东南沿海地震带20世纪活跃幕划分及活动周期分析

探讨了东南沿海地震带20世纪以来在时间分布方面存在的密集－平静相互交替的丛集现象。 对以往按地震能量释放的分布划分出的活跃—平静幕数目不等的多种结果; 对东南沿海地区54次M≥43/4地震的时间间隔序列, 在使用有序样品聚类分析中的“离差平方和”法及误差函数法, 从误差随分段数增加而减少的拐点值及误差函数比值认为四段活跃幕划分是合理的。 从 1943 年之后, 计算得出的东南沿海地区中强以上地震序列的时间变异系数δ值为1.2 , 明显处于丛集状态。 对东南沿海地震区20世纪以来四个地震活跃幕中, 其丛集非线性时间结构演化幂指数, 即各幕地震的累积频次与发震系统内部时间的关系基本符合为N=ct^d。 4个活跃幕的演化幂指数d变化范围分布在0.7~0.8。 东南沿海地震区20世纪以来M6.0以上的强震也基本符合该关系式。 只是其活跃幕演化幂指数d为 0.47 。     

邢台强余震前小震活动在时间轴上的丛集特征

在《表征地震活动时间分布丛集的一个参数》〔《地震学刊》,1937(2)〕一文的基础上,进一步研究了邢台地震区6次强余震及1966年3月22日7·2级地震之前S_1值的变化,发现在强余震之前S_1值有一个明显的上升过程。相应的时间分布表明,强余震之前小地震活动在时间轴上的丛集是明显的。认为,S_1值可以为强余震的预报提供时间方面的参考依据。     

2002年7月23日南黄海北部MS4.9地震的预测实践及反思

依据震前资料,对2002年7月23日南黄海北部Ms4．9地震的年度预测过程进行简要回顾,对关键预测依据进行初步讨论。研究结果表明,在南黄海地区,地震活动图像在同一区域的集中演化及3级地震的丛集活动对未来地震发生地点的判别具有指示意义;该区5级以上地震活动时间结构的分析(活跃时段划分及其对比、准周期活动特征等)对年度预测的时间判断起到了关键作用。     

地震丛集模型的改进

假定地震是随机点过程的实现，并且全部地震的震级分布都遵从b为常数的古登堡-里克特定律，通过传染性模型，我们对地震的时空发生率密度进行了模拟。发生率密度是通过两项求和计算的，一项代表独立或者说自发的活动性，另一项代表由先前地震诱发的活动性。第一项只与空间有关，而第二项依赖于三个因素，包括已发生地震的震级、时间和位置。本文中，对时间项我们使用修正后的大森定律，重点研究震级和空间项。对于每一项，我们形成了两种不同的假设，并且根据1987年到2000年意大利仪器记录地震的目录，分别找出了各自的最大似然参数。对2001年纪录的地震活动性计算了各自的可能性并进行了比较，这为找到最佳模型提供了一个途径。对各种假设进行蒙特卡罗模拟，由此来评估我们选择的假设的可信度。我们的研究表明，对于空间分布，反向幂密度函数比正态密度函数更可靠，而余震发生对于震级的尺度不变性假设可以在高可信水平上被拒绝。最终的模型适宜于在真实环境中计算地震发生概率。     

关于地震丛集特征、成因及临界状态的讨论

给出了研究地震临界丛集现象的最新方法,即时间变异诊断方法。讨论了不同类型的地震丛集活动特征和成因,结合中国大陆及邻区M≥ 8. 0大震序列和华北地区自1966年以来M≥6. 0地震序列,研究了丛集状态的自相似性及临界时间分支现象。对发震系统的内部时间给出了定义,并研究了地震丛集的非线性时间结构特征。研究认为: ① 事件的发生意味着系统现存的能量一次跳跃式的释放和状态的一次转换。只有当系统以某种足够随机方式动作时,系统状态才会转换,事件才会发生;② 涨落是系统状态的探测器,在临界状态时系统出现很大的涨落,时间变异系数W= 1。临界丛集是由系统内在随机性决定的,事件发生时间是随机地出现的,未来可能出现不止一次的W= 1的临界点;③ 相继发生的事件(M≥ M₀) 可以反映系统的演化过程和特征,丛集是系统演化过程中的有序性和无序性的综合反映;④ 事件丛集和丛集的事件具有自相似性和分形结构,也具有耗散系统的自组织和映射特点;⑤ 根据时间变异系数,系统内部时间(年龄),时间间隔与所经历时间非线性关系式以及映射和迭代方法可以用来预测未来地震趋势和未来M≥ M₀ 地震发生的可能时间点。     

华南沿海地震带5级以上地震中期向短期过渡的跟踪预测策略

华南沿海地震带5级以上地震具有活跃—平静交替活动特征,活跃幕内5级以上地震自然发生概率显著升高。通过收集华南沿海地震带活跃幕内5级地震的震前异常研究成果,分析5级地震前的测震学和地球物理异常共性特征,总结提炼预测效能较好的中短期核心指标。在此基础上开展震例综合分析,提出“华南沿海地震带处于地震活跃幕—出现显著的中短期异常—各类异常具有较好的协同性和配套性—测震和地球物理均出现短期异常”可作为判定华南沿海地震带5级以上地震进入短期阶段的预测策略。满足以上四个条件时,预示华南沿海地震带5级地震孕育进入短期阶段,应当有针对性地采取短临跟踪措施。     

全球大地震丛集现象可用随机变化来解释

2004年以来发生的5次Mw≥8.5地震使目前的地震危险性看似高于长期平均水平,也引发了一场有关我们是否身处群发性地震危险境地的争论.作者利用3种统计检验来确定1900年以来M≥7的地震记录是否拒绝添加了局部余震序列的恒速情况下独立随机事件的零假设.结果表明,这些数据不能拒绝零假设.由此,全球大地震的时间分布可在添加了局部余震的情况下通过一个随机过程得到很好的描绘,表面上的丛集现象只是缘于随机变化.所以说,未来地震的风险并没有增大(持续中的余震序列除外),地震风险评估应该尽可能地利用最长时间的地震记录.     

时间结构变异分析法在伽师-巴楚震群序列中的应用研究

1997～2003年新疆伽师-巴楚地区发生了包含27次5级以上地震的罕见强震群活动。震群活动分别经历了1997、1998和2003年3个不同强度的地震时段。在不同时段内的5级以上地震前,地震活动均出现过不同程度的增强-平静变化。为了有效界定序列丛集(增强)-平静变化的前兆意义,寻找临震预测的时间判据,本文从地震活动过程的非线性特征入手,分析研究震群序列的时间结构特征,判定发震系统的随机性大小,确定当前序列的变异程度,进而预测序列未来的发展趋势。以震群活动区附近的喀什地震台记录的序列目录为资料,以序列中MS≥5地震为起点,以下一个5级以上地震为终点,分段统计分析地震序列的时间结构关系。主要结果为:①序列绝大部分5级以上地震前,时间变异系数均有不同程度的异常显示。②在定义δ≈1之后的10天之内,震群中发生5级以上地震的可能性很大。③时间变异系数有3种类型,即持续变异、单点变异、无变异。④5级与6级地震前的δ值变化过程相似,其值域大小没有明显区别。在震群型序列中,依据δ≈1无法准确界定当前序列的属性(前震序列还是余震序列)和判定后续震级,只能判断序列中可能会发生5级以上地震。⑤序列临界丛集性质是分层次的。只有在某一震级时,序列才会出现临界丛集变异状态。⑥时间变异系数有明确的物理意义。当地震活动出现丛集-平静现象之后,它可以清晰地描述发震系统的随机状态,进而有效界定这种丛集-平静变化是否具有前兆意义。在地震频次衰减基本正常(h>1)且无突出的丛集-平静状况下,通过时间变异系数也可以发现序列的异常变化。反之,在震群活动晚期,当出现许多地震平静现象之后,即使在h<1的状态下,时间变异系数也并未出现异常显示,这表明δ值诊断法具有较好的普适性。     

基于最邻近事件距离算法的丛集地震识别方法及应用

引入Zaliapin等发展的基于最邻近事件距离算法的丛集地震识别方法,首先使用不同类型的数据对方法进行检验,然后对胶东半岛和沂沭带的区域小震活动进行分析。结果表明,1996年以来沂沭带的小震活动近似满足泊松随机过程,主要是背景地震活动;而胶东半岛地区小震则存在明显的成丛活动。最后将该方法应用到1976年唐山MS7.8地震序列,通过序列发展不同时段的对比分析,结果表明,随着时间的推移,唐山地震序列中受此前发生的主震和较大余震影响作用的事件越来越少,序列的丛集性明显减弱,更多的小震或许可视为反映区域应力状态的背景地震。     

地电阻率1年尺度异常时空丛集现象与地震活动性

研究了我国23°～47°N、86°～127°E范围内92个地电台、207个测道自建台至1997年的地电阻率变化,得到以下认识(1)1976、1980～1981、1985～1986、1988、1991、1994年和1997年全国范围45.0%～58.0%的地电台显示1年尺度地电阻率异常(以下简称"异常高潮期").异常高潮期与大陆及周边Ms≥7.1强震活动,Ms≥5.0地震丛集活动、地球自转加速年份和减速过程中明显趋于加速的年份相对应;西北、西南和华北-东北各区异常高潮期主要集中在上述年份,与各区内Ms≥5.0地震丛集活动的年份明显对应.这表明地电阻率异常确实反应了地壳力学状态变化,地电阻率观测在地震预报中有实际意义.(2)1974～1997年的24年中,映震异常占异常总数的38.27%,无震异常占61.73%,表明地电阻率观测场兆相当丰富.(3)地球自转加速年份和减速过程中明显趋于加速年份中大陆边界动力加强,促成了地电阻率异常高潮期、Ms≥7.1强震活动、Ms≥5.0地震丛集活动年份之间的对应关系;中国大陆及区域性应力、构造、介质等条件对显示异常、强震活动、Ms≥5.0地震丛集活动起了积极作用.(4)地电阻率异常高潮期与地震活动性、地球自转速度变化明显对应;强震周围异常"时空强"演化与活动构造和发震机制有一定关系.这两方面结果有助于认识异常时空强演化的复杂性.(5)全国范围地电阻率异常高潮年份中,我国大陆西部地震活动水平明显高于东部.     

豫北地区地震活动性研究

利用豫北地区1485年至今M≥4.7级地震和1970年以来ML≥3.0级地震资料,采用了地震活动韵律、6级地震的减震效应、P轴方向变化等方法,对豫北地区,特别是聊兰地震带近几年地震活动特点进行了分析,并剖析了其与1983年菏泽6.0级地震震前异常的差异。     

基于《中国震例》的地震空区和地震条带统计特征

基于《中国震例》(1970—2013年), 系统清理了246次M≥5.0震例前的地震活动图像异常, 并结合区域差异进行地震空区和地震条带的统计特征研究。 结果显示: ① 在246次震例中, 震前出现地震空区、 地震条带的震例数分别为105次、 51次, 占震例总数的42.7%和20.7%; ② 随着主震震级的增大, 地震空区和地震条带出现的比例逐渐增大, 尤其是7级以上地震, 震前出现地震空区的震例数占同类震例总数的83.3%, 出现地震条带的震例数占同类震例总数的66.7%, 可见地震空区和地震条带可能是7级以上强震的重要异常判据; ③ 针对整个中国大陆及近海, 地震空区和地震条带的持续时间、 展布尺度、 起始震级与主震震级存在一定线性关系, 相关系数能够通过95%置信水平的阈值检验; ④ 各主要构造分区的统计结果差异较大, 青藏高原北部除地震空区持续时间外, 其余地震空区和地震条带参数与主震震级之间的线性关系均通过阈值检验, 南北带中南段和华北地区有个别参数通过检验, 天山地区所有参数均未通过检验。     

2010年广西凌云与凤山交界震群尾波Q值特征研究

2010年6月28日至8月初,广西凌云与凤山交界地区出现一次罕见的震群活动.利用震区附近8个近距离台站所记录的数字地震波形,按照高信噪比和计算要求,挑选出此次震群中74次ML＞1.5地震可用于计算地震尾波的共179条三分向波形记录,采用Sato单次散射模型经滤波以及消除环境噪声后,计算了地震尾波传播过程途经区的品质因子...     

Research on the Application of Time Structure Variation Analysis to the Jiashi-Bachu Earthquake Swarm Sequence

In 1997 - 2003, 27 earthquakes with M≥ 5.0 occurred in the Jiashi-Bachu area of Xinjiang. It was a rare strong earthquake swarm activity. The earthquake swarm has three time segments of activity with different magnitudes in the years 1997, 1998 and 2003. In different time segments, the seismic activity showed strengthenin-qguiet changes in various degrees before earthquakes with M ≥ 5.0. In order to delimitate effectively the precursory meaning of the clustering （strengthening） quiet change in sequence and to seek the time criterion for impending prediction, the nonlinear characteristics of seismic activity have been used to analyze the time structure characteristics of the earthquake swarm sequence, and further to forecast the development tendency of earthquake sequences in the future. Using the sequence catalogue recorded by the Kashi Station, and taking the earthquakes with Ms≥ 5.0 in the sequence as the starting point and the next earthquake with Ms = 5.0 as the end, statistical analysis has been performed on the time structure relations of the earthquake sequence in different stages. The main results are as follows： （1） Before the major earthquakes with M ≥ 5.0 in the swarm sequence, the time variation coefficient （δ-value） has abnormal demonstrations to different degrees. （2） Within 10 days after δ= 1, occurrence of earthquakes with M ≥ 5.0 in the swarm is very possible. （3） The time variation coefficient has three types of change. （4） The change process before earthquakes with M5.0 is similar to that before earthquakes with M6.0, with little difference in the threshold value. In the earthquake swarm sequence, it is difficult to delimitate accurately the attribute of the current sequences （foreshock or aftershock sequence） and to judge the magnitude of the follow-up earthquake by δ-value. We can only make the judgment that earthquakes with M5.0 are likely to occur in the sequence. （5） The critical clustering characteristics of the sequence are hierarchical. Onl     

Analysis of Shallow and Deep Earthquake Doublets in the Fiji-Tonga-Kermadec Region

For the Fiji-Tonga-Kermadec area and for the period from January 1977 to July 2003, the Harvard CMT catalogue lists 1022 shallow, 410 intermediate and 633 deep earthquakes of moment magnitude from 4.9 to 8.0. The magnitude threshold, above which the catalogue is complete, is 5.3–5.4, and the number of earthquakes of magnitude above this value is 691 for shallow, 329 for intermediate and 476 for deep events, respectively. The proportion of earthquakes associated with doublets and multiplets against the total number of earthquakes is approximately the same in both data sets and therefore all earthquake pairs were considered regardless of their magnitude. We investigated all the pairs of earthquakes that occurred at a centroid distance of less than 40, 60 or 90 km from each other and within a time interval of 200, 300 or 450 days, depending on their magnitude. We found 208 pairs of shallow, 31 of intermediate and 92 of deep events. To ascertain whether these earthquakes in pairs are not connected by chance, the possibility of their occurrence in an uncorrelated Poissonian catalogue was considered. It was assumed that in such a catalogue the inter-event time is exponentially distributed, the earthquake magnitude follows the Gutenberg-Richter relation, and the distribution of centroid distances between the events in pairs is controlled by its non-parametric kernel estimate. The probability of the appearance of the observed proportion of doublets of shallow earthquakes in the Poissonian catalogue was found to be very low. The low probability of occurrence in a semi-random catalogue, created by randomising centroid locations in the actual data set, also indicates major importance of the distance criterion used for a doublet specification. In general, shallow earthquakes tend to form pairs at shorter distances and within shorter time intervals than deep earthquakes. Both the distance and the time intervals do not depend on the magnitude of involved events. The largest number of pairs of deep earthquakes is observed at a depth of about 600 km, and the proportion of deep events associated with doublets against the number of all events increases with depth. From comparison of the focal mechanism of earthquakes in pairs, measured by the 3-D rotation angle, it follows that deep earthquakes forming pairs have a more diverse focal mechanism than shallow events; the rotation angle for three quarters of shallow pairs and only for about one third of deep pairs is reasonably small. The azimuth between two events forming a doublet is in about 60–65% of cases close to the strike of one of nodal planes of the first or the second event.     

利用层析成像的结果探讨安徽及邻区中强地震深部构造背景

利用层析成像的最新成果,对研究区(28°～39°N,112°～124°E)的中强地震深部构造环境进行了研究,结果表明:(1)研究区中强震位置、地表地质构造和活动构造单元的划分与上地壳速度结构之间存在一定的关联性。M≥6.0地震大多数分布在上地壳高速区与低速区的交接地带或高速区,低速区内的地震活动相对较少;分布在高速区的地震,主要活动在高速区内的速度变异地带。华北平原断块的边界带及其内部是研究区内主要的中强地震活动场所,该断块西、北部的裂陷盆地带在上地壳以间断的大片低速区为特征,在与高速区的交接地带,中强地震呈带状活动,并有活动断裂带的发育。北西向展布的周口-合肥-宣城低速条带分隔大别山、鲁西-安徽高速区,北侧与高速区的交接地带中强地震活动较为活跃,可能是华北、华南两大构造区在深部构造和现代活动构造上的一条重要分界线。(2)霍山-六安地区历史中强地震和近代小震活动频繁与东大别山中部在中地壳发育低速层及存在切穿地壳的两组深断裂有关。(3)安徽的中强地震活动在深部构造上分区特征明显,依据历史地震活动重演和发震构造条件(深部)类比的原则,对安徽未来存在发生5级左右地震的危险区进行了初步判定。     

汶川地震烈度分布与震源过程相关性的初步研究

汶川地震造成了靠近发震断层附近地区的工程结构的严重破坏,由此导致了巨大的人员伤亡和财产损失。汶川地震后,虽然目前还没有得到完整的强震记录,但是作为震害宏观描述的地震烈度,在一定程度上反应了汶川地震近断层地震动与震源过程之间的相关性,如近断层地震动的方向性效应和上盘效应。本文对此做了一些定性的分析,认为高烈度区的分布与震源机制和破裂过程存在一定的相关性,并且在近断层地区很可能存在着较为显著的方向性效应和上盘效应。更详细的研究还需要在得到足够的强震记录后才能进行。     

云南地区地震活动能量场的时空分布特征

本文运用随机函数理论，将云南地区地震活动能量场看作时间和空间的随机函数，用自然正交函数展开方法，研究地震活动区内主要典型能量场的时间权重系数变化曲线以及该典型能量场的空间等值线图。研究发现，目标曲线较大幅度的升、降变化预示了可能发生中强地震的时间段，而目标等值线图的疏密变化揭示了可能发生中强地震的区域。