基于时间相依地震活动性模型的地震时间序列模拟

模拟地震时间序列在地震危险性分析和地震灾害预测等领域中具有重要作用,地震活动性模型是模拟地震序列的重要理论基础.本文以时间相依地震活动性模型为理论模型,系统梳理了现有时间相依地震活动性模型理论与方法,研究了断层(震源)上最新地震发生时间已知、未知以及地震历史开放间隔已知三种情况下地震发生概率的计算方法,分析了地震复发间隔的变异系数对时间相依地震发生概率的影响.研究了基于布朗模型的特征地震准周期发生的物理原理,建立了时间相依地震时间序列的模拟方法.研究结果表明,在地震离逝时间较长的情况下,基于时间相依地震活动性模型计算的地震发生概率要显著大于泊松模型;在地震历史开放时间已知情况下,计算的地震发生概率要高于地震离逝时间未知的情况.地震复发间隔的变异系数越小,模拟的地震时间序列越呈现周期性.本文研究结果可提高长期地震概率预测水平,模拟的具有时间相依特征的地震时间序列可用于地震预测、概率地震危险性分析以及地震灾害预测等领域.     

时间相依的地震危险性概率分析

阐述了基于泊松模型以及时间相依的特征地震模型的地震危险性概率分析的基本原理与方法 .以祁连山中东段为例 ,对 2种不同模型的地震危险性概率分析结果做了对比研究 ,指出时间相依的地震危险性概率分析在理论上可能更为合理 ,并且可以应用于强震的短临预测研究 .     

使用新模型的巴颜喀拉块体东部的概率地震危险性分析

巴颜喀拉块体及周边近年强震活动频繁,对块体东部及周边地区进行新的概率地震危险性分析意义重大.本文对巴颜喀拉块体东部重新进行了概率地震危险性分析.使用的新模型和数据主要包括新的大地震发震构造的断层震源模型和时间相依的地震活动性模型.本文的研究表明,与使用潜在震源区模型相比,使用断层震源模型在近断层处的地震危险性较高.使用时间相依的地震活动性模型时,接近大地震复发期望时间的断层的地震危险性较高.巴颜喀拉块体东部2016-2065年地震危险性较高的地区包括磨西断裂、安宁河断裂、哈南-青山湾-稻畦子断裂等.2066-2115年地震危险性较高的地区包括鲜水河断裂炉霍段、折多塘段、安宁河断裂等.如果使用旧的时间独立的概率地震危险性分析模型,未来50年的地震危险性被低估的地区包括磨西断裂、安宁河断裂、哈南-青山湾-稻畦子断裂、德钦-中甸-大具断裂、东昆仑断裂等.未来50年的地震危险性被高估的地区有龙门山断裂、岷山断裂、虎牙断裂、鲜水河断裂炉霍段等.磨西断裂是使用新模型计算的未来50年巴颜喀拉块体东部地震危险性最高的地区.     

地震巨灾模型中的随机地震事件集模拟

地震巨灾保险是降低地震灾害风险的有效手段之一,而地震危险性分析是地震巨灾模型的主要分析模块之一。传统的概率地震危险性分析主要是基于潜在震源模型、地震活动性模型和地震动衰减模型等并采用概率方法得到场点的地震危险性值,该危险性表示的是未来所有地震对场点的综合影响。然而,在使用地震巨灾模型进行地震风险分析时需要用到单个地震事件对场点的影响,这就需要根据潜在震源区生成一系列单个地震事件,并计算每个事件对场点的影响。本研究采用蒙特卡洛方法,基于第五代中国地震动参数区划图中所采用的地震活动性模型(潜在震源区及其地震活动性参数),模拟符合我国地震活动时间、空间和强度分布特征的地震事件集。模拟时遵从的基本理论为:地震发生在时间上符合泊松分布,震级分布可用古登堡-里克特定律来描述,空间分布特征则用潜在震源区及其地震发生率来描述。模拟得到的地震事件包含以下参数:时间(年、月、日)、地点(经度、纬度)、深度、震级、断层走向以及衰减特征等。该模拟地震事件集可满足地震巨灾模型中地震风险分析的需求,已应用于我国地震巨灾模型中。     

基于特征地震模型含时间的概率地震危险性分析方法及其应用研究

本文介绍了特征地震的对数正态分布模型、 正态分布模型和布朗过程时间模型, 提出了使用地震破裂面源模型的特征地震含时间的概率地震危险性分析理论和方法. 通过具体算例对不同的特征地震模型进行了比较, 并对特征地震危险性分析方法进行了系统探索. 研究结果表明, 特征地震含时间模型在复发周期早期的地震危险性低于不含时间模型, 而在后期其地震危险性则高于不含时间模型. 特征地震复发周期的对数正态分布模型与布朗过程时间模型计算得出的地震危险性差别不大. 在未到期望复发时间时, 正态分布模型与前两种模型计算的地震危险性差别不大; 而接近期望复发时间及之后时段, 正态分布模型计算的地震危险性则迅速增大.      

根据i—f—j模式估计山西平陆地区的长期强震潜势

山西省平陆地区位于山西地震带南端，为了分析该地区未来的长期强需求潜势，本较系统地分析当地的破坏性地震及１５００年以来的有地震地震资料，并进一步应用中国在陆特征的地震轮回模式及其复发时间概率模型估算法当前特征地震轮回的平均时间间隔，以及从１９９５年起未来百年内复发强震的概率，结果表明：未来１００年来该地区复发强震的危险性很高，未来５０年内复发强震的危险性也不能排除。     

夏垫断裂荣家堡探槽揭示的断裂活动特征及未来地震危险性概率评价

时间相依的活动断裂地震危险性概率评价以地震地质学定量研究为基础,采用随离逝时间增长的发震概率和预测震级共同描述断裂段的地震危险性,对地震预防和灾害管理具有重要的现实意义。传统概率方法中泊松分布(Poisson)模型的时间不相关性与活动断裂上大地震的活动特征不符,不能直接用于计算上次大地震离逝时间较短的活动断层的地震危险性。曾于1679年发生过三河-平谷8级大地震的夏垫断裂即是典型实例,现有的泊松模型可能高估了该断裂的潜在地震风险,应考虑该地震之后的应力积累和时间因素来评估其地震危险性。文中基于野外探槽古地震和地貌测量等调查工作,揭示该断裂晚全新世以来发生过2次古地震事件:事件E1即1679年三河-平谷大地震,距今341a;另一次古地震事件E2的年龄限定为距今(4.89±0.68) ka,平均同震位移约为(1.4±0.1) m。与前人的研究数据进行对比可发现,最近一次大地震的离逝时间约341a,预测未来的最大震级为8.0级。同时,文中采用时间相依的布朗模型(BPT)、随机特征滑动模型(SCS)和通用模型(NB)表述断层破裂源上特征型地震活动的时间相依特征,综合计算了该断裂带未来30a的强震发震概率,并与泊松模型的计算结果进行了对比。研究结果表明,该断裂未来30a的强震发震概率较低,原来所采用的时间不相关的泊松模型所计算的发震概率值相对偏保守。所得结果有助于科学评价该断裂的地震潜势,同时有助于讨论时间相依的概率方法如何更好地适用于东部地区活动断裂的地震危险性评价。     

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…     

湖南地区分布式地震活动性模型在PSHA中的应用研究

本文采用了空间光滑地震活动性模型,该模型无需潜在震源区划分,同时发展了概率地震危险性分析新方法。根据三种地震目录资料建立了三种地震活动性模型,利用高斯光滑函数获得了湖南区域内的比值分布特征,使用了两种典型的衰减模型,计算了50年内超越概率10％的地震动峰值加速度（PGA）分布。其分析结果显示PGA分布特征与中国地震动参数区划图大体一致,部分区域PGA提高,PGA达0．05g的区域显著扩大,其中包括邵阳、湘潭、吉首、怀化等重要城市,而这种PGA分布特征与该地区地震活动性特征是一致的。概率危险性曲线的结果表明常德等地区的潜在地震危险性比湖南区域内其他城市高。表明此模型用于地震危险性计算中是简便易行的,且具有较高的精度。尤其对于地质和地震构造信息缺乏的弱震区和中强震区,该方法作为替代方法并有着广泛的应用价值。     

陇南市活断层地震危险性评估

在甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究的基础上,归纳了开展地震危险性评估所需的主要活动断裂的基本活动性参数;采用震级—破裂尺度关系、震级—频度关系等方法评估了陇南市相关断裂（带）的潜在最大震级和平均复发间隔;利用时间相依的地震潜势概率模型和泊松分布模型评估了各断裂或断层小区在未来50、100、200年内发生破坏性地震的概率。同时利用b值空间图像扫描的方法给出了研究区的b值图像,分析了高应力区的地震危险性。通过对以上结果的综合分析,结果表明盖山—迭山断裂或光盖山—迭山断层小区的西端表现为高应力累积区,且发生破坏性地震的概率较高,是未来危险程度较高的断裂段。     

考虑地震构造背景的地震活动性参数光滑方法在地震危险性概率评价中的应用

本文选取华北地震区作为研究区域,尝试利用空间光滑活动模型进行地震危险性评估.首先对研究区域进行划分网格,依据地震构造和地震空间分布特征建立地震构造模型,确定构造区特征参数(b值、M0、Mu、断层方位角及M-L关系等).采用考虑了地震构造背景的椭圆光滑过程的地震活动参数模型,计算各网格点的地震发生率.并利用网格源的地震危险性概率评价方法,由不同输入地震目录通过综合加权得到该区域50年超越概率10％的加速度峰值区划结果.该方法充分体现了地震活动的空间非均一性,尤其适用于发震构造不甚清晰的中强地震可能造成的地震危险性,避免了常规潜在震源区的划分.且评价方法简单快捷,为地震区划以及重大工程地震安全性评价工作提供了新的技术方法.     

陇南市活断层地震危险性评估

在甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究的基础上,归纳了开展地震危险性评估所需的主要活动断裂的基本活动性参数;采用震级—破裂尺度关系、震级—频度关系等方法评估了陇南市相关断裂（带）的潜在最大震级和平均复发间隔;利用时间相依的地震潜势概率模型和泊松分布模型评估了各断裂或断层小区在未来50、100、200年内发生破坏性地震的概率。同时利用b值空间图像扫描的方法给出了研究区的b值图像,分析了高应力区的地震危险性。通过对以上结果的综合分析,结果表明盖山—迭山断裂或光盖山—迭山断层小区的西端表现为高应力累积区,且发生破坏性地震的概率较高,是未来危险程度较高的断裂段。     

西秦岭北缘断裂带特征地震平均复发间隔的确定和地震危险性评价

时间相依的地震危险性概率评估方法是最近10a来逐渐发展起来的，是一种将已获得的定量地质资料运用于活动断裂中—长期地震潜势概率评估的方法，从而使得在缺乏历史记载或仪器记录资料，但已获得断层平均滑动速率、同震位错、古地震年代序列等资料的活动断裂段上评估未来的发震概率成为可能。在定量计算活动断裂未来地震危险性的过程中，作为输入参数之一的特征地震平均复发间隔是一个至关重要的参数，它的确定将直接影响到概率计算的结果。对研究断裂上已获得的历史地震资料(H)、地质资料(G)和古地震资料(P)，笔采用了时间可预报(T)和准周期(Q)两种模式分别计算其平均复发间隔，比单一的只假定一种复发模式计算更具有完善性和可靠性。在叙述该方法的同时，以西秦岭北缘断裂为例，详细阐述了该断裂上特征地震平均复发间隔的确定，并在此基础上对西秦岭北缘断裂未来地震潜势作了定量评估。     

大地震重复特征与平均重复间隔的取值问题

对延怀盆地及海原断裂古地震的详细研究表明,大地震的重复行为具有多样性。特征地震是大多数断裂活动的行为特征,但特征地震存在分级性,大地震的重复时间间隔存在分阶段性,以及断裂的相互作用会影响大地震的复发序列。因此,当大地震重复行为出现时间上的分阶段性,或特征地震分级现象导致不同强度的古地震间隔时间有明显差别时,用确定性或时间相依的概率方法评价大地震的危险性,需要分阶段或分级计算不同间隔阶段的平均值     

加勒比板块多学科研究综述及其对地震预测的启示

2010年1月12日海地M_W7.0地震打破了Enriquillo断层近240余年的地震平静期, 可能意味着加勒比地区新的活跃周期的到来。 本文通过收集该地区地质构造演化、 地球物理场、 发震构造、 震源物理、 运动学特征及应力场演化等方面的研究成果, 分析由于海地地震的发生所带来的区域地震危险性等相关认识的改变。 通过对多学科资料的梳理, 分析利用多学科研究成果开展加勒比地区地震危险性分析的基本思路, 以期为未来的中国大陆区域动力学模型构建、 地震预测预报研究提供基础参考。     

山东地区中小地震概率预测实践

基于时间相依的地震复发间隔混合概率模型,开展山东地区中、短期尺度上的中小地震的概率预测实践,1年的检验结果显示,3、4级中小地震基本发生在此前给出的地震危险性高概率区。研究认为,该方法在日常地震会商中应用效果较好,并有望为破坏性地震的概率预测提供参考。     

山东地区中小地震概率预测实践

基于时间相依的地震复发间隔混合概率模型,开展山东地区中、短期尺度上的中小地震的概率预测实践,1年的检验结果显示,3、4级中小地震基本发生在此前给出的地震危险性高概率区.研究认为,该方法在日常地震会商中应用效果较好,并有望为破坏性地震的概率预测提供参考.     

重庆市主要构造地震危险性评价

以重庆市活断层探测资料为基础,通过对该工作区的地震构造、地震活动性、构造应力场与形变场的分析,综合判定出目标区未来可能发生地震的最大震级为5.5≤MS≤6.0.尝试将地震空间光滑模型应用到弱活动区城市活断层地震危险性评价中,充分利用历史强震和微震目录,分别建立了2种地震空间光滑模型,并采用泊松模型,对目标区未来百年的地震危险性(发震概率)进行了定量分析.结果表明:单条断裂发震概率值较低,未来发生5.5级以上破坏性地震的可能性较小.     

时间相依的地震危险性区划研究及应用

正地震区划工作对于地震灾害的综合防范,即土地利用规划、抗震设防和应急备灾具有重要的意义。应急备灾工作考虑未来短时间段内的地震危险性,需要时间相依的地震危险性区划工作。地震区划研究需要涉及到地震危险性分析工作。地震危险性分析方法分为确定性(Deterministic)方法和概率性(Probabilistic)方法。传统的概率地震危险性分析(Probabilistic     

新疆昆仑山地区某大型水利枢纽工程场地地震危险性概率分析

利用地震危险性概率分析方法对大（Ⅰ）型一等工程－某大型水利枢纽工程所在的场址进行地震危险性分析;该拟建工程场址所在的西昆仑地震带是新疆境内地震活动强度最高、频度最大的地震带,拟建工程坝高库大,为了进行准确的地震危险性分析研究。本研究根据区域地震活动性及地震构造研究成果,确定了地震活动性参数,按照构造类比、历史地震重演原则划分了潜在震源区;在分析了区域地震活动环境和地震构造等因素后,综合评价其对场地地震危险性的影响;根据确定的地震动衰减关系及地震带、潜在震源区的地震活动性参数,应用概率方法计算得出了场地不同概率水平的水平向基岩峰值加速度。其结果做为适合该水库的工程场地地震危险性分析结论,用于指导工程选址、设计、抗震设防。