2022年1月2日宁蒗MS 5.5地震序列b值时间演化特征分析

<正>1研究背景b值为震级—频度统计关系中地震大小与频度分布的斜率,最早由Gutenberg和Richter (1944)提出,后有学者通过岩石模拟实验发现介质的不均匀性和应力状态是导致b值变化的主要因素,该发现为b值在地震预测研究中的应用建立了物理基础。b值用于地震预测研究始于20世纪70年代,研究者发现强震前震中附近b值多存在明显的时空变化特征,低值异常尤为普遍,因此认为b值时空扫描结果可应用于强震预测。前人研究主要聚焦于中强地震前b值的时空变化特征,而对于地震序列强余震前的b值变化研究甚少。而2022年1月2日云南宁蒗M_S 5.5地震序列b值在强余震前变化显著,可见序列强余震前b值变化特征也值得深入研究。     

2022年泸定M6.8地震前地震活动参数变化研究

2022年9月5日四川泸定发生M6.8地震,为研究泸定地震孕震区的应力变化,选取b值、小震调制比和丛集率这3个参数,对泸定地震前的区域地震活动状态进行计算研究。结果显示:泸定及周边区域几次强震发生前,区域地震活动均存在持续时间较长的低b值时段,且在低b值状态下震前短期内出现小震高丛集、高调制比的现象;鲜水河断裂带的地震活动状态分析显示,此次泸定地震前该断裂带存在持续时间近10个月的低b值状态,且短期内出现丛集率升高、调制比高值现象。通过对比分析,认为泸定地震是鲜水河断裂带构造运动的结果。综合分析认为,结合应力场背景和构造条件研究地震活动b值、固体潮调制比和丛集率的时空变化有助于理解大地震的孕育演化过程。     

一种强震概率预测方法

介绍了利用Logistic回归进行地震危险性概率预测方法，对以新西兰地区相同时间段内地震活动性b值和等地震个数所覆盖空间区域的半径r为例，讨论了地震活动性参数的变化和强震发生的概率关系。研究表明,该地区强震发生的概率总体上与强震发生前一年半时间窗内的地震活动性资料计算的b值呈正相关关系，与r值呈负相关关系。该方法可以推广应用于研究其他异常分布和强震的概率统计关系。     

强震前大范围地震活动性参数的时空扫描

在大地震发生之前, 伴随着应力的集中加强及其在震源附近区域引起的非弹性变形, 区域地震活动性可能呈现某些异常特征.本文选择一些有明显物理意义并得到岩石破裂实验支持的地震活动性参数, 例如有震面积数 A、平均释放能量E、地震累加频度 N 和大小地震比例系数 b 值等, 采用扫描方法在大范围内搜索, 识别孕育强震的危险地区, 并对假想孕震区进一步做时间扫描计算, 寻找并判断大震前由中期异常过渡到中短期异常的阶段, 在对华北、西南及东北若干强震资料扫描计算的基础上, 着重剖析唐山地震前华北地区区域地震活动异常变化的一些特征.讨论了上述地震活动性参数在强震中期预报中的不同效能, 认为这种时空扫描方法, 特别是 b 值扫描应用于强震的中期预报是有一定意义的.      

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...     

四川汶川和青海玉树地震前鲜水河断裂带地下流体异常现象分析

龙门山断裂带上2008年四川汶川8.0级地震和玉树-甘孜断裂带上2010年青海玉树7.1级地震前,地处鲜水河断裂带的四川甘孜地震台的温泉、姑咱地震台的海子泉、道孚甲宗乡53温泉、康定二道桥温泉地下流体测项有明显的前兆异常.其异常特征表现为破年变规律,存在短临异常,也有1-2年的中期异常.     

从地震地裂缝及地貌特征分析鲜水河断裂带的现今应力状态

根据笔者近年来在鲜水河断裂带考察所取得到的一些实际资料,从该区几次强震所造成的地震地裂缝特征,并以道孚松林口为界,鲜水河断裂带北西、南东两段的地貌特征,初步分析了该断裂带所处的构造应力状态。一、鲜水河断裂带及其地貌表现 (1)鲜水河断裂带的展布鲜水河断裂带北西起自甘孜东谷附近,向南东经炉霍、道孚、乾宁至康定以南,呈北西向直线状断续延伸,长达300余公里(图1)由     

云南地区强震前地震活动的短临异常特征

利用川滇地区具有完整仪测的地震目录 ,重点对云南地区及可能发生大震的地震带(区),计算地震学相对独立、且具有明确物理意义的参数: b值、频度、应变能、断层面总面积、C值、D值与Mf 值等;提出了统计地震活动性参数的异常项目月变化率R值的方法,以2倍方差异常标准线定为异常判定线来揭示云南地区强震孕育的短临特征.结果发现,云南地区6.7级地震前和各个地震带(区)中强震、强震前1～3个月内,出现地震活动性参数异常项目月变化率R值的异常增强-降低或异常增强、降低独立出现的现象;并通过历史强震震例检验和从区域、构造的特性对R值结果作了初步探讨,为云南地区强震的短临预测预报提供一种地震学的综合方法.     

鲜水河断裂带位移协调比异常与四川地震活动

依据断层活动位移协调比的概念,对鲜水河断裂带上流动跨断层形变观测场地资料进行精细化处理,计算2008年汶川MS 8.0地震后各场地的协调比序列,并计算同期发生在四川域内的3次、南北地震带北部甘肃南部的1次6级以上强震的协调比异常,发现临震前均在鲜水河断裂带上捕捉到显著或普遍的协调比异常.可见,几次强震的发生与鲜水河断裂...     

强震前水氡异常台站时空分布非均匀性变化特征

研究了华北地区６级左右强震前水氡观测值异常的时空非均匀分布变化特征。结果表明,在强震前水氡观测异常台站的空间分布非均匀性发生显变化,Ｃｖ值明显的和蔼同过程。这说明,强震前短临地震前兆异常空间分布的非均匀性增强,变得更加不均匀,这可能邮地壳应力场的增强过程。     

南北地震带中南段典型强震震前跨断层形变特征分析

基于南北地震带中南段18个不同震级的典型震例震前跨断层形变观测异常特征, 结合《中国震例》已有研究结果, 定性分析了各地震震前跨断层形变观测异常的类型和时、 空变化特征。 结果表明, 对于8.0级以下地震, 震前2~3年异常数量明显增多、 震前1~1年半左右异常达到峰值、 震前部分场地异常恢复的特征对区域强震预测在时间上具有一定的中期或短期前兆意义; 震前跨断层场地异常震中距和异常类型对强震震级具有一定的预测意义; 无论是跨断层异常类型、 空间分布, 还是异常的时间进程特征均与区域强震发生地点没有显著的统计关系。 汶川M_S8.0地震前出现趋势异常多、 中短期异常较少、 外围异常多和中心异常少的特征; 异常最早出现在7~8年前, 震前3年左右明显增加, 震前部分异常恢复; 异常以趋势异常和速度变化为主, 没有破年变异常。     

4·20芦山7.0级地震预测思路及过程回顾

2013年"4.20"芦山7.0级地震前,四川跨断层形变资料在紧邻发震断裂的鲜水河、安宁河、则木河断裂带上出现了偏离正常背景的长、中、短期异常,长期异常以断层张性活动为主,中短期以趋势转折为主,短期则以鲜水河中北段压性活动为主,且据此做出了较准确的短期预测。文中将对该次地震的预测思路及过程进行回顾,展示长、中、短期预测依据及过程,为未来强震的短期预测总结经验。分析结果认为:1)跨断层短水准、短基线的突变加速异常对强震发生的时间有着较好的短期预测意义;2)综合利用跨断层前兆异常出现的时序特征、流动重力高梯度带及差异性变化进行分析,提取其异常交会部位,对强震的发生地点有着较好的预测效果;3)跨断层形变异常持续时间的统计对于强震发生的震级有一定的指示意义;从断层活动特性来看,"4.20"芦山地震前,巴颜喀拉块体向SE的运动速率可能大于川滇块体东边界,导致龙门山北段、鲜水河中北段、则木河断裂带断层挤压推拉活动加剧,龙门山南段、安宁河北段"闭锁",各个断层活动方式产生明显差异,但又相互牵制、相互调整,并在运动形式上相互转换,从而使高原与盆地过渡地带的脆性岩层产生破裂,发生强震。     

芦山MS7.0级地震前的形变空区特征研究

上世纪70年代以来,国内外基本形成了以监测震中附近断层预滑动进行地震预测的研究思路,但近些年来,一些大地震前近震源区域的形变变化却引起了巨大的争议.本文应用芦山地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了震前不同阶段地形变变化的特点,讨论了震中附近区域异常时空演化过程.分析结果表明,沿鲜水河断裂带一些跨断层基线、安宁河及则木河断裂带个别场地的跨断层水准基线出现的显著异常变化,这些异常出现在远离芦山地震震中的区域上;在近震源区域,在龙门山断裂带南段的一些断层水准变化量极小,在鲜水河、龙门山和安宁河3条主要断裂围成的三叉口地区,倾斜、应变、重力及断层水准和蠕变观测临震前未有显著的异常变化,该区是形变变化或形变异常分布的“空区”.本文也与汶川地震前形变异常分布进行了对比,认为震前形变“空区”现象可能是强震前的一种共性特征.     

云南地区强震前时空强分维特征

本文以标度变换法、相关函数法、最小二乘法分别计算时间分维D_t、空间分维D_s、强度分维D_m(b值),系统清理了云南地区1976年以来6级以上强震前时空强分维的变化特征,表明强震前的降维现象是普遍存在的,但各次强震前的异常三要素又表现出复杂的多样性。结果还表明,强震前小震活动在时间分布上的明显不均匀性主要表现在强震孕育地区,而在空间分布上的明显不均匀性却主要表现在强震孕育的外围地区。     

用地震活动多参数扫描法探测汶川地震孕育的临界信息

采用时间扫描方法,通过能量释放率、b值、空间相关距离和广义维等多种统计参数的协同分析,研究了汶川8.0级大地震及其多次强余震之前区域地震活动性随时间的变化特征,发现大震前的地震活动表现出能量释放率增大,b值的大幅度减小,空间相关距离的下降和广义维的下降-回升等异常特征.对后续余震活动的分析,也可分辨出地震活动的临界异常特征.结果表明,多种统计参数的综合协同分析能够反映地震活动的特点,发现孕震系统激变前的临界行为.     

川滇地区强震活动分布特征及其与地壳块体构造背景关系的研究

研究了川滇地区强震活动分布特征及其与地质构造背景，重点是与川滇、川青地壳块体的关系，认为: ①川滇强震主要集中分布在川滇和川青两个地壳块体. 其外侧的中强震活动也明显受这两块体向南东方向滑移侧压的影响；②川滇和川青块体的强震主要分布在边界断裂带上. 块体内部的活断层上也有一些强震或中强震发生. 规模较大的也许是划分次一级块体的边界；③也确有个别强震与活断层关系不明显，表现出地震与地质构造关系的复杂性；④这两块体各边界带的地震活动性，包括盛衰交替性有一定程度的相关性，但也各有特点. 川滇块体东带7级以上地震比西带的多，且最大地震强度达8级，而西带的中强震频度高于东带. 东带的b值低于西带. 无论是地质证据，还是近年GPS观测资料都表明，东带左旋走滑速率都大于西带右旋走滑速率. 川青块体的西边界鲜水河带的地震活动性总的来说高于东边界松潘、龙门山带，且震级越高，差异越大. 前者的b值低于后者. 说明块体各带介质的不均匀性或应力状态是有所不同的；⑤ 川滇和川青块体的边界断裂带在地壳深部速度结构上都有异常变化. 多数边界断裂带切割了莫霍面，尤以倾滑为主的龙门山断裂带切割得最明显. 典型的走滑型鲜水河断裂带虽无切割莫霍面的明显迹象，但确在不同深度上都是明显的低速异常带.      

川滇地区强震孕育过程中的中等地震动态演化特征

引用有关地震活动的频度面积S值方法^[1],对川滇地区1970年以来6．7级以上强震前后的中等地震活动进行研究,发现强震的S值在震前和震后的异常变化特征既有共性又有个性。共性主要表现为：在震前S值异常为高值或低值异常,震后下降或上升;对特定区域研究发现,滇西南地区强震的孕震区中等地震活动的S值震前异常主要为高值,而滇西地区强震孕震区中等地震活动的S值震前异常主要表现为低值。表明对川滇地区强震孕震区中等地震活动的频度面积S值方法的动态追踪,利用其变化规律可以为强震的预测预报提供一定的判定指标。     

基于时-空ETAS模型给出的川滇地区背景地震活动和强震潜在危险区

利用基于时-空传染型余震序列（Epidemic Type Aftershock Sequence, 简称ETAS）模型的随机除丛法,重新审视了2008年5月12日汶川M_S8.0地震前可能存在的长期地震活动异常,研究了川滇地区背景地震活动特征,并评估了当前的强震危险状态.对川滇地区1970年以来的M_L3.0以上的背景地震和丛集地震活动的研究结果表明,该地区地震丛集特征明显、时空分布很不均匀、地震序列常有前震事件.直接将概率值作为地震计数的权重,对地震丛集率空间分布图像分析表明,汶川M_S8.0地震前,龙门山断裂带中南段存在着长期、大范围的地震丛集率低值区,震前该段处于应力闭锁状态.对川滇地区地震丛集率低值区内背景地震与全部地震的累积次数、b值和新定义的Δb等统计参量的分析表明,龙日坝与龙门山断裂带具有地震活动的关联性,川滇地区当前的强震潜在危险区可能是巧家地区和汶川M_S8.0地震破裂尚未穿越的龙门山断裂带南段.此外,还发现b值倾向于反映局部应力场变化,而Δb能较为敏感地给出更大范围应力场的相对变化.     

基于灰色关联度的鲜水河断裂活动特性与大震关系研究

利用跨断层流动形变资料,基于灰色关联度分析方法,提炼反映鲜水河断裂构造变形特征方式、量值水平及其动态演化过程、分段差异性的走滑、张压、垂向活动参量新综合指标,研究其与断裂附近强震孕育—发生、与周围大尺度区域大震孕育或同震、调整影响的可能关系.结果表明:(1)鲜水河断裂左旋走滑占主要优势;(2)小金6.3级、雅江6级地震前活动参量累积变化曲线出现过加速或转折等异常变化;(3)可能观测到昆仑山口西8.1级震后调整影响、汶川8.0级震前应力场强化或扰动影响、玉树7.1级震后短期内左旋加速影响.     

2011年炉霍M_S5.3地震前后地震活动及前兆异常分析

利用四川地震台站监测资料,分析了2011年4月10日炉霍MS5.3地震前后鲜水河断裂带地震活动特征和前兆异常情况,讨论了炉霍MS5.3地震后鲜水河断裂带未来地震趋势。结果表明,2011年4月10日炉霍MS5.3地震发生在1976年2月6日炉霍7.6级地震破裂区,震后余震活动微弱;震前鲜水河断裂带及其附近的流体和形变等出现了一些短期前兆异常;鲜水河断裂带中南段存在发生个别强震的长期背景,但是4月10日发生的炉霍MS5.3地震难以简单地作为鲜水河断裂带强震短期紧迫性和危险程度的直接证据。