地震力标度及其在华北地区的应用

讨论了华北地区中强地震前地震力标度的时空变化特征, 首先介绍了地震力标度的物理意义, 给出了由传统经验公式推导出的地震力标度σ值的计算方法, σ值是一个表征地震时震源处断层平均驱动力的物理量, 基于地震波能量推导得到, 介于地震频度和能量之间, 根据经典通用的经验公式, 地震力标度σ值与震级M_L存在lgσ=1.14M_L+6.22标度关系; 结合华北地区(34°~42°N ; 110°~124°E; )地震活动的特点, 利用1980年以来2500多次3级以上地震, 研究了M_S≥5.0中强震前σ值的变化规律, 结果发现该指标能客观反映地震活动的增强与平静。 中强地震前存在σ值高值异常, σ值有由低转高, 在高值点发震的特征。 空间上σ值的分布与地质构造、 地震带和强震孕育过程有关, 中强震前地震力标度σ值有成片增加的过程, 对中强地震预测有一定的指导意义。     

华北地区中强地震活动特征及趋势探讨

通过对1900－2001年8月100多年来华北地区中强地震（M≥5.0）活动的研究，得出了一系列关于本地区中强地震活动的特征：地震活动主要发生在地表构造带的交汇部位、地震活动存在四个活动时段、地震活动存在明显迁移性；并对本地区未来的地震活动趋势进行了探讨，认为华北地区未来一段时间仍有发生M≥5.0级地震的可能。     

华北地区中强地震时间间隔特征与目前大形势分析

针对目前华北地区5、6级地震持续平静的复杂形势,分析了华北地区1484年以来M≥5、M≥6级地震的时间间隔特征,结果表明:①1731～1814年地震平静期的5、6级地震的平均时间间隔明显长于1484～1730年及1815年以来2个地震活动期的平均时间间隔,说明华北地区地震起伏交替轮回的韵律性是客观的;②华北地区2个地震活动期中相邻活动幕的幕间M≥5地震(含平静幕里发生的地震)平均时间间隔(86月)与1731～1814年平静期内单次M≥5级地震平均时间间隔(90月)一致,90月可做为华北地区5级地震异常平静的标志性时间;③类比500多年华北地区5、6级地震的时间间隔特征认为,当前华北地区正处于2000年以来的平静幕后期,该平静幕已持续169月,已经随时有可能发生5、6级地震,开始进入新一轮的地震活动幕.     

华北地区地震分布多标度分形特征的初步研究

依据“固定质量法”的定义及原理,本文给出了一种判断地震空间分布分形结构及计算D_q的方法。利用该方法对华北地区地震的空间分布特征进行了初步研究。结果表明,在满足一定的统计条件下,不同区域范围内、不同时间段的地震分布均具有分形结构。围绕海城、唐山大震区分别选择4个大小不同的区域,分不同时段计算其D_q—q谱。结果表明,强震前后其形态无显著变化。强震前在较大的区域范围内,D_o值有降低的趋势,震后回升;在震源区周围较小区域内,D_o的变化相反;而有的区域强震前后D_o值没有变化。     

华北地区中强地震发生时间的预测研究

通过对华北地区中强地震（指Ms≥5．5的地震）发生时间不均匀性的研究结果表明：自1815年以来，该区可划分为5个中强地震集中活跃时段。可用灰色系统理论和方法建立灰色预测模型。预测未来一个活跃时段的起止时间。如果发生在活跃时段内的中强地震的发生时间呈较好的线性趋势变化，则可用二指数平滑方法进行预测。在此基础上，本文还对它的预测精度作了估计。     

华北地区Ms≥5级地震平静的预测意义

研究了华北地区Ms≥5级地震平静、密集的韵律特征,以Ms≥5级地震平静时间超过30个月为异常背景,提出了该地区Ms≥6级地震发生前的定量预测指标：(1)当华北地区的Ms≥5级地震平静异常时间达到30个月时,该地区有发生Ms≥6级地震的危险性;Ms≥5级地震平静异常时间达到40个月时,发生Ms≥6级地震的危险概率为0．54,R值检验为0．12;Ms≥5级地震平静达到50个月时,发生Ms≥6级地震的危险概率为0．77,R值检验为0．22;(2)当华北地区的Ms≥5级地震平静异常结束后,3个月之内发生Ms≥6级地震的危险概率为0．38,R值检验为0．35;9个月之内发生Ms≥6级地震的危险概率为0．54,R值检验为0．44;15个月之内发生Ms≥6级地震的危险概率为0．69,R值检验为0．53。     

4级地震平静是华北地区强震前的一个重要震兆特征

强震前区域地震活动时常会出现一个平静或“缺震”过程 ,这种现象早已为国内外许多地震学者所关注 (陆远忠等 ,1 985 ;Wesson,1 973 ) .近十几年来我国地震工作者从不同角度对某些特定地区 ,对地震活动平静异常进行了专门研究 .蒋淳和冯德益 (1 989)以华北地区每年 5级地震的折合频次为基本特征量 ,对其进行地震活动平静异常模糊识别分析 .结果显示 ,每当平静异常的从属函数 μ出现局部极大值时 ,在其后 1～ 3年内华北地区则往往会发生 6级以上地震 ;焦远碧和丁鉴海 (2 0 0 0 )在研究了 1 990～ 1 996年我国大陆及边境地区所发生的 2 4次 6…     

中,强震前应力场动态演变特征综合分析

使用由地震记录Ｐ波初至波符号求取的小震综合机制解资料,分析研究了华北地区４次中强地震前震源区及其附近小震应力场的动态变化。结合前人的有关研究成果,综合归纳了中、强地震前震源区 及附近应力场的动态演变特征,并尝试给出了小震综合机制解参数预报地震的判剧指标。     

华北地区重力场变化特征研究

通过对1992~2008年间各期观测资料进行全时空扫描,分析华北地区网区重力场的演化特征,总结震前异常的形态、持续时间和变化幅度,指出重力场空间变化易于发生地震的部位,并对一些问题进行讨论。结果显示:华北地区重力场总体变化不具明确规律性;大量测点存在明显的背景性趋势性异常变化;重力场变化与网区及周边地区中强地震的活动联系密切,较明显的重力场异常反应多发生在震前2年左右时间,且常伴有大面积高值异常区出现。重力变化"0"线、高梯度带、异常中心(含极值)附近是重力场空间变化易于发震的部位。     

华北地区2级以上地震活动图像研究及预测意义

对华北地区1970年以来的2级以上地震活动图像按一定标准进行全时空扫描, 共扫描出115条符合标准的异常。 经过与华北地区的中强震进行相关性讨论, 认为华北地区出现40天以上长轴超过300 km, 短轴超过100 km的2级地震平静; 局部地区出现周围比较平静的2级地震集中区; 出现持续30天以上的周围比较平静的2级地震条带、 空区, 可以作为华北地区发生中强以上地震的短期异常信号。     

华北地区5级地震平静现象研究

分析了华北地区1484年以来M≥5级地震平静现象：（1）华北地区1484-1730年及1815年以来2个地震活动期所有M≥5级地震平均平静时间为17．8个月,1731-1814年地震平静期的所有5级地震的平均平静时间约90．1个月,二者有明显差异;（2）华北地区2个地震活动期中相邻活动幕的幕间M≥5地震平均平静时间约86．4个月,与地震平静期大体一致,这样,90个月可以为华北地区M≥5级地震长期平静的标志性时间;（3）当前华北地区M≥5级地震平静时间达77个月,已接近长期平静的标志性时间,发生5级地震以上地震的可能已经很大;（4）上述工作成文后发生了2013年1月23日辽宁省辽阳市与沈阳市交界处5．1级地震,应注意华北进入新的地震活动幕。     

中、强震前应力场动态演变特征综合分析

使用由地震记录 P波初至波符号求取的小震综合机制解资料 ,分析研究了华北地区 4次中强地震前震源区及其附近小震应力场的动态变化。结合前人的有关研究成果 ,综合归纳了中、强地震前震源区及附近应力场的动态演变特征 ,并尝试给出了小震综合机制解参数预报地震的判据指标。     

运用小波变换方法研究华北地区的地震活动性

运用小波变换方法,以不同的小波时间尺度分析了华北地区1480-2009年M≥5.0和1970～2009年M≥4.0地震的贝尼奥夫应变数据,得到了不同时间尺度的地震活跃期和平静期.分析表明:目前华北地区从1480年以来的M≥5.0地震活动刚过活跃期,处于应力积累阶段,而1970年以来M≥4.0地震存在7年左右的活动周期,目前正在进入4级以上地震的活跃期.     

华北地区地震震源机制分区特征

利用华北地区（北纬36°—42°;东经111°—125°范围）2010年1月至2014年6月≥M_L2.5的918个地震事件波形资料,采用FOCMEC方法计算震源机制,根据参与计算的清晰初动数量及振幅个数,以及在分别采用5°、10°、15°不同步长搜索震源机制解结果必须为同一组接近解的原则,我们共得到572个可靠的震源机制解.对于震级相对较大且波形低频部分信噪比较好的地震,同时采用TDMT全波形反演方法反演了矩张量,最终得到14个地震的矩张量,并与利用FOCMEC方法得到的震源机制解进行了比较.同时我们还搜集了1937年以来华北地区中强地震的震源机制解结果.根据震源机制类型特征及构造特点,我们从空间上对震源机制结果进行了分区分析.结果表明：研究区内中小地震的震源机制类型相对复杂,但仍能看出中小地震震源机制有显著的分区特征,震源机制主要类型是正断型和走滑型,并且大部分正断型震源机制分布在山西断陷带、唐山老震区、海城老震区内.该现象表明研究区内主要变形以平移和拉张为主;同时通过大于4级以上地震震源机制类型主要为走滑型可得出,走滑型应力在华北地区应力场上占绝对优势,但是局部地区的正断型应力也比较显著,比如山西断陷带、海城老震区、唐山老震区、渤海内（烟台—蓬莱段局部地区）.

     

太阳黑子、地球自转与华北地区中强震关系研究

运用Morlet小波分解方法检验太阳黑子相对数变化的显著周期,并分析太阳黑子数活动的趋势。运用太阳黑子和地球自转数据分析两者对华北地区中强地震的影响。结果显示,太阳黑子相对数变化、地球自转速率变化与华北地区中强地震活动水平存在较好的对应关系。当太阳黑子相对数周期上升段与地球日长数据Demy小波三阶分解的18.6年周期波谷段叠加时,对华北地震活动的影响达到最大,存在触发区域内中强地震发生的可能。     

地震非均匀度方法在华北地区中强地震中期预报中的应用

根据１９９７年１０月初全国范围内地震非均匀度（ＧＬ值）方法的空间和时间扫描结果,在内蒙古中部和华北北部地区出现的明显高值异常,提出这２个地区未来１年存在发生５￣６级地震的可能。此后在１９９７年１０月１８日和１９９８年１月１０日在上述２个异常区域分别发生了内蒙古临河Ｍｓ５．０和河北省张北－尚义Ｍｓ６．２地震。通过对这２次地震前ＧＬ值的变化过程进行了分析总结,初步提出了中强地震前ＧＬ值的变化特征。     

华北地区第三、 四活动期平静幕后期中强地震活动与未来强震

本文通过分析、 研究华北地区第三、 四活动期各平静幕后期的中强地震活动特征, 认为: ① 华北地区第三、 四活动期9个活跃幕中有7个在首发强震前3年内发生中强地震, 其中第四活动期1～4活跃幕首发强震前2年内都发生了中强地震, 未来第5活跃幕首发强震前, 以发生中强地震作为序幕的可能性较大; ② 华北地区平静幕后期的中强地震活动, 对其后活跃幕首发强震在时间和地点上有一定指示作用。 由于华北地区可能即将进入新的强震活跃幕, 该研究对判断华北地区未来强震趋势具有实用意义。