the aftershock area is the Maqu-Maqin seismic gap, which is in a locking state under high stress. Destructive earthquakes are frequent along the southeast direction of the aftershocks area. In Songpan-Pingwu area, only 50~80km away from the Jiuzhaigou earthquake, two M7.2 earthquakes and one M6.7 earthquake occurred from August 16 to 23, 1976. Therefore, the Jiuzhaigou earthquake was an earthquake that occurred at the transition part between the historical earthquake fracture gap and the neotectonic active area. Compared with other M7.0 earthquakes, there are few moderate-strong aftershocks following this Jiuzhaigou earthquake, and the maximum magnitude of aftershocks is much smaller than the main shock. There is no surface rupture zone discovered corresponding to the M7.0 earthquake. In order to understand the feature of source structure and the tectonic environment of the source region, we calculate the parameters of the initial earthquake catalogue by Loc3D based on the digital waveform data recorded by Sichuan seismic network and seismic phase data collected by the China Earthquake Networks Center. Smaller events in the sequence are relocated using double-difference algorithm; source mechanism solutions and centroid depths of 29 earthquakes with M_L≥3.4 are obtained by CAP method. Moreover, the source spectrum of 186 earthquakes with 2.0≤M_L≤5.5 is restored and the spatial distribution of source stress drop along faults is obtained. According to the relocations and focal mechanism results, the Jiuzhaigou M7.0 earthquake is a high-angle left-lateral strike-slip event. The earthquake sequence mainly extends along the NW-SE direction, with the dominant focal depth of 4~18km. There are few shallow earthquakes and few earthquakes with depth greater than 20km. The relocation results show that the distribution of aftershocks is bounded by the M7.0 main shock, which shows obvious segmental characteristics in space, and the aftershock area is divided into NW segment and SE segment. The NW segment is about 16km long and 12km wide, with scattered and less earthquakes, the dominant focal depth is 4~12km, the source stress drop is large, and the type of focal mechanism is complicated. The SE segment is about 20km long and 8km wide, with concentrated earthquakes, the dominant depth is 4~12km, most moderate-strong earthquakes occurred in the depth between 11~14km. Aftershock activity extends eastward from the start point of the M7.0 main earthquake. The middle-late-stage aftershocks are released intensively on this segment, most of them are strike-slip earthquakes. The stress drop of the aftershock sequence gradually decreases with time. Principal stress axis distribution also shows segmentation characteristics. On the NW segment, the dominant azimuth of P axis is about 91.39°, the average elevation angle is about 20.80°, the dominant azimuth of T axis is NE-SW, and the average elevation angle is about 58.44°. On the SE segment, the dominant azimuth of P axis is about 103.66°, the average elevation angle is about 19.03°, the dominant azimuth of T axis is NNE-SSW, and the average elevation angle is about 15.44°. According to the fault profile inferred from the focal mechanism solution, the main controlling structure in the source area is in NW-SE direction, which may be a concealed fault or the north extension of Huya Fault. The northwest end of the fault is limited to the horsetail structure at the east end of the East Kunlun Fault, and the SE extension requires clear seismic geological evidence. The dip angle of the NW segment of the seismogenic fault is about 65°, which may be a reverse fault striking NNW and dipping NE. According to the basic characteristics of inverse fault ruptures, the rupture often extends short along the strike, the rupture length is often disproportionate to the magnitude of the earthquake, and it is not easy to form a rupture zone on the surface. The dip angle of the SE segment of the seismogenic fault is about 82°, which may be a strike-slip fault that strikes NW and dips SW. The fault plane solution shows significant change on the north and south sides of the main earthquake, and turns gradually from compressional thrust to strike-slip movement, with a certain degree of rotation.     

Forecasting Aftershock Activity: 3. Båth’s Dynamic Law

In seismology according to Båth’s well-known law, the magnitude of the strongest aftershock is on average by unity lower than the magnitude of the main shock. At the same time, most of the strongest aftershocks typically occur within a few hours after the main shock. From the practical standpoint, this activity is quite naturally perceived as a direct continuation of the main earthquake. The subsequent strong aftershocks occur against the rarer background shocks, are less expected, and therefore constitute a separate hazard. The average difference in magnitudes between the main shock and the strongest aftershock that occurs a certain time after the main shock gradually increases. In this work, we consider the problem of estimating the magnitudes of the strongest future aftershock at the successive instants of time after the main shock without taking into account the information about the aftershocks that have already occurred before a given time. For these estimates, we construct the theoretical distributions whose shape proves to be independent of time, whereas the time dependence of the shift in the magnitude proves to be known a priori. The predetermination of these dependences at the moment of the strong earthquake gives us grounds to characterize the constructed theoretical model as Båth’s dynamic law.     

1993年1月27日普洱6.3级地震震前地震活动及余震序列特征

总结了１９９３年１月２７日普洱６．３级地震前的地震活动特征和余震序列特征。发再震前一年，震中区及其所在的思茅、普洱地震带地震活动平衡，而与其相邻的耿马、澜沧震带地震活动增强，表现出与该地区往中强震之前不同的地震活动特点。余震序列各项参数则表现主余震型的典型特征。     

1990年10月20景泰地震的活动图象及其特征

本文研究了甘肃景泰6.2级地震的活动图象及其特征。该次地震的类型属主震余震型。其地震活动的特征表现为:强震前中小地震活动图象发生变化,临震前出现中小地震活动条带;震前中小地震活动时间分维值下降并出现最低值;该次地震发生于6级地震等间距分布的格局中,并呈现明显的补位特征。本文还提出了一种利用震级测定值最大的台站的方位,确定地震破裂面的方向和节面展布的方向的方法。