地震能量时空分布的自仿射分形特征

探讨了小尺度空间范围内地震能量关于时间和宽间分布的统计自仿射分形特征，从中得到了如下认识，地震能量关于时间的分布是自仿射分形的，代表分布结构特征的Ｈ值小于１／２因而时间关联函数Ｃ（ｔ）〈０表明地震能量关于时间分布的变化过程具有负相关效应；地震能量在空间上分布也具有自仿射分形特征，有限震例表明，Ｈ值小于但接近于１／２，表明地震能量的空间分布具有更复杂的变化过程。     

用动态自回归模型预报大华北地区强震的发震时间

本文采用动态自回归模型研究了大华北地区(32°N—42°N,105°E—123°E)自1900年以来Ms≥6.0地震的发震时间。结果表明,动态自回归模型时变参数(时变系数)的变化是有规律的,其增量大体上是一些简单周期函数的叠加。把它们用富里叶级数展开,并选取一定数量的主周期,即可对未来大华北地区Ms≥6.0地震的发震时间做出某种程度的预报。该法内符检验较好,作者认为它可能是预报强震发震时间的一种有效方法。     

地震活动涨落、自组织结构和大震临界状态的统计特征

根据非线性动力学理论、运用概率论与数理统计方法,对非平衡地震发生系统的空间分布状态进行了研究。提出用空间变异系数δV判断涨落类型:凝聚集、群集、泊松型和均匀点阵分布。从整体观点综合应用各统计量即协方差μ11、非负量I(x,y)、联合信息熵H(x,y)、离散度σ和δV,对非平衡系统的群体空间自组织结构和临界状态的统计特征做了进一步的探讨。根据首都圈公元前231年～2003年M≥434地震活动及其和华北不同范围ML≥3.0地震活动涨落的统计分析认为,μ11≈0,I(x,y)>0,高H(x,y)值,低σ和δV值是强震和大震发生的自组织空间结构和临界现象的基本特征和必要条件。同时对地震空区、条带、前兆性震群及前震等前兆现象成因提出了新的观点和统计解释,并得出结论:仅当一个远离平衡态的系统(区域)有足够的随机性而又非泊松型涨落时,系统的突变(大震)是不可逆转的。     

2004年1月华北地区ML≥3.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料, 2004年1月华北地区(33.0°～42.0°N, 111.0°～125.0°E)共发生ML≥3.0地震4次(见表1), 20日16时34分昌黎ML5.0地震是本月显著的事件.本月地震频次低于上月.参考1992年以来的月平均地震频次, 1月处于中等偏低水平, 地震活动月能量释放处于中等状态.震中分布在康家岭-大洋河断裂带、滦县-东亭断裂带、夏垫断裂和新河断裂带之间以及晋获断裂带南端, 沿华北平原带近似一字排列.     

2003年7月首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料,2003年7月首都圈地区(38.0°～41.0°N,113.0°～120.0°E)共发生M_L≥2.0地震6次(见表1),无M_L≥3.0地震。18日02时56分天津汉沽M_L2.5地震是本月最显著的事件。本月地震活动频次低于上月,处于中等偏低水平;能量释放处于偏低水平;震中主要分布在唐山老震区。     

2004年1月首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料,2 0 0 4年1月华北地区( 33 0°～4 2 0°N ,1 1 1 0°～1 2 5 0°E)共发生ML≥3 0地震4次(见表1 ) ,2 0日1 6时34分昌黎ML5 0地震是本月显著的事件。本月地震频次低于上月。参考1 992年以来的月平均地震频次,1月处于中等偏低水平,地震活动月能量释放处于中等状态。震中分布在康家岭大洋河断裂带、滦县 东亭断裂带、夏垫断裂和新河断裂带之间以及晋获断裂带南端,沿华北平原带近似一字排列。表1　2 0 0 4年1月华北地区ML≥3 0地震序号发　震　时　刻　　年月日时分秒震中位置φN/°　　　　λE/°…     

1303年山西洪洞8级大地震的时间有序性特征

1303年山西洪洞地震是我国历史记录中被确认的第一个8级大地震。引入有序系列和有序组合的含义,对1303年山西洪洞地震和1556年陕西华县地震分别形成的2个有序系列进行了研究,认为2个8级地震的发震时间有一个时间差(τ)。2个τ值之差用△τ来表示。若2个τ值相差不大,则4个地震(有时可以是3个地震)组成一个有序组合。2个有序系列可有7个有序组合。7个有序组合的τ值在100a～450a范围变化,但它们的△τ值仅在10d～2400d范围内变化,表示了2个有序序列之间的密切联系。震例表明,1303年洪洞大地震与其他8级地震之间的间隔的形成机制可能与沙罗周期有关。     

中国地震的时间分布特征及其意义

本文研究了1900—1987年中国地震的时间分布特征,发现了两相邻地震的时间间隔与其频次之间存在以下关系式: 中国大陆M_s≥6.5地震:lgN_(△T)=2.14—0.29△T 中国大陆M_s≥7.0地震:lgN_(△T)=1.42—1.31lg△T 中国全境M_s≥7.0地震:lgN_(△T)=1.78—1.94lg△T 本文还讨论了上述关系式的应用问题,结果认为上述关系式可以用于地震的背景性预报上。     

地震序列的自相似性分析及其在地震预报中的应用

把时间序列自相似性分析法引进地震序列的分析研究当中,并探讨了其在地震预报中的应用.作为地震时间序列的参量,可分别选取每一个时间单元内累积的等价地震次数 Q=N*,等价地震次数N',最大地震震级 Mmax,以及相邻时段等价地震次数的差值△N*等.为定量分析起见,本文引进了地震序列排序自相似系数s.对中国华北、西南地区和首都圈地区以及日本山梨东部地区地震时间序列的分析研究结果表明,在这些地区分别发生 M7.0和 M6.0地震之前半年至数年,取上述各种地震活动参量计莫出的排序自相似系数s 均要呈现出较明显的下降异常变化.s 异常的持续时间除与震级有关外,还随地区不同而有差异.因此,排序自相似系数s 可作为大地震的一项中长期前兆指标.      

2003年12月首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料 ,2 0 0 3年 1 2月华北地区 ( 33 0°～ 4 2 0°N ,1 1 1 0°～ 1 2 5 0°E)共发生ML≥ 3 0地震 5次 (见表 1 ) ,1 1日 2 2时 4 8分塘沽ML4 0地震是本月显著的事件。本月地震频次高于上月。参考 1 992年以来的月平均地震频次 ,1 2月处于中等偏低水平 ,地震活动月能量释放处于中等状态 ,震中分布在河北沧东断裂带和山西系舟山北麓断裂带。表 1　 2 0 0 3年 12月华北地区ML≥ 3 0地震序号发　震　时　刻　　年月日时分秒震中位置φN/°　　　　λE/°震级ML震　中0 12 0 0 3 12 11T2 2 4 8 4 …     

鄂尔多斯块体周缘强震活动时空特征及地震危险性分析

采用公元 4 0 0～ 2 0 0 0年MS ≥ 6 .0地震资料 ,研究鄂尔多斯块体周缘 ( 34°～ 4 2°N ,1 0 4 .5°～ 1 1 4 .5°E)强震活动时空特征 .结果表明 ,鄂尔多斯周缘强震活动具有时间分期性、时空迁移有序性、填空性与重复性、大地震等间隔分布特点 .地震危险性分析表明下一个 7级地震可能发生在北部边缘的阴山地震带两端 .     

华北地区地震活动趋势分析

引言华北地区是中国东部强震活动的主要地区 ,同时又是历史地震资料记载时间较早且较为连续的地区。对研究该区地震活动时空演变特征提供了完整翔实的资料。前人研究表明 ,地震活动在时间上的分布具有周期性和间歇性 ,在空间分布上具有平静区和丛集区以及地震空段。我们以这些基本观点 ,讨论华北地区地震时空基本特征 ,进而研究强震活动的危险背景。我们以 3 0°～ 4 0°N,1 1 4°～ 1 2 3°E为研究区 ,历史地震选用中国地震简目为基础资料 ,震级下限 M≥ 6;近代地震取自中国地震局分析预报中心编制的地震目录和中国地震月报目录。1　华北…     

2001年1月华北地区ML≥3.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料 ,2 0 0 1年 1月华北地区 (33.0°～ 42 .0°N,111.0°～12 5 .0°E)共发生 ML≥ 3.0地震 8次 (见表 1) ,其中 1月 3日 0 5时 31分发生在丰南的 ML 4.0地震是本月最显著事件。本月地震频度与 2 0 0 0年 12月相比略有升高 ,参考 1992年以来的月平均地震频次 ,1月为中等水平 ,地震活动月能量释放也处于中等略低状态 ,震中主要分布在华北东部地区及相邻海域表 1　 2 0 0 1年 1月华北地区 ML≥ 3.0地震序号发　震　时　刻　　年月日时分秒　震中位置φN/°　　　　λE/°震级ML震　中0 12 0 0 1- 0 1-…     

自组织临界系统中地震平静是大地震即将发生的标志

地震活动的断层系统有可能处于自组织临界（SOC）状态。以简单的自组织临界模型的研究说明，地震从本质上讲也许是不可预测的。本文中，我们使用更复杂、更切合实际的自组织临界模型分析了地震的可预测性问题。这个模型是由具有暂态蠕变特性的弹簧－滑块系统构成的。该模型除了能够再现地震大小的幂律分布外，还可再现前震和余震序列。所模拟的地震序列还表明，除了大地震之前在短临阶段地震活动性的迅速增强外，平均来说这些事件发生在中期时间尺度的地震活动性降低之后。这个时期的地震活动性降低明显和持续时间越长，后续的主震震级也就越大。我们发现，地震活动平静期的检测有助于改进与时间无关的危险性评估工作。这种改进对最大目标地震的危险性估计最重要。     

地震活动的分形特征及其对地震预测的意义

岩石破裂是一个自相似过程,地震作为地壳岩石破裂的结果,它在时间和空间上的分布具有分形结构。基于系统科学和分形几何学的观点,本文采用标度变换法和嵌入空间法,分别研究了唐山7.8级、海城7.3级和松潘7.2级地震前后地震活动时、空分布的分维数,同时分析了宁夏灵武5.5级震群和澜沧5.0级前震序列的时间分维随时间的变化特征。初步结果表明:大震后余震的分维数明显增大,无标度区范围减小,展示了震后地震活动随机干扰背景增强！前兆性地震序列的时间分维数相对偏低,有序性增加。此外,文中还研究了单轴压缩下岩石破裂声发射序列的分形特征,结果表明,声发射序列亦具有自相似性,在岩石破坏过程中,声发射序列的分线数随时间的变化不是单调的。最后,籍助于“耗散结构理论”的基本概念,简要地探讨了地震时间、空间分维与地震活动熵的关系。提出了地震时、空分维作为表征地震孕育系统演化过程的序参量之一,应用于地震预测的可能途径及需要进一步研究的若干问题。     

台湾地区地震活动的时间多分形特征研究

利用板块构造、活断层分布、地壳运动这三个方面的最新资料将台湾地区划分为东、西两个地震区和六个地震带。对各地震带11a来的地震目录计算了广义维数Dq和多标度分形谱f(α)，然后绘制成Dq—q曲线和多标度分形谱f(α)—α以及分维时程曲线。综合分析后发现：(1)地震活动的时间结构是多分形而非单一分形结构；(2)台湾地区在大震前后的1～2a内，大震所在的地震带内地震时间结构的Dq—q曲线和多标度分形谱f(α)—α大都出现异常形态；(3)功时程曲线分析可以为强震的时间预报提供有效的客观依据。     

地震活动时空分布序列的分形自组织算法实现

地震在空间域和时间域上的分布是复杂而不规则的.过去,我们总是把这种不规则分布加以规则化处理,从而用适当方法讨论地震活跃时段和平静时段,地震密集区和稀疏区的相互联系、并已做了大量有意义的工作.然而,随着认识的深入,我们开始把地震的复杂时空分布当着非平衡系统中的自组织现象加以研究.地震按时空分布的不规则性否定了存在着简单周期自组织.     

地震活动的统计指标与发震时间的概率预报

本文选用某一给定地区三个连续时间段上地震活动性的六个基本统计指标,即地震的总次数N,最大震级M,地震频变与震级关系式中的系数r以及它们随时间的变化量N、M、r,从而算出下一个时间段上发生较大地震的总概率P_1。总概率P_1可用来对该地区较大地震的发震时间作统计预报。作为例子,探索了我国南北地震带银川——松潘段的M≥4.5地震(预报期在一个月之内)及我国西部二省(滇、川)的M_S≥7.0地震(预报期在一年之内)。初步结果表明,这种预报方法在实践中是可以使用的。     

地震自相似现象初探

依据破裂过程和震源物理参数相似性,给出了自相似震源椭球体三轴之比约为a:b:c=1:0.2:0.2。基于分维理论和方法,讨论了自相似的地震时空分布的分维和强震前的降维现象。由前兆展布范围,大震前区域地震活动特征以及地震空区等可导出近源前兆(红肿)区线性尺度约为震源区的5倍。     

华北地区地震异常前光信息场演化特征及其与地震关系的研究

在对地震异常光信息量先前研究的基础上,进一步给出了描述各种地震异常前光信息量的普适性综合数学表达式,从大量震例资料入手,再次研究了地震异常延续有效性的问题,进而建立了地震异常持续有效的有效时间与有延续有效时间的数学关系式。收储整理了１９８０～１９９７年华北地区水化、形主为、地磁、应力、水位、地电等３７１个观测项目、上百万个前兆观测数据,对每一项观测项目逐一计算了它们的地震异常前光信息量,研究了华北地区近２０年的地震异常前光信息场的演化特征及其与地震的关系,建立了华北地区Ｍｓ≥地震的中短期综合预报指标体系,经Ｒ值评分检验,表明该地震综合预报指标体系在中短期地震预测中具有一定效果。