华北北部三次地震前的应变释放加速特征

强地震发生前,区域地震活动往往出现应变释放加速(AMR)现象。本文以华北地区的1976年唐山7.8级地震、1998年张北6.2级地震、2006年文安5.1级地震作为目标地震,分别分析三次主震前4~8年期间、40~120 km半径范围内的AMR现象及其特征。结果显示,唐山7.8级地震与张北6.2级地震之前均不同程度出现AMR异常,但文安5.1级地震之前并未出现。另外,本研究发现80 km半径可能是研究区寻找AMR异常有效、合理的空间扫描尺度。基于这三个震例研究的认识,本文进一步针对晋冀蒙交界地区和首都圈地区进行分析计算,结果识别出首都圈地区至目前存在AMR异常地区,这可作为判定华北北部未来强震危险性的参考。     

2010年玉树MS7.1地震前的中长期加速矩释放(AMR)问题

2010年4月14日青海玉树MS7.1地震前的加速矩释放(AMR)现象的研究,对理解这次地震的孕震过程、对于时间相依的地震危险性分析(或中长期地震预测)具有重要意义.鉴于以往AMR研究中的争论,本文不刻意选取AMR分析的时空尺度,而是在已知发震时刻和震中位置情况下,对T-R-MC三维空间中矩释放指数m值的分布进行分析,...     

地震临界区域尺度与地震预测

地震临界区域尺度的界定对于地震前兆研究有着重要意义。通过加卸载响应比(LURR)及震前矩张量加速释放(AMR)两种模型对地震临界区域尺度进行了分析。采用不同半径区域内地震事件的Benioff应变分别计算LURR和AMR时间序列,震前引起时间序列异常变化最明显的半径尺度所定义的区域就是最佳地震临界区域。华北地区M>5震例研究结果显示两种模型所得到的最佳地震临界区域具有明显的一致性,最佳临界区域半径与主震震级之间统计的线性关系斜率约为0.34～0.36。研究结果表明通过不同预测模型可以较为定量的评价地震临界区域尺度,从而为地震预测研究提供依据。     

景谷M_S 6.6地震前地震矩加速释放时空扫描特征研究

为考察2014年10月7日景谷M_S 6.6地震前的可能的中长期地震前兆现象以及相关的孕震物理过程,采用加速矩释放(AMR)现象对此次地震进行了分析,首先用T=15 a, R=100 km的时空窗对CBS释放曲线的均方根残差RMS在m-tf二维空间中的分布以及最小RMS对应的m值随时间的变化分析,然后用震前15个月地震资料以逐3个月的扫描方式,对T-M_C二维空间中矩释放指数m值的分布进行分析。结果表明:景谷M_S 6.6地震前在震中附近100 km范围内, m值随着时间逐渐逼近实际发震时刻而逐渐减小,时间上有逐渐趋近于临界状态的趋势,空间上震前似存在AMR逐渐向震中附近"迁移"的现象。     

强震前的“加速矩释放”（AMR）现象：对一个有争议的地震前兆的回溯性震例研究

近年来,国际上对于强震前的加速矩释放（AMR）现象是否可作为一种可靠的、带有普遍性的地震前兆现象争议较大.本文以2008年3月21日新疆于田M_S7.3地震为例,试图从前兆存在的客观性和与地震发生的物理相关性两方面考察本次地震前的AMR现象.用“破裂时间分析”方程中的幂指数m作为描述震前加速矩释放“程度”的参量,在时间-空间-地震序列截止震级组成的三维参数空间（T,R,M_c）内考察AMR现象存在的客观性.考虑了多种因素对m（T, R, M_c）分布图像可能的影响,其中,余震是否删除和M_c对计算影响不大,但M_L6.0以上“干扰”事件的影响则较大.结果表明,于田地震前的确存在AMR现象,但得到的m（T, R, M_c）分布图像较为复杂,可观测到两个明显的AMR集中分布区.此外,在以实际震中为圆心的多个圆形区域内,使用固定时间窗向实际发震时刻滑动逼近,可观测到m值逐渐减小,即加速特征逐渐明显的过程.对震前矩释放程度m值的时-空扫描结果显示,出现AMR现象的空间区域与震中位置似有较好的对应,但其时-空演化图像与滑动时-空窗的选取有关.这表明,本次M_S7.3地震前的确存在AMR现象,并与其孕震过程在物理上相关.但本文仅是一个震例的研究,无法给出具有统计显著性的结论,此外,用AMR来约束地震发生的时间看来是困难的.     

9 自组织临界现象对地震预测的影响

为理解我们能指望地震预测可达到的水平,理解地震现象的动力学本质是非常重要的.它是周期性的吗?它是混沌的吗?它在时、空上是随机的吗?简单的数学模拟和与经验性观测的对比表明,我们面对的是一种自组织临界现象[1～4].用Pascal Bernard的说法,这些现象包括[5]地震大小的幂律分布和分维结构[6],能模拟高度不均匀的断层和断层带在世界范围内的分布的断层段的幂律分布.     

1989年以来华北地区中强震前地震矩加速释放空间扫描特征的研究

利用地震矩释放程度m值对1989年以来华北地区12次MS≥5.0中强地震前的矩加速释放现象进行了研究。基于删除余震后的地震目录,提取了与矩加速释放相关的特征时—空尺度作为AMR现象在华北地区的扫描模型参数。采用震前1年逐3个月的扫描方式,得到了12次震例在震中附近与时间相依的m值的空间演变图像,并考察了震前震源区附近的Benioff应变释放情况。结果表明,华北地区MS5.0~5.5地震前AMR现象与实际震中和发震时刻的关联性不明显;而MS5.6~6.4地震前67%的震例在震中附近出现稳定和集中分布的矩释放加速区域,说明华北地区MS≥5.5中强震前AMR现象具有一定程度的普遍性,利用AMR现象对未来中强震发震地点的预测有一定的潜能和可挖掘性,但仍需其他方法相互佐证。     

自组织临界现象在地震空间演化特征上的应用研究

将自组织临界现象理论在地震预报领域作深入的应用研究,根据各量的物理含义重新讨论了在地震科学中的应用,并用重整化群方法对强震前中小地震强现象的临界点问题进行研究。     

地震作为临界现象：概率的地震危险性分析的含义

地震群体的发生近来被假定为一种自组织临界现象，时空分布具有分形特征，地震的能量或地震矩具有相应于古登堡－里克特频度－震级关系的幂律分布。实际上，严格的自组织临界行为在所有模型中并未见到，而且，它只限于那些带有弱退火（永久的）的非均匀性以及具有一种中等的构造驱动速度或应变能速度的情况。     

鄂尔多斯周缘地区中强震发生前地震矩加速释放时空特征

为研究鄂尔多斯周缘地区中强地震发生前地震矩加速释放时空特征,选取去丛集后的地震目录,基于地震矩释放程度m值,对1981年以来鄂尔多斯周缘地区10例MS≥5.5中强地震进行二维时空扫描,提取与地震矩加速释放特征相关的时空尺度作为矩释放程度时空扫描模型参数,以3个月为扫描步长,对震前12个月m值及累积Benioff应变释放进行拟合计算。结果显示,震前破裂成核点附近存在显著的AMR现象,7次震例存在累积Benioff应变加速释放特征,说明鄂尔多斯周缘地区MS≥5.5地震发生前AMR现象存在一定普遍性,应用矩加速时空扫描方法具有一定优势,但仍需结合其他方法进行综合分析。     

中强震前地震活动矩释放加速现象(AMR)的普遍性问题

地震前的矩释放加速现象(AMR)作为一种预测中强震发生的方法，近年来得到普遍关注，所以有必要对这一现象的普遍性进行讨论。我们考虑1978年以来中国大陆Ms5．7以上地震的情况，用贝尼奥夫应变作为地震矩释放的量度。采用规则的空间区域和统一的时间尺度，通过直接判断和对曲线进行非线性拟合，最终确定矩释放的加速或减速特征。所考虑的1978年以来Ms5．7以上主震事件共109例，其中具有加速特征的55例，具有减速特征的23例，因数据不足而无法判断加减速特征的9例，加减速特征不稳定的22例。     

研究地震和岩石破裂现象的非线性科学方法

本文以地震孕育和岩石破裂过程的阶段(包括裂纹系形成、变形局部化和断层形成、断层活动和松弛)为线索,阐述了非线性科学方法(包括分形几何学,自组织临界现象和混沌动力学)的应用,提出了地震孕育过程和岩石破裂各阶段的普适性特征、机理和要着重研究的课题.     

地震临界现象及相关尺度增长定量检测方法研究综述

当前作为强震前的典型特征, 临界阶段地震活动的相关长度增长及主震周围矩释放加速(AMR)现象近年来受到广泛关注及普遍认可。 但近期部分震例研究显示, 在震中周围的大尺度范围内检测到矩释放加速的现象, 而在震中附近较小区域又可检测到矩释放减速的现象。 该文拟对地震活动相关以及临界状态的研究状况, 主震前震区周围大范围矩释放加速和小范围矩释放减速定量化检测的国内外研究状况以及研究中所存在的问题作了综述。     

突变理论在地震成因及地震危险性与岩体稳定性评价研究中的应用

地震是一种非连续的突变现象,孕震系统是一个很繁杂的系统。这个系统是非线性的,甚至是高度非线性的。系统的过程可用非线性微分方程描述,非线性系统不同干线性系统的特点,其一是两个解的线性迭加一般不再是方程的解;其二是非线性体系可能有多个定态解(或周期解),其中有些是稳定的,有些是不稳定的。随着参数的变化,这些定态的稳定性会发生变化,出现分歧或临界现象。突变论是研究这种临界行为的有力工具,因为突变论通过剖分引理证明了系统结构的不稳定性并不取决于可能达成千上万的状态变量的总数 n,而     

利用重整化群方法讨论强震前地震活动的临界点现象

基于自组织和临界现象的基本现点，利用重整化群方法对７级以上强震前中小地震增强现象的临界点问题进行了探讨性的研究与讨论。得到的基本结论有：一些７级以上强震前存在中小地震临界点现象，超过临界点后将发生强震；重整化群方法在中期预报中有着广阔的应用前景。     

基于SOC的活断层系与地震活动性关系的探讨

通过对中国大陆及青藏高原、新疆、华北和东北各构造区的地震活动性的分析,论证了区域地震活动是一种自组织临界现象.利用分形理论中的粗视化网格法,研究了中国大陆以及各构造区断层系的分形特点和分形结构的跨尺度特征.开展了组构具有分形特点的沙堆模型实验.结合断裂力学理论,认为地震的自组织临界现象源于分形几何断层系的自组织临界性动力学过程,地震分维数和断层系分维数之间存在着一种正相关关系,明确了断层系分形和地震活动性分形之间的因果关系.在此基础上,提出了系统组构的分形是系统输出能量的分形的根源的观点,并进一步利用已有的观测资料进行了分析.最后,基于这个观点和区域断层分布可以通过常规的航卫片分析、地面调查和地质勘探等手段确定的事实,提出了利用断层的分维数与地震的分维数的相关关系,对区域地震的概率分布特征进行估计的观点,可为地震的预测预报提供参考.     

青藏块体中北部7级以上地震前地震活动特征

大地震前地震活动平静是国内外地震界普遍关注的前兆现象之一。Mogi(1969)首先对这一现象进行了研究，之后，Ohtake(1981)、Wyss(1988)以及宋俊高等(1994)均在这些方面进行过工作。本文分析了青藏块体中北部地区1920年以来7级以上地震前的中强地震活动空间分布图像，发现在强震前2年，震中附近存在明显的Ms5．0．6．9地震的空缺或平静。     

地震临界点理论的实验研究

按照临界点理论 ,在大地震或岩石等脆性材料破坏发生之前能量会加速释放 (AER) ,这种加速过程呈幂律变化 (power law) .本文通过大尺度岩石破裂声发射实验 ,对这一临界现象进行了研究 .实验分别采用 3种岩石试件 ,并且实现了不同轴压加载历史以及三轴应力状态 ;实验利用声发射技术记录了微裂纹产生和扩展时所释放的弹性能 (声发射 ) ;实验结果证实了临界点理论 ,在不同的实验条件下 ,岩石材料在受压破坏之前弹性能会出现明显的加速释放过程 .本文还对使用AER预测中期地震进行了初步研究 .     

地震统计力学(上)

第一讲引论 1.1 目的我们试图用现代统计力学的技术来了解地震,具体地说,就是想使用针对其他物理体系——包括磁的和热的临界现象、逾渗、成核等——发展起来的新的思路。为此,必须找到地震及破裂与这些物理体系充分相似的条件,以使有关的概念和技     

2004年12月26日印尼北苏门答腊以西近海Ms9.0地震与地震的类临界点模型

使用哈佛CMT资料， 研究了2004年12月26日印尼北苏门答腊以西近海MW9.0地震前的长期地震活动. 这次地震前， 在1/4世纪的时间尺度、 1 500 km的空间尺度上， 存在加速矩释放（AMR）现象. 在这一空间尺度范围内，MW9.0地震仍落在分段的幂律分布上. 因此, 从地震的类临界点模型的角度考虑， 对这次特大地震的发生和地震的大小既无预测、 亦无预报的情况， 并非由物理上的ldquo;不可预测性rdquo;所致.