用1999年集集地震序列建立台湾地区地震形变的三维模型及其特殊意义

编纂了台湾地区包括震源位置和震源参数的地震目录。选择的数据库用于建立与菲律宾海板块与欧亚板块俯冲和碰撞等各种构造运动有关的台湾地区三维地震形变模型。我们将整个台湾地区划分为10km间隔的三维网格,计算每个网格的地震矩释放量,即该网格内所有地震释放的地震矩总和。当一次地震的物理尺度超过网格尺寸10km时,相应的地震矩就分布在多个网格上。这种定量方法较好地描述了该地区地震矩释放的一级特征。值得注意的是,集集地震的发生,填充了震源区附近地震矩释放量在震前存在的明显不足。本文推测某个区域内地震矩分布的不足—填充模式可以应用于预测未来大地震的发生地点。根据这一观点,我们认为,集集地震可能会引起另外2次地震(北部的苗栗—新竹区和南部的嘉义区),这2次地震的破坏性及震级与集集地震类似,且靠近集集地震震源区。     

时钟不准情形地震精确定位研究——以2011年1月19日安庆地震序列为例

通过余震序列的精确定位可以较为准确地刻画主震破裂区的时空变化规律.为了减小仪器时钟误差对地震定位精度的影响,本文基于2011年1月19日安庆地震流动台站的S-P到时差,通过主事件和双差地震定位法得到较为准确的主震位置和余震序列时空分布,并评估了仪器时钟误差;又通过对sPL近震深度震相的分析,得到了余震序列较为可靠的深度分布.结果表明,安庆地震发生在宿松-枞阳断裂带附近,余震序列大体近水平分布在5 km深度,呈长1.5 km、宽1 km、高0.3km的薄板状展布;从时空分布来看,随着时间的推移余震序列似乎有往北东方向扩展的趋势.研究表明,基于S-P到时差的定位方法可以有效消除时钟不准确带来的影响,为中小地震和余震序列活动性的研究提供可靠的定位结果.     

1999年海城-岫岩地震序列的精准定位

1999年11月29日,北京时间12点10分39秒(04:10:39 UTC)在我国辽宁海城-岫岩地区发生了一次Ms5.4地震.这次地震是继1975年2月4日海城Ms7.3地震之后该地区发生的震级最大的一次地震.区域性的辽宁数字地震台网记录了这一序列的前震、主震与 余震.本文运用该台网的记录资料,用双差法对海城-岫岩地...     

1999年岫岩地震序列尾波Qc的变化过程

采用Sato单次散射模型，利用近场台站岫岩台和营口台波形资料，计算了1999年岫岩地震序列s尾波品质因子Q，得到了3个分量10个频率点上Q随时间进程的变化。将序列分为3个时段：前震时段、强余震活动时段、序列结束时段，分别计算出每个时段内Qr与频率的关系Q(f)，最后计算了整个序列的Qr(f)。结果表明，Q在大震前后有较明显的变化，基本趋势是震前Q增高，震后降低。另外，在不同的台站和不同的分量上Q变化有不同的反映灵敏度。比较该方法与Aki单次散射模型方法在计算结果上的差别，认为Sato方法在本的数据处理上更为合理。     

Estimating the size of an earthquake using short-period seismograms of the first three seconds: A simulated experiment using the 1999 Chi-Chi earthquake sequence

Most of the present earthquake early warning systems are based on broadband or strong motion recordings. How-ever, the short-period instruments are still deployed. It is well-known that short-period recordings have saturation problems for large earthquakes when estimating the size of an earthquake. Thus, it is necessary to make clear the magnitude at which saturation starts to occur for the commonly used τc and Pd measurements, respectively. To investigate the possibility of using short-period seismic recordings for earthquake early warning, we conducted a simulated experiment using the strong motion data of the 1999 Chi-Chi earthquake sequence including its main shock and 31 aftershocks, with magnitude span from 4 to 7.6. The strong motion acceleration recordings were convolved with the instrument response of short-period seismographs in northern China to simulate short-period seismograms. Parameters τc and Pd from the first-three-second seismograms were calculated for the simulated short-period recordings and compared with that obtained by the original strong ground motion recordings. The result showed that to some extent, short-period recordings can be used for threshold earthquake early warning, while the magnitude saturation of Pd estimation can be up to 6.5, better than τc estimation.     

Static stress changes as a triggering mechanism of a shallow earthquake: case study of the 1999 Chi-Chi (Taiwan) earthquake

The role of static stress changes in triggering an earthquake has long been debated in the fields of geophysics and fault mechanics. Valuable data sets for the study of static triggering were provided within the 1-year period following the devastating 1999 Chi-Chi (Taiwan) earthquake (M_W=7.6), during which more than 20,000 aftershocks occurred. In this study, stress waves generated by the Chi-Chi earthquake were calculated using a source rupture model in conjunction with a layered elastic model. Static (permanent) stress changes were extracted from the long-period offsets in the stressgrams. Correlations between the calculated stress changes and seismicity were analyzed at different depths and over varying time intervals to ascertain the impact effects of stress changes on triggering aftershocks. Correlations between prior seismicity rates and static stress changes imposed by the Chi-Chi event were low, while correlations between late seismicity rates and static stress changes were much higher. This indicates that static stress changes did affect the occurrence of the Chi-Chi aftershock sequence. The percentage of early aftershocks at shallow depths (0-10 km) in static stress-enhanced areas within 2 weeks of the main shock was high but decreased considerably at greater depths (>10 km) and over longer time periods. It is concluded that static stress changes at depths of 0-10 km played a major role in triggering crustal aftershocks, especially those that occurred within 2 weeks of the main shock. In the deeper crust, static stress changes may have been modified by viscous flow, and at later times, perturbed by earlier, larger aftershocks. Although the correlations between seismicity rate changes and static stress changes are imperfect, a region that was anti-triggered is detected when these two results are compared. Static stress changes are presumably not the only aftershock triggering mechanism, but they definitively play a major role in triggering shallow aftershocks.     

1999年岫岩地震序列研究

用相对定位法对1999年11月29日辽宁省岫岩地区5.4级地震序列的前震、主震和余震进行了重新定位。结果是该序列的主震震源位置为40.538°N,123.026°E,深度为6.958km;重新定位的前震震中分布长短轴差别不大,分布在长轴约1.38km,短轴约1.23km,深度为6～11km的震源范围内,其中4级以上前震明显沿NW向分布,主震位于前震震中NW向分布的东南端;重新定位的余震明显沿NW走向分布,长轴约3.26km,短轴约0.79km,深度为5～12km,余震分布范围比前震分布范围大,主要是后期余震活动向SE向发展的结果。分析表明,1999年岫岩地震序列主要沿NW向分布,这个方向与1975年海城地震序列的NW向分布一致,与海城7.3级主震和岫岩5.4级主震震源机制解NW走向节面一致,也与海城 岫岩震区活动构造方向和岫岩主震的等震线长轴方向一致。并认为岫岩5.4级主震可能被前震触发,这为主破裂成核过程提供了一次实例。     

天然地震频率范围内首都圈地区近地表S波速度结构c

近地表沉积层的S速度结构是强地面震动模拟和地震灾害估计的重要参数,尤其是浅部的S波速度结构在工程上具有重要的应用意义．目前大部分资料来源于工程钻孔或工程地震探测,很少有地震波频率范围内的S波速度结构,或者深度达数百米的S波速度结构．通过对天然地震的井下摆波形记录的分析,提供了一种测量地震波频率范围深达数百米的S波速度的有效方法．收集了首都圈地区44个井下摆的近震记录,利用广义射线方法确认了直达S波及其在地表的反射波震相,并通过测量不同台站上两个震相的到时差,获得了首都圈地区浅层100——500m 深度范围的S波速度结构．研究发现,浅部100m 的平均S波速度低于300m/s．当深度增加到500m 时S波速增加到800m/s,平均速度梯度为0.8 （m/s）/m．研究结果表明,井下摆地震记录波形是研究沉积盆地浅层S波结构的重要资料,将为沉积盆地的强地面震动模拟提供重要基础参数．      

基于余震序列的地震烈度快速评估方法研究——以青海门源6.9级地震为例

地震烈度快速评估产品是破坏性地震发生后应急工作"黑箱期"内研判灾情的重要依据.文章基于青海门源6.9级地震震后2 h内的余震序列,采用最短断层距地震动衰减模型快速评估地震烈度.研究结果显示:利用震后30分钟内的余震序列得到的烈度分布可以初步判定重灾区及灾区范围,但灾区范围略小于实际调查结果;利用1.5 h内的余震序列得...     

汶川地震余震序列的地震各向异性

利用2008年5月12日汶川地震震源区及周边地震台站记录的余震序列资料,使用剪切波分裂系统分析法,分析了汶川地震发震构造龙门山断裂带及周边地区的地壳各向异性特征,推断了地壳最大主压应力方向及空间分布特征.研究结果表明：大致以安县为界,位于龙门山北东段的台站快剪切波的偏振方向为北东向,与断裂带走向一致;而位于龙门山西南段的台站快剪切波的偏振方向为北西向,与断裂带走向垂直;这个特征同样揭示出龙门山断裂带西南段逆冲、北东段带有明显走滑性质的特征.研究还显示,靠近龙门山与鲜水河、安宁河小江断裂交汇区附近的台站快剪切波的偏振方向表现比较离散,这可能是由震源区局部的复杂地质构造引起,与该地区复杂的主压应力方向特点一致.     

A tectonic earthquake sequence preceding the April–May 1999 eruption of Shishaldin Volcano, Alaska

On 4 March 1999, a shallow M_L 5.2 earthquake occurred beneath Unimak Island in the Aleutian Arc. This earthquake was located 10-15 km west of Shishaldin Volcano, a large, frequently active basaltic-andesite stratovolcano. A Strombolian eruption began at Shishaldin roughly 1 month after the mainshock, culminating in a large explosive eruption on 19 April. We address the question of whether or not the eruption caused the mainshock by computing the Coulomb stress change caused by an inflating dike on fault planes oriented parallel to the mainshock focal mechanism. We found Coulomb stress increases of ~0.1 MPa in the region of the mainshock, suggesting that magma intrusion prior to the eruption could have caused the mainshock. Satellite and seismic data indicate that magma was moving upwards beneath Shishaldin well before the mainshock, indicating that, in an overall sense, the mainshock cannot be said to have caused the eruption. However, observations of changes at the volcano following the mainshock and several large aftershocks suggest that the earthquakes may, in turn, have influenced the course of the eruption.     

姚安地震序列与大姚地震序列震源参数的对比研究

2000年1月15日在云南省姚安县发生了M_S6.5地震, 2003年7月21日和10月16日在云南省大姚县发生了M_S6.2、 M_S6.1地震。 这两个地震序列均发生在滇中块体, 震中位置相距42.5 km, 构造、 应力背景相似, 但序列类型不同, 时间间隔短。 为深入研究姚安地震和大姚地震序列的特征, 根据昆明区域数字台网记录的数字地震波资料, 利用遗传算法计算了2000年姚安地震和2003年大姚地震序列的震源参数。 研究结果表明, 姚安地震序列和大姚地震序列的地震矩和近震震级有很好的线性关系, 它们的地震矩M₀均在10¹²~10¹⁴ N·m, 地震矩与震源半径之间呈线性关系。 应力降随震级变化不明显。 拐角频率和地震矩之间有明显的依赖关系, 用最小二乘法拟合拐角频率和地震矩的关系式, 利用此关系式可计算出给定地震矩的拐角频率估计值f_a, 进而可分析实际计算的拐角频率与估计值之差(f_c-f_a)的时间变化曲线。 姚安地震序列和大姚地震序列实际计算的拐角频率与估计值之差(f_c-f_a)及应力降随时间的变化表现出了不同的特征: 姚安地震序列的应力降和拐角频率差值在4.3级和4.6级强余震前均有一个上升-下降过程, 反映余震区应力场有一个增高-下降过程; 大姚地震序列应力降和拐角频率差值在M_S≥4.6强余震发生之前均会出现高值异常, 但在M_S4.6～4.7地震之前出现的高值异常持续时间短, 在M_S6.1地震前出现的高值异常持续较长。 文中结合两个地震的发震构造, 序列类型等特征进行了分析讨论。     

基于数据驱动的时间序列b值计算新方法(TbDD):以2021年云南漾濞Ms6.4地震序列为例

时间序列的b值在天然地震和工业开采诱发地震的危险性分析中具有重要的应用潜力,但长期以来受到计算规则设置的人为主观性、计算结果的可靠性和时序对突变识别精度不高等问题影响,制约了不同结果的可比较性和共识性科学认识的提炼.本文借鉴基于数据驱动(data-driven)的地震活动参数计算思路,采用连续函数形式的OK1993模型...     

1970年通海地震震源影响区的研究

分析了通海地震的震源体过程、空间分布的时序特征及其对周边三角形构造块体内的地震活动可能造成的影响。探讨了通海地震迄今３０年来通海地震震源影响区内以该震开始而以武定地震结束的地震活动过程,指出未来几年内本区的地震活动可能会呈逐渐减弱的态势。     

用前3秒P波估计地震大小的早期预警方法是否适用于短周期记录？-1999年集集地震序列的模拟实验

现有的地震早期预警系统大多采用宽频带记录或强震记录, 然而很多地震台站仍然使用短周期地震仪. 用短周期地震记录估计大地震震级时会出现饱和的现象早已众所周知. 但需要研究的问题是tau;c和Pd方法估计地震震级时出现饱和的震级到底是多少.为研究使用短周期记录进行地震早期预警的可能性,本文使用1999年集集地震序列的强震数据（包括主震和31次余震）进行模拟实验,所选地震序列的震级在4级到7.6级范围内. 用强震记录与短周期地震仪响应函数的卷积模拟短周期记录,利用其前3秒波形计算参数tau;c和Pd,并与用原始的强地面运动记录计算得到的结果进行比较. 结果表明, 在一定程度上,短周期地震记录仍可用作地震的早期阈值预警,并且Pd方法直到6.5级才出现饱和,好于tau;c方法.      

长短时记忆神经网络在中期地震预报中的探索——以川滇地区为例

利用机器学习方法对地震活动大数据进行挖掘,识别出一些过去认识不到的异常,提高地震预测的准确性,是一个非常具有挑战性的科学问题.本文基于川滇部分地区（24°N—32°N,98°E—106°E）地震目录,采用滑动的时空窗口,选取16个反映地震时空强度分布特征的地震预测因子,建立了长短时记忆（LSTM）神经网络,对研究区域9个子区块未来一年的最大地震震级进行预测.通过设置训练集：测试集=8：2和训练集：测试集=7：3两个不同的训练测试模型,对过往发生的地震进行了回溯性预报.结果表明：训练集：测试集=7：3模型能够利用1970年1月至2004年9月的地震目录进行学习,成功回溯性预报2008年汶川地震;训练集：测试集=8：2模型利用1970年1月至2009年5月资料进行训练,回溯性预报2010—2019年间6级以上地震的R评分为0.407,回溯性7级地震预报时准确率高达92.31%.本文还探讨性给出预测意见：2022年2月前研究区西部、中部、东部、西南部存在发生5.1~5.3级地震的潜在危险性.

     

Faulting processes of the 1956 San Miguel,Baja California,earthquake sequence

Body waveform modeling is used to determine the source processes of three large earthquakes (magnitude 6.8, 6.4, 6.3) occurring between February 9 and 15, 1956 along the San Miguel fault in northern Baja California, Mexico. Results of the modeling suggest that the mainshock on February 9 was responsible for the 20 km of surface faulting observed during the sequence. Although previous researchers have suggested a complex rupture history for the mainshock, uncertainty estimates of source-time function shape indicate single or double source models fit the observed waveforms equally well. The February 15 aftershock, however, appears to have consisted of two events. Locations and focal mechanisms obtained for the three events suggest that the rupture process may have been controlled by cross faults to the main trace of the San Miguel fault. The good correlation between source parameter information and the surficial geology/geometry of the San Miguel fault zone demonstrates the usefulness of waveform modeling studies in unravelling the complexities of historic multi-event earthquake sequences.     

自维持断层蠕滑过程和余震发生率的衰减特征—以汶川MW7.9地震序列为例

基于Dieterich地震活动性理论,本文推导出计算余震发生率和余震累积次数的一般表达式,其中主震后发震断层内部的剪切应力随时间的演化过程遵从Jeffreys-Lomnitz蠕变模型,且与修正Omori定律直接相关。修正Omori定律中的p值与震后断层的短时应力加卸载过程正相关。采用Rubin和Ampuero 给出的震后断层自维持蠕滑模型本文得出计算余震发生率的近似表达式,并对2008年汶川地震序列进行拟合。结果表明,p值的大小直接对应了速率-状态摩擦定律中摩擦参量b/a,而修正Omori定律中的c值则与速率-状态摩擦定律中的临界滑移D_c相关。对于汶川余震序列而言,拟合结果显示b/a约为1.13,D_c约为2—3 cm。Rubin-Ampuero震后自维持蠕滑描述了震后孕震层内部短暂的速率变化特征,是孕震断层演化过程不可缺少的环节。      

1992兰德斯地震震源处应力量值的研究

给出了根据地震前后应力轴偏转、地震应力降和地震前后相对主应力大小,计算震源处应力量值的方法.并将该方法运用于兰德斯地震的霍姆斯特德谷断层段,获得了该子断层10 km深度处震前最大、中间和最小主应力的量值分别为271,266 MPa和259 MPa;震前断层面上的正应力和剪切应力分别为265MPa和6.2 MPa;震后断...