吴忠—灵武地区地震活动性与强震危险性分析

通过吴忠—灵武地区现有的地震活动性资料,并结合该区域过去的几次中强震震例和已有的研究结果,本文梳理与总结了中强震前该区域地震活动乃至中国大陆大震活动的时空特征,而且基于最小完整性震级分析了1970—2019年该区域中小地震的地震活动性特点。综合认为,吴忠—灵武地区中强震的广义前震和中小地震的活动性具有较为鲜明的特征,中强震发生前1—2年内该区域及邻区形成M_L2.0以上地震集中区或其西北方向的阿左旗腰坝区域大都出现M_L3.0以上信号震,而且一年前其主震的广义前震的确比较发育,存在一定程度的地震增强;地震序列统计分析表明,该区域的多重共轭构造可能是其主要原因,其多震型、双震型和震群型占有相对较高的比例。另外,从大形势角度来看,过去大部分5级以上中强震发生的主导因素很可能由华北地块主导的强震活跃幕引起,该区域的强震危险性不仅仅和局部特殊构造特征、区域前震活动变化有关,更重要的是,华北—东北亚地块大震活动对其也起到了较大的影响作用,相比而言,青藏高原、龙门山断裂带及祁连山构造带等区域的大震活动对吴忠—灵武地区中强地震触发影响不显著,而且吴忠—灵武地区的中强地震活动和华北—东北亚地块的大震活动可能存在一定的构造响应。      

2021年5月21日漾濞4次MS≥5.0地震前后b值变化

2021年5月21日21时21分至22时31分,云南大理州漾濞县接连发生4次M_S≥5.0地震,分别为M_S5.6,M_S6.4,M_S5.0和M_S5.2地震。选取2015年1月1日至2021年6月4日漾濞地震震源区及其附近区域记录的地震资料,利用极大似然法计算研究区b值,通过分析漾濞地震前后不同时段的b值空间分布特征,得到以下主要认识：(1)漾濞震群发生后,震源区b值出现快速下降,可能预示着局部地壳介质强度接近临界状态;(2)漾濞4次M_S≥5.0地震均沿剖面低b值异常区的边缘分布;(3)漾濞地震发生后,震源区b值明显回升,预示着地壳应力得到释放,短期强震危险性降低;(4)漾濞地震西北40 km和70 km处存在低b值异常区,未来存在发生中强地震的风险。     

2003～2004年吴忠、灵武地区地震活动性分析

2003年12月至2004年8月,宁夏吴忠、灵武地区出现了一次地震活动增强过程,与已有震例震前的地震活动增强过程非常相似,因此导致了一次地震短临预测,但此次地震预测后来证实为虚报。从经验预报的角度来看此次地震短临预测的依据是充分的。但利用地震活动加速模型进行分析的结果表明,此次地震活动过程能量释放随时间的加速程度不够,不足以导致一次Ms5．0以上地震的发生。因此认为,现阶段地震预报应结合物理预测方法来进行,以克服经验预报的局限性。     

山东地区b值的统计分析

利用山东省内及其邻近海域(34°～39°N,114°～125°E),1996年1月至2009年5月的地震资料,通过最小二乘法及极大似然法对山东地区近年来的b值进行了求解及分析,给出了本区b值的计算结果,讨论了两种方法得到结果的差异,并对近年来6值时序变化的一些特点及其所反映的问题进行了讨论.     

吴忠—灵武地区震源机制一致性参数时空特征及预报效能分析

通过计算2003—2021年吴忠—灵武地区M_L≥2.0地震的震源机制解,利用震源机制解结果和叠加应力场反演方法计算了吴忠一灵武地区的应力张量方差,得到应力张量方差的空间和时序分布特征,分析吴忠—灵武地区4次M_S≥4.0地震和该地区震源机制一致性参数的关系,提取了该地区震源机制一致性参数预测指标,并讨论了其预报效能。结果表明,2003—2021年吴忠—灵武地区的应力张量方差空间值范围主要介于0.13～0.22之间,以38.1°N为分界线,呈现南低北高的分区特征,4次M_S≥4.0地震均发生在应力张量方差高低值的过渡区域附近,应力张量方差的时序图存在两处显著的“异常”变化,其变化特征为应力张量时序方差持续低于0.1且维持1年左右,并呈现显著的“V”型变化,该两处“V”型变化之后各自对应了2012年永宁M_S4.6和2021年灵武Ms4.0地震,即震前其应力张量时序方差均经历了“下降—转折—回升—发震”的变化,回升到发震的时间间隔约为1年左右。该地区的预报效能分析结果认为,可以将震源机制一致性参数作为吴忠—灵...     

川南马边地区强震危险性分析

根据最近34a的区域台网地震资料,利用地震活动性参数b值的空间分布,结合历史强震与现今地震活动背景,分析了川南马边地区主要断裂带的现今活动习性,并初步判别出了潜在的强震危险区域。研究结果表明:1)马边地区的b值空间分布存在明显的空间差异,反映了该区域不同断裂带与断裂段应力积累水平的差异;2)马边-盐津断裂带上存在3个尺度不等的异常低b值区,它们可能是该断裂带上的相对高应力区(或凹凸体),其中位于马边北、沐川西部利店镇附近的凹凸体与位于该断裂带南端盐津附近的凹凸体可能是马边地区未来发生大地震的危险场所,而位于绥江南的小尺度凹凸体有可能是潜在强震的发生地点;3)存在于龙泉山断裂带西南段的凹凸体将是未来发生中强地震的场所;4)金口河-美姑断裂上位于汉源县皇木镇与峨眉山市龙池镇之间的凹凸体存在发生中强地震的可能性     

吴忠—灵武地区MS≥5.0地震前波速比变化特征分析

利用1980年1月-2008年12月宁夏地震台网记录的中小地震事件直达波到时数据,采用单台多震和达法,对吴忠-灵武地区该时段内M_S ≥ 5.0地震发生前波速比变化进行回溯性分析,并对该区未来短期内震情趋势进行研判,所得结果表明：①吴忠-灵武地区M_S ≥ 5.0地震前波速比存在正常→降低→上升(恢复)→发震的异常变化过程;②研究区台站出现波速比异常,其空间分布对发震位置具有一定指示意义,即发震位置可能位于波速比下降台站或存在异常台站所连线的多边形边缘或内部;③据近期扫描结果,海原地震台波速比异常较显著,需密切关注宁夏南部及邻区地球物理观测资料的变化。     

2019年6月17日长宁MS6.0地震前后b值时空变化分析

选取2014年1月至2019年8月宜宾地区(28.0°N~28.5°N, 104.6°E~105.1°E)记录的地震资料, 利用最大似然法估算b值, 得到了宜宾地区b值的时空变化特征。结果显示: ① 2019年长宁M_S6.0地震前5个月, b值出现加速下降变化, 震后快速回升。这一现象很可能反映了地震孕育中的应力积累集中到地震发生后的应力释放过程。② 长宁地震前震中区及附近地区一直存在低b值异常(≤0.85), 震前5个月, 震中附近出现了b值下降, 尤其是长宁地震西偏北方向出现了b值显著下降, 后续珙县发生的3次M_S5地震正位于该异常区及边缘。③ b值空间低值异常可用于判定未来中强地震发生的危险区域, 而b值的下降可用于判定强余震的可能发生地点。④ 分析地震危险性时, 更应关注低b值背景下的b值下降, 即高应力集中区域的地震危险性增强。     

b值统计中的影响因素及危险性分析中b值的选取a

b值是从实际地震资料的统计中得到的.它与实际资料的完整性、可靠性、统计样本量的大小、取样的时空范围、样本的起始震级和取样间隔等因素都有关系. 本文使用累积频度-震级关系,lgN=a-bM,以起始震级为4 3/4和5;震级间隔为1/4,1/2和1级对不同尺度的时空范围进行统计,从中寻找各因素对b值统计结果的影响,为如何合理统计b值取得了一些实验依据. 此外,本文还就历史地震资料和现代仪器记录资料的统一使用问题,lgN-M线性关系两端掉头对b值统计的影响问题也作了探讨,从而提出在地震危险性分析中b值选取的原则及合理选取b值的方法.最后讨论了b值统计中的误差范围及其对危险性分析所产生的影响.      

滇西南地区龙陵—澜沧断裂带地震危险性评价

龙陵—澜沧新生地震断裂带位于地震活动强烈的滇西南地区, 该地区历史上曾发生多次M_S≥7.0大地震, 已知的历史地震破裂几乎覆盖了整条断裂带． 本文首先对滇西南地区主要断裂的最新构造活动特征进行分析; 然后通过该区域地震活动b值图像的空间扫描计算, 圈定出高应力集中区, 并结合历史地震和现今小震的分布情况以及晚第四纪以来断裂的活动强度、 古地震最晚离逝时间等定量参数, 综合分析龙陵—澜沧断裂带的未来大震危险性; 最后基于地震空区理论, 识别该断裂带存在的地震空区． 研究结果表明, 龙陵—澜沧断裂带内的龙陵、 永德、 沧源、 澜沧及孟连断裂中东段在未来10年内均存在发生中强以上地震的危险性, 应引起关注．      

b值的时空分布特征与地震危险性的关联分析

震级-频度关系lgN = a-bM是统计地震学研究中最基础的规律之一.b值是地震活动水平的重要参数,也是判定地震危险性区的重要指标,它可以为地震危险性方面的研究提供依据,目前被广泛应用于地震预测和地震危险性研究中.本文总结了 b值研究中的关键问题,通过全面的分析和研究将b值随时间变化的特征归纳为以下4类:(1)在大震发...     

2016年新疆呼图壁6.2级地震前b值异常特征研究

利用2009年以来中国地震台网中心地震编目资料,以2016年新疆呼图壁6.2级地震作为研究对象,采用最大似然法进行b值空间扫描计算,获取震前震中及其邻区地震b值的空间图像。研究结果显示,2016年呼图壁6.2级地震发生在震前显著低b值区域,该异常特征可能反映了地震孕育的应力积累过程,印证了b值的物理意义。     

鹤岗及周边地区b值计算和地震危险性分析

设计用最小二乘法确定最小震级,得到b值的最优估值,进而对鹤岗地区的地震形势进行分析。结果显示:该算法可有效准确的估算b值。分析鹤岗地区b值得到该区域5级地震的复发周期为8年左右,下次发生5级地震的时间约在2021年。     

云南地区地震序列的P值和b值变化特征

从云南地区 1965年有台网记录以来的地震序列中选取 27个序列,根据大森-宇津地震频度衰减公式得到其中 23个余震序列的 P 值; 根据古登堡 -里克特地震频度与相应震级之间公式得到其中 24个余震序列的 b 值; 并给出 P 值和 b值的空间分布。 P 值的空间分布存在较明显区域性,而 b值的分布较复杂。     

古登堡-里希特定律中的b值统计样本量研究

b值是研究地震活动的重要指标,其广泛应用于地震危险性分析和地震预测研究之中,与实际资料的完整性、样本量的大小、计算方法等因素有着重要的关系。常见的b值计算方法有最小二乘法和最大似然法,样本量的大小对这2种方法影响很大。本文利用蒙特卡罗模拟地震目录和汾渭地震带实际目录作为样本,从中抽取不同大小的样本量进行计算,研究不同样本量下这2种方法计算得到的b值与设定值或真实值之间的差别。结果表明,最小二乘法需要的最低样本量为1000,最大似然法为200;当样本量达不到要求时,计算出的b值是不可靠的;由于对样本量的要求不同,前者适用于计算区域的整体b值,而后者在研究某区域b值在时间轴上的变化方面更有优势。本研究为确定2种b值计算方法对样本量的最低要求提供了参考依据。     

基于广义极值分布的巴颜喀拉块体中部地震危险性分析

本文对广义极值分布模型的构建机理进行了深入详细的阐述,给出了逻辑意义更加合理的的重现期和重现水平定义,以及相关的地震危险性评价指标。在此基础上,应用构建模型对巴颜喀拉块体中部的地震危险性做了客观的评价,得出巴颜喀拉块体中部每年的平均最大发震为M_s5.1,每20年发生M_s6.0以上强震可能性超过97%,M_s7.5左右的超强震约100年一遇,块体内部孕育地震的能量积累迅速。     

川滇地区强震活动前b值的时空分布特征

由于地震活动性参数b值能够反映地壳环境应力的大小,因此基于b值的地震活动性图像研究成为地震预测研究和实践最直观明了的方法之一。川滇地区地震活动频繁,是检验各种地震预测方法的理想实验场。为了研究川滇地区b值分布与强震活动的关系,利用过去40多年的小震资料分析了该区域1981年以来19次M6.5地震与b值的时空分布关系。结果表明:虽然川滇地区b值空间分布特征与强震活动之间关系并不显著,不到50%的强震发生在b值小于区域平均值的地区,但是震前b值的时间分布呈现系统地下降,58%的震源区的b值在强震前出现显著下降趋势。结合其他的地震、地质资料,较短时间内的地震活动性资料可以为特定地区的地震潜在危险性的判定提供一定的启示。     

小滇西地区M≥5地震前b值时空变化特征

同时使用完整地震目录和去余震目录,采用最大似然法对小滇西地区进行b值时空扫描,研究该地区M≥5.0地震前b值的时空变化特征。结果显示:2种地震目录b值时间曲线的整体变化趋势无明显的差异,去余震目录的空间扫描结果低值异常更加突出;小滇西地区M≥5.0地震前,b值随时间变化趋势呈现出多样化的特征,但是75%的地震发生之前,该地区处于低b值状态;该地区M≥5.0地震均发生在低b值区域或者高低b值过渡地区。另外,在不同空间尺度的b值时间曲线中,均发现了较长时间的低b值现象,尽管起始时间不同,但是结束时间相同,分析认为该现象可能是2014年盈江M6.1地震的前兆异常。因此,小滇西地区低b值是本区M≥5.0地震的一个异常指标,可以根据空间扫描的低b值地区确定未来可能的震源位置,但是b值无法单独作为一个临震指标,需要与其他地震活动性参数联合使用;b值时间曲线上的长期低值,可能是较大地震的前兆异常。     

震级-频度关系中b值的极大似然法估计及其影响因素分析

b值在地震活动性研究和地震危险性分析中起着十分重要的作用,通常拟合b值的方法有最小二乘法(Least Squares Method)和极大似然法(Maximum Likelihood Estimation)。最小二乘法简单易行,得到了广泛的应用。然而很多研究表明该方法存在一定的局限性,极大似然法在特定条件下可以作为最小二乘法的一种可行的替代或补充方法。前人对极大似然法的研究非常繁杂,提出了各种各样的方程式,每个方程式的隐含假设和求解方式各不相同。文中对主要方程式进行了简要的回顾,并按照是否考虑震级的归档效应、是否设定有限最大震级、是否对不同震级档数据取不同的观察时段和是否具有解析解这4个方面,对这些方程式进行了分类和总结。进而对震级的归档效应、震级的测量误差、样本量、震级跨度、最小完整震级和前余震共6个可能影响极大似然法估计b值的因素进行了分析和总结。最后对正确使用这些方程式提出了合理的建议。文中的分析和总结有助于更准确地理解和使用不同的极大似然法估计b值的方程式,以供相关研究者参考。