第12章哈萨克斯坦境内地震危险性评定的科学基础和方法

12．1地震危险性评定的概念性理论基础 科学问题的解决意味着认知研究对象实际资料合理方法学的利用。因为，实际地质介质状态决定于有一定关系的不同规模构造单元的总体，并利用系统方法对它与地震关系进行研究。系统（主要对象）分成亚系统（高级对象）应由系统（主要对象）内部性质所决定。物质成分（间隙）、物体结构（构造）和作用动作（运动、演变、自然界所有过程和效应的普遍因果关系——决定论原理）是决定自然对象（宇宙）物质统一性的基本性质。     

地震过程理论基础

1.1概述地震预报属于预报事件发生地点、强度和时间问题,实际上也是现代地球动力学问题。如果熟知了认识地球动力学过程物理本质的方法学,那么,预报问题是可以解决的。因为,处在一定关系和相互作用的不同规模构造不均匀性(单元的)的总体,决定着实际地质介质的状态。我们必须系统地研究其与地震活动的关系,首先,认清总体本质并识别能代表主体对象的(不是各部分的混合体而是系统的)普遍特性,此外,把系统(主体对象)分成亚系统(高级对象)必须由系统(主体对象)内部特性来决定。因此,物质成分(物质)、物体结构(构造)、运转(运动、演化、所有过程的…     

面波的质点运动轨迹在小爆破识别与判据研究中的应用

本项工作主要研究宽频带数字地震记录中小当量爆破(即矿山爆破)与小震级地震事件的识别问题。以前我们利用北京遥测地震台网的短周期模拟记录资料和DAPS(台网中心数字化)系统(郑秀芬等,2000;王凤霞,2000)产出的资料作过一些研究(郑秀芬等,2006),取得了一定的进展。在此基础上,利用宽频带数字地震记录资料,进行了小当量爆破与小震级地震事件在近场源短周期面波质点运动轨迹方面的识别研究,并给出了一定的判据。     

基于地震电离层现象研究结果的分析与总结

地震电离层现象作为地震事件在电离层中的物理表象,随着观测资料的积累不断地被发现和报道。大量研究结果表明,地震电离层现象复杂多样,难以捕捉和确认。本文针对主要的地震电离层现象进行简要介绍,并依据研究参量、地震事件的震级、异常出现的时间、异常的空间方位以及异常的正负等要素,对以往的地震电离层现象进行分类总结,尝试从现有研究结果中挖掘地震电离层异常出现在震前的天数与震级的关系、异常空间分布方位及频次、正负异常的震中距与震级的关系,探索地震电离层异常现象在时间上的变化特征和空间上的分布特征。     

2011年日本东北地区近海大地震板块边界滑动带的地质构造和物质组成

俯冲带大地震的机理受到板块边界断层的摩擦性质、地质构造和物质组成的影响。通过利用综合海洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program,IODP)343和343T勘探结果,我们观测到2011年日本东北地区近海地震和海啸的较浅断层的地质构造和物质组成。随钻测井和岩心采样观测结果表明,在该钻探点,单个的主要板块边界断层与日本东北地区近海地震破裂的大型滑动相吻合,且与附近几乎所有累积的板内运动相一致。深海粘土有限厚度(小于5m)的局部形变被认为是浅层地震断层的特征,表明深海粘土可能在区域尺度上控制着海啸地震。     

关于地震丛集特征、成因及临界状态的讨论

给出了研究地震临界丛集现象的最新方法,即时间变异诊断方法。讨论了不同类型的地震丛集活动特征和成因,结合中国大陆及邻区M≥ 8. 0大震序列和华北地区自1966年以来M≥6. 0地震序列,研究了丛集状态的自相似性及临界时间分支现象。对发震系统的内部时间给出了定义,并研究了地震丛集的非线性时间结构特征。研究认为: ① 事件的发生意味着系统现存的能量一次跳跃式的释放和状态的一次转换。只有当系统以某种足够随机方式动作时,系统状态才会转换,事件才会发生;② 涨落是系统状态的探测器,在临界状态时系统出现很大的涨落,时间变异系数W= 1。临界丛集是由系统内在随机性决定的,事件发生时间是随机地出现的,未来可能出现不止一次的W= 1的临界点;③ 相继发生的事件(M≥ M₀) 可以反映系统的演化过程和特征,丛集是系统演化过程中的有序性和无序性的综合反映;④ 事件丛集和丛集的事件具有自相似性和分形结构,也具有耗散系统的自组织和映射特点;⑤ 根据时间变异系数,系统内部时间(年龄),时间间隔与所经历时间非线性关系式以及映射和迭代方法可以用来预测未来地震趋势和未来M≥ M₀ 地震发生的可能时间点。     

高淳台YRY-4钻孔分量应变观测数据突变(阶跃)及异常特征分析

利用2012—2016年江苏省南京市高淳台钻孔应变观测数据出现的8次突变(阶跃)事件,通过对其突变形态特征、阶跃幅度、持续时间及异常性质进行分析,并结合地震实例探讨钻孔应变与地震前兆异常机理之间的关系。     

基于危险性分析进行损失研究的假想地震

引言对一个地区的地震损失研究而言一般考虑该地区的几个可能的地震,全概率研究(危险性研究)考虑所有可能的地震事件(在所有断层上发生的所有地震)。这些研究给出了这些地震所造成的可能损失的范     

我国宇宙线空间物理学的进展

本文介绍了宇宙线空间物理学在我国的形成和主要研究内容,包括:(1)空间探测,有火箭探测、卫星探测;地面宇宙线台站观测;宇宙线的水下测量;(2)宇宙线空间物理学研究,有宇宙线的日地传输;宇宙线强度变化与CME事件;宇宙线的源物质与加速过程;宇宙线的地球物理效应.最后提到宇宙线与人体健康,特别是流行性感冒、大的太阳质子事件与地震现象、太阳宇宙线事件与天气和气候等的统计研究.     

新的地震观与分数维

一、前言 地震是地壳破裂现象。目前对地震发生后弹性波的研究已有相当进展,但对于作为破裂现象的地震所进行的研究却进展不大。其原因是,将破裂作为非线性现象所进行的研究十分困难。不过,茂木(1962,a,b,1963,a,b)关于岩石破裂实验中所产生的微破裂微震活动性与天然地震的地震活动性相关关系的研究是地震破裂动力学研究的开端。他认为,地震与岩石破裂图象的特征是物质(地壳、岩石试样)不均匀性。茂木的研究给人以很大启     

剪切波分裂揭示的青藏高原上地壳地震各向异性基本特征

青藏高原整体隆升,构造运动与介质变形强烈,然而由于地震观测数据不足,青藏高原内部上地壳各向异性研究一直是一个空白.本研究使用西藏地区的地震台网(2009年5月—2017年5月)的观测资料,利用剪切波分裂研究青藏高原上地壳地震各向异性特征.由于青藏高原固定地震台站分布稀疏,可用于进行剪切波分裂研究的近场地震事件记录稀少,本研究采用地震事件的单台定位技术,对公开的地震目录里没有震源深度数据的地震事件进行震源位置约束,并引入微震模板匹配定位方法,对连续地震波形进行检索,识别出地震目录里遗漏的新的微震(小地震)事件波形.微震识别获得的新地震事件记录是地震目录里报告的地震事件记录的大约6倍,用于补充研究区的剪切波分裂数据分析.通过数据分析,对比快波偏振方向,证实微震识别获得的数据极大地增加了有效数据的数量,提高了结果的可靠性.研究结果表明,雅鲁藏布江缝合带与班公—怒江缝合带之间的拉萨地块东部地区,台站的快剪切波(快波)偏振方向主要受区域应力场影响,快波偏振方向主要是NS或NNE方向,表明了区域最大主压应力方向;但个别地震台站(当雄台)快波偏振方向受原地主压应力影响,其快波偏振方向既不平行于断裂走向也不平行于区域主压应力方向,揭示出地壳介质的局部变形导致的局部应力方向不同于青藏块体里的其他地区.研究区西部的改则、普兰和研究区北部的双湖,快波偏振方向显示与断裂等构造走向一致的特点.研究区东部的昌都和察隅,快波偏振方向除了与断裂走向(或构造线)一致,还与地表运动的方向相同,揭示了青藏块体东部的深部物质可能的运移方向.这个现象虽然还需更多的研究证实,但这个发现的重要启示是,地震各向异性结合地表变形可用于探讨地壳深部物质的运动.     

国际监测系统(IMS)对内华达地区地震事件的检测和定位能力分析

通过对国际数据中心(IDC)审议地震公报(REB)与美国先进的国家地震系统(ANSS)地震目录的比较,分析了国际监测系统(IMS)对美国内华达地区地震事件的检测和定位能力,以及影响监测结果的主要因素.结果表明,对内华达地区的地震事件,IMS最低可检测mb为2.1的地震事件.对M＞4.5的地震事件,IMS可以全部检测;对...     

滑动自相关方法在地电阻率观测资料分析中的应用初探

提出了地电阻率滑动自相关数据处理方法,利用随机时间序列对方法进行了数值检验,验证了方法的有效性。将滑动自相关方法应用于3个地电阻率台站实际观测资料,经分析研究得到了一些比较有意义的结果:1)甘孜台和山丹台地电阻率滑动相关系数变化与地震事件有较好的对应关系,主要表现为,在震前半年到1年时间范围内,会出现相关系数阶段性增大现象,同时,这2个台站的相关系数异常也表现出比较强的各向异性特征;2)成都台地电阻率观测虽受干扰较为严重,但相关系数异常现象与地震事件仍有比较好的对应关系,除了说明所使用方法的有效性之外,还可能与参加计算的地震事件震级比较大,震中距较小,以及发震时间比较集中有关,在该台站同样也存在异常的各向异性特征;3)通过对比不同震级特征地震的相关研究结果得出,当选择的特征地震震级较小时,不同地震的震前异常幅度会有所不同,但当震级较大时(如M_S≥5.0),其对研究结果产生的影响非常有限。此外,还对地电阻率地震异常的各向异性,以及特征地震的选取问题进行了简单论述。     

矿山地震危险性评估方法

1.引言地震活动性的经典描述基于地震发生率λ(它等于给定时间段T内震级大于等于m_(min)的地震个数)、古登堡-里克特关系式中的b值和区域最大地震震级m_(max)。古登堡-里克特关系的形式为:logn(m)=a-bm(1)式中r(m)为震级大于等于m的地震事件个数,a和b为参数。高b值表明所考虑区域内高震级地展事件个数占地震事件总数的比例较小;相反,低b值表明高震级事件占有较大的比例。因为高震级事件导致较强的地面运动,而且较强的地面运动经常与地震破坏和岩石的强度降低有关。     

地震记录中小爆破的识别与判据研究

主要研究小当量爆破(即矿山爆破)与小震级地震事件的识别与判据。我们利用北京遥测地震台网的短周期模拟记录资料作过一些研究(傅等,1997),取得了一定的进展,在此基础上,又利用北京遥测地震台网的DAPS(模拟信号台网中心数字化地震记录)系统进行了较为深入、定量的研究。主要根据两者在波形记录特征、ML与MD震级差别、频谱分析中卓越周期与拐角频率方面的不同,使得地震与爆破的识别取得了较高的概率。     

非稳态泊松模型预测西北地区地震带的应用

地震概率预测 ,即根据某个地震构造区 (地震带或震源区 )内已发生的地震 ,预测未来一定时段发生某一震级段或某一震级下限以上地震的可能次数和概率 .这一方法在地震危险性分析和地震预测等方面 ,都有广泛的研究和应用 .该方法的主要特点 ,是根据地震构造区已发生的地震事件 ,建立适宜的地震统计模型 ,而不必考虑地震事件的详细过程和活动图象 .随着对一些地震构造区地震事件现象及其发生的地球物理、力学机制和数学物理模式的不断研究 ,相继发展了一些概率预测模型 ,以描述不同的地震事件过程 .目前研究和应用较多的主要有稳态和非稳态泊松…     

南天山西段及交汇区介质品质因子Q值特征研究

利用2009~2013年间新疆数字地震台网中12个地震台所记录的34个地震事件的数字地震波形资料,以南天山西段及交汇区作为研究区,采用3段几何衰减模型及Atkinson联合反演方法对地震波形资料进行非弹性衰减研究,得出介质品质因子Q(f)与频率的关系:Q(f)=337f0.577。为验证不同时段的地震事件对Q(f)计算结果是否有影响,将上述研究中2009年发生的前24个事件保持不变,对后10个事件做3次更换研究,分别得到介质品质因子Q(f)与频率的关系:Q(f)=329f0.565;Q(f)=324f0.520;Q(f)=363f0.526。结果表明不同时段内的地震事件对Q(f)值的影响不大,采用Atkinson联合反演方法计算介质品质因子Q(f)较为稳定、可靠。     

地震勘探沙漠地区风成环境系统建模

地震勘探是开采油气资源的主要方法.在实际地震勘探中,伴随着各种随机噪声的干扰,其中,除人为噪声和工业噪声之外,风成环境噪声是其主要成分.因此,对风成环境系统的研究具有重要的科学意义和应用价值.本文以沙漠地区为例,将所在勘探地区的地形、地表和地质等条件以及勘探位置与检波器的耦合程度作为影响因子,构成风成环境系统,随机风序列视为该系统输入,初至前噪声(即背景噪声)视为该系统输出,经验证系统具有混沌性质,利用杜芬(duffing)方程对风成环境系统进行建模分析,并验证了模型的可行性,证明沙漠地区环境噪声主要是由风引起的,对现有环境噪声认识进行了补充,为以后分析噪声性质及提高消噪和去噪技术能力提供参考依据.     

基于汶川主震及余震的一种新型地震预警震级估计参数τ_(log)研究

我国四川地区在2008年发生了一次面波震级达8.0级的强烈大地震,诱发了多处灾难性滑坡灾害并造成了重大人员伤亡.作为防震减灾最为行之有效的方法之一,地震预警系统亟待在四川地区建立起来.在地震预警系统中,对地震震级的快速估算是最为重要且困难的工作之一.目前世界上提出较早、应用较为广泛的快速震级估计的参数主要有:最大卓越周期(τ_p~(max))、特征周期(τ_c)和最大位移幅值(P_d).本文介绍了一种新型的震级估计参数对数周期(τ_(log))并利用2008年汶川主震及其余震P波和S波初期部分的信息,研究了该参数与震级的相关性,并与前人研究同为周期/频率相关算法的τ_p~(max)和τ_c参数进行对比,然后进一步研究时间窗口长度对震级估计误差的影响并进行了评价.结果表明:对于主震事件(M 8.0),短时窗的τ_(log)参数无法避免震级低估(震级饱和)现象,当时间窗口到达第5s时,震级饱和现象能有效地被克服;对于中等震级地震事件(M 5.0~6.5),能够较好地反映地震规模大小,震级估算误差能较好地满足地震预警系统精度要求;在小震级事件(M5.0)中,τ_(log)方法的震级估计误差更小,相比起τ_c方法显得更为优越,在地震预警系统的实际应用中,能够有效地降低对于小震事件的误(漏)报率.     

区域矿震与地震的定量识别方法及其应用

选取Morlet小波作为基函数，提出了一种定量识别矿震和地震的时频能量衰减因子(α)的方法，研究了辽宁省抚顺和北镇台记录的矿震和地震的α值变化特征及其随震级的变化特点，得到了不同类型波的α值对震级的依赖关系。研究结果表明：(1)一般情况下，同等震级水平的矿震与地震的α值具有明显差异，其变化范围相互不存在重叠现象；(2)随震级增高，α值呈现下降特点且矿震α值随震级增高而下降的速率比地震大；(3)根据事件震级并结合α值与震级的统计关系，我们可以对已发生的事件类型作出正确判断；(4)区域矿震和地震破裂机制的差异是使α值具有明显差异的主要原因；(5)同一地区的矿震或地震的α值具有稳定的变化规律，不同地区的α值变化规律有差异性。这对天然地震事件的快速定位和识别及基于固定台站研究强震前地震的α值的异常变化具有启发意义。