统计物理,孕震过程及地震危险性（三）

2 在地震危险性估计中的应用至今我们已经集中讨论了如何解释地球上大范围的地震现象和孕震断层现象这一基本问题。在这一部分中,我们将考虑     

汶川地震和芦山地震的孕震机理及震前中长期地震危险性研究

运用非连续变形分析法与三维有限元法相结合的方法,以GPS资料作为位移速率和震源机制的约束条件,通过数值模拟研究了青藏高原及其东侧邻区构造地块的运动、变形、相互作用及其与近30年来发生于该区的大地震之间的关系。研究中引入了以应力与摩擦强度的比值定义的断层“失稳危险度”,通过数值模拟计算得到了研究区地壳块体边界断层的失稳危险度分布。结果表明,失稳危险度高的地段与近期该区发生的M_S≥7.0地震所在的位置基本一致,其中龙门山断裂带上包括汶川和芦山大地震的发震断层均为失稳危险度最高值地区。计算得到的应变率强度分布图显示,青藏高原东部边缘整条地带均为应变率强度的陡变带,特别是以龙门山断裂带上的陡变最为明显,其西侧应变率强度为东侧的近4倍,而且,这个带位于宽度相同、走向与龙门山断裂带走向相一致的高应变能密度带中,表明这两次大地震前,作为其发震断层的龙门山断裂带已积累了相当高的应变能,失稳危险度高,处于力学上的不稳定状态。模拟计算得到在上地壳层中,2001年昆仑山口西M_S8.1地震引起汶川、芦山地震发震断层的库仑破裂应力增加约0.016 MPa,相当于龙门山断裂带约两年的应力积累,也就是说,使汶川、芦山地震发震断层的失稳破裂提前了约两年。 此外,关于2008年汶川M_S8.0地震的模拟计算表明,汶川地震的发生也使包括芦山地震发震断层的龙门山断裂带西南段和东昆仑断裂带东南端的库仑破裂应力增大,应变能积累增强,这说明汶川M_S8.0地震的发生对已处于失稳危险度较高状态的2013年芦山地震和2017年九寨沟地震发震断层的提前失稳破裂起到了促进作用。      

统计物理,孕震过程及地震危险性（一）

地震活动的标度性表现出与统计物理中处于临界点及附近的其他复杂系统的显著的相似性。这导致了作为临界现象的孕震过程的各种物理模型的发展,包括由大量离散单元组成的物质中存在的局部非线性动力机制,表现出不稳定性和雪崩式过程的简化的流变性。特别是有人认为,地震可作为“自组织临界现象”的一个例子,类似于沙堆在持续地从顶部供应砂粒的情况下自然形成临界角的情况。在这个处于稳定边缘的状态下,雪崩能量的分布满足幂律,等价于古登堡-里克特频度-震级定律,并且其动力学行为对于动力学细节相对不敏感。在此我们回顾了以下几种不同尺度的模拟孕震过程的复杂物理模型的结果:(1)断层上的动态滑动;(2)断层扩展;(3)断层形成。每个物理模型都具有一些共同的特性,比如在常应变率构造加载作用下的动态能量流、强烈的局部相互作用和由动态的或固定的物体不均匀性产生的涨落。但是它们在假定的动力机制细节上和数值方法上差异显著。然而,所有这些模型都存在临界或近临界特性,定量上具有与所观测的脆性断层及地震的分维或多分维标度律相吻合的性质,包括古登堡-里克特频度-震级定律。有些结果对于动力机制细节很敏感,因此不是自组织临界性的严格例子。不过,这些不同的物理模型的结果具有一些普遍的统计特性,类似于在许多临界现象中所见的普适性。这些普适性在地震危险性概率评估的实际问题中具有重要意义。尤其是,各种自组织临界性(或近临界性)概念为在地震危险性评估中作为第一步的“稳态”的假定提供了一个科学基础。无论是在观测中还是在模型中,古登堡-里克特定律(能量或地震矩的幂律)只适用于有限尺度范围。相应地,频度-震级分布可以用能量或地震矩分布的伽玛函数来表示(其中包括了一个幂律和一个指数衰减的尾)。这允许频度-震级分布的外推和由所测地震矩或构造矩释放率来估计最大可信震级。对提出的其他问题的回答不太清晰,例如在有强烈局域相互作用的系统中预先作泊松过程假定有何影响,以及用光滑的多边形对多分维的震中分布进行分区的影响。有些模型的结果给出了可以作为主震前兆的地震活动性的预警图象。然而,无论在理论上还是在实践上,对于可靠的中期预测的可能性及有关问题,仍没有达到共识。     

通海地震前地震空区的形成过程

近年来,国内外地震学者对地震活动图象的研究产生了新的兴趣,特别是地震异常活动图象之一“地震活动空区”的探讨更为活跃。1970年1月5日通海发生7.7(Ms)级地震之前,中强震活动的时空图象出现了有趣的变化。 分析通海地区(北纬23.5°-24.5°,东经102°-103.1°,图1)1910年以来历史地震的时空分布,发现有如下规律:1913年峨山大震后到1939年6月,共发生(M_s≥4.7)地震6次,平均发生0.23次/     

统计物理,孕震过程及地震危险性（二）

1 统计物理和孕震过程在这部分,我们将评析作为临界现象或自组织临界现象的孕震过程的许多物理模型的一些结果。在此之前,很值得讨论一下“模型”的含义。将自然物质中发生的     

2014年新疆于田7.3级地震发震构造和震前地震活动过程讨论

2014年2月12日在新疆于田发生7.3级地震,震中位于阿尔金断裂西段,这是继2008年3月21日于田7.3级地震后在塔里木盆地南侧发生的第2次7级地震。这次于田7.3级地震的余震主体沿NE向分布,余震区的西南段呈近SN向分布;绝大部分余震与前震在余震区西南密集分布,强余震(全部的5级以上地震和81%的4级地震)绝大多数都分布在这个区域,第1天的余震主要在这个区域呈近SN向分布,余震由西向东扩展。在这次于田地震的近SN方向上曾在1982、2011以及2012年先后发生过几次6级左右的地震,而这次地震填补了其中的空段。文中从区域构造环境、地震震源机制解和余震分布特征等方面,分析这次地震的发震过程,认为地震发生在硝尔库勒盆地南缘的分支断裂,受阿尔金断裂带构造应力影响,硝尔库勒盆地受到局部近EW向的拉张作用力,首先沿近SN向破裂,这个构造部位的解锁,促进阿尔金断裂左旋错动,产生NE向破裂,应力向东传递;文中还对有历史记录以来,阿尔金断裂上7级地震的发震构造及其对阿尔金断裂带的影响进行了讨论。     

孕震物理过程探索

本文根据非线性科学观点，从多分形、自组织临界现象和浑沌动力学等三个方面综述了地震孕育过程的动力学演化特征及其系统的不稳定性问题。     

云南武定6.5级地震前的大形势及发震过程分析

１９９６年１０月２４日武定６．５级地震是滇东地区近１０年来的最大地震事件。本文首先论述了该地区的长期缺震现象及周边强震持续活跃对它的牵动影响；进而通过多种地球物理量的时空分析，发现震前１年震区地表荷载突然出现剧烈加载，震区地下介质亦变得很不稳定；最后，６．５级地震恰在有多个“天文奇点”会集的１０月２４日爆发，受调性质极为显著。     

盐源地震序列特征及震前地震活动特点分析

前言 1986年8月12日18时45分48.9秒,四川省盐源县发生了M_S=5.4级地震。四川省地震局西昌地震中心站测定(使用中心站所属台网和云南邻近台资料)震中位置为北纬27°25′00″,东经101°25′41″,震源深度15千米。在此地震之前,相继发生了7月10日,8月11日,8月12日的M_S为5.1、4.2、4.8级地震。四次主要地震震中距盐源地震台均在20千米范围以内,即     

震前电磁波信息探讨

本文以河北省邯郸市电磁波实验观测点为例,介绍了震前电磁波实验研究的观测装置和记录资料。通过对记录信息出现的时间及波形特征的初步分析讨论,认为震前电磁波信息的出现,同距震中100公里左右、M_s≥3.5级地震发生,有一定的对应关系。     

震前电磁信息观测

目前世界各国学者对震前电磁信息观测越来越重视,从甚低频 VLF 到高频 HF 都进行了有意义的工作并取得了一定的进展.我们在 VLF 频段以下范围进行观测.现介绍如下:一、准静磁感应测量本系统采用 DZ-C 型电磁感应传感器,按东西、南北、垂直三个方向置于地表,该传感器是一种高导磁率的环天线,两端之间的感应电压可由下列关系式给出:     

青海门源6.9级地震同震及震前GNSS变形特征分析

北京时间2022年1月8日1点45分,在我国青海省门源县发生了6.9级地震.通过震中附近陆态网络GNSS连续观测数据得到的同震位移场显示,距离震中最近的QHME站同震位移最大,EW向达到20.31 mm,SW向达到-35.45 mm,震中附近五个站的同震位移反映出此次地震的左旋同震破裂特征;GNSS站间基线时间序列结果...     

山东苍山5.2级地震活动背景及震前地震活动

分析了山东苍山５２级地震前的历史地震活动、现今中小地震活动的时空分布及地震活动的异常特征。表明,苍山５２级地震强度和空间分布与历史地震活动强度和空间分布特征相一致,并具有某些大震的异常特征,震前出现了长达１２ａ的背景空区,出现了“信号震”和孕震空区,出现了多种测震学指标异常等。     

广义地震活动窗及其对震前异常过程的跟踪应用

提出了广州地震窗的概念,并以此作为研究范围以突出局部构造特点。用多年地震频次等值线划分广义地震窗的方法,在中国东部得到４５个广义地震窗,它们具有明显的构造意义,应用原有地震活动参数提出一个相对指标ｆ,用以消除局部的地域特点和地震活动涨落的时段特点,提高原指标的异常信息提取能力。用地震活动指数Ａ（ｂ）值的相对指标ｆ（Ａ（ｂ）,提出了用多窗异常组合图综合平面的时间的三维信息以跟踪异常过程,结果显示主震     

通海地震前的地震活动特征

1970年1月5日云南通海发生了7.7级强烈地震。至今十年中已发表了不少关于通海地震的文章,对地震地质背景、震源过程、烈度分布、形变特征等都作了较深刻明晰的研究。本文拟就现有收集到的资料对通海地震前的地震活动特征予以初步的讨论。     

菏泽地震山西境内烈度及震前宏观异常

菏泽地震山西境内烈度及震前宏观异常１９８３年１１月７日，山东省菏泽发生ＭＳ５．９地震。距震中２００～４００ｋｍ的山西省晋东南一带不同程度有感。长治、阳城一线东南部为Ⅳ度烈度区；昔阳、霍县、侯马一线为有感区的西界。Ⅳ度区内，地震时黎城、平顺、晋城、阳城...     

震前电信息初步研究

本文对在邯郸、邢台、张家口、冀县等地为捕捉震前电信息而用不锈钢电极实地观测所获取的资料作了初步处理、分析,可以看出在3.5级以上地震前,有一定异常显示。认为,经合理布点,改造环境,进一步提高仪器抗干扰能力,捕捉震前电信息是有希望的。     

天山地震带多震层分布及大震前地震活动特征

天山地震集中发生于多震层(Seismogenic Layer)中,中强震及巨大地震则均发生在地壳上部的多震层中。多震层的分布与地壳厚度、低速层、地质构造及其它地球物理因素有关,且天山东、中、西各段多震层的分布特征各异。通过对研究区中强地震主体活动分区、划分地震幕及分析其它地震活动性参数认为:近百年来中亚地区地震活动的演化经历了几次起伏式的大衰减。目前天山地震带东段为地震活跃带。本文用勃朗(Brown)线性指数平滑预测方法预测该段未来7.0级大震可能发生的时间为1994年左右。