汾渭地震带时间序列的最大熵谱分析及未来中强震发震概率的最大熵原理估计

本文应用最大熵谱分析的方法和最大熵原理的方法,对汾渭地震带1200年以来发生的Ms≥5.0级地震的时间序列资料进行了分析,结果表明,汾渭地震带历史上Ms≥5.0级的地震存在着250±10年的卓越周期以及今后50年内,发生5.0≦6.0和6.0≦Ms<7.0级地震的概率分别为0.979和0.604,发生Ms>7.0级地震的概率较低,仅为0.199。而5级、6级地震的复发周期分别为12.9年和53.9年等。     

华北地区Ms≥5级地震平静的预测意义

研究了华北地区Ms≥5级地震平静、密集的韵律特征,以Ms≥5级地震平静时间超过30个月为异常背景,提出了该地区Ms≥6级地震发生前的定量预测指标：(1)当华北地区的Ms≥5级地震平静异常时间达到30个月时,该地区有发生Ms≥6级地震的危险性;Ms≥5级地震平静异常时间达到40个月时,发生Ms≥6级地震的危险概率为0．54,R值检验为0．12;Ms≥5级地震平静达到50个月时,发生Ms≥6级地震的危险概率为0．77,R值检验为0．22;(2)当华北地区的Ms≥5级地震平静异常结束后,3个月之内发生Ms≥6级地震的危险概率为0．38,R值检验为0．35;9个月之内发生Ms≥6级地震的危险概率为0．54,R值检验为0．44;15个月之内发生Ms≥6级地震的危险概率为0．69,R值检验为0．53。     

地震前地震活动周期谱特征及其应用

在对最大熵谱方法进行检验的基础上,应用这一方法,通过对24次6级以上地震的地震活动增强区内地震活动度的周期谱特征进行研究,得到如下认识:① 在孕震过程中,地震活动增强区内的活动在不同阶段,表现出的周期谱不同．正常时段的周期谱长周期与短周期并存,而震前阶段只存在短周期（平均为长周期的43％左右）,长周期消失;② 震前出现短周期的时间与震级有关．8级地震一般为震前数十年乃至上百年,7级地震一般为30年以上,而6级地震一般为20～30年．对于同震级地震,其出现短周期的时间还因地区的不同而不同,一般华北地区较西部地区长．应用坚固体孕震模式对以上特征进行了初步分析,提出了运用最大熵谱方法进行强大地震的趋势预测思路,并将此思路应用于实践,对云南武定6.5级和丽江7.0级两次地震进行了预测尝试．从而为6级以上地震的趋势预测提供了一种途径．      

20世纪云南地区Ms≥5.0级地震活动的基本特征

在对云南地区地震目录完整性和均匀性分析的基础上，系统总结和分析了20世纪云南地区Ms≥5．0级地震活动时、空、强分布的基本特征。有以下主要认识：（1）6．7级以上大震存在十年尺度的活跃－平静交替活动过程；（2）50年左右的大震复发周期；（3）5级以上地震活动的时、空分布具有很大的随机性，5－6级地震活动不存在活跃期和平静期之分；Ms≥5．0级地震有约2．6次／年的期望年发生率，每年发生0．8－4．5次Ms≥5．0级地震的自然概率是68．3％；（4）6级以上地震具有空间丛集特征，云南全区80％的6级以上地震只分布在全区20％左右的面积上；（5）以金沙江－红河断裂带为界，6．7级以上大震成组地在滇西和滇东交替活动；（6）5级以上地震活动的b值为0．69。     

最大熵原理在地震时间间隔和震级分布中的应用

基于最大熵原理,得到地震时间间隔和地震震级的概率分布函数。根据时间间隔分布,得到地震发震概率,当概率上升达到警界值时,可对云南5级以上中强地震做出预测。6个月以内中短期预测对应率为91％;3个月以内,短临期预测对应率为73％。根据震级分布,得到用最大熵原理求出的地震理论发生次数,理论发震次数与实际较为接近。用最大熵原理求出了云南不同地区不同震级档次5级以上中强地震的复发周期。分析认为,云南7级以上大震危险性在逐步逼近,西部危险性高于东部。     

华北地震区地震活动特征及其危险性研究

分析了华北地震区历史和近代地震活动特征,得到该区1800年以来5．5级以上地震活动,在删除余震后接近泊松过程,并在此基础上估计了该区未来地震活动趋势;结果表明,2005年前该区发生6级和7级地震的概率分别为0．92和0．69;2010年前该区发生6级和7级地震的概率分别为0．99和0．75。     

A(b)值在东南沿海地区地震预测中的应用

采用A(b)值空间扫描方法对1975年以来东南沿海地区ML2.3到ML4．9级地震资料进行了研究。统计分析了Ms4．6级以上地震前A(b)值异常情况。结果显示大多数Ms4．6级以上地震发生前的1～3年内,震中周围出现A(b)≥5．0的高值异常区域。R值检验结果为0．46。     

山西地震带历史地震序列的统计分析

在工程地震工作中需要知道某地震带或某地区未来100年内的地震活动水平,以便适当选择历史地震的统计时段,从而得到和地震活动水平相适应的不同潜在震源区的各级地震的年平均发生率。 本文利用极值理论、最大熵原理、马尔可夫模型的方法、莫尔纳方法和伯努里模型方法计算了山西地震带未来100年内中强震的年平均发生率、平均重现期大于等于某级地震的个数和发震概率,计算结果表明,山西地震带未来百年内将发生≥6.0级地震3次,发震概率为0.94左右;将发生≥6.5级地震1—2次,发震概率为0.84左右;有可能发生≥7.0级地震,发震概率为0.53左右;发生≥7.5级地震的可能性不大,发震概率为0.32左右;发生≥8.0级地震的可能性很小,发震概率为0.15左右。     

2009年华北及河北省地震活动概况

1 2009年河北省及京津地区地震活动概况 据河北省数字遥测地震台网测定,2009年河北省及京津地区共发生地震1180次,ML1．0级以下地震356次,ML1.0～1．9级地震684次,ML 2．0～2．9级地震131次,ML3．0～3．9级地震9次,没有4级以上地震（图1）。最大地震为2009年11月22日17点09分56．5秒天津宁河（39°07′N 117°13′E）的ML3．7级地震。     

华北地区地震活动的月相效应及其预测意义

对华北地区1970年以来ML4．0以上地震的月相效应进行了分析。结果表明,华北地区Ms5．0以上地震活动的月相效应并不明显,而是呈现较强的随机性。但在7级以上强震发生前,中等地震的发生具有较为明显的月相效应,这对7级以上强震的发生具有中期（1～3年）预测意义。未来强震可能发生在“朔望地震”分布的地区。目前,华北地区中等地震发生没有显示明显的月相效应,因此未来1～2年内华北地区发生7级以上地震的可能性较小。     

Retrospection on the Conclusions of Earthquake Tendency Forecast before the Wenchuan M_S8.0 Earthquake

The reason for the failure to forecast the Wenchuan M_S8.0 earthquake is under study, based on the systematically collection of the seismicity anomalies and their analysis results from annual earthquake tendency forecasts between the 2001 Western Kunlun Mountains Pass M_S8.1 earthquake and the 2008 Wenchuan M_S8.0 earthquake. The results show that the earthquake tendency estimation of Chinese Mainland is for strong earthquakes to occur in the active stage, and that there is still potential for the occurrence of a M_S8.0 large earthquake in Chinese Mainland after the 2001 Western Kunlun Mountains Pass earthquake. However the phenomena that many large earthquakes occurred around Chinese Mainland, and the 6-year long quietude of M_S7.0 earthquake and an obvious quietude of M_S5.0 and M_S6.0 earthquakes during 2002～2007 led to the distinctly lower forecast estimation of earthquake tendency in Chinese Mainland after 2006. The middle part in the north-south seismic belt has been designated a seismic risk area of strong earthquake in recent years, but, the estimation of the risk degree in Southwestern China is insufficient after the Ning’er M_S6.4 earthquake in Yunnan in 2007. There are no records of earthquakes with M_S≥7.0 in the Longmenshan fault, which is one of reasons that this fault was not considered a seismic risk area of strong earthquakes in recent years.     

Periodic spectral characteristics of seismicity before strong earthquakes and their application

IntroductionMaximumentropyspectralmethod(MEM)(Burg,1972)hadbeenamethodusuallyusedinstudyingtheseismicityanditsmainpurposeistofindthedominantspectrainthelong-termseismicityprocessesinthepastyears(Zhu,1985).Inthispaper,themethodisappliedtostudywhethertherearesomespecialspectraofseismicityinsomespecificstagesinearthquake-generatingprocesses.Sowestudyseparatelythenormalandabnormalstageofearthquakeactivity,whoseactiveprocessisregardedasstablestochasticprocess,inordertofindtheirspectracharactersan…     

南北地震带北段近期强震趋势研究

2008年5月12日汶川8.0级地震后,南北地震带可能进入新一轮的强震活跃期.从汶川8.0级地震以来ML≥5.0地震活动空间分布特征来看,近期南北地震带北段与中、南段存在较大差异.由南北地震带强震前孕震区中强地震活动特征,并结合当前5级地震活动情况,认为应同时关注南北地震带中、南段和北段的强震危险性.甘东南地区出现的4级地震空区被2011年2月23日迭部-岷县交界ML4.4地震打破后,2011年11月1日空区周边又发生了青川Ms5.4地震,表明该空区及周边地区的地震活动增强.类比1990年共和7.0级地震前的空区演化过程,认为甘东南地区存在发生7级地震的可能.结合对甘东南地区主要大型断裂7级地震复发周期的综合分析认为,需关注南北带北段毛毛山断裂和金强河断裂、香山-天景山断裂东段、黄河断裂灵武段、西秦岭北缘断裂、六盘山-宝鸡断裂和东昆仑断裂东段玛沁-玛曲段发生7级地震的可能.     

南北地震带及邻近区域强震时空分布特征

搜集整理南北地震带区域自史料记载（公元前193年）到2012年9月的强震（Ms≥6.0）资料,初步分析南北地震带及附近区域的地震发震构造活动性和时空分布规律.结果表明,地震一般发生在断层带上,具有空间分布的集群性特征和时间群集性质.研究发现,地震带南段发生6.0≤Ms≤7.9地震次数明显高于北段和中段,而发生Ms≥8.0地震的可能性较低,中段与南段较接近,与北段有明显差异;南北地震带存在明显的纬向、经向强震活动迁移现象,纬向尤其明显;1900年以来,南北地震带已经有4次明显的能量释放阶段,并给出Ms≥6.0地震的震级-频度统计关系式.     

2012年6月30日新疆新源、和静交界Ms6．6地震的中期粗略预测

基于静中动判据和三性法,对2012年6月30日新源、和静交界Ms6．6地震的粗略中期预测作了回顾。静中动判据指的是1979年3月29日有一个6级地震在库车东北发生,它对预测大震的地区有指示意义。该震距2012年6月30日新源、和静交界Ms6．6地震约150km。由于地震越大与1外因的关系越密切,所以我们认为北天山地区1812年尼勒克8级地震与1911年阿拉木图81/2级地震之间的时间间隔为（4×25）-1年可能反映着有25年周期的外因存在,这个外因对7级地震也会有触发作用,1914年巴里坤7．5级地震即属于此。这3次大震组成的时间系列对以后大震的发生年份有一定指示意义,所以我们从1812年尼勒克大震的发生年份算起,经8×25年,即2012年作为库车周围200km的范围可能发生7级地震的年份。但实际发生的地震震级偏低,只有6．6级。     

汶川地震对华东地区中强震的影响分析

汶川8.0级巨大地震发生在青藏块体与华南活动地块交界部位的龙门山断裂带上,是在青藏块体长期受印度板块NNE向推挤隆升并向东挤压的背景下形成的。统计分析表明,1900年以来,青藏块体Ms≥7.0强震和华东地区Ms≥5.0中强震存在较好的对应关系。通过概率增益模型检验这种对应关系,发现并非随机对应,而是存在一定的内在物理联系,与这两个区域存在构造关联相一致。通过β分布函数的概率计算,预测2011年之前华东地区发生5级以上中强震的概率为0.68。     

陇07、09井流量资料映震能力探讨

选取1985年以来陇07井、陇09井震中距600 km内8级以上地震、500 km内7~7.9级地震、400 km内6~6.9级地震、300 km内5~5.9级地震作为研究对象,对这两口井的流量资料进行分析,结果表明:2口井流量资料各出现了7次明显的短临异常,异常对应率分别为63.6%和53.8%。其异常形态大致表现为突升、振荡、持续上升、持续下降。     

冀鲁豫交界区地下流体模糊熵值的变化与地震的关系

采用概率化预处理方法，把冀鲁豫交界区地下流体多种观测项目的观测值转化为概率值时间序列，然后计算其模糊从属函数。在此基础上计算该区地下流体构成的信息源系统的模糊熵值，分析了模糊熵值变化与1983年山东菏泽Ms 5.9地震和1985年河北任县Ms5.0地震的关系。结果显示，在这两次中强地震前分别有明显的减熵异常过程，并且一次比一次明显，中强地震都发生在低熵值处，震后恢复到高熵值的变化过程。这可能反映了地下流体构成的信息源系统在地震孕育和发生过程中的减熵有序变化。通过研究认为，该区模糊熵值减到0.907为发震前兆异常警戒线，并且离中强地震发生的时间越近，减熵过程越大；震级越大，减熵过程越明显，减熵时间越长。     

聊古—1井氮氦比的熵值变化与地震的关系

利用信息熵的新方法处理了聊古—１井氮氦比１０年来的观测资料，找出了氮氦比信息熵的两次较大变化与地震的关系。以聊古—１井为中心的１５０ｋｍ范围内，自观测以来发生过两次大于５．０级（Ｍｓ）地震，即１９８１年的宁晋５．８级和１９８３年的菏泽５．９级地震。在这两次地震前氮氦比信息熵都出现了明显的低值异常变化。这可能反映了系统在较大地震前的减熵有序变化。     

中强地震平静是汶川8.0级地震前最显著的地震活动异常

本文对四川地区1923年以来5.0级以上地震资料进行了分析研究。 结果表明, 研究区中强地震经历了4个较为完整的周期活动, 中强地震具有16年的准周期活动特征, 平静期持续5年左右, 从2008年汶川8.0级地震开始, 研究区将进入第5个活动周期, 其可能的持续时间为2024年前后。 2008年汶川8.0级地震前, 5.0～5.9级、 6.0～6.9级、 7.0～8.0级三个档次的地震事件的平静间隔均达到统计时段的历史之最, 三个档次地震的平静均被汶川8.0级地震直接打破, 中强地震超长平静是汶川8.0级地震前最为显著的异常现象。