中国大陆强震活动规律及模拟研究评述

根据现有的研究成果，简要地总结了中国大地强震的时空活动规律和不同大地构造学派对这种规律的解释，评述了当前模拟研究的现状，提出了对一些问题的看法。     

喜马拉雅山中部地区强震活动特征的初步研究

喜马拉雅山中部地区（北纬２８°—３８°、东经８０°—９０°）位于青藏高原中北部的高海拔地区,地震活动十分强烈,根据现有的地震资料：研究区内的８次７级地震是成组的且基本对称的分布于研究区中,形成了以聂拉木８级强烈地震为柄,以近南北的主压应力方向为轴的扇形,扇面的中间所发生的地震其震级小于７级,７级以上的地震分布在扇面的边缘。而且８次７级强烈地震成对分组,各组间时间间隔基本相对集中。     

中国大陆地区强震活动特征统计

从时空展布和应变积累释放角度,对中国大陆及大陆西部和东部地区地震活动进行分析,认为青藏高原地震区是中国大陆强震活动主体区域,在目前空间格局不发生改变的情况下,巴颜喀拉地块区及边界、川滇地区是强震活动主要场所的可能性较大;其次为新疆地震区,其强震主体区域依次为南天山与西昆仑交汇区、阿尔泰地区、南北天山地区;中国大陆东部目前可能处于第2轮回后剩余释放阶段或可能已进入第3个轮回的应变积累阶段,总体应变积累水平较低,发生强地震的可能性较小,若进入活跃期,华北地震区应是M≥6.0地震活动的主体区域。     

鲜水河断裂带强震活动的模拟

本文在二维有限元方法中引进双节点模型,以双节点之间的摩擦系数、破裂强度、动摩擦系数和松驰时间常数等四个量来表征断层不同部位的力学性质,如蠕滑段、闭锁段等,借以研究走滑断裂带上的强震序列及其与模型参数之间的关系;建立了鲜水河断裂带的数学模型,并通过反复调整模型参数进行试算,模拟了该断裂带上自1700年以来的强震序列,对其今后的地震趋势做了一定的预测。结果表明:乾宁段在从现在起的大约十五年以内可能会发生一次7级左右的地震,其后该断裂带将维持一个50—70年的平静期。     

中国西部地区地壳结构特征与强震活动相关性研究

中国西部地区是地震活动十分强烈的地区,天山、阿尔泰、帕米尔和西昆仑都是著名的地震构造带,在这些地震构造带和周边地区发生了多次震级大于5级的强震.本文通过分析西部地区的重力场特征,根据重力数据结合地震剖面、应用Parker-Oldenburg方法反演得到了研究区莫霍面深度,通过对比地震层析成像的反演结果,分析了研究区的地壳结构特征.计算结果表明,研究区地壳结构不均匀特征明显,在造山带地区一般是莫霍面坳陷区,盆地则是莫霍面隆起区,主要造山带地壳速度结构表现为高速区,盆地和主要凹陷区为低速区.根据计算结果和以往强震震中位置分析了地壳构造与强震活动的相关性,西部地区的地震活动与地壳结构的横向不均匀密切相关,强震主要发生在地壳速度变化带附近和地壳速度结构差异较大的地区,在构造应力作用下,这些地壳介质非均匀地区易发生强震,这是中国西部造山带和盆-山边界附近频发强震的构造原因之一.     

中国大陆强震活动与其周缘强震活动的相关性

板块内部的应力主要来自于相邻板块的挤压,因而,我国大陆板块内部的地震活动与周围几大板块的运动紧密相关。板块边缘的强震活动是板块运动的明显标志。本文研究了板块边缘强震活动与大陆内部强震活动在时间、空间和强度上的相关性。从中总结出估计大陆内部地震形势的方法和指标,并且运用这些指标对我国大陆未来的地震形势作出了具体的推测。     

中国大陆强震活动对称性研究

利用中国大陆MS≥8.0地震基本信息,研究其时空对称性,并对未来可能发生MS≥8.0地震的时间和地点进行趋势判断,目的是探索对称性在地震灾害预测中的应用价值。采用时间对称性的三元、四元、五元可公度方法和蝴蝶结构图法,对1500年以来中国大陆MS≥8.0地震进行趋势分析,结果表明,我国大陆未来5年内可能在2012年和2015年发生MS≥8.0地震。空间对称性方面,通过对每一期地震震源点位置统计综合构建多边形结构考虑其空间分布对称性,对历史MS≥8.0地震震源分布规律进行分析,结果表明,下一(几)次中国大陆发生MS≥8.0地震大致在105°E以西、34°N以南位置。     

新疆强震活动特点及规律的初步研究

本文通过地震时空分布来讨论新疆强震活动的特点及其规律。诸如强震活动的群体迁移和往返迁移现象,七级强震前六级地震频度降低而五级地震频度增大现象,七级地震前的地震围空特征,强震活动的正交和菱形网络现象。并统计分析了新疆强震活动与环境因子的关系。     

中国强震前兆地震活动图像机理的三维数值模拟研究

建立了含有母体岩石、硬包体和随机分布的小裂纹的三维有限元模型,计算了包体和各层实体中的应力分布. 利用最高应力破裂准则、释放破裂单元刚度生与死的方法,模拟强震前岩石的破裂和小震的空间分布特征. 结果表明,文中三种模型都显示出强震前在孕震体即包体附近出现了高应力集中单元. 它们是形成小震空区、条带和地震空间丛集图像的基础. 随机裂纹的存在,有利于在孕震体（包体）外的裂纹端部应力集中,先发生小震,形成包围孕震包体的前兆地震活动图像,而包体中的应力逐渐增加,为发生强震提供了条件. 包体的形状和几何位置是影响强震前兆地震活动图像形态的重要因素. 引入材料的黏弹性,导致了其中应力随时间迅速减小和弹性层某些部位应力随时间的增加. 但在本文设定的构造模型框架和介质参数下,下层黏弹性的存在对上层母体的应力随时间的增加影响不大.     

乌鲁木齐地区活动断裂强震复发概率模型研究

基于乌鲁木齐地区活动断裂的定量研究和区域地震活动性的分析,特别是对活动断裂(带)上的古地震和现代地震资料进行的系统、详细的分析与总结,以西山断裂为例,建立了反映该断裂地震地质特点和运动学属性的复发模式和概率模型。复发模式的建立兼顾了泊松和准周期2种模式。概率模型的建立包括2个层次上的内容:分析断裂上的古地震和历史强震目录(1863—2006年)以获得地表破裂型地震(MS≥6.7)的平均复发间隔;分析活动断裂所在潜在震源区的现代地震目录(1970—2006年,MS=2.0～5.0)以确定中等以上地震(MS≥5.0)的平均复发间隔;利用专家意见法组合相应的Poisson模型和BPT模型计算活动断裂各级地震的复发概率。计算结果表明,西山断裂地表破裂型地震的100a发震概率为4.0%,50a发震概率为3.6%。另外根据古地震资料、断裂规模和倾向滑动速率获得的西山断裂(带)的最大发震能力为7.5级。该研究综合应用了本地区的最新地震地质研究成果,在一定程度上较好地描述了断裂上地震活动的复杂性,可以较全面地评估乌鲁木齐地区活动断裂的地震危险性,该研究方法适合于地震地质资料较难完整获取的地区     

大华北地区强震前的中、小地震相对密集活动特点

本文利用七○年至八二年的中、小地震活动资料,结合大华北区域快速破裂过程和特征,分析了该区十几年来强震发生前,中、小地震相对密集的活动特点。指出大华北地区存在一个近似扇形的快速破裂网络。这个网络(最少在目前)既控制着绝大多数的中、小地震活动带,又控制着强震的发震地区。探讨了该区自七○年以来M_S≥6.0级地震前的中、小地震活动异常。强震主要发生在扇形破裂网络的交汇点附近,震前一至十年交汇点附近都有5级左右地震活动或出现相对密集现象,M_L≥2.7级的地震相对频率有较明显的增强。七○年以来共发生8次M_S≥6.0级强震,其中6次有明显的地震活动异常(占75%),2次尚未发现异常活动(占25%)。所有这些对于判断大华北地区的未来强震危险地点及中、短期震情分析具有实用意义。     

中国强地震动位移衰减关系的研究

根据断裂力学破裂模式,发现峰值地震动加速度（PGA）、速度（PGV）和位移（PGD）均对构造环境剪应力场量值了τ0有强烈的依赖性．本文把了τ0值定量地引入到PGD的预测方程中,并同时考虑得到了PGD的优势频率fd对震级的依赖性.基于以上两点改进,从理论上寻出了PGD的预测方程（CLB98d）．用观测资料验证了此方程可用于震中距△＝10─250km范围内的Mw＝4─7．2地震．世界不同地区的τ0值会有差异,但对PGD的预测方程影响不大．     

中国强地震动位移衰减关系的研究

根据断裂力学破裂模式,发现峰值地震动加速度（PGA）、速度（PGV）和位移（PGD）均对构造环境剪应力场量值了τ0有强烈的依赖性．本文把了τ0值定量地引入到PGD的预测方程中,并同时考虑得到了PGD的优势频率fd对震级的依赖性.基于以上两点改进,从理论上寻出了PGD的预测方程（CLB98d）．用观测资料验证了此方程可用于震中距△＝10─250km范围内的Mw＝4─7．2地震．世界不同地区的τ0值会有差异,但对PGD的预测方程影响不大．     

中国强地震动速度衰减研究

在研究构造环境应力场特征的过程中,发现构造环境剪应力场量值、对峰值地震动速度PGV有很大影响.用公式定量地把、值引入到PGV的预测方程中,得到了新的预测方程CLB97V;并用观测资料证明了所得方程在震中距＝5──250km范围内,对美国大地震和中国大地震均适用．本文还考虑了大、中、小地震的速度具有不同的优势频率：大震较低,小震较高,因此,小震的PGV衰减较快．这样,CLB97V不仅适用于大震,也适用于中、小地震．如果考虑了世界各地不同的构造区域具有不同的构造环境应力场以后,预测方程可以适用于世界各地．     

华北地区中强地震发生时间的预测研究

通过对华北地区中强地震（指Ms≥5．5的地震）发生时间不均匀性的研究结果表明：自1815年以来，该区可划分为5个中强地震集中活跃时段。可用灰色系统理论和方法建立灰色预测模型。预测未来一个活跃时段的起止时间。如果发生在活跃时段内的中强地震的发生时间呈较好的线性趋势变化，则可用二指数平滑方法进行预测。在此基础上，本文还对它的预测精度作了估计。     

华北地区未来50年地震危险性与强震预测研究

本文对文献[1]、[2]的某些结论和结果作了认真的分析和讨论,提出了不同的观点。应用极值理论和b值方法对华北地震区未来50年的地震危险性和活动水平进行了分析,给出了各震级档次地震发生的概率预测。     

中国大陆6级强震前的TIP研究

使用地震频次及其变化，平均震级和地震加权和的变化作为地震流函数研究了发生在１９８０－１９８９年期间中国大陆的６级强震前的地震概率增长时间。结果表明，１０次强震中９次发生在ＴＩＰ之后，而且最长ＴＩＰ为３．５年，ＴＩＰ总时空占有率为３０％。用同样的原则对新区进行识别也获得了好的结果。     

中国西部强震构造的初步研究

以地震破裂带,极震区长轴及发震断裂等为基础资料,统计了中国西部的强震构造。结果表明,其走向和长度均服从正态分布,并存在线性相关关系。为此,建立了构造走向与长度之间的回归方程。分析了破裂带与地震构造类型、发霉构造与区域应力场之间的关系,讨论了北西向发震构造在中国西部占主导地位的原因。     

中国地震震源深度与强震活动状态研究

通过对中国绝大部分地区 1970年以来有仪器测定震源深度的地震资料进行详细分析 ,提出了“地震地热说”的假说并对分析结果作出解释 ,得出了一个关于中国强震活动大形势的全新观念 ,认为中国强震活动受到地壳深部 4个“热点”(吉林、新疆兴都库什、台湾和西藏日喀则等中深源震区 ) 70年代强震活动的牵引 ,完成了一个由地震活动高潮期 ( 1970 ?～ 1982 )、调整期 ( 1983～ 1992 )和消减期 ( 1993～ 1999?)所组成的地震链全过程。目前消减期尚未结束 ,但从 1999年 4月 8日吉林7 0级深震开始 ,新的一轮地震链过程可能已在酝酿之中     

中国西南地区地震活动数值模拟的初步研究

初步建立了西南地区有限元动力学模型。讨论了由于地震发生产生的应力变化对西南地区整个系统的应力调整情况，初步结果表明，许多强震发生在应力增强区。