中国大陆地震低活动异常及其在中期预测中的效能研究

在对中国大陆地震活动的分析研究中发现, 在某些大地震发生前的一、 两年中, 中国大陆往往出现地震活动显著平静的低活动异常。 本文应用最近100 a(1918—2017年)间5级以上地震资料, 分析地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动的关系。 从M≥5.0地震的年频度、 年度最大地震震级、 6级以上地震的平静等方面建立了地震低活动异常的判据指标, 并从概率增益指数β、 预测效能比α、 地震预测R值评分等方面对地震低活动异常与未来大震关系作了多参数检验。 初步研究结果显示, 地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动有一定的关系, 主要表现为其与8级左右(M≥7.8)巨大地震具有一定的相关性, 但其关联度较低, 概率增益指数β与预测效能比α为3左右, R值评分为0.2左右。 对于M＜7.5的地震, 地震低活动异常未显示, 其概率增益β, R值评分接近于0, 似呈现为近于随机关系。 M7.5是开始显示地震低活动异常与其有一定相关性的转折点。     

华北地区强震活动特点研究

华北地区是我国的政治、 经济和文化中心, 也是我国地震多发地区之一。 华北地区历史地震资料记载时间较早且较为连续, 是研究我国强震活动的理想试验场。 选取第三、 第四活动期M≥6.0地震目录作为基础资料研究华北地区强震活动特点。 首先探讨华北地区强震活动与活动地块、 边界带的关系, 然后从时间和空间上分析华北地区强震活动的轮回性阶段及其期幕活动特点, 最后计算未来5年华北地区发生下一次M≥6.0地震的累积概率和条件概率。 研究结果表明: ① 华北地区M≥6.0地震活动主要集中在活动地块的边界带, M≥7.0地震则全部发生在活动地块的边界带上, 同时华北地区地震应变释放速率与边界带的构造活动速率呈线性相关; ② 第四活动期各活跃幕的能量释放均低于第三活动期, 因此华北地区未来仍可能发生M≥6.0地震; ③ 第三、 第四活动期的主体活动区存在显著差异, 且第四活动期的强震活动较第三活动期向东迁移; ④ 在2020年年初发生第四活动期闭幕M≥6.0地震的累积概率为80%左右, 而在2022年年底前发生M≥6.0地震的条件概率为50%。 本研究可为华北地区地震大形势分析和中长期地震危险性预测提供重要参考。     

汶川地震前地震活动特征的普遍性及其机理探讨

汶川地震前地震活动较为显著的异常是：1970—2008年汶川地震前,从云南北部至甘青川交界形成规模巨大的5.5级以上地震活动增强区（或称环形分布）;1970—1999年围绕龙门山断裂带形成5级以上地震背景空区,汶川地震发生在增强区内的背景地震空区里;2001—2007年形成M_L4.0以上地震孕震空区,震前1年孕震空区内部及其两端相继发生多次M_L 4.0~5.0地震,空区打破.上述地震活动增强区、背景空区和孕震空区是大地震前普遍出现的现象.为对比分析,本文系统研究了2001年以来我国大陆及邻区4次M_S≥7.8级地震和全球10次M_W≥8.0级地震前类似地震活动异常,并给出统计特征.结果显示：地震增强区规模为850~2700 km,持续时间13—38年,增强区长轴对数与主震震级呈正相关关系.增强区与余震区规模之比为2.3~7.7,其对数与主震震级呈负相关.背景空区长轴300~1100 km,持续时间10—32年,其长轴对数与主震震级呈正相关关系.孕震空区长轴为370~780 km,持续时间1—7年,孕震空区长轴对数与主震震级呈正相关关系.对于板内地震,构成增强区的最低震级为5.0级或5.5级,构成背景空区和孕震空区的最低震级分别为5.0级和4.0级.而对于板间地震,构成增强区和背景空区的最低震级为6.0级或6.5级,构成孕震空区的最低震级为5.0级或5.5级.基于坚固体地震孕育模型,认为地震活动增强区的环形分布是由于震源区的破裂强度高于周围介质造成的,地震孕育过程中体应变的范围和强度存在逐渐增大和变小的过程,这是地震活动增强区出现三阶段特征的原因.从包体弹性理论可以推导出增强区尺度的对数与主震震级、增强区与震源体比值的对数与主震震级存在线性关系.     

龙门山断裂带地震活动的月尺度频度分布特征

利用Kolmogorov-Smirnov分布检验法, 对龙门山断裂带地震活动的月尺度频度分布进行了检验。 结果表明, 1970年以来M_L≥3.0地震活动半年频度符合正态分布, 而2000年以来M_L≥2.0级地震活动月频度符合泊松分布。 对半年频度和月频度分布随时间的变化做了进一步分析, 发现在1999年9月、 11月四川绵竹2次M_S5.0地震前和汶川M_S8.0地震前, 龙门山断裂带M_L≥3.0地震活动半年频度分布均表现出明显的异常变化, 在汶川地震前M_L≥2.0地震活动月频度分布出现异常变化。     

2020年5月6日新疆乌恰5.0级和5月9日柯坪5.2级地震总结

2020年5月6日、5月9日,新疆地区南天山西段先后发生乌恰5.0级和柯坪5.2级地震,系统总结2次地震发生前出现的地震活动和地球物理观测异常,其中：①地震活动：震前存在调制地震集中、地震窗、5级以上地震成组等中短期异常;②地球物理观测：2次地震震中附近震前出现形变、电磁和流体观测异常,其中形变异常3项、电磁异常4项、流体异常1项,主要分布在柯坪5.2级地震震中附近。通过对2次地震序列进行跟踪,发现：乌恰5.0级地震余震较少,震后60天内共记录M_L 3.0以上余震4次,最大震级为M_L 4.5;柯坪5.2级地震后余震较丰富,震后60天内共记录M_L 3.0以上余震10次,最大震级为M_L 4.7,计算得到序列h值为1.6,b值为0.73。综合分析认为,2020年5月新疆地区2次5级以上地震前存在的地震活动异常较少,但区域地震活动水平较强,主要存在具有中短期指示意义的地球物理观测异常。     

基于图像信息方法的日本东北MW9.0地震回溯性预测研究

以日本局部地区(32.0°~46.0°N, 136.0°~148.0°E)为研究区域, 应用图像信息方法, 选用8 a滑动预测窗长, 1°×1°网格为主要计算参数, 系统计算了研究区域内2000年以来的“地震热点”(显著异常地区)并获得了区域内7级以上大震特别是2011年日本东北M_W9.0地震的热点演化图像。 结果表明: ① 包含M_W9.0地震的预测时间窗内, 其震中的邻近网格持续有热点出现, 并且其中有4个连续滑动的窗口中该地震震中所在网格亦存在热点。 ② 在回溯时间段内发生的21个M≥7.0地震中, 除2004年9月5日发生于日本近畿南岸近海的M7.1地震前无地震热点外, 绝大多数在震前皆有热点出现。 ③ 与其他M≥7.0地震相比, M_W9.0地震前热点图像分布范围更广, 稳定性更好, 持续时间更长。     

滇西南地震活动特征分析

对滇西南1970年以来所有M≥4.6级地震前的空间活动图像进行研究,用地震频度作为参数描述地震前区域的地震活动增强与平静现象,用空区、条带描述地震的孕震过程,得到以下认识:①地震频度增加是滇西南地区5级以上地震前的共性特征;②滇西南地区M≥4.6级地震前出现空区的比例随着地震震级的增加而有所增加,4.6~4.9级地震前只有60%的地震出现空区,5.0~5.9级地震前有90.9%的地震出现空区,而6.0级以上地震前全部出现空区;③空区平均持续时间也随着震级的加大而增加,空区平均持续时间为13.58个月,最短为3个月,最长为37个月;④主震位置(27/33)多发生在空区边缘(含长轴端12次、短轴端8次)。震前出现条带的规律则不明显。     

东北地区M≥5.0地震前中等地震集中活动的震兆研究

定义了描述东北地区中等地震活动增强的3个参量E、T和R,并对东北地区11次M≥5.0地震进行了统计分析.结果显示,东北地区地震活动具有明显的区域性特点:辽宁地区和嫩江断裂以西地区M≥5.0地震前均存在4级地震集中活动的现象,且预期的5级以上地震大部分发生在最近1次4级地震后的半年内;嫩江断裂以东地区5级地震前没有中等地震集中活动的特征.ETR方法在中等地震活跃后判定未来5级地震的震中时具有一定的指示意义.     

华东地区地震空区预报效能评估

对华东地区1970年以来的地震空区进行了预报效能评估。 结果表明: M_L≥3.0地震空区的报准率为0.45, 虚报率为0.55, 漏报率为0.57, R值为0.26; M_L≥3.5地震空区的报准率为0.31, 虚报率为0.69, 漏报率为0.75, R值为0.08; M_L≥4.0地震空区无对应的M_S5.5以上地震。 M_L≥3.0地震空区的R值高于具有97.5%置信水平的R₀值, 具有一定的预报能力, M_L≥3.5和M_L≥4.0地震空区不具有预报能力。 主震一般发生在空区内部边缘, 震前空区一般不会被打破; 空区的持续时间、 空区尺度、 震级下限与主震震级无明显线性关系; 空区主要分布在江苏、 山东及附近海域。     

2020年西藏改则3次5级以上地震总结

系统总结2020年2月—3月西藏改则3次5级以上地震发生前出现的地震活动性和地球物理观测异常,结果如下：①地震活动性：震前存在地震发生率异常;②地球物理观测：3次地震震中500 km范围内无观测台站分布,地球物理场观测能力较弱;③综合方法：识别出W_q值异常。3次改则地震均位于可可西里至唐古拉地区,其中2月21日5.0级地震位于羌塘地块北缘,而3月10日5.0级和3月12日5.1级地震位于羌塘地块南缘,且3月的2次地震相距约5 km,构成震群型序列。对3次5级以上地震序列的跟踪发现,2月21日改则5.0级地震序列主要分布在向阳湖—布若错断裂南侧发育的一条NNE走向的小断裂上,余震较少,震后40天内共发生8次M_L 2.0以上地震,主震震源机制为张性破裂;3月10日5.0级和3月12日5.1级地震震源机制均为走滑型,余震序列丰富,主要分布在多条构造的延伸区域,计算得到序列h值为0.58,b值为0.88。综合分析认为,改则3次5级以上地震前地震活动异常较少,主要为具有中期意义的异常,综合方法的异常识别主要为后续强震的地点判定提供依据。     

中国大陆第5地震轮回青藏块体强震活动特征

1977年以来（中国大陆第5地震轮回）青藏块体发生11次7级以上地震,分析7级以上地震及地震前5级以上地震活动特征,结果表明,7级以上主震发生前,震中区5级以上地震活动一般存在20年以上的平静异常,地震活动特征差异与主震震源机制解及构造位置密切相关。     

2019年6月17日四川长宁6.0级地震序列活动特征

2019年6月17日, 四川长宁发生6.0级地震。在地震发生后四个月内, 震源区地震活动呈现出频度高、 强度大、 衰减慢的特点。在此次震群的发展演化过程中, 跟踪研究其余震序列活动特征, 包括描述序列发展过程中大小地震比例关系及应力变化的 b值, 对于监视和分析地震危险性具有重要意义。本文在对地震序列进行精确重定位的基础上, 利用长宁地震前后研究区的地震目录, 计算了当地b值时空分布。b值空间分布表明, 在长宁M6.0地震前震源附近b值明显低于周围; 长宁M6.0地震后, 序列b值从东南向西北开始回升, 之后分布较为平均。b值时间过程表明, 在地震后, b值在短时间内降低到极低的水平, 然后开始回升; 这期间b值出现多次震荡, 强余震多发生在b值下降过程中。截至8月31日, 震源区的地震活动仍然非常活跃。     

华南内陆5级以上地震前小震活动增强分析

对1970年以来华南内陆8次5级以上地震前小震活动增强开展分析,总结提取震前的小震活动增强的共性特征,并给出了震前小震增强跟踪策略。1970年以来华南内陆8次5级以上地震前均出现较显著小震活动增强现象,小震活动增强可作为华南内陆震情跟踪的一项重要预测指标;震前小震活动以增强—平静—发震为主,1970—2010年和2011—2021年5级以上地震前分别出现ML≥3.0和ML≥2.5地震集中增强,且至少发生一次ML≥4.0地震;东南沿海地震带西段5级以上地震的优势发震时段是增强结束后6.5个月内,东南沿海地震带东段和右江地震带为19～33个月内;目标地震一般发生在地震集中增强/活跃区及周边地区;今后应加强华南内陆ML≥2.5地震集中增强/活跃及其时空演化现象的跟踪研判。     

云南年度危险区预测能力的统计分析

通过对云南省地震局1989—2006年度地震趋势研究报告中年度预测水平、 危险区圈定和实际发生地震情况等统计分析, 结果显示云南地区每年发生2.8组M≥5地震, 3年发生2组M≥6地震, 发震的自然概率较高, 1989年以来年度地震活动水平预测为M≥6的对应率较高, 达到了56%。 危险区的预测不能用异常数量的多少来判定, 对于M≥6地震, 应用4级地震频度增长显著的区域和高水位异常区域等指标能更好的预测危险区。 5级地震在云南地区有的时候异常出现最多就是2～3个月就发震, 年度很难用异常判断级地震的危险区, 但5级地震也存在10年左右的主体活动地区迁移现象, 利用主体活动地区的特征可以提高5级地震发生区域的预测能力。 年度应重点跟踪M≥6地震, 由于云南地区6级以上地震发生前中小地震活动增长和前兆异常出现后, 对应地震的时间从几个月到3年不等, 但半年尺度前兆异常数量增加显著, 因此在看到地震活动增强后动态跟踪前兆的变化, 采用长、 中、 短、 临渐进式的预报方式, 仍然是目前提高地震预报效能最有效的途径。     

中国大陆M73/4地震活动的特点及趋势分析

利用发生在中国大陆地区M≥7 3/4浅源地震资料，得出1900年以来M≥7 3/4地震活动具有成组性和区域性的特点，认为2001年11月14日昆仑山8．1级地震的发生，标志着中国大陆地区M≥7 3/4地震第5个活动组的开始。未来1－6年在以8．1级地震为中心，半径500m－1000km内是发生M≥7 3/4地震的主要场的。通过对M≥7 3/4地震发生后3年7级地震活动研究，中国大陆未来3年内仍具有发生7级地震的可能。     

中原地区ML4.0以上地震的平静异常与虚报率分析

选取中原地区（30°-38°N,109°-118°E）1970年1月至2018年10月M_L ≥ 4.0地震,分析4级地震平静异常与异常结束后发生的M_S ≥ 4.5地震的相关性,判定4.0级地震平静异常指标为90天,统计平静异常结束后1.5年内M_S ≥ 4.5地震的发生概率,发现异常映震率为61.8%,计算得到地震预报效能评分R值=0.547,说明4级地震异常平静预测效能明显。分析认为,利用4.0级地震平静90天预测中原地区M_S ≥ 4.5地震具有一定指示意义,结合该区地震平静时段进行分析,可明显减少地震虚报率。     

中原地区ML 3.0地震高频异常与ML 4.5以上地震时空特征分析

选取中原地区1970—2020年发生的983次M_L≥3.0地震,按季度、半年和全年统计地震频次,回溯检验各时段M_L≥3.0地震高频次异常与周边地区M_L 4.5地震的对应关系,得到以下结果：按照季度、半年和全年统计,3级地震高频次异常定量指标分别为5次、9次和18次,高频异常后1年内发生M_L≥4.5地震的概率分别为0.65、0.63和0.64,且R值计算结果表明,使用该方法预测地震具有一定可信度。将研究区以不同形式划分多种小区,进行3级地震高频次与M_L≥4.5地震震中空间相关性研究,发现在19次震例中,18次震例均可预估M_L≥4.5地震的发震区域,认为预测范围可由42平方度减小到21平方度,在少震弱震地区地震预测预报日常工作中,具有一定实用价值。     

威远MS 5.4地震序列活动特征与成因分析

通过对威远M_S 5.4地震背景与活动特征研究,表明自贡地震监测中心加强流动监测提高了威远M_S 5.4地震序列地震参数的精度和地震信息报送的准确性。威远M_S 5.4地震前经历了区域地震平静至活跃、再发震的过程,威远M_S 5.4地震为一般主—余型地震,其ρ、b值异常可能反映了其后将发生资中M_S 5.2地震。威远M_S 5.4地震序列及其附近的华蓥山断裂地震带和马边地震带震后时间扫描地震学参数均正常,威远M_S 5.4地震区近期再次发生更大地震的可能性较小;并认为威远M_S 5.4发震断裂为荣县—威远基底断裂,华蓥山断裂带及其附近荣县—威远—资中地区2018年开始的4—6级地震活跃与川西地区东昆仑断裂带2017年8月8日九寨沟M_S 7.0地震的发生存在呼应关系。     

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。     

四川汶川8．0级地震及未来地震趋势分析

本文介绍了四川省汶川县8.0级地震前给出的趋势异常,即中国大陆M≥7.7级地震活动成组性和苏门答腊—中蒙交界地区M≥7.7级地震震中南北往返迁移等。文中根据中国大陆M≥7.7级地震活动成组性特点,指出2008年5月12日汶川8.0级地震的发生可能标志着自2001年至今形成的M≥7.7级地震活动组结束。但是,中国大陆未来3年有发生7级地震的可能。鉴于特定区内的地震活动特点,文中指出2006年7月4日河北文安5.1级地震可能是华北地区未来发生大震的震兆。