应用模式识别方法确定乌鲁木齐以西的潜在震源区

根据乌鲁木齐以西地区与强震活动有关的地质、地貌、地球物理等特征,应用cora—3方法对乌鲁木齐以西的潜在震源区进行模式识别,结果表明,容易发生强震的地区主要与断裂及其端点、拐点、交点有关,而且其数目越大判定为强震可能发生地点的概率越大,1943——1989年已发生地震的五个地区,均为未来可能发生强震的地点。     

模糊数学在地震活动性图象研究中的应用

本文应用模糊数学方法从给定地区的地震目录中识别出地震簇.这些地震簇由一系列时空相关的地震组成,每一次强震前都可能有其地震簇出现.两次地震的函数由以下公式来确定:eij=1e-1t+2e-2s计算出某一地区所有 MM0地震相互之间的联系强度,并取一个经验参数之后,就可以根据编网原则识别出地震簇.利用地震簇,可以把强震的地震活动性图象识别得更清楚,简单和定量化.此方法曾用于我国大华北及西南地区的地震簇识别与地震活动图象研究.清楚地识别出了13次大震(M6.5)的地震簇.研究了它们的时空特性.近似建立了 lg△t,lgL,lgS 与震级 M 间的线性经验关系,此处△t,L,S 分别表示地震簇的前兆时间(持续时间)及其震中分布的最大线度与面积.显然,这些关系式对地震预报研究可能有一定用途.      

华北北部地区地下水10年准周期及其与地震活动关系分析

1966年以来华北北部发生5．0级以上地震16次,根据时间上的密集程度可分为5个地震丛。地下水资料经过排出地下水超采造成的趋势下降干扰后,多井地下水资料呈现出10年准周期变化的同步性特征。地震丛发生在地下水多年周期的高值段,低值年份则没有中强以上地震发生。将10年准周期按一定规则分成低值段、上升段、高值段和下降段,在地下水10年周期4个时段的发震概率分别为0％、25％、50％、25％。     

A probabilistic approach for the classification of earthquakes as ��triggered�� or ��not triggered��

The occurrence time of earthquakes can be anticipated or delayed by external phenomena that induce strain energy changes on the faults. ??Anticipated?? earthquakes are generally called ??triggered??; however, it can be controversial to label a specific earthquake as such, mostly because of the stochastic nature of earthquake occurrence and of the large uncertainties usually associated to stress modelling. Here we introduce a combined statistical and physical approach to quantify the probability that a given earthquake was triggered by a given stress-inducing phenomenon. As an example, we consider an earthquake that was likely triggered by a natural event: the M?=?6.2 13 Jan 1976 Kópasker earthquake on the Grímsey lineament (Tj?rnes Fracture Zone, Iceland), which occurred about 3?weeks after a large dike injection in the nearby Krafla fissure swarm. By using Coulomb stress calculations and the rate-and-state earthquake nucleation theory, we calculate the likelihood of the earthquake in a scenario that contains only the tectonic background and excludes the dike and in a scenario that includes the dike but excludes the background. Applying the Bayes?? theorem, we obtain that the probability that the earthquake was indeed triggered by the dike, rather than purely due to the accumulation of tectonic strain, is about 60 to 90?%. This methodology allows us to assign quantitative probabilities to different scenarios and can help in classifying earthquakes as triggered or not triggered by natural or human-induced changes of stress in the crust.     

汶川8.0级与昆仑山口西8.1级地震前地震活动异常特征与启示

两次特大地震前在不同时段、 不同范围出现了多项相似的地震活动性异常, 它们对预测特大地震具有一定意义: ① 两次大震前10余年, 青藏块体同期出现了两个规模巨大的中强以上地震增强区, 两次大地震发生在增强区内的空区里; ② 两次巨大地震前数年, 形成规模巨大的中强地震活动带, 地震发生在两个条带间的平静区里; 同期形成中等以上地震活动环, 其内部的地震频度、 加卸载响应比及非均匀度等参数甚高, 且随时间而变化, 这可作为孕震进入中期的信号; ③ 两次大震前的震群、 震丛均很显著, 昆仑山口西地震前四个显著震丛环绕震中四周分布, 汶川地震前震群在震中周围形成包围圈, 它们应视为大震孕育进入后期的显示; ④ 大震前数月, 靠近发震断裂带发生少量中小地震或少见的震群。 汶川地震前10个月, 龙门山断裂带北部发生两次青川4级多地震和松潘4.3级地震, 南部康定附近发生3次4级以上地震。 紫坪铺水库区小震群于震前3个月活动十分强烈。 昆仑山口西地震前约1年青海兴海发生6.6级地震, 昆仑山口西发生5.1级地震, 该地震距离8.1级地震约30 km。这些特征给我们的重要启示是: ① 特大地震前出现的前兆时空特征与常见的中强地震差异很大, 现行的监测预报体制(分省分片负责)与特大地震前兆不相适应; ② 特大地震的预测预报不能单纯依靠地震前兆, 必须与地质构造及深部探测紧密结合起来; ③ 特大地震的预测预报应有新的预报战略、 观测系统与组织机构相适应。     

孟连7.3级强震短临预报研究--应用"层次法"的模拟预测

孟连7.3 级大震前有中强地震发生,这对大震的地点预报十分有利,但中、强震发生后是否一定有大震发生,这仍然是预报难题.其次,中、强震发生后,究竟相隔多长时间后发生大震,这是另一个预报难题.以孟连地震作为震例,用"层次法"对上述二个问题作出回答.最后由"层次法"得到孟连地震的预报参数为:震中22°N,99°E;MX 7 .3;时间1995年7月12日.预测参数与实际地震参数一致.     

唐山地震的孕育与强震的增震作用

唐山地震的孕震构造是唐山菱形块体,在NEE向的区域应力场的作用下,最大剪应力集中在它的对角线上,正好与唐山断裂带相一致,因此成了唐山地震大破裂的始发点.唐山地震前兆演化过程中,有两个显著特点:在空间上有“震中→外围→震中+外围”的转移过程;在时间上有明显的阶段性,前兆异常频次的每一次加速都发生在外围强震发生之后,本文用强震的增、减震理论,推测外围强震的发生对唐山地震的孕育有强化作用,在一个大的区域,强地震的增、减震效应可以形成多个高应力集中区,这些高应力集中区多数都是未来发生强震的地区.     

构造转换区强震间相互作用机制的数值模拟研究: 以2008—2020年4次MS＞6.0于田地震为例

2008年于田M_S7.3地震后, 阿尔金断裂带西南段的构造转换区内接连发生了2012年M_S6.2、2014年M_S7.3和2020年M_S6.4等强震.研究强震间相互作用对于理解强震的发震机制具有重要意义.本文通过构建阿尔金断裂西南段及邻区三维黏弹性有限元模型, 以强震同震滑动模型为约束, 综合同震位错与震后黏弹性松弛效应的影响, 研究4次强震间相互作用以及强震发生所引起的区域内断裂库仑应力变化.计算结果表明: 考虑同震和震后效应的共同作用, 后续3次地震发生前震源处库仑应力变化分别为-1.89×10⁴ Pa、3.63×10⁴ Pa和1.04×10⁴ Pa, 表明2008年于田地震延迟了2012年于田地震的发生, 2008和2012年于田地震共同触发了2014年于田地震的发生, 而前3次地震同样触发了2020年于田地震的发生.从不同构造部位强震间相互作用的结果来看, 阿尔金断裂西南段尾端张性区内发生的正断型强震, 对区域内北东向断层上的左旋走滑型强震有加载效应, 造成强震的提前发生, 同时也会延迟尾端张性区内近南北向的断层上正断型强震的发生.综合分析认为, 阿尔金断裂和郭扎措断裂西段应力显著增加(＞1.0×10⁵ Pa), 未来发生强震的可能性很高, 需要重点关注.

     

洪洞临汾大震震源断层的相互作用和地震趋势分析

山西临汾地区1303年和1695年发生了洪洞(M8)和临汾(M7 3/4)两次相距最近特大地震。地震所在区域至今仍有持续不断的小震活动。我们根据1670次中、小地震精确震源定位结果和149个小地震的震源机制。通过震源三维空间分布和震源机制解的分析,认为洪洞地震和临汾地震的强相互作用是解锁,因此导致临汾地震提前发生;此外,2者之间还存在弱相互作用,并且和随机发生的地震达到一种平衡。2次大地震对区域所积累的应变基本释放完毕,难以再形成与应力场一致的大破裂,使得临汾地区连续的地震活动以中小地震的形式体现,连续300多年都没有5级以上地震发生。估计今后临汾地区的这种低水平活动将继续下去,发展趋势是安全的。     

Perturbation of earthquake probability for interacting faults by static Coulomb stress changes

This work aims at the assessment of the occurrence probability of future earthquakes on the Italian territory, conditional to the time elapsed since the last characteristic earthquake on a fault and to the history of the following events on the neighbouring active sources. We start from the estimate of the probability of occurrence in the period 2007–2036 for a characteristic earthquake on geological sources, based on a time-dependent renewal model, released in the frame of Project DPC-INGV S2 (2004–2007) “Assessing the seismogenic potential and the probability of strong earthquakes in Italy”. The occurrence rate of a characteristic earthquake is calculated, taking into account both permanent (clock advance) and temporary (rate-and-state) perturbations. The analysis has been carried out on a wide area of Central and Southern Italy, containing 32 seismogenetic sources reported in the DISS 3.0.2 database. The results show that the estimated effect of earthquake interaction in this region is small if compared with the uncertainties affecting the statistical model used for the basic time-dependent hazard assessment.     

Grouping occurrences being the fundamental feature of the strong earthquakes in Chinese mainland

ＧｒｏｕｐｉｎｇｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｓｂｅｉｎｇｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｆｅａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅｍａｉｎｌａｎｄＱｉｎ－ＺｕＬＩ（李钦祖）；Ｌｉ－ＭｉｎＹＵ（于利民）；Ｊｉ－ＹｉＷＡＮＧ（王吉易...     

20世纪云南地区Ms≥5.0级地震活动的基本特征

在对云南地区地震目录完整性和均匀性分析的基础上，系统总结和分析了20世纪云南地区Ms≥5．0级地震活动时、空、强分布的基本特征。有以下主要认识：（1）6．7级以上大震存在十年尺度的活跃－平静交替活动过程；（2）50年左右的大震复发周期；（3）5级以上地震活动的时、空分布具有很大的随机性，5－6级地震活动不存在活跃期和平静期之分；Ms≥5．0级地震有约2．6次／年的期望年发生率，每年发生0．8－4．5次Ms≥5．0级地震的自然概率是68．3％；（4）6级以上地震具有空间丛集特征，云南全区80％的6级以上地震只分布在全区20％左右的面积上；（5）以金沙江－红河断裂带为界，6．7级以上大震成组地在滇西和滇东交替活动；（6）5级以上地震活动的b值为0．69。     

应用统计物理方法分析川滇地区地震危险性

川滇菱形块体及其边界断裂带(21°～33°N,96°～108°E)是中国大陆地震活动最强烈的地区之一,该地区发生的一系列大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失。文中分别应用基于地震空间相关性和地壳形变场的预测方法分析了该地区未来的地震危险性。由Kagan等(1994)提出的基于地震空间相关性的方法,假定未来发生地震的概率与历史发生地震的频度成正比,根据历史地震目录建立统计学模型估计未来发生地震的概率。回溯性检验表明,这种方法对于评估地震复发周期较短的断裂带的地震危险性有较高的有效性,但对于地震复发周期较长的断裂带,如龙门山断裂带,很难给出一个理想的预期。由Shen等(2007)提出的基于地壳形变场的方法,假定长期地震危险性与地壳构造应变率成正比,根据由GPS观测获得的应变率场建立统计学模型评估未来的地震危险性。回溯性检验表明,川滇地区过去30a间发生的地震与区域应变率的大小没有明显的对应关系,但过去500a间发生的地震与应变率场有很高的相关性,表明由10a时间尺度的大地测量资料得到的地壳应变场可以很好地反映数百a时间尺度的地震危险性。     

强震活动有限元模型研究及其初步应用--以西南地区为例

在强震成组孕育与群体活动研究的基础上，本文基于有限元方法，初步建立了西南地区有限元动力学模型，并讨论了因发生地震而产生的应力变化对整个西南地区的应力调整情况。初步结果表明，许多强震均发生在应力增强区。因此，强震活动有限元模型的建立对判定未来强震危险区有一定作用。     

中国大陆强震时空分布特征及2021年玛多7.4级地震后趋势分析

对中国大陆强震活动的时空分布特征进行分析,有助于中国大陆强震趋势的判定。由于地震目录完整性的限制,目前对中国大陆强震时间间隔的分析多基于1900年以来地震目录。因为记录时长相对较短,难以排除当前强震时序特征基于偶然的可能性,并且可能导致过拟合而影响预测效果。针对上述问题,本文根据2021—2030年中国大陆地震重点危险区确定工作中的相关资料,对合成地震目录进行了分析,结果表明区域地震活动强弱交替是一种普遍现象,当假设中国大陆活动断层具有准周期复发特征时,合成地震目录时序特征与当前目录最为接近。基于上述认识,使用适用范围更广的单参数指数分布拟合了中国大陆强震间隔,并结合相邻强震构造关联随时间的变化对2021年5月22日玛多7.4级地震后中国大陆的强震趋势进行了分析。结果表明,继玛多7.4级地震之后,未来两年中国大陆再次发生7级以上地震的概率较大,下次强震发生在2022年年底之前的概率为61.81%。下次强震发生在2021年的概率为30.58%,最有可能的发震区域是巴颜喀拉地块;下次强震发生在2022年的概率为44.97%,重点关注南北地震带中南段。     

汶川地震对芦山地震及周边 断层发震概率的影响

大震后区域静态库仑应力变化常常被用于解释区域地震活动性速率的变化、 主震断层外余震的发生以及即将失稳断层的地震发生概率的变化. 2013年4月20日芦山M_S7.0地震的发生重新引起了对2008年5月12日汶川M_S8.0大地震的热议. 利用含(滑移)速率和状态的摩擦定律, 结合汶川大地震前后的地震活动性水平, 定量化计算了汶川地震后雅安地区发震概率的变化, 并着重解释了芦山地震发震的可能根源. 此外, 还对库仑应力明显增加的鲜水河断层和熊坡断层进行了发震概率的定量化计算, 计算结果与中国地震台网中心的地震目录基本符合. 鲜水河断层从汶川地震后至今近5年来未发生M>6.0地震, 而M>6.0的发震概率已约为60%; 熊坡断层自汶川地震以来尚未发生M>4.0地震, 芦山地震后M>4.0的发震概率已接近90%. 所以, 我们认为鲜水河断层附近将成为M>6.0地震的重点防范地区, 熊坡地区将来仍旧存在发生中强地震的危险性.     

“博山震情窗口”预报效能的研究

１９９１年,通过对山东各地小震活动的研究,发现鲁中博山地区小震活动频率和山东地区近几年发生一系列４,５级中强地震有较好的对应关系,中强震发生前,该区小震活动经历一个“密集－平静－发震”的过程,故将其作为监视山东地区中强地震活动的一个“震情窗口”自正式使用以来,在南黄海,苍山两次５级地震前,该窗口都出现符合预报指标的显著异常,在预报中发挥了重要作用。     

基于时间相依地震活动性模型的地震时间序列模拟

模拟地震时间序列在地震危险性分析和地震灾害预测等领域中具有重要作用,地震活动性模型是模拟地震序列的重要理论基础.本文以时间相依地震活动性模型为理论模型,系统梳理了现有时间相依地震活动性模型理论与方法,研究了断层（震源）上最新地震发生时间已知、未知以及地震历史开放间隔已知三种情况下地震发生概率的计算方法,分析了地震复发间隔的变异系数对时间相依地震发生概率的影响.研究了基于布朗模型的特征地震准周期发生的物理原理,建立了时间相依地震时间序列的模拟方法.研究结果表明,在地震离逝时间较长的情况下,基于时间相依地震活动性模型计算的地震发生概率要显著大于泊松模型;在地震历史开放时间已知情况下,计算的地震发生概率要高于地震离逝时间未知的情况.地震复发间隔的变异系数越小,模拟的地震时间序列越呈现周期性.本文研究结果可提高长期地震概率预测水平,模拟的具有时间相依特征的地震时间序列可用于地震预测、概率地震危险性分析以及地震灾害预测等领域.

     

中等地震活动增强作为强震标志的研究

通过对(1990~1996年)发生在我国大陆及边境地区24次6级以上地震的分析研究表明,80%的强震主震前在震源区及附近有中等地震活动增强的过程。异常表现出共同的基本特征,即长期平静→增强活动→震前平静→发震。震前平静至发震大约经历几个月到2年时间(平均10个月左右),可以作为中短期地震预报判据。用岩石蠕变声发射实验来解释这一现象,可把中等地震活动增强看作是稳态蠕变阶段后期发生的广义前震。     

于田地区强震前加卸载响应比异常及强震复发间隔

21世纪以来,于田地区发生了4次M_S≥6.0地震,包括两次M_S7.3地震,引起广泛关注.我们基于加卸载响应比方法(Load-Unload Response Ratio,LURR),以地震目录(来自中国地震台网中心)为资料,对2008—2020年于田地区4次强震进行分析.结果显示,4次地震前,均在震源区及附近检测到LURR异常,且震前LURR异常空间分布随时间的变化过程类似.强震发生滞后于LURR异常峰值：2008年M_S7.3、2014年M_S7.3及2020年M_S6.4地震,滞后于LURR异常峰值1~2 a;2012年M_S6.2地震发生于LURR异常峰值后半年.相邻的民丰地区,1924年发生了M_S7.3和M_S7.2地震,于田—民丰地区强震较为活跃.我们基于地震导致的地壳介质损伤的平板模型,探索于田及周边地区的强震复发特征.得到于田—民丰地区长期的损伤-愈合速率为3.86×10^-4/a.基于单次M7.5地震造成的损伤,估算这一区域7.5级左右地震的复发间隔约50 a.本文对于田地区强震前介质特征的变化,及区域强震复发间隔提出新的认识.