中国大陆地震活跃期及平静期判断的新方法与应用

基于小波变换方法,提出了刻画地震活动周期的指标一周期系数,该系数为描述地震活动周期显著程度的一种量度。应用该方法对中国大陆地区1890～2002年22年左右与10年左右周期(活跃期与平静期组成一个周期)内地震活动周期系数的变化过程进行了分析,结果表明,中国大陆地区的地震活跃期及7．5级以上地震的发生时段处于22年周期系数曲线的下降过程中,而平静期则与周期系数曲线的上升过程相对应。10年左右的周期系数将活跃期与平静期进行了大致分离,从而为地震活跃期的开始与结束的判断提供了一种全新的研究思路与方法。研究表明,中国大陆已处于20世纪以来的“第5活跃期”的尾声。     

中国大陆活动地块边界带强震活动特征的研究

在中国大陆及周边活动地块与活动地块边界带研究和划分的基础上,研究了中国陆区6个Ⅰ级活动地块区和22个Ⅱ级活动地块之间的共计24个活动边界带上的强震活动特征。从各边界带上强震活动的频次和单位时间、单位长度的地震应变能释放出发,讨论了各活动地块边界带的强震总体活动水平;并从震级频度关系出发,计算了各带的理论最大震级与复发周期。通过与实际地震记录对比发现,由中国大陆各主要活动地块边界带的地震活动参数(a/b)所推算的强震活动强度与实际地震活动强度总体上具有较好的一致性,强震复发期与构造活动速率则呈明显的反向变化关系,这也表明本研究给出的各边界带的a,b值具有一定的参考意义。文中还利用历史强震资料以及各带强震活动的离逝时间,基于泊松分布,探讨了各活动边界带的现今地震活动水平及其危险程度     

中国大陆活动地块边界带强震震级分布特征研究

本文利用基于广义帕累托分布的超阈值分布模型,对中国大陆活动地块边界带强震震级分布特征开展研究,给出了各活动地块边界带强震震级的广义帕累托分布参数估计。结果表明,广义帕累托分布较好地拟合了各边界带强震数据,形状参数估计均为负值,说明对应震级应有上限,因此广义帕累托分布为潜在震级上限提供了一种自然的刻画。在此基础上,估计了震级上限,并给出了分布0.99997高分位数估计,通过与历史最大震级比较发现,高分位数估计相对稳健。在地震发生过程为泊松过程假设下,推导了广义帕累托分布与广义极值分布之间的联系,揭示了一种利用强震数据推断最大震级分布的可能途径。     

华北地区强震活动状态研究

华北地区历史强震活动频繁,但自1998年张北6.2级地震后至今6级以上地震平静近22年。大家对该区域未来6级以上地震危险趋势非常关注,且有不同观点。本文分析了该区6级以上地震活跃—平静周期性,运用小波变换技术对周期成分进行了定量计算;对比研究了活跃期与平静期之间的过渡阶段(本文称其为过渡幕)地震活动特点及其持续时间;从1999—2018年地震应变释放率与第Ⅲ、第Ⅳ活跃期、第3平静期和第Ⅳ活跃期内第3、第4平静幕的对比、平静幕持续时间的统计特征、当前华北地区显著的5级地震平静以及该区6级和7级以上地震前5级以上地震活动状态等方面进行了研究。结果显示,支持当前华北地区进入平静期的依据相对较多。     

中国大陆的强震活动与活动地块

中国大陆晚新生代和现代构造变形以地块运动为主要特征,活动地块是被形成于晚新生代、晚第四纪(10～12万年)至现今强烈活动的构造带所分割和围限、具有相对统一运动方式的地质单元。不同活动地块的运动方式和速度是不同的,地块间的差异运动在其边界最强烈。强震是在区域构造作用下,应力在变形非连续地段不断积累并达到极限状态后突发失稳破裂的结果,活动地块边界带由于其差异运动强烈而构造变形非连续性最强,最有利于应力高度积累而孕育强震。我国大陆几乎所有8级和80％～90％的7级以上强震发生在活动地块边界带上,表明地块间的差异运动是大陆强震孕育和发生的直接控制因素。     

中国大陆活动地块与强震活动关系

研究了中国大陆各Ⅰ级活动地块区强震活动特点, 包括强震活动的总体水平、地震应变能释放速率、震级频度关系、震源破裂特性和地震应力场特征等, 以及由GPS资料给出的各活动地块运动变形特征, 如各地块运动的速度、地块变形的应变速率、最大主压应变方向、地块运动变形中的张、压状态等. 在此基础上, 对中国陆区Ⅰ级活动地块区的强震活动特点和地壳运动变形性状进行对比研究, 给出各活动地块的构造动力环境及其运动变形的性状决定其地震活动的总体状况, 包括: 活动地块现今地壳运动变形的应变速率与地震应变能释放呈线性相关; 由震源机制给出的各活动地块的地震应力场与由GPS观测给出的现今地壳运动应变(应力)场的同一性, 以及震源破裂类型与地壳形变张、压状态的一致性等. 这些结果显示了中国大陆活动地块及其运动性状对强震孕育发生的控制作用.     

中国大陆活动地块边界带的地震活动特征研究综述

中国大陆80%以上超过7级的强震发生在活动地块边界带上,活动地块边界带已逐渐成为地震地质、地球物理、大地测量等学科重点研究的对象。文中回顾了与中国大陆活动地块边界带地震活动相关的研究结果,已有的主要认识和存在的问题包括:1)目前,在活动地块边界带地震活动领域的大部分研究工作仍然停留在统计分析层面,针对其工作基础或实际工作条件开展分析有助于深入研究中国活动地块边界带的地震活动; 2)活动地块边界带的构造运动速率决定了地震应变释放速率,但由于边界带内活动断层的复杂性,活动地块边界带的平均复发周期与构造运动速率之间的关系存在较大的不确定性,需要对这些断层系统的复杂性进行深入探讨; 3)中国大陆活动地块边界带的强震时间过程呈现出区域特征,如中国大陆东部活动地块边界带多为丛集型,青藏高原中北部地区的走滑型活动地块边界带多为准周期型,但仍需要深入研究其区域构造和区域动力学的物理机制; 4)中国大陆强震孕育发生的动力学环境整体上呈"纵向分层、横向分块"的特征,尽管随着地球物理、地球化学、大地测量、地震地质等研究的不断深入,不同时空尺度的物理模型对解释活动地块框架下大陆强震的孕育发生具有指导意义,但由...     

中国大陆活动地块边界带与强震活动

本文在前人对中国大陆及周边活动地块研究和划分的基础上,系统研究了6个Ⅰ级活动地块区和22个Ⅱ级活动地块之间共26个活动边界带的构造变形与强震活动,包括强震分布与活动边界带的关系,边界带构造活动速率与地震活动水平及强震复发期等的关系. 给出了边界带强震活动水平与构造活动速率之间的线性关系和强震复发期长短与构造活动速率的反向变化关系. 从而进一步揭示了中国大陆活动地块构造及其块体运动特征,以及块体边界带的构造变形对强震的控制作用.     

青藏高原北部地震活动形势及其与中国大陆地区地震活动的关系研究

简要回顾了中国学对地震大形势的主要研究结果。指出地震活动时空强分布的不均匀性是地震活跃期和平静期的外在表现，系统地分析了青藏高原北部地区的地震活动形势，指出20世纪以来，该区Ms≥6.0地震经历了6个活跃期和6个平静期，与中国大陆地区的地震活动不同步。2000年6月甘肃景泰5．9级地震和同年9月静海兴海6．6级地震的发生意味着该区进入了一个新的地震活跃期。     

云南地区强震活跃期与平静期的某些特征

重点研究了20世纪以来云南4次强震活跃期的酝酿及启动过程，发现地壳内构造能量的多年加速积累是形成云南强震活跃期的必要条件，而月球的运行位置及地表涝旱振荡的加剧又进一步调控着活跃期的时间。在此基础上，建立了一套预测云南强震活跃期的定量判据，并应用于对云南地区下一强震活跃期的实际监视中。     

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…     

云南及邻区中强震连发和平静与强震关系研究

系统研究了1925年以来云南及邻区5级以上地震的时间分布特征, 分别给出了云南及邻区5级以上地震连发和平静的定义。 分析了中强震连发、 平静的一些基本特征, 研究了5级以上地震连发、 平静事件与该区强震活跃、 平静过程的关系。 这些分析结果对云南及邻区的地震趋势预测有一定实际意义。     

Recurrence characteristics of late-quaternary strong earthquakes on the major active faults along the northern border of Ordos block

Through study on trenches, analysis of recurrence characteristics and recurrence interval cluster/gap of strong earthquakes along the major active faults on the northern border of Ordos block, we found 62 paleoearthquakes that occurred in the late Quaternary, including 33 earthquakes occurring in the Holocene. The recurrence characteristics of the paleoearthquakes are different at three levels, segments, faults, and fault zones. The strong seismic sequence on the independent segments is mostly characterized by long- and short-interval recurrences, while that on the faults and in fault zone is characterized clearly by random and cluster recurrences. Results of the moving window test indicate that the probabilities of "temporal cluster or gap", caused by random coincidence as opposed to intersegment contagion, are 64% and 70% for the Serteng piedmont fault and for the south-border fault of Wula Mountains, respectively, no clear interaction among the segments of each fault; while the probability is 26.8% for the whole fault zone, suggesting a clear interaction among the faults of this fault zone. These recurrence characteristics may imply an effect of the entire block motion on the recurrence of strong earthquakes. Moreover, the elapsed time for the Wujumeng Pass-Dongfeng Village segment of Serteng piedmont fault and the Tuzuo Banner-Wusutu and the Hohhot segments of Daqingshan piedmont fault has exceeded the average recurrence interval, hence these three segments may be the possible places for future strong earthquakes.     

南北地震带与华北地块强震间的相关迁移

地震震源机制解和地应力实测结果表明, 我国大陆地区存在近似于辐射状的区域应力场, 其辐射中心位于青藏地块东部. 本文首先定义我国大陆应力场近似辐射中心(35°N、 100°E)为动力源点, 在此基础上计算了1900年以来我国大陆东部地区(30°N—44°N、 104°E—125°E)所发生的34次M_S≥6.0地震震中到动力源点的距离与地震发生时间的关系. 结果表明, 20世纪南北地震带中北段发生M_S≥7.0地震后, 华北地块陆续发生了一系列M_S≥6.0地震, 且有随时间从南北地震带附近大体向东迁移的规律. 据此说明, 华北地块的地震主要受控于印度板块作用下青藏地块向我国大陆东部挤压的影响, 在其作用下产生了华北地块M_S≥6.0地震的系列东向迁移活动. 总体来看有4组明显的地震迁移活动, 每组地震“序列”的迁移视速度约为80 km/a. 华北地块首发M_S≥6.0地震距南北地震带中北段最近一次M_S≥7.0地震的时间间隔约为1个月至11.8年, 且60%的M_S≥6.0地震发震地点在(39°N±1.5°)区域内. 据此推测, 2008年汶川M_S8.0和2013年芦山M_S7.0地震后, 华北地块近年存在发生M_S≥6.0地震的可能, 晋冀蒙交界和环渤海及其附近地区值得重点关注.      

A study on the temporal and spatial characteristics of droughts following earthquakes

According to the ＂jacking-up＂ theory, which relates the cause of earthquakes to outer core convection ascension bodies, the crust will gradually recover after an earthquake. In such cases, the crust is stretched, the underground temperature is reduced, precipitation decreases, and drought occurs. In this paper, precipitation is compared with ground temperature and seismic data to determine the spatial and temporal relationship between earthquakes and subsequent droughts. Our objective is to develop a new method of drought prediction. With a few exceptions in location, the analysis of the first drought to occur after the Ms 〉 7 earthquakes in mainland China and the adjacent areas since 1950 shows that droughts tended to occur in regions near earthquake epicenters and in the eastern regions of the epicenters at the same latitude within six months after the earthquakes. In addition, and the differences between the starting time of the earthquakes and the droughts nearly share the same probability of 0 to 6 months. After careful analysis of 34 Ms 〉 6.5 earthquakes occurring in western China from 1980 to 2011, we determined that a second drought tends to occur approximately six months following the first drought, indicating a quasi-half-year period. Moreover, the duration of the quasi-half-year fluctuation increases with the magnitude of earthquake, at approximately 2.5 years for Ms 6.5 earthquake and approximately 5 years for Ms 8 earthquake.     

基于PI算法的青藏块体强震回溯性研究

利用中国地震台网中心提供的1970—2019年8月全国地震目录,在分析青藏块体最小完备震级的基础上,应用PI算法,选取空间网格尺度0.2°×0.2°,截止震级为M_L3.0,目标震级≥M_S6.0,预测时间窗设定为10 a、5 a、3 a不同时间尺度进行回溯性研究,并对预测结果进行ROC检验。结果表明,预测时间窗内的强震基本发生在PI算法所得异常区域附近,且预测结果明显优于随机概率法;PI算法对青藏块体中长时间尺度的强震具有一定的预测效能,而且将预测时间窗设定为3 a时,预测效能较好。此外,定性分析了活动块体边界带“目标”地震与地震热点丛集间的关系,发现青藏块体M_S≥6.0地震与活动块体边界带地震热点间的对应关系较好。在实际应用中,将PI算法计算结果与活动块体边界带结合起来考虑强震相对危险区域时,该研究结果具有一定的参考价值。     

昆仑-巴颜喀拉块体强震前后地震活动性综合参量变化特征

以2001年以来2次8级地震和2010年4月青海玉树M7.2地震为例,分析了Rt值在强震前后随时间和空间异常变化特征,同时对综合参量的预测效能进行了检验.结果表明:在强震前Rt值大都出现明显的异常降低过程.在地震综合参数异常和强震关系的研究中,利用地质构造块体约束研究的区域,可以较为清晰地看到强震前后地震活动性异常特征...     

强震前形变异常的时空演化特征

主要对华北北部地区的1989年大同地震、1991年大同地震及1998年张北地震3次强震前的形变异常时空演化特征进行了研究。结果表明，若以形变异常的开始时间作为判断标准，形变异常的群体频次在强震前1～2年内均出现高于或接近2倍均方差的高值状态，显示出形变异常的中期异常，异常时空演化的三阶段特征表现不明显。若以形变异常的转折时间(或结束时间)作为异常判断标准，形变异常频次在震前1～4个月达到高值，显示出异常的短临信息，并且，形变异常的时空演化过程存在明显的三阶段(α、β、γ)特征。在对这些特征进行理论分析的基础上，提出了将形变异常的开始时间与转折时间分别作为判断标准，如果两种群体频次均处于异常状态，则表明异常已处于从中期向短期过渡的阶段，反之，异常仍处于中期阶段。这种形变异常的分析思路可作为形变异常从中期阶段向短期阶段过渡的一种判断方法。