青海地区地震序列参数的早期特征研究

采用时间序列的"传染型余震序列"(ETAS)模型系统估算了青海地区地震序列参数,并对地震序列的震后早期特征进行分析。采用"自然边界法"选取了2009年以来青海地区9个地震序列,利用"震级-序号"法确定了每个地震序列的完整性震级M_c,并对每个地震序列进行估算。研究表明,截止震级选取对地震序列参数的影响很大,在应用中需谨慎。α值和p值的稳定时间与序列的主震震级间没有明显的关系,主震震级较大的地震序列,序列参数的稳定时间可能较短;主震震级较小的地震序列,序列参数的稳定时间也可能较长。同一个地震序列,α值和p值的稳定时间与不同截止震级间也没有明显的对应关系。最后给出了研究区域地震序列参数的最长稳定时间和最短稳定时间。     

余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响

本文以东北、华北及川滇地区为例,系统研究了余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响.采用基于传染型余震序列模型（ETAS）的蒙特卡罗模拟方法,模拟了包含余震和不包含余震的两套地震序列,然后以模拟地震目录为基础输入,采用基于空间光滑地震活动性模型的地震危险性分析方法计算了两套地震危险性结果——PGA（Peak Ground Acceleration,峰值加速度）,通过分析比较这两套PGA的绝对差值和相对差值来研究余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响.研究结果表明余震对50年超越概率10%地震危险性计算结果的影响均值为6%左右,最大可达10%,并且随着超越概率水平的提高,余震影响也越大.弱地震活动区余震对概率地震危险性分析的影响要高于强地震活动区.研究结果还进一步揭示两套PGA结果绝对差值的最大值约为15 cm·s^-2,且出现在高PGA区,这意味着余震对概率地震危险性计算结果不会产生显著影响.因此在地震区划或一般性地震危险性分析中可考虑不用删除余震.

     

地震丛集的统计模型和随机除丛法

本文总结了地震丛集的统计模型化方法以及相应的除丛方法.地震在时间和空间上的分布很不均匀.地震成丛现象使得地震活动难以分析.这是因为地震丛集与地震丛集、地震丛集与背景活动往往重叠在一起.在进行长期预报和地震危险性评估时,需要删除地震在时间上的成丛效应以便估计地震背景活动强度.而在进行短期或实时预报时,需要充分理解地震丛集的特征.地震丛集可以用传染型余震序列(epidemic-type aftershocks sequcrice,简称ETAS)模型来进行描述.     

双差定位法在地震丛集精确定位中的应用

应用双差定位方法(hypodd)对北美Loma Prieta 地区的分属于3个地震丛集的47个地震进行了精确定位.采用交叉谱法精确求取信号的走时差;同时采用人机联做方式在时域调整、修正按自动方式无法准确提取时差的信号,确保每个事件对的走时差精度.重定位后,在几百米的范围内,原来相互重叠的震源位置聚集为三个明显分离的丛集;水平方向的相对位置平均误差为8.5米,震源深度方向的平均误差为23.4 m.     

华北地区地震序列参数的分布特征

为系统地考察华北地区地震序列参数的分布特征,以期构建适合区域地震活动特征的短期概率预测模型和评估地震危险性,本文利用当前较为前沿的ETAS模型和R-J模型,采用连续滑动、多时段拟合的方式,对华北地区1970年以来的16个地震序列进行了参数拟合,并对参数的整体情况、参数之间的关系、参数与大地热流之间的关系等特征进行了分析研究.研究结果表明,主震发生后的早期阶段,地震序列参数变化相对较为剧烈,误差也较大;两种地震预测模型的序列参数呈现出一种优势分布特征,主要参数的平均值分别为α_ETAS=1.7404±0.3420,p_ETAS=0.9769±0.1396,a_OML=-1.6638±0.5284,b_OML=0.8312±0.1658,p_OML=0.9053±0.1527,这与国际上其他区域的研究具有很强的一致性;大多数情况下,ETAS模型参数p_ETAS高于R-J模型参数p_OML,平均偏高0.0716;序列参数α_ETAS与大地热流值整体上呈现一种负相关关系,激发次级余震的能力与大地热流具有一定的相关性.地震序列参数的分布特征以及与大地热流之间的关系对地震序列类型的判断,及基于地震序列参数构建定量化的短期概率预测模型,均有重要的应用价值.

     

地震的丛集性与断裂间的相互作用:兼论祁连山东段的地震危险性

从地震丛集的大量实例出发 ,讨论了地震丛集与断裂间相互作用的特点、基本规律、机理问题及对地震预测的意义 ,在此基础上对祁连山断裂带东段的地震危险性进行了定性分析 ,认为 1 92 7年古浪 8.0级地震的发生对此区断裂的地震潜势产生深刻影响 .它可能暗示 :此区内的未来大震与 1 92 7年古浪地震分属两个地震丛集期 ;古浪地震的发生使得作为危险段落的金强河 毛毛山断裂上的挤压应力显著增大 ,从而延迟了未来大震的发震时间 .     

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。     

基于ETAS模型对青海地区余震预测效能评估的研究

为系统评估青海地区余震短期发生率的预测效能,以及构建适合地震活动特点的余震早期预测策略和预测指标体系,利用国际上当前较为前沿的时间序列ETAS模型和"瘦化算法"对青海地区2009年以来的8个地震的早期余震序列参数进行拟合,并利用N-test检验方法对预测结果进行回溯性的效能评估。研究表明:ETAS模型和"瘦化算法"对青海地区的余震发生率具有很好的预测能力,建议采用3天的预测时间窗,且对序列早期阶段进行应用,或可取得"最佳"的预测效果。     

基于ETAS模型的晋冀蒙交界地区中强地震序列参数早期特征

1 研究背景 一次中强地震发生后,关于地震序列类型、强余震发生等问题往往引起广泛关注.通常,在震后几小时或几天内的余震序列早期活动特征,在判定序列类型、预测强余震等方面起到关键作用.然而,实际上大多数余震序列远比大森公式所描述的简单负幂衰减模型复杂,显示"余震激发余震"的特性.Ogata(1988,1989,1992,2001)将自相似思想引入大森公式,认为余震序列中任何一次地震均可能激发自身高阶余震,建立了"传染型余震序列模型"( ETAS).     

2014年云南鲁甸6.5级地震序列参数的早期特征

利用“传染型余震序列”(ETAS)模型,考虑不同的截止震级和序列持续时间的影响,对2014年鲁甸6.5级地震后9d内的序列参数特征进行了研究.结果表明,当选取截止震级MC=ML2.0时,可获得相对稳定可靠的p值和α值等序列参数,其中p =0.89～1.10,显示了较慢的衰减特征,α值在震后5.0d出现大幅下降,表明激发次级余震的能力出现显著变化.     

华南地区弥散地震活动的评价方法与结果

根据华南地区现今地球动力学环境、新构造特征、发震构造模型、第四纪构造活动、地球物理场等方面的差异,通过具体的实例,有针对性地论述了弥散地震区划分的方法,系统地阐述了华南地区弥散地震的评价依据.对于弥散地震区内与已知发震构造无关的最大历史地震,给出了两种情况下确定弥散地震的方法,探讨了总体地震和构造活动水平与弥散地震的关系.华南地区弥散地震活动的评价结果与地球动力学环境特征密切相关,地震构造背景的一致性是进行弥散地震类比的基础.本文除了论述弥散地震活动评价方法之外,还初步给出了华南地震区弥散地震区划分方案和弥散地震评价结果.     

地震的"序列归属"问题与ETAS模型——以唐山序列为例

历史上发生过强震地区的余震活动可能持续较长时间,而余震序列在何时可被看作正常的"背景地震活动",即"序列归属"问题在地球动力学和地震物理中有重要意义.时-空"传染型余震序列"(ETAS)模型可分离"背景"地震和"丛集"地震,并用概率形式表示作为相应事件的可能性,为考察此问题提供了可能.本文以1976年唐山M_S7.8地震序列为例,对唐山地区1970年以来的M_L4.0以上地震进行了时-空ETAS模型拟合,并以2010年以来发生的3次M_S4.0以上地震为例讨论了它们的"序列归属"问题.研究结果显示,3次M_S4.0以上地震的背景地震概率分别为0.72、0.88和0.76,表明它们作为1976年唐山M_S7.8的余震的可能性较低,更可能为背景地震.     

新疆于田地区背景地震与触发地震活动分析

正新疆于田地区历史上发生过多次6.0级以上地震,北京时间2020年6月26日在此地区再次发生MS 6.4地震。震后,中国地震局地震预测研究所紧急开展地震应急会商,并组织多家单位针对此次地震开展了虚拟科考工作。其中,所发生的地震是否属于其他强震的余震,与历史上已发生的多个强震存在怎样的关系,或者还是属于独立的背景地震活动,     

地震活动多标度分形特征及预报应用

探讨了多标度分形在刻划复杂系统方面的优越性,研究了江苏及邻区1970年以来的5.5级以上地震的多标度分形特征,着重研究了地震前后多标度分形的广义维数谱和奇异性谱.研究结果表明:所有震例的广义维数谱和奇异性谱均经历了远离地震时、异常出现时和异常消失时的三个特征变化阶段;异常出现的时间在震前半年至一年半内;多数震例异常在震前几个月内回返恢复,少数在震后数个月内恢复.上述结果说明利用地震时序的多标度分形特征对于该地区的半年至一年尺度的中强地震预报是有意义的.     

地震序列早期参数估计和余震概率预测中截止震级Mc的影响：以2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震为例

针对“时空传染型余震序列”（英文简称ETAS）模型在地震序列参数的早期特征和余震短期概率预测研究中的应用问题,重点考察了不同截止震级M_c选取对结果的影响.以甘肃岷县—漳县6.6级地震序列的震后1.677天内的早期阶段为例,考察了ETAS模型和修正的Omori-Utsu公式的适用性问题,发现ETAS模型AIC值在各截止震级M_c下均小于修正的Omori-Utsu公式的结果,表明其适用效果更好.设定M_c=M_L1.0,1.1,…,2.5,分别考察了ETAS模型中α值和p值的稳定性,并与2013年芦山7.0级地震序列进行了对比.结果表明,M_c对α值的影响相对较小,p值影响较大.此外,对基于ETAS模型和“瘦化算法”的余震短期概率预测结果进行了N-test检验,结果表明M_c的设定对余震短期概率预测影响较大,对甘肃岷县—漳县6.6级地震,仅当M_c=M_L1.0或M_L1.1时可获得较好的预测结果.由此,在真正的“向前”的预测实践中,需要首先考察不同的M_c下的余震预测效果.     

海南及邻近区域地震活动性聚类分析

采用数据挖掘技术中的聚类分析,综合考虑地震区域、震级、深度等因素,对海南及邻近地区地震数据进行聚类,通过聚类结果,分析各类特征,可发现该区域呈现较为规律的地震分布格局,在一定程度上为探讨该区域地震趋势、中长期地震预测等提供应用前景.     

Seismicity in the Vogtland/Western Bohemia Earthquake Region Between 1962 and 1998

The Vogtland/Western Bohemia region is part of the Saxothuringian Earthquake Province. It is an isolated area of active intraplate seismicity. Observations of the seismicity between 1962 and 1998 are summarized. More than 17000 earthquakes have been detected microseismically with M _L reaching from about –1.5 to 4.6. In the considered time interval, the catalogue of Vogtland events can be regarded as complete for magnitudes larger than 1.8. The region is well known for the occurrence of earthquakes clustered contemporarily in time and space. In this study, altogether 82 clusters are defined. Among them, clusters with swarm properties are distinguished from clusters with main shock accompanied by fore- and aftershocks, and from single events. 48 swarms are detected.The magnitude-frequency distribution of the maximum magnitudes of the clusters is studied. In the magnitude range 1.8  M _L  3.1, a bimodal character of the magnitude-frequency distribution is detected for both swarms and nonswarm-like events. The slope is greater for larger magnitudes than in the small-magnitude range. A gap in the magnitude-frequency distribution of clusters is observed for maximum magnitudes between 3.1 and 4.3. Furthermore, clusters themselves are characterized by the b-values of their magnitude-frequency distributions. Swarms show b-values greater than 0.7. Epicenters of swarms are confined to a few subregions. Epicenters of nonswarm-like events are distributed over a larger region than epicenters of swarms but hypocenters of swarms and nonswarm-like clusters may be located close to each other.The envelope of the distribution of magnitudes as a function of time is investigated. In the considered time interval, a statistically significant recurrence of strong events of about 72 months is discovered by a frequency analysis. Comparing the seismicity between 1897 and 1908 with the seismicity between 1962 and 1998 temporal variations in the recurrence become obvious. The Nový Kostel zone is discussed in more detail. The average hypocenters of swarms are located on a SW-dipping fault segment that intersects the Eger Rift in NNW-SSE direction.Discussing properties of the seismicity in the Vogtland/Western Bohemia region it is concluded that the increased seismicity may be explained by the presence of fluids on deep reaching faults. The occurrence of swarms, their variability as well as the small distances between hypocenters of swarms and nonswarm-like events point to strong lateral and possibly temporal changes of the properties of the fault system.     

2005年会泽5.3级地震与小江断裂地震活动关系研究

根据小江断裂带历史强震资料、近期中小地震活动资料、地震波参数、会泽5．3级地震破裂方向及其序列参数显著异常等,研究了小江断裂带强震活动规律、中强地震丛集活动与断裂构造活动关系、会泽地震后小江断裂及周围地区应力场状态,结果得出：①会泽周围M≥5．0地震丛集活动达10次左右后,小江断裂及周围地区将发生M≥6．7地震;②会泽地震发生后,其附近3级以上中小地震活动空间展布方向与小江断裂北东向深部隐伏次级断裂的方向一致;③会泽地震发生后,其附近中小地震波参数规一化环境剪应力‰值与本次地震序列参数b值异常显著;④会泽地震余震震源较深,90％可测定深度的余震震源深度在16～30km范围内,比震前震源区周围的地震深。     

阳江Ms 4.9地震活动特征、影响场及应急对策

对2004年9月17日阳江Ms4．9地震进行总结。分析认为,这次地震属1969年阳江Ms6．2主震后的晚期强余震,北东东向的平冈断裂和北西向的洋边海断裂是本次地震的主要发震构造,具有逆冲特征,这次地震的震感范围大,影响波及面广,震中烈度达Ⅵ,造成了一定破坏。震前1个月至临震微震（ML〈1．0）频度密集,部分前兆台站出现中期和短期异常。文中最后概述了地震前后的应急对策和发挥的作用。