基于数学建模的潜在地震破裂面源检测方法研究

大多数地震破裂面源检测方法都是通过简化地震震源,将地震震源表示成线源或者点源,无法有效描述地震带地震破裂面源产状和大小,不适用地震震级较大的情况下地震危险性检测。因此提出基于数学建模的潜在地震破裂面源检测方法,在地震震级较大时仍能检测出地震危险性概率。选取适宜的地震基岩水平峰值加速度衰减关系,分析地震震级、破裂长度、破裂宽度相互关系,确定地震引起的潜在地震破裂面源大小,计算给定地震动小于在场点处产生地震动的概率,将该概率同地震动加速度衰减关系结合,得到地震动年超越概率,分析地震危险性。经过实验检测发现,所提方法检测出的年超越概率与峰值加速度、最大震级有关,该概率能精准表示地震带地震破裂面源产状和大小,说明该方法检测地震危险性是合理的。     

考虑俯冲带潜在震源区的地震危险性算法研究及在中国海域的应用

本文研究了俯冲带潜在震源区离散化方法及考虑俯冲带高震级地震震源破裂面和震源深度的场点地震动计算方法,推导了俯冲带潜在震源区地震危险性计算公式,并使用中国海域及邻区地震危险性模型进行地震危险性试算.结果表明,本文建立的考虑俯冲带潜在震源区的地震危险性算法能够实现场点地震危险性计算时对俯冲带高震级地震震源破裂面和震源深度的...     

潜在震源区内部非均匀特征研究

潜在震源区是未来可能的震中集合体。我国目前采用的地震危险性分析方法中，一般采用面源模型，潜在震源区面积平均约占３×１０３—４×１０３ｋｍ２。假定地震危险性在潜在震源区内的分布是均匀的。已有的研究结果表明，较大面积的地震均匀分布模型对地震危险性的估计过低。本文利用全国地震烈度区划采用的潜在震源区划分模型和地震数据，统计了历史地震震中在潜在震源区内的空间相对分布情况，给出了潜在震源区内强震非均匀分布的定量描述方法和初步研究结果。应用本文研究结果，可以给出更科学、合理的地震危险性分析和地震区划结果。     

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。     

地震危险性分析中潜在震源区范围与震级上限的不确定性分析

目前进行的地震危险性分析计算中, 潜在震源区范围和震级上限的确定过程中存在很大的不确定性。 采用二级划分和三级划分潜在震源区的方法, 对潜在震源区范围不确定性进行了研究; 用震级上限的单边正态分布模型代替固定的震级上限模型, 分析了这种改进对地震危险性分析结果的影响及其工程意义。 结果表明, 用三级划分潜源的方法代替二级划分潜在震源方法可降低局部地区的地震危险性, 对于在潜在震源区附近选址和降低工程成本有重要意义。 震级上限的改进, 使得地震危险性降低, 这对百年使用年限的工程更具有实用性。     

新版地震区划图地震活动性模型与参数确定

地震活动性模型和地震动预测模型是概率地震危险性分析的两个核心。在新版地震区划图中,依据板内地震活动空间不均匀性分布的特点,在概率地震危险性分析方法(CPSHA)中采用了由地震统计区、背景潜在震源区和构造潜在震源区构成的三级层次性潜在震源区模型,并构建了相应的地震活动性模型。本文在论述CPSHA方法及其地震活动性模型基本概念的基础上,重点介绍了新版地震区划图地震活动性模型的三级潜在震源区模型的构成、地震活动性假定和基本特点,同时,也对新版地震区划图地震活动性模型的重要参数确定思路、方法与结果进行了介绍。本文将为更好地认识与理解我国新版地震动参数区划图提供有益的参考。     

基于潜在破裂面源模型的南北地震带南段地震区划研究

南北地震带南段大震活动频繁。已有的研究结果表明,大震近场范围场点的地震危险性与地震破裂面产状及其尺度密切相关。因此,在南北地震带南段需要考虑潜在震源三维特征进行地震危险性分析和地震区划研究。本文在充分搜集大震发震构造资料的基础上,在南北地震带南段构建了考虑震源尺度和产状的潜在震源模型,改进了地震危险性概率分析方法,进而对该地区进行地震区划研究。结果表明,考虑潜在震源三维特征的地震危险性分析结果可以有效地反映南北地震带南段发震构造的产状和尺寸特征,提高地震区划结果的合理性。     

交城断裂带北段最大潜在地震发震概率评估1

基于太原市目标区交城断裂带的定量研究,特别是对活动断裂上的古地震资料进行的系统、详细的分析与总结,建立了反映该断裂地震地质特点和运动学属性的复发模式和概率模型.引入震级-地表破裂长度、震级-震源破裂长度、震级-断层破裂面积以及震级-地震矩的经验关系进行震级估计,最后进行综合评估以确定交城断裂带北段潜在地震的最大震级.复发模式的建立兼顾了泊松和准周期两种模式,利用专家意见法组合相应的Poisson模型和BPT模型,计算活动断裂最大潜在地震的复发概率.结果表明,交城断裂带北段潜在地震最大震级为Ms7.2级,而未来50a、100a、200a发生Ms7.2级地震的概率分别为2.1％、4.0％和7.9％.     

震级—破裂长度关系与断层破裂模型

现代工程地震的进展之一是对所论地区作概率的地震危险性分析。1968年,Cornell首先对地震危险性分析作系统的研究,提出了著名的“点源模型”。70年代,洪华生(A.H-S)等提出断层破裂模型。该模型假设,断层破裂长度仅由震级决定,场地烈度由场地到断层破裂区的最短距离决定。由于断层破裂模型的广泛使用,震级-破裂长度关系的研究已成为危险性分析工作的一部分。     

融合三维断层源和二维潜在震源区的随机抽样概率地震危险性分析算法研发

文中采用蒙特卡罗随机抽样方法,研发了一套融合传统二维潜在震源区(下文简称“潜源”)和三维断层源的概率地震危险性算法。该算法不仅适用于传统的区域面源,同时还能考虑地震的破裂尺度并兼容三维断层源的概率地震危险性计算。文中研发的算法可高效实现断层源地震事件集的三维模拟,并将地震破裂尺度引入到概率地震危险性计算中,显著提高了近断层地区地震危险性计算的合理性。为了提高程序的执行效率,算法采用预先在平面潜源中充填网格点的方式随机模拟地震事件在潜源内的均匀分布。对于椭圆衰减的地震危险性计算,算法采用了预先构建不同震级、距离及不同场点与潜源长轴方向夹角下的短轴距的三维矩阵,通过查表和插值方式直接获得相应场点的短轴距,避免了循环迭代逼近短轴距计算效率低下的问题。分别利用五代图的概率地震危险性程序和文中研发的算法,计算了湖南长-株-潭(长沙-株洲-湘潭)城市群所处的中强地震活动环境的区域地震危险性以及近断层源的常德、株洲2个场点在不同概率水平下(重现期分别为50a、 475a和2 475a)的地震危险性。比较研究表明,五代图的程序低估了三维断层源附近的地震危险性,且随着概率水平的降低,低估的程度越来越高。...     

Potential rupture surface model and its application on probabilistic seismic hazard analysis

Potential sources are simplified as point sources or linear sources in current probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) methods. Focus size of large earthquakes is considerable, and fault rupture attitudes may have great influ-ence upon the seismic hazard of a site which is near the source. Under this circumstance, it is unreasonable to use the simplified potential source models in the PSHA, so a potential rupture surface model is proposed in this paper. Adopting this model, we analyze the seismic hazard near the Chelungpu fault that generated the Chi-Chi (Jiji) earthquake with magnitude 7.6 and the following conclusions are reached. 1 This model is reasonable on the base of focal mechanism, especially for sites near potential earthquakes with large magnitude; 2 The attitudes of poten-tial rupture surfaces have great influence on the results of probabilistic seismic hazard analysis and seismic zoning.     

In search of potential earthquake source regions in the Chinese mainland in the light of ambient shear stress field

ＩｎｓｅａｒｃｈｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌａｒｔｈｑｕａｋｅｓｏｕｒｃｅｒｅｇｉｏｎｓｉｎｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅｍａｉｎｌａｎｄｉｎｔｈｅｌｉｇｈｔｏｆａｍｂｉｅｎｔ　ｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄＰｅｉ－ＳｈａｎＣＨＥＮ；（陈培善）Ｔｏｎｇ－ＸｉａＢＡ...     

山西地震带地震破裂特征的研究

分段研究了山西地震带的地震破裂特征,表明:各个断陷盆地地震破裂随时间的非平稳过程特征与盆地的构造运动性质有关;在一个断陷盆地内,在地震破裂系统中强震的破裂起主导作用.这些认识,对研究确定各个断陷盆地内今后的地震危险地段是有意义的.     

Rupture segmentation and assessment of probabilities of seismic potential on the Xiaojiang fault zone

Spatial distribution of sources of strong and large earthquakes on the Xiaojiang fault zone in eastern Yunnan is studied according to historical earthquake data. 7 segments of relatively independent sources or basic units of rupture along the fault zone have been identified preliminarily. On every segment, time intervals between main historical earthquakes are generally characterized by “time-predictable” recurrence behavior with indetermination. A statistic model for the time intervals between earthquakes of the fault zone has been preliminarily established. And a mathematical method has been introduced into this paper to reckon average recurrence interval between earthquakes under the condition of having known the size of the last event at a specific segment. Based on these, ranges of the average recurrence intervals given confidence have been estimated for events of various sizes on the fault zone. Further, the author puts forward a real-time probabilistic model that is suitable to analyze seismic potential for individual segments along a fault zone on which earthquake recurrence intervals have been characterized by quasi-time-predictable behavior, and applies this model to calculate conditional probabilities and probability gains of earthquake recurring on the individual segments of the Xiaojiang fault zone during the period from 1991 to 2005. As a consequence, it has shown that two parts of this fault zone, from south of Dongchuan to Songming and from Chengjiang to Huaning, have relatively high likelihoods for strong or large earthquake recurring in the future. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 322–330, 1993.     

2003年2月24日伽师-巴楚6.8级地震前后地震活动与地震破裂特征

利用新疆地震目录研究伽师-巴楚6．8级地震前后，该震区附近地震活动情况，并结合其强震震源机制解，2003年1月4日5．4级、5月4日5．8级和2月24日6．8级地震宏观地震烈度。对该区域应力场和破裂方向特征进行探讨。结果表明，这次6．8级地震主压应力轴为NNW—SSE向，破裂方向为SSE向，与1997-1998年伽师强震群的区域应力场主压应力为NNE—SSW向、破裂方向为NNE向完全不同。     

1833年云南嵩明8级大地震地表破裂带的考查研究

根据实地考查研究，１８３３年嵩明８级大地震的地表破裂带，全长约１３０公里，破裂带贯通了小江西支断裂的６条次级断裂的及５个断裂阶部，地震的地表破裂中心在南冲，陆良山一带。     

Influence of long period seismic waves induced by the Taiwan large earthquake on Shanghai area

Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｏｎｇｐｅｒｉｏｄｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅｓｉｎ┐ｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅＴａｉｗａｎｌａｒｇｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｏｎＳｈａｎｇｈａｉａｒｅａＫＵＮ－ＹＵＡＮＺＨＵＡＮＧ（庄昆元）ＹＯＮＧ－ＬＩＮＸＵ（徐永林）ＪＩＡＮ－ＷＥＮＳ...     

地震地表破裂发育特点及环境条件分析

通过已有震害实例分析，总结出了地震地表破裂的发育特点，在此基础上，结合震源破裂的深、浅部环境条件和形成力学机制、震源破裂和地震地表破裂的相互关系，讨论了地震地表破裂形成的环境条件。认为其所处的地震地质区特点是影响地震地表破裂发育的宏观环境条件，而场地第四系松散地层是影响地震地表破裂发育的微观环境条件。第四系地层对地震地表破裂的影响主要取决于第四系地层的土动力学性状、不均匀性和土层厚度等因素。     

A seismic gap on the Anninghe fault in western Sichuan,China

Through integrated analyses of time-varying patterns of regional seismicity, occurrence background of strong and large historical earthquakes along active faults, and temporal-spatial distribution of accu- rately relocated hypocenters of modern small earthquakes, this paper analyzes and discusses the im- plication of a 30-year-lasting seismic quiescence in the region along and surrounding the Anninghe and Zemuhe faults in western Sichuan, China. It suggests that the seismic quiescence for ML≥4.0 events has been lasting in the studied region since January, 1977, along with the formation and evaluation of a seismic gap of the second kind, the Anninghe seismic gap. The Anninghe seismic gap has the background of a seismic gap of the first kind along the Anninghe fault, and has resulted from evident fault-locking and strain-accumulating along the fault during the last 30 years. Now, two fault sections either without or with less small earthquakes exist along the Anninghe fault within the An- ninghe seismic gap. They indicate two linked and locked fault-sections, the northern Mianning section and the Mianning-Xichang section with lengths of 65 km and 75 km and elapsed time from the latest large earthquakes of 527 and 471 years, respectively. Along the Anninghe fault, characteristics of both the background of the first kind seismic gap and the seismicity patterns of the second seismic gap, as well as the hypocenter depth distribution of modern small earthquakes are comparable, respectively, to those appearing before the M=8.1 Hoh Xil earthquake of 2001 and to those emerging in the 20 years before the M=7.1 Loma Prieta, California, earthquake of 1989, suggesting that the Anninghe seismic gap is tending to become mature, and hence its mid- to long-term potential of large earthquakes should be noticeable. The probable maximum magnitudes of the potential earthquakes are estimated to be as large as 7.4 for both the two locked sections of the Anninghe fault.     

活动断层地震地表永久位移研究综述

活动断层地震地表永久位移的研究为地震灾害预防、工程结构抗震设计中地表永久位移的输入,对大型工程选址、避让距离的确定及抗错动措施的选取提供理论依据。因此,其对防震减灾具有十分重要的工程意义和理论价值。本文介绍了地震地表破裂的分类及研究内容,综述了国内外活动断层地震危险性分析和地表永久位移估计的研究现状、成果及主要观点,对其发展走向作了展望。