长岛地区分维结构变化与区域地震活动关系及短临前兆特征

本文研究了长岛附近地区地震分维结构及月频度趋势性变化与渤海、山东及邻区大范围中强地震活动的关系,得出:大区中强以上地震活跃阶段,研究区存在分维结构,小震活动频度出现趋势性增强;中强以上地震活跃期间分维值较低,活跃阶段将要结束时分维值较高,进入地震平静阶段分维结构不存在。还研究了长岛小震月频度变化的短临前兆特征,得出长岛区地震活动对本区Ms4级以上地震、200公里范围内4.5级以上地震及主震为4.0级的震群、600公里范围内5.5级以上地震,长岛月频度一般在震前1至5个月内会出现8或14次以上的异常现象。反映了长岛小震活动对监视渤海及邻区大范围中强以上地震活动具有一定的窗口作用。     

海城地震前后地震活动的广义分维变化

应用广义分维的概念于地震活动时间分形的研究可避免确定无标度区的困难。海城地震前后地震活动的广义分维D_o(ε)的变化表明,时间标度区间为2—16天时,D_o(ε)的变化可以反映大震酝育过程中地震时间分布的不均匀性,并表现出震前降维的前兆变化特征。     

强震前地震活动广义分维的研究

本文引入广义分维来研究地震活动的时间分形结构,并探讨其地震的前兆意义。通过研究海城、澜沧—耿马、溧阳三次地震前后地震活动的广义分维D。(ε)的变化,发现时间标度区间为2—16天时,D。(ε)的变化可以反映大震孕育过程中地震时间分布的不均匀性,并表现出震前降维的前兆变化特征。D。(ε)的有效变化标度区间还与区域地震活动的强弱有一定的相关联系。     

中强地震前后地震时间序列的自仿射分形特征

用标准偏差法计算地震时间序列自仿射分形的局域分维值D, 用归一化的相关系数R值表征分维结构的强度。对唐山、海城、松潘、龙陵、常熟、溧阳和中国及周边等7个地区, 选取不同震级下限, 以相同的固定长度窗长(100次地震)滑动进行分维计算, 发现中强地震之前, D值表现为下降、持续低值、或先降后升等多种变化特征。      

玛纳斯地震前后地震活动信息熵及分维的动态变化

根据耗散结构理论及Mandelbort提出的分形几何学观点,研究了玛纳斯5.8级地震前后地震(M_s≥1.5)序列的时空分布特征、地震活动信息熵及分维的动态变化。发现玛纳斯5.8级地震前存在减熵和降维。认为,地震熵或分维可以定量描述地震时空分布变化过程,并量度变化过程从无序向有序的演化。     

辽宁地区地震时间序列的谱分维特征

针对辽宁地区地震活动时间序列，运用分维的基本概念，通过其谱密度函数的分维描述，研究地震活动在其不同的阶段，其谱的分维变化情况，并探讨分维的变化与地震活动之间的关系。结果表明：每当有效强的地震活动增强时，在分维图上便会出现明显的降、升维现象，并且下降的幅度与主震震级和下限震级有关。     

地震活动性的多重分维特征

本文根据多重分维的定义,研究了华北和西北地区地震的空间和时间分布的多重分维特征。结果表明,地震时空分布的多重分维特征能较好地描述地震时空分布的有序性。一般在地震活动性较强的阶段,多重分维D_q,尤其是高阶的D_q有明显的异常变化,其D_q—q曲线较陡;而D_q—q曲线变化较平缓的阶段,统计区内一般无大震发生。     

初探地震活动的时间分维特征

本文运用分维的概念和方法,对我国部分强震前地震活动时间分维,前震震群活动时间分维,7级以上大地震的余震活动时间分维和小震群活动时间分维进行了计算。初步结果表明,同一类型的地震活动(如强震前较大时空范围内地震活动、强震的余震、前震震群、小震群等类型)的时间分维十分相近,而不同类型地震活动的时间分维存在着差异,一般说来,强震前的地震活动比较普遍地存在降维现象,表现出临近强震时,震源及附近地区地震活动时间结构的有序性增强。这为地震预报开辟了一个新的途径。     

我国几次大震及震群活动的时间分维特征

本文根据Mandellrot提出的分维理论,对我国三次大震及四次震群活动的时间分维进行了研究,得到如下结论:1.时间分维的总体特征:大震前分维较低,震后分维升高。2.时间分维的动态变化特征:火震前的分维呈现一总趋势的降维过程,且幅度较大;而震群的时间分维变化较平稳。3.对同一地震序列,起始震级愈低,计算出的分维值愈高;起始震级愈高,计算出的分维值愈低。笔者认为,地震序列起止时间的选取对计算时间分维会产生较大影响。     

地震活动信息熵及时空分维在地震预报中的意义

本文选取新疆境内强震的高发区——乌恰地区作为研究区域,分别采用合成缺信量、合成信息熵、信息熵、容量维和信息维等五种不同的方法,通过时间域和空间域分析对乌恰地区1980—1988年发生的三次强震进行了动态追踪的研究。结果表明,无论是从熵的观点(均匀程度),还是从分维数的观点(有序程度)出发,强震前的减熵(降维)过程是明显的,研究表明,这种强震前的减熵(降维)过程可能成为强震震源体处于临界破裂的一种特征物理量,因而可作为强震预测以及重点危险区动态监测的一种方法。     

道孚地震前后小震P波频谱的变化

用布龙园位错模式测定道孚地区1974～1983年间发生的42次M_L在2.5至3.6的小震震源参数,结果表明道孚6.9级地震前2年多时间小震应力降明显增大,这些小震主要集中在道孚地震破裂带的西北侧附近,相应于小震活动和形变测量确定的断裂带“闭锁段”端部应力集中的部位,这说明高应力降可能与构造应力的状态有关。同时研究了对等时段滑动采样对P波谱参数的影响,统计结果表明,改变采样部位不影响拐角频率fo的数值;在震中距Δ=120公里时,采样区间向后移动2秒,谱的零频值Ω_o会降低16%左右。从频谱曲线上得到拐角频率fo的不确定数是1.31,地震矩M_o的不确定数是1.43。采用平均的方法,可将应力降Δσ的不确定数由2.4降到1.6。     

大、中地震前b值的区域分布

本文在文献[1]的基础上,共研究了13次大、中地震前的b值的区域分布,发现震中附近有个低b值区域,其外围有个高b值区域。这两个区域的半径R与主震震级M_s之间呈对数直线关系,由此可估计地震孕震区的大小,并可粗略地预测未来发生的大震的震级,也还可确定计算b值随时间变化所取的区域范围。另外,还分析了西南地区的永善地震和炉霍地震在不同区域内的震前b值随时间的变化,进一步验证了震前b值变化的相似规律性。     

大、中地震前b值的区域分布

本文在文献[1]的基础上,共研究了13次大、中地震前的b值的区域分布,发现震中附近有个低b值区域,其外围有个高b值区域。这两个区域的半径R与主震震级M_s之间呈对数直线关系,由此可估计地震孕震区的大小,并可粗略地预测未来发生的大震的震级,也还可确定计算b值随时间变化所取的区域范围。另外,还分析了西南地区的永善地震和炉霍地震在不同区域内的震前b值随时间的变化,进一步验证了震前b值变化的相似规律性。     

丽江地震前后西南地区定点形变变化的特点分析

研究了1996年2月3日丽江7．0级地震前后西南地区地倾斜观测的特点及与中强地震活动之间的关系。研究结果表明,丽江地震后西南地区地倾斜变化幅度与区域地震活动水平具有逐年减弱的趋势,丽江地震后5年内中强地震都发生在快速变形以后回复的时间段内,而5年之后,中强地震则往往发生在一些快速变化的极值点时刻。在对每次中强地震前形变特征分析的基础上,还研究了短期形变前兆对地震的触发机制,给出了每次地震前短期形变迁移的速度分布。最后讨论了短期形变前兆的非同步性、非遍历性、不可重复性及无记忆性等特性。尽管这些特性可能使得经验地震预测变得更为艰难,但是认识这些特性将可能帮助找到新的预测途径。     

大地震前后平均断错的时空变化

本文讨论了唐山、永善、中甸、邢台、海城大地震前后平均断错的时间和空间变化.结果表明,大地震前,中等地震和小地震的波谱异常变化的时间和空间都与主震震级有关.其趋势是主震震级越大,异常时间越长,异常区域越大.唐山M_s=7.8级地震的F值异常时间为52个月,异常区域范围为400公里;中甸M_s=6.4级地震F值异常时间为8个月,异常区域范围为110公里.这些结果对探讨大震孕育过程有一定参考意义.     

大地震前后平均断错的时空变化

本文讨论了唐山、永善、中甸、邢台、海城大地震前后平均断错的时间和空间变化.结果表明,大地震前,中等地震和小地震的波谱异常变化的时间和空间都与主震震级有关.其趋势是主震震级越大,异常时间越长,异常区域越大.唐山Ms=7.8级地震的F值异常时间为52个月,异常区域范围为400公里;中甸Ms=6.4级地震F值异常时间为8个月,异常区域范围为110公里.这些结果对探讨大震孕育过程有一定参考意义.     

云南地区强震前时空强分维特征

本文以标度变换法、相关函数法、最小二乘法分别计算时间分维D_t、空间分维D_s、强度分维D_m(b值),系统清理了云南地区1976年以来6级以上强震前时空强分维的变化特征,表明强震前的降维现象是普遍存在的,但各次强震前的异常三要素又表现出复杂的多样性。结果还表明,强震前小震活动在时间分布上的明显不均匀性主要表现在强震孕育地区,而在空间分布上的明显不均匀性却主要表现在强震孕育的外围地区。     

1982年卢龙地震前后的小震震源参数

1982年10月19日,在唐山余震区的东北端卢龙,发生了一次ML=6.2(按北京电信传输台网的目录)的地震(3957'N,11904'E).为了监视卢龙地震前后小震震源参数的变化,本文考察了唐山-卢龙地区自1980年1月至1984年6月的情况.利用P波初动半周期,测定了160次ML=2.7——4.3的地震的震源参数.在所研究的震级范围内,初动半周期和震源半径不随ML而增大,应力降则随ML而增大.应力降的数值在0.1——50MPa的范围内变化,且主要集中在1MPa和5MPa之间.因此本文认为,对此地区,5MPa以上为高应力降,1MPa.以下为低应力降.该地区地震的空间分布表明,高应力降事件与随后发生的ML5的地震有明显的关系.在卢龙地震前一年多里,整个地区内的高应力降事件减少,低应力降事件增多;但在卢龙地震的震中附近发生了两次高应力降事件.