布朗模型在北京西北地区的应用

在我国的北京西北地区，存在着一些离逝时间远大于复发间隔的活动断裂（段）.布朗过程时间模型（Brownian passage-time model）是基于弹性回跳理论发展起来的一种随机点过程模型，可用于估计活动断裂（段）未来某一时段的地震危险. 本文简要介绍了布朗过程时间模型的数学模型理论，以及该模型与其它强震复发模型的差异. 最后，应用该模型及对数正态模型，对北京西北地区离逝时间远大于复发间隔的主要活动断裂未来100年的地震危险，进行了估计和对比分析，认为该模型所得到的结果应更为合理.      

NB模型在特征地震发震危险性概率估计中的应用

采用已有的活断层活动习性参数资料,运用NB模型对银川地堑内的4条地震活动断层段未来50～200年特征地震的发震概率和发震危险性进行计算,并对其最后一次特征地震后2个复发间隔时间段内的条件概率进行了曲线拟合。结果表明,未来150～200年黄河断层南段有发生特征地震的可能,其他三个断层段未来200年发生特征地震的可能性不大;根据对地震后2个复发间隔时间段内的条件概率的拟合曲线分析认为,地震复发条件概率随离逝时间的增加而增大,在平均复发间隔(或复发间隔中位数)加、减2倍的标准差的时段内增大的速率较快。     

地震活动加速模型在西北地区的应用

对地震活动加速模型进行了更加深入的讨论,提出了一种该模型的时间-破裂方程的直接解法．应用地震活动加速模型对1970年以来发生在中国西北甘、宁、青、新、蒙五省(区)的中强地震进行了回顾性预测检验并进行了地震预测．     

断层的大地震复发概率研究

本文以布朗过程时间物理模型为基础,以地震孕育过程为研究主线,计算了我国大陆地区主要活动断层在不同预测时段内的强震复发概率,进而对断层的地震危险性进行了研究。结果表明：鲜水河断裂带、阿尔金断裂带、东昆仑断裂带、小江断裂带这4条断层的强震复发概率值显著高于其他断裂带,反映了这些断层所处地区的应力积累水平高于其他地区,应属于未来可能复发强震的危险地带。     

断裂分段之间不同相互作用对断裂运动的影响

采用速度和状态摩擦本构控制的一维弹簧滑块模型研究断裂分段间相互作用对运动特征的影响,为研究东昆仑活动断裂带库赛湖段和西大滩段2个断裂分段之间的相互影响,采用由弹簧相连的2个滑块模拟断裂分段,通过弹簧滑块系统的动力学分析,将断裂运动性质的描述归结为一组微分方程,数值求解该微分方程组,最终得到断裂运动性质的参数,从而达到确定断裂未来强震复发周期的目的。通过位错模型计算、借鉴前人研究成果以及古地震资料确定模型相关参数。研究断裂分段在不同相互作用下的强震复发周期,模拟表明断裂间不同相互作用对地震复发周期和地震时断裂错动位移的大小没有规律性的影响;只是对地震发生时断裂错动的速度有明显的影响,作用强时,地震发生时断裂错动速度大;反之,地震发生时断裂错动速度小。     

郯庐断裂（沈阳—渤海段）地震复发周期与危险性研究

从郯庐断裂（沈阳-渤海段）地质构造和地球物理场特征出发,借助历史中强震复发周期和地震时空分布特征,对该区强震的危险性做了初步分析。结果表明该区6级和7级地震复发周期分别为18年和95年。目前郯庐断裂沈阳-渤海段接近6．5级地震的复发时段,值得注意地区为NNE向郯庐断裂与NW（或NNW）向断裂的交汇部位以及4级地震活动集中区附近。     

中国陆区活动地块边界带主要断层10年尺度强震发生概率

中国陆区孕震环境具有“垂向分层,横向分块”的特征,活动地块边界带对中国陆区的强震具有控制作用,针对活动地块边界带主要断层开展10年尺度强震危险性定量研究对抗震设防工作有重要意义.本文综合不同区域断层离逝率样本建立了中国陆区通用强震复发模型,在此基础上,对各断层段强震概率进行预测.由于中国陆区幅员辽阔,不同断层的研究程度有较大差距,部分断层由于缺乏计算离逝率的资料而无法获得强震概率.因此本文使用不同方法对相关资料进行了补充.针对缺乏强震复发周期记录的断层段,通过统计断层运动速率与强震复发周期的经验关系,使用地震地质资料或大地测量资料给出的断层运动速率计算强震复发周期;针对缺乏强震离逝时间记录的断层段,根据地震目录完整时间给出强震离逝时间的分布.在此基础上,获得了中国陆区活动地块边界带主要断层的391个断层段未来10年的强震累积概率和条件概率.由于相对预测时长对条件概率的影响较大,而中国陆区不同断层段的强震复发周期有较大差别,本文主要依据累积概率分析强震危险性.结果表明,未来10年强震危险性较高的断层段主要集中于川滇菱形地块东边界、青藏高原东北缘、鄂尔多斯地块东边界与西北边界、天山地区和喜马拉雅弧等区域.

     

断裂滑动速度对强震发生周期的影响——以东昆仑活动断裂带库赛湖断裂分段和西大滩断裂分段为例

2001年11月14日东昆仑断裂带库赛湖段发生8.1级大地震.事实上,库赛湖断裂分段大震的复发周期会受到其他分段运动行为的影响,尤其是临近的西大滩断裂分段.本文采用速度和状态依赖摩擦本构控制的一维弹簧滑块模型(BK模型)研究断裂分段滑动速度对强震复发周期的影响.以东昆仑活动断裂带库赛湖断裂分段和西大滩断裂分段作为实例进行研究,研究中将两断裂分段视为通过弹簧相连的滑块系统,其中模型参数的选择是以现有东昆仑活动断裂带库赛湖和西大滩分段的地质研究成果、历史地震和古地震资料直接给出,部分参数也采用了数值计算的方法.研究预测了两分段不同滑动速度对强震复发周期、断裂滑动速度及错动位移在未来0.5～0.6万年中随时间变化的影响.研究发现:在断裂分段之间的相互影响下,各断裂分段滑动速度与各段的强震发生周期没有规律性的关系;两断裂分段组成的系统中,某断裂分段滑动速度放慢(加快)会使该断裂分段未来强震发生的震级增大(减小),而对另外断裂分段的强震发生震级没有规律性影响;两断裂分段组成的系统中,某断裂分段滑动速度加快(放慢)会使另外的断裂分段在强震发生时错动的速度加快(放慢);同时,两断裂分段组成的系统中,某一断裂分段滑动速度上的变化对另一断裂分段强震复发周期的影响只有在较长时间跨度上才能体现.     

更新模型在缺少大震离逝时间的活动断裂强震发生概率计算中的应用研究

利用更新模型计算未来几十年内发生强震的条件概率需要给出上一次大震的离逝时间T,而很多活动断裂上缺少历史大震的记载,若采用泊松模型则可能会低估强震发生的概率.针对这种缺少大震离逝时间的活动断裂,本文提出一种以记载完整的强震平静期长度Ts为参数的条件概率计算方法.以东昆仑断裂带塔藏段为实例,利用本文给出的条件概率计算方法得到该段未来50年发生强震的可能性为0.064 9.     

更新模型在缺少大震离逝时间的活动断裂强震发生概率计算中的应用研究

利用更新模型计算未来几十年内发生强震的条件概率需要给出上一次大震的离逝时间T, 而很多活动断裂上缺少历史大震的记载, 若采用泊松模型则可能会低估强震发生的概率.针对这种缺少大震离逝时间的活动断裂, 本文提出一种以记载完整的强震平静期长度T_s为参数的条件概率计算方法. 以东昆仑断裂带塔藏段为实例, 利用本文给出的条件概率计算方法得到该段未来50年发生强震的可能性为0.0649.      

应用极值理论研究台湾和华东地区中强地震活动的相关性

运用极值分布理论对1970-1999年间台湾和华东地区的地震资料进行统计性研究。得出其地震相应震级的复发周期[T（M）]，理论发震次数（η)和华东地区中强地震的发震概率阈值（P0），通过对T（M）的同比分析， 现两地中强地震存在着较好的相关性。用以上研究的结果对华东地区5级以上地震的发震概率。发震时间和地震强度进行综合判定。效果较好。     

应力释放模型的改进及其在研究台湾地区地震预测问题中的应用.

应力释放模型过去主要用于研究大范围历史大地震活动规律．本文对应力释放模型进行了改进，对其能否运用于区域更小、时段更短、震级更低的情况进行了探讨；以台湾地区近百年6级以上地震为例的研究结果表明，应力释放模型仍然适用．在回溯性的地震预测检验中，用改进的应力释放模型计算出台湾地区地震发生的条件概率强度，并用其预测6级以上地震的发震时刻．结果表明，其预测精度优于泊松模型．      

地震危险性分析中的二项式模型

围绕对地震活动时间和空间不确定性的不同认识和处理方法,分析了地震区划中现有的确定性方法和概率分析方法的不足.分析、总结了地震之间相互关系随时间、空间和震级的变化特征,认为时间和空间不确定性是相互联系、相互制约的,并用最多地震数来反映这种变化特征,进而推导出二项式模型.二项式模型能够反映不同程度的时间和空间不确定性认识.分析了二项式模型与确定性方法和概率分析方法中泊松模型的异、同之处,指出确定性方法和泊松模型分别是二项式模型的两个极限,在时间和空间不确定程度极小和很大两种情况下,二项式模型分别趋近于确定性方法和泊松模型.给出了一种估算隐含概率的方法,具体分析了1977年全国烈度区划图中华北地区5个高烈度区隐含概率的上限值.      

极值理论在台湾地区地震趋势预测中的应用

利用陈培善等人对极值理论修改后的极值分布函数模型对1971-01～2012-06台湾地区的地震资料进行统计分析。根据地震活动和地震地质构造特征划分区域、确定边界,单位时间的选取由其地震发生的频度和能量来确定,单位时间内最小与最大地震的确定分别考虑相关区域内台网的监控能力以及删除余震后的实际情况,根据修正后的极值理论统计计算出相应地震的复发周期及在未来一定时间内可能发生相应地震的次数与发震概率,并对有关结果进行模型检验和映震能力分析,同时与利用M-T图及震级与G-R关系获取的M≥7.0级地震的复发周期进行比较。     

断层的大地震复发概率研究

本文以布朗过程时间物理模型为基础, 以地震孕育过程为研究主线, 计算了中国大陆地区主要活动断层在不同预测时段内的强震复发概率, 进而对断层的地震危险性进行了研究。 结果表明: 鲜水河断裂带、 阿尔金断裂带、 东昆仑断裂带、 小江断裂带这4条断层的强震复发概率值显著高于其他断裂带, 反映了这些断层所处地区的应力积累水平高于其他地区, 应属于未来可能复发强震的危险地带。     

混合地震模型的建立及其科学意义

利用中国西部古地震和历史地震资料建立了特征地震模型并与分档泊松模型结合组成混合地震模型。研究了青藏高原东南缘的重要地震带鲜水河－小江断裂地区的地震危险性,并与1990年出版的中国地震区划图结果进行了比较,表明在1786年曾经发生过73／4级地震的康定地区（离浙时间为213a,地震复地周期为320a）的地震概率大于后,Ⅷ度区面积同样是前大于后。这说明地震离逝时间与地震复发周期关系对地震危险性计算是有影响的,特征地震与混合地震模型的引入解决了泊松模型无记忆性的缺陷,使计算的结果更科学、合理。     

东昆仑活动断裂带库赛湖段破裂行为及影响因素的初步研究

2001年11月14日,青藏高原北部东昆仑断裂带库赛湖段发生了MS8.1地震。此次地震的发震断裂在地质史上具有高速左旋滑动的特征,特别是晚更新世晚期以来库赛湖断裂的平均滑动速率达(14.8±2.8)mm/a。库赛湖断裂不同的滑动速率可能会对其未来发生的运动行为产生影响,为此文中研究了东昆仑活动断裂带库赛湖段不同滑动速率和不同断裂面初始摩擦系数对断裂破裂行为的影响,建立了库赛湖断裂段对应的速度和状态依赖摩擦定律控制的单自由度弹簧滑块模型。为得到合理的模型参数,模拟中采用了断裂位错模型,考察了相关古地震研究资料、历史地震资料以及前人的相关研究成果。通过模拟库赛湖断裂段在不同滑动速率下未来6ka的破裂行为,发现断裂滑动速率快可使地震复发周期缩短,滑动速率慢会使地震复发周期延长。例如,若断裂以现今平均14mm/a的初始滑动速率运动时,地震复发周期为2.1ka;若以18mm/a的初始滑动速率运动,其对应地震复发周期为1～1.5ka;而滑动速率为8mm/a时地震复发周期为2.1～2.5ka,但断裂滑动速率对地震发生时断裂错动的位移和错动速度没有规律性影响;断裂面初始摩擦系数的大小对地震复发周期有影响,初始摩擦系数较大可能会使地震周期减小,初始摩擦系数小可能会使地震复发周期增加;同时,断裂面初始摩擦系数较小可能会使地震发生时断裂错动的位移和错动速度变大。     

区域时间和震级可预报模型在华北及西南地区的应用

应用能把不同精度和完整性的地震资料甚至考古地震资料结合起来,估计震源区的地震矩年变化率的方法,计算了地震矩年变化率．在此基础上,把区域时间震级可预报模型应用到华北地区和西南地区,地震时间间隔和上次地震的震级正相关,表明该模型是成立的．其震源应力积累参数之一的c值小于全球板缘地震得到的平均值0.33,说明地震复发周期与上次地震震级的相关性较弱,体现了中国大陆地震不同于板缘地震,意味着板缘地震和内陆地震模型存在差别．并用此模型对华北地区和西南地区的地震危险性作了分析．      

华东地区未来中强震的概率预测

利用概率统计方法 ,对华东地区 1 999～ 2 0 0 5年发生不同震级的地震概率进行预测 ,结果表明 ,该地区仍处于地震活跃时段 ,发生 5级地震的概率不断增加 ,到 2 0 0 0年发生 5级以上地震的平均概率为 0 .5左右 ,但近 1～ 2年内发生 6级以上地震的可能性不大 ,发震概率仅为0 .1 5。