西部及邻区两次强震序列的震级特征及其力学解释

2001年11月14日中国西部青藏高原发生昆仑山口西8．1级强震，2003年9月27日新疆北部的中俄蒙交界再次发生7．9级强震，这两次特大地震时隔不到2年，引起了地震学界的广泛关注和深入研究。本文结合前人的地震震源破裂过程研究结果，利用物理学中的科里奥利力效应对这两次地震序列表现出的不同震级特征进行了一种可能的力学解释。     

地震序列的特征震级研究

在研究各类地震序列震级一频度客观分布的基础上,我们对45个地震序列的特征震级M0的普遍特征及差别作了进一步研究。结果,为地震预报探讨了一种可能的方法一用特怔震级M0≥2．0（或平均震级M≥2．1）作为地震预报的一个前兆性指标。同时还发现,当序列中主要事件超过7级以后,M0和M均限定在很小的震级域内变化。     

地震序列震级结构的特征研究

通过对严格选取的我国大陆1965年以来的108个地震序列震级结构特征的研究,分析了大多数地震序列震级结构不符合古登堡-李克特(G-R)关系的原因,提出了分段拟合地震序列震级结构的方法,并着重研究了分段拟合震级结构在大震级段的特征值．其中特征震级百分比 f 和大震级段斜率b2的特征意义最为显著,它们对于不同类型的地震序列是有差别的．结果表明,有52.8%的地震序列震级结构的N-M图象在不到80%最大震级处开始不符合G-R关系,而且只有18.5%的地震序列震级结构在大震级段N-M关系呈下降趋势．当b2＜0或0b2＜3.0而 f 又较小时,地震序列除主震外强震发生得较少;当b23.0时,地震序列往往伴有多次强震发生;当0b2＜3.0而 f 又较大时,地震序列除主震外,比主震小一些的中等地震发生得较多．      

地震序列的震级容量维

利用分维的概念和方法,对地震序列的震级不均匀结构进行了初步的分析和研究。计算了一些典型地震序列的震级容量维D_o,并对部分序列进行了时空扫描。结果表明整个序列的D_o值可做为判断地震序列类型的一项指标。     

华北地区十一次中强震前的震级熵异常

统计物理学中,熵是表征系统微观分布的混乱程度,是系统无序度的量度,熵高则系统无序度高,比较均匀,熵低则系统有序度高,不均匀性强。地震的孕震过程就是从无序到有序的演化过程。震级熵在孕育过程中的不同阶段其变化特征不同,利用地震前震级熵的变化特征来提取孕震信息,从而可以估计未来发生地震的可能时段。本文利用最大熵原理,推导了连续型随机变量震级熵的表达式,计算了华北地区十一次中强震前后M_L≥2.0级地震的震级熵,计算结果表明,在地震前10个月到34个月前,震级熵开始出现低值异常,随后震级熵回升,在回升途中发震,因此震级熵的低值异常是地震前的一个重要特征。     

实际地震序列和模拟地震序列的震级—频度关系

通过对实际观测的地震序列和由复杂地震系统模型产生的的模拟地震序列的分析，认为在整个震级段上粗略地看基本上符合古登堡－李希特经验关系式。仔细分析不同的震级段，ｂ值是差异的，这与孕震体的内在特性有关。这一认识对理论地震孕育的复杂性，认识地震孕育中共性与特性的关系是有启发性的。     

震级变异系数与地震序列类型、 性质的统计物理特征和早期判定方法的研究

根据G-R公式和非线性动力学观点, 在分析不同类型地震序列震级分布细结构基础上, 提出用震级变异系数δ_m、 b值和震级熵H(m)、 马尔柯夫链理论值h和信息量维数D₁等统计量, 来综合描述和界定不同类型、 性质的地震序列; 同时对截止震级问题、 b值、 平均震级m、 h和D₁等统计物理含义进行了探讨。 认为δ_m、 b值和H(m)及其与理论指数分布的震级熵H(∞)的差值ΔH(m)相结合将有助于区分前震序列、 前兆性震群和各种不同类型(主-余震型、 震群型、 孤立型)地震序列, 并且可以对这些类型进行早期判断。     

实际地震序列和模拟地震序列的震级－频度关系

通过对实际观测的地震序列和由复杂地震系统模型产生的的模拟地震序列的分析，认为在整个震级段上粗略地看基本上符合古登堡－李希特经验关系式。仔细分析不同的震级段，ｂ值是有差异的，这与孕震体的内在恃性有关。这一认识对理解地震孕育的复杂性，认识地震孕育中共性与特性的关系是有启发性的。     

不同地震序列类型的早期特征

本文研究了不同地地震列类型的早期特征。得到了利用地震序列第一天特征来判别地震类型的两个指标：地震频度Ｎ和震级级差△Ｍ。研究结果表明，这两项指标简单明了，使用方便，且具有较好的判别效果，对地震现场工作具有一定的意义。     

震级序列的GMDH建模

本文利用一种构造高阶自回归模型的自组织方法（GMDH方法）进行震级序列的建模,所得到的几个建模结果表明,GMDH方法为非线性地震时间序列的建模提供了一个有效的具有潜力的工具.     

1990年4月17日新疆乌恰6.4级地震序列特征

1990年4月17日乌恰6.4级地震序列有以下特征:(1)主震型序列;(2)强余震前小地震震中向强余震的震中附近迁移;(3)余震频度衰减快;(4)余震在主震和最大余震之间活动;(5)较大余震存在“密集-平静-发震”的规律;(6)存在晚期较强余震。     

震级序列的GMDH建模

本文利用一种构造高阶自回归模型的自组织方法（GMDH方法）进行震级序列的建模,所得到的几个建模结果表明,GMDH方法为非线性地震时间序列的建模提供了一个有效的具有潜力的工具.     

1902年与1906年两次新疆强震震级

根据古堡－里克特＜＜全球地震活动性＞＞一书未公开发表的手稿记录的１９０２年新疆喀什地震与１９０６年玛纳斯地震震级资料，严格地按照古登保震级计算公式和程序，对这两次地震震级进行了复算，并指出现今所公开发表的强震目录中其震级间差异的原因。认为：１９０２年８月２２日新疆喀什地震震级取ＭＳ＝８ １／４，１９０６年１２月２３日玛纳斯地震震级取ＭＳ＝７．９较为合适。     

乌什地震系列和地震序列的特征

1987年1月24日,乌什东北发生了M_S=6.4级地震。这次地震打破了乌什地区自1971年3月两次6级地震后长达十六年之久的平静,同时,也终止了南天山地震带(不包括喀什、乌恰区)近十年的平静期,从而进入一个新的地震活动高潮。本文目的在于把强震组成系列,分析其活动特征;判断系列的分支——地震序列的规律性;进而估计出乌什地区未来地震活动危险性。     

单台测定中强震震级偏差的修正方法

选取淮北地震台（简称淮北台）测定中强震面波震级编目MS4.5及以上震例为样本,以中国地震台网中心（简称CENC）的震级参数为标准震级,新定义＂二维震级修正法＂对淮北台震级进行修正,分析结论显示＂二维震级修正＂效果显著,且易于操作,对提高单台速报和编目震级的准确性具有现实意义。     

用b值截距法预报中强震震级的方法研究

本文利用G—R公式(lgN=a-bM),用最小二乘法和累积频度作图法,内检云南地区从1965—1990年以来所有M_s≥5.0地震震前一年或二年的G—R曲线,分别求出云南三个大区的拟合值a、b、M、η值,得出三个大区不同的特征及其共性。通过76个震例的研究,我们认为,运用b值曲线在横轴上的截距值预报震源区未来中强震的震级及分析G—R曲线的线性好坏来判断震情是一种有效的方法。     

大华北震级序列的建模与预测

以生物有机体演化的基本思想构造数学模型,对大华北地区1900年以来的每年最大震级序列建模,给出了1983—1992年的逐年追踪预报结果。     

1993年1月27日普洱6.3级地震震前地震活动及余震序列特征

总结了１９９３年１月２７日普洱６．３级地震前的地震活动特征和余震序列特征。发再震前一年，震中区及其所在的思茅、普洱地震带地震活动平衡，而与其相邻的耿马、澜沧震带地震活动增强，表现出与该地区往中强震之前不同的地震活动特点。余震序列各项参数则表现主余震型的典型特征。     

武定6.5级地震序列震源机制

由地震Ｐ波初动符号资料，求解得到１９９５年１０月２４日武定６．５级地震序主震及２１外强余震的震源机制解。主震的两个节面走向分别为北西西向，倾向ＮＮＥ，倾角７０°；另一个节面走向为北北东，倾向Ｗ，倾角７７°；等效释放应力场主压力力方位为３２４°，仰角２４°。表明与区域应力场基本一致的主要震震源应力场及发震断裂控制着整个序列的地震活动。