地震应变加速释放模型在华东地区应用

根据华东地区的地震活动特点,定义较简单的半径搜索方法,遵循一定的准则挑选出1976年以来华东地区满足震前累积应变加速释放模型(ASR)的14次ML≥4.5地震序列。将破裂—时间分析法的非线性方程分成两个线性方程,采用线性最小二乘法拟合参数k/m与主震矩的经验关系,确定华东地区的ASR模型,并用来预测主震的时间和震级。经检验该方法预测震级误差约为±0.3,发震时间误差约±1.68 a。     

中国大陆7级强震前中小地震应变释放特征

给出加速模型拟合的穷举方法,以中国大陆21次6.8级以上地震为例,在单个震例详细研究的基础上,总结中国大陆7级左右地震前地震应变释放的群体特征。 总的来看,7级左右地震前中小地震应变释放模式可分为5类,第Ⅰ类是震前震中周围较大范围应变释放加速、震中附近较小范围应变释放减速(DA),约占38%; 第Ⅱ类是震中附近较大范围应变释放减速、较小范围应变释放加速(AD),约占19%; 第Ⅲ类仅能检测出应变释放的加速特征(ASR),约占14%; 第Ⅳ类仅能检测出应变释放的减速特征(DSR),约占24%; 第Ⅴ类仅1例,各种尺度的时、空范围内,基本上呈现应变匀速释放特征(LSR)。 前兆性地震序列应变加、减速释放的持续时间一般相差3~6年,这表明增强基础上的平静往往是强震前中小地震活动典型的应变释放特征。 DA模式中震前具有稳定的应变加、减速释放特征的临界区域范围平均来看大约分别是震中附近260~400 km及100~200 km,大约分别是7级左右地震平均破裂尺度的3~5倍及1~2倍; AD模式与此相反。 模型参数m值具有较好的稳定性,就应变释放加速现象而言,无论何种应变释放模式、无论应变释放的绝对量如何,其加速释放速率大体相当。 而从应变释放减速情形来看,“外围增强、内部减弱”的DA模式,其应变减速释放特征最为明显。     

鲁甸MS6.5地震前巧家台阵观测到的中小地震应变释放加速现象

本文利用2012年3月—2019年12月巧家台阵观测到的地震活动资料,基于累积应变释放曲线的斜率K随时间的变化,分析了鲁甸地震前地震活动的应变释放加速现象.结果显示:①鲁甸Ms6.5地震前,深部(震源深度h≥10 km)地震K值出现了明显的逐渐上升过程,而浅部(震源深度在10 km以内)地震K值则没有明显变化,保持平稳.表明深部地震活动应变释放存在显著的加速过程,而浅部地震活动则保持平稳;②鲁甸地震之后,深部地震K值迅速下降,于2016年年初达到最低值,直到2019年年底,一直处于较低水平,期间巧家台阵邻近地区没有发生过较强的地震;③根据应变释放理论模型估计了幂指数m,在K值上升过程前期m=0.177,后期m=0.902,表明在K值上升过程前期应变释放加速是很快的.上述观测结果对地震孕育过程的认识和地震预测研究拟或具有一定的启示意义.     

华北地区地震活动矩加速释放现象的震例研究

通过对华北地区13次Ms5级以上地震在震前不同时间的贝尼奥夫应变释放曲线的特征进行分析,得出大部分中强地震前存在地震矩释放加速现象,同时从空间上分析了应变释放特性与地震的关系,发现很多地震在震前1～2年震中附近区域会出现大范围类椭圆形的低m值区域,这个区域与未来主震的位置有着很好的对应,这为华北地区未来中强地震的危险性判定提供了参考。     

1989年以来华北地区中强震前地震矩加速释放空间扫描特征的研究

利用地震矩释放程度m值对1989年以来华北地区12次MS≥5.0中强地震前的矩加速释放现象进行了研究。基于删除余震后的地震目录,提取了与矩加速释放相关的特征时—空尺度作为AMR现象在华北地区的扫描模型参数。采用震前1年逐3个月的扫描方式,得到了12次震例在震中附近与时间相依的m值的空间演变图像,并考察了震前震源区附近的Benioff应变释放情况。结果表明,华北地区MS5.0~5.5地震前AMR现象与实际震中和发震时刻的关联性不明显;而MS5.6~6.4地震前67%的震例在震中附近出现稳定和集中分布的矩释放加速区域,说明华北地区MS≥5.5中强震前AMR现象具有一定程度的普遍性,利用AMR现象对未来中强震发震地点的预测有一定的潜能和可挖掘性,但仍需其他方法相互佐证。     

云南地区中强地震前应变释放特征

利用云南区域台网地震目录资料,以地震应变能作为地震释放量度,基于应变释放加速模型对前兆地震序列进行非线性模拟. 结果表明: 云南地区1966—2013年发生的115例M_S≥5.0地震中,具有加速特征的有79例,占69%;具有减速特征的有28例,占24%;数据太少无法判断加减速特征的有8例,占7%. 主震为孤立型的前兆地震序列,其减速或数据少类型所占比例远大于加速型;主震为走滑型的前兆序列,其加速型序列要比主震为正断型或逆冲型序列多15%左右. 搜索半径与前兆序列持续时间呈反比关系. 对前兆地震序列模拟结果表明,主震的预测震级和时间误差为±0.3和0.5年.      

强震前后广义地震应变释放过程的丛集特征

利用基于小波变换的多重分形奇异谱估计方法,研究了部分强震前后地震活动广义应变.释放过程的多重分形特征。结果表明,晨中区附近- -定范围内地展活动广义应变释放过程具有多重分形特征,但多重分形维数谱随7变化复杂,在强震发生前多重分形维数谱没有明显的变化。广义地震应变释放过程的多重分形奇异谱形态和Hausdorff奇异指数范围能提供更多关于地屣活动过程的信息,特别当η取较大值时Hausdorff奇异指数范围在强晨前明显变窄。研究还表明深源地展和浅源地晨发生前广义应变释放过程多重分形特征存在明显不同。     

基于应变积累释放模型研究鄂尔多斯块体地震活动特征

利用1970年以来积累的仪器记录地震目录资料,基于G-R关系的应变积累释放模型,研究了鄂尔多斯块体周缘的应变积累释放分期特征及其所处的应变状态。结果表明,块体周缘的应变积累释放具有明显的两阶段分期特征,其周缘整体的应变释放和积累的分界线大致在公元2000年左右。块体周缘以及块体北缘、东缘、西缘目前均处于应变积累状态,应变积累时间均超过10年,未来将进入应变释放阶段,应变释放强度最大的为块体北缘、其次是块体的东缘和西缘;释放的应变量分别相当于6.5级和6.0级左右地震强度。南缘仍处于应变积累释放的起伏阶段。     

鄂尔多斯周缘地区中强震发生前地震矩加速释放时空特征

为研究鄂尔多斯周缘地区中强地震发生前地震矩加速释放时空特征,选取去丛集后的地震目录,基于地震矩释放程度m值,对1981年以来鄂尔多斯周缘地区10例MS≥5.5中强地震进行二维时空扫描,提取与地震矩加速释放特征相关的时空尺度作为矩释放程度时空扫描模型参数,以3个月为扫描步长,对震前12个月m值及累积Benioff应变释放进行拟合计算。结果显示,震前破裂成核点附近存在显著的AMR现象,7次震例存在累积Benioff应变加速释放特征,说明鄂尔多斯周缘地区MS≥5.5地震发生前AMR现象存在一定普遍性,应用矩加速时空扫描方法具有一定优势,但仍需结合其他方法进行综合分析。     

中强震前地震活动矩释放加速现象(AMR)的普遍性问题

地震前的矩释放加速现象(AMR)作为一种预测中强震发生的方法，近年来得到普遍关注，所以有必要对这一现象的普遍性进行讨论。我们考虑1978年以来中国大陆Ms5．7以上地震的情况，用贝尼奥夫应变作为地震矩释放的量度。采用规则的空间区域和统一的时间尺度，通过直接判断和对曲线进行非线性拟合，最终确定矩释放的加速或减速特征。所考虑的1978年以来Ms5．7以上主震事件共109例，其中具有加速特征的55例，具有减速特征的23例，因数据不足而无法判断加减速特征的9例，加减速特征不稳定的22例。     

Benioff Strain Release Before Earthquakes in China: Accelerating or Not?

We systematically analyzed the Benioff strain release before 65 earthquakes with M_S over 6.0 in China from 1978 to 2003 to investigate the generality of the widely discussed accelerating moment release (AMR) phenomenon before strong and intermediate-strength earthquakes. In this approach, a strong or intermediate-strength earthquake is selected as a ``target earthquake,' and retrospective analysis of seismic activity before the ``target earthquake' is performed. Simple searching area (three circular areas with different radius centered at the epicenter of the ``target earthquake') and unified temporal range (8 years) are taken in the analysis. Justification of whether AMR exists is by both visual inspection and by power-law curve fitting. It is found that more than 3/5 of the earthquakes under consideration exhibit clear pre-shock AMR property, and 1/3 of the events seem to be sensitive to the searching area. AMR behavior shows apparent focal mechanism dependence: 15 out of 17 dip-slip earthquakes with stable moment release characteristics against the changing of searching areas exhibit AMR behavior, while 16 out of 25 strike-slip earthquakes with stable moment release characteristics exhibit AMR behavior.     

华北地区中小地震重新定位和地震活动特征研究

选取了华北地区1978—2011年289个台站记录到的24753个地震事件, 使用双差定位方法对这些地震进行了重定位, 获得了20512个地震的重定位结果, 平均定位误差在EW、 NS、 UD方向分别为0.54 km, 0.57 km和0.57 km。 相比于初始结果和绝对定位结果, 双差定位结果在平面上分布更集中, 沿断裂分布特征更加明显, 震源深度也更加合理。 通过剖面分析, 张北地震带、 唐山地震带、 邢台地震带均为高倾角断裂, 南部剖面6震源深度分布有随时间变浅的趋势。 通过与前人的研究结果进行对比, 本次研究使用的时间较长, 地震数量较大, 得到了更加可信的结果。     

华北地区中强震前中小地震活动的动态演化特征研究

应用地震活动加速指数AI算法对华北地区1970年以来M_L≥6.0地震进行了回溯性研究。 利用该方法统计中强震前的中小地震活动频度, 分析结果显示在空间上能够反应出中小震活动频度的异常。 另外, 应用有关地震活动的频度面积S值方法, 对M_L6.0级以上强震前后的中小地震活动在时间分布上进行了研究, 此方法对AI算法的计算结果在时间上给予了支持。 结果表明: AI指数能够量化地给出中强震前中小地震活动的相对增强或减弱程度, 中强震的S值在震前表现为高值或低值异常, 震后下降或上升。 S值的异常点与AI扫描值的异常结果在时空分布上相辅相成。 在地震目录完整的情况下, 中强震震中区及其附近地区震前1 a的中小地震活动与之前3 a、 5 a的活动背景相比, 出现明显的“加速”或“减速”现象。 利用这两个参量的变化, 可为该地区中强震的预测分析提供一定的判定指标。     

景谷M_S 6.6地震前地震矩加速释放时空扫描特征研究

为考察2014年10月7日景谷M_S 6.6地震前的可能的中长期地震前兆现象以及相关的孕震物理过程,采用加速矩释放(AMR)现象对此次地震进行了分析,首先用T=15 a, R=100 km的时空窗对CBS释放曲线的均方根残差RMS在m-tf二维空间中的分布以及最小RMS对应的m值随时间的变化分析,然后用震前15个月地震资料以逐3个月的扫描方式,对T-M_C二维空间中矩释放指数m值的分布进行分析。结果表明:景谷M_S 6.6地震前在震中附近100 km范围内, m值随着时间逐渐逼近实际发震时刻而逐渐减小,时间上有逐渐趋近于临界状态的趋势,空间上震前似存在AMR逐渐向震中附近"迁移"的现象。     

华北地区大地震矩释放率和GPS应变率的一致性研究

GPS测量技术可以在较大地区范围内获得高精度地壳形变速率。稳定的应变速率提供了精确确定地震活动率的机会。本文运用Kostrov(1974)的公式将经平滑的华北地区应变速率转化为矩释放率，并与运用1303年洪洞地震以来的地震目录计算的矩释放率进行比较，发现两者之比南北向为60．6％，东西向为68．9％，北东剪切分量为104．1％。近似为1的比率表明了GPS测量结果的可靠性。这个结果对结合历史地震及大地形变测量估计矩释放进行地震危险性评估具有一定参考意义。     

华北地区地震震源机制分区特征

利用华北地区（北纬36°—42°;东经111°—125°范围）2010年1月至2014年6月≥M_L2.5的918个地震事件波形资料,采用FOCMEC方法计算震源机制,根据参与计算的清晰初动数量及振幅个数,以及在分别采用5°、10°、15°不同步长搜索震源机制解结果必须为同一组接近解的原则,我们共得到572个可靠的震源机制解.对于震级相对较大且波形低频部分信噪比较好的地震,同时采用TDMT全波形反演方法反演了矩张量,最终得到14个地震的矩张量,并与利用FOCMEC方法得到的震源机制解进行了比较.同时我们还搜集了1937年以来华北地区中强地震的震源机制解结果.根据震源机制类型特征及构造特点,我们从空间上对震源机制结果进行了分区分析.结果表明：研究区内中小地震的震源机制类型相对复杂,但仍能看出中小地震震源机制有显著的分区特征,震源机制主要类型是正断型和走滑型,并且大部分正断型震源机制分布在山西断陷带、唐山老震区、海城老震区内.该现象表明研究区内主要变形以平移和拉张为主;同时通过大于4级以上地震震源机制类型主要为走滑型可得出,走滑型应力在华北地区应力场上占绝对优势,但是局部地区的正断型应力也比较显著,比如山西断陷带、海城老震区、唐山老震区、渤海内（烟台—蓬莱段局部地区）.