前震和余震的实时识别

一次大地震发生后,公众和决策者首先便会提出一个重要的问题:这是一个主震还是一个即将来临的更大地震的前震。到目前为止,科学家们只能通过对过去历史地震序列的统计给出经验性的结论,通常认为,余震序列会随着时间的推移而逐渐减小,未来发生更大地震的可能性只有百分之几。本文中,我们分析了意大利阿马特里奇-诺尔恰（Amatrice–Norcia）地震和日本熊本（Kumamoto）地震的序列余震平均大小分布,认为在一些情况下,区分一个序列是衰减的余震序列还是正在发展的即将发生更大地震的序列,是有可能的。我们同时提出了一个简单的“交通灯”分级准则来实时评估其对序列后续更大地震的敏感程度,并对58次地震进行了测试,结果显示准确率可达95%。      

把握震后趋势：研判后续是否还存在更大地震

正当一次大地震发生后,面对公众的需求,我们很难回答"未来是否还会发生更大地震还是仅是一些小的余震"。最近瑞士地震中心(Swiss Seismological Service)的Gulia和Wiemer在Nature发文提出了一种方法,致力于如何在余震序列仍在发展中识别研判后续震情趋势。每次大地震发生后,地震学家都会告诉     

相对平静的余震区附近大震概率的增强

事实表明,一次M6级或更大的地震发生后,另一次相似或更大的事件发生于附近地区比发生于较远地方的可能性更大(指每单位面积内的发生率)。我们特别要指出的是,第一次事件的余震活动提供了评估邻近地区(几度的范围内)下一次大事件发生概率的信息。也就是,如果第一次事件的余震活动与正常衰减相比变得相对平静,在主震后的10年内,附近地区大地震的发生率就会比正常余震活动情况下高几倍。为了精确地测量这种现象,我们要模拟实际的余震活动。实际上,许多余震序列远比修正的大森公式所描述的简单负幂衰减模型复杂。传染型余震序列(ETAS)模型是修正的大森公式的一般形式,它对各种类型的余震序列都拟合得很好,包括非火山型的震群。用这种模型研究了日本及其邻近地区过去3/4世纪所发生的76次主震的余震序列。重点放在客观地检验一次余震序列中是否存在一个地震活动偏离传染型余震序列模型预测的明显变点,在该点后是相对的平静,即地震活动显著降低。任何水平的地震活动都可以发生相对的平静。如果存在这种平静,它的长度就可以根据估计的传染型余震序列模型预测的发生率的累积数与发生转换时间的图上看出来。这就表明,相对的平静是判别余震活动异常的一项有用因子。这可以用来预测在第一次事件之后的短期内(大约6年内)邻近地区(3°范围内)是否更可能发生大地震。     

1995年10月24日云南武定6．5级地震序列类型和震后趋势早期判断

根据地质构造情况、历史地震活动特征及主震后一天、三天记录的余震资料，利用自然类比法对１９９５年１０月２４日云南武定６．５级地震序列类型和震后趋势进行早期综合判断，认为该序列为强余震极多型地震序列，发生更大地震的可能性不大，但余震颇度会很高，强余震次数极多，持续时间较长，一个月内４级以上强余震数可能在７９次左右，最大余震为Ｍｓ５．３级左右。早期判断结果与实际情况基本相符。     

余震序列的研究及强余震的预测(综述)

一个大地震后常常会发生一系列的余震。余震序列的研究有助于人们了解地震的成因及其发生过程;而且某些强余震也可能引起相当的破坏,因此余震活动趋势的判断及强余震的预报也成为地震预测中的重要课题之一。1982年王碧泉等在《余震序列的时空特征》一文中研究了1966年以来中国东部发生的九次7级以上地震的余震序列。现将其得到的结果概述如下:该文首先对整个余震序列的总体特征进行     

基于ETAS模型的晋冀蒙交界地区中强地震序列参数早期特征

1 研究背景 一次中强地震发生后,关于地震序列类型、强余震发生等问题往往引起广泛关注.通常,在震后几小时或几天内的余震序列早期活动特征,在判定序列类型、预测强余震等方面起到关键作用.然而,实际上大多数余震序列远比大森公式所描述的简单负幂衰减模型复杂,显示"余震激发余震"的特性.Ogata(1988,1989,1992,2001)将自相似思想引入大森公式,认为余震序列中任何一次地震均可能激发自身高阶余震,建立了"传染型余震序列模型"( ETAS).     

1999年岫岩5.6级地震序列活动跟踪研究

我们在以往研究大地震余震序列活动过程的基础上,根据“八五”和九五“以来较新的地震学分析预报方法,对1999年11月29日岫岩5.6级地震序列进行了详细研究,结果认为,该地震序列活动过程到2000年10月已经结束,其后发生的地震为正常的余震活动,同时,对震区未来一定时期地震活动趋势及地震危险性也作了预测。     

大陆内部长余震序列及其对地震风险评估的启示

板块构造学说的最有力的特征之一,是已知的板块运动让我们对板块边界未来大地震的发震位置和平均复发间隔有更清晰的认识。然而,板块构造学说却不能预测板块内的地震何时何地发生,因为理想的板块内部是不会变形的。因此,板块内部的地震风险评估过于依靠如下假设：从有限的历史记录中得到的小地震发震位置能够反映出连续变形的地区,而变形将诱发未来大地震[1]。然而,本文将要说明的是,最近许多这样的小地震很可能是几百年前发生过的大地震的余震。文中将给出一个简单的模型,并由此模型得出：余震序列的长度和断层加载速率呈反比关系。发生在缓慢变形的大陆内部的余震序列,其持续时间与在快速加载的板块边界所观测到的典型的10年尺度余震序列相比要长得多。因为这些预测与观测结果相符,所以将大陆内部地震看作稳态地震活动的一般做法高估了目前地震活跃地区的地震危险性,而低估了其他地区的地震风险。     

浅谈芦山地震

地震序列是对地震现象的回顾性描述,只有在地震序列结束后它才有可能被确切无疑地判定.鉴于龙门山断裂带或地震带的整体性、统一性和系统性,不可否认在其西南段发生的芦山地震是与汶川地震一样的同属于龙门山断裂带的事件.鉴于芦山地震的震源位置、震源机制、震级大小和破裂区覆盖的范围,目前可认为它是汶川地震迄今最大的余震.鉴于地震序列的判定是对地震现象的唯象的描述,有相当的任意性,对芦山地震究竟是"新的主震"还是"汶川余震"的"讨论"实质上是在根据经验判定地震的类型,即使目前看"主震说"提出的4条"论据"明显缺乏说服力,"余震说"比较有说服力,但最后都需要等到地震序列结束之后才有可能"定论".作者认为,相对于需要等到地震序列结束之后才能"定论"、甚而在地震序列结束之后未必能"定论"的芦山地震究竟是"新的主震"还是"汶川余震"问题,应当更为关注芦山地震的发生引出的一些重要的亟待研究的科学问题与防震减灾问题.     

主震100年后可发生余震

一位地震学家说,余震通常在主震后数月内发生在同一断层段上,但是,主震100年后,在附近的断层上也可能发生余震。美国地质调查局的地震学家琼斯(LucileJones)说:“根据定义把地震排成序列,我们将最大的地震称之为主震。任何发生在最大地震之前的地震都是前震,任何发生在最大地震之后的地震都是余震。”     

全球大陆7级浅源大地震强余震震级和空间分布特征

本文收集了1967—2007年全球大陆(不包括中国大陆)29次7.0~7.9级浅源大地震的余震资料。根据震源机制解结果把这29次地震序列分为走滑型和非走滑型, 其中17次是走滑型, 12次是非走滑型, 并分别研究了走滑型和非走滑型地震序列强余震震级分布特征和空间分布特征。研究结果表明, 强余震与主震震级差服从指数分布, 统计得到了走滑型地震序列B值为0.58, 非走滑型地震序列B值为1.07。走滑型地震序列强余震与主震距离的优势分布范围是10～45 km, 而非走滑型地震序列强余震与主震的距离优势分布为20～59 km, 并且强余震与主震震中距服从正态分布。     

一种复杂的余震序列模型

通常，修正的大森定律n(t)∝t^-p能很好地描述余震的衰减速率，其中n(t)表示单位时间的余震数,t是主震后的时间，p为0．9－1．5之间并通常接近于1的常数，然而，也存在一些更复杂的余震序列，大森定律只能被用作其一级近似。1996年2月18日发生在东比利牛斯地震的余震序列就是这些复杂余震系列中的一个，Correig等（1997）对该地震进行过详细的描述。本文中，我们受动态纤维束模型的启发而提出了一种新的模型。用来解释余震速率突然增加的这类复杂的余震序列，而速率的增加与余震的震极无直接关系（如传染型余震序列）。 这是一种简单，离散和随机破裂的模型。它的单元（凹凸体或障碍体）会由于局部荷载共享规律而引起的静态疲劳和应力转移而破裂并又重新生成，我们发现这种模型与东比利牛斯余震序列非常一致，除岩石强度随时间变化的部分之外，我们认为余震的主要机制是存在动态应力的变化，而这种变化往往又为序列中下一个余震重新设置了初始条件。     

2009年3月28日原平ML4．5地震对周边地震形势影响

2009年3月28日山西原平ML4．5地震的地震序列余震发育,序列多个指标表明本次地震类型为主震-余震型。主震视应力值接近背景水平,推断震中周边地区近期发生更大地震的可能性不大。     

新疆几次6级地震序列视应力特征研究

利用新疆区域数字化观测资料,计算了2011—2015年新疆3次6级地震序列的视应力值,并对视应力和震级的关系进行了讨论。结果表明:(1)主震视应力值高于余震视应力值,余震视应力和震级有一定的正相关关系;(2)主震后稍短时间内,视应力均处于整个序列的高值阶段,且在高值阶段会有较强余震发生,这可能是受到震后应力调整的影响;(3)强余震前,会出现视应力高值现象,强余震发生后,后续视应力值恢复到低值水平。计算了2016年底阿克陶6.7级和呼图壁6.2级地震余震视应力,目前阿克陶6.7级地震余震视应力处于高值状态,呼图壁6.2级地震余震视应力处于低值状态,对比研究5次余震视应力的值,对阿克陶6.7级和呼图壁6.2级地震序列类型进行了判定并对后续余震做了预测。     

南北地震带中段及周边中强地震序列类型的特征

文中根据南北地震带中段及附近区域1973年以来86次5.0级以上的地震序列统计结果,对地震序列类型和空间分布进行分析,结果表明:1)研究区域内的地震序列以主余型为主(51%),多震型次之(29%),孤立型最少(20%);同一序列类型中,随着地震震级增大,主余型地震所占的比例增加,多震型、孤立型逐渐减少,7.0级以上地震以主余型为主,无孤立型地震;对于不同破裂类型,逆冲型地震中主余型最多,多震型地震更可能为走滑和正断性质的地震。2)主余型和多震型地震序列的主震与最大余震震级的线性关系相对较好;绝大多数地震的最大余震多发生在震后20d内,主余型最大余震集中在震后3d内发生,多震型地震中次大地震集中在震后12d内发生,孤立型地震的最大余震多发生在地震当天。3)地震序列空间分布显示,主余型地震分布相对较广,多震型地震主要集中在川西巴塘—理塘、川东马边—昭通一带、川北松潘和滇西北云龙、姚安、龙陵及附近区域,甘孜-玉树断裂带、鲜水河断裂带NW段及四川盆地等地更易发生孤立型地震。4)地震序列类型的空间分布可能与本区域的地质构造和历史地震活动存在一定的关系。     

地震的"序列归属"问题与ETAS模型——以唐山序列为例

历史上发生过强震地区的余震活动可能持续较长时间,而余震序列在何时可被看作正常的"背景地震活动",即"序列归属"问题在地球动力学和地震物理中有重要意义.时-空"传染型余震序列"(ETAS)模型可分离"背景"地震和"丛集"地震,并用概率形式表示作为相应事件的可能性,为考察此问题提供了可能.本文以1976年唐山M_S7.8地震序列为例,对唐山地区1970年以来的M_L4.0以上地震进行了时-空ETAS模型拟合,并以2010年以来发生的3次M_S4.0以上地震为例讨论了它们的"序列归属"问题.研究结果显示,3次M_S4.0以上地震的背景地震概率分别为0.72、0.88和0.76,表明它们作为1976年唐山M_S7.8的余震的可能性较低,更可能为背景地震.     

优化交通灯系统在2021年漾濞ML 6.7地震的应用

<正>1研究背景Gulia和Wiemer(2019)通过对比大地震前后震源附近b值演化过程,将交通灯系统用于大地震后同等级别地震发生的决策问题。但其给定判断阈值为大地震前b值10%的变化,缺少统计检验依据。2021年5月18日,云南大理漾濞县发生M_L 4.7(M_W 4.2)地震,19日发生M_L 5.0地震,21日发生M_L 5.9(M_W 5.2)地震,21日发生M_L 6.7(M_W 6.1)地震。其中,18日M_L 4.7、19日M_L 5.0地震及M_L 5.9地震被认为是M_L 6.7地震的前震。此次漾濞系列地震为典型的前震—主震—余震序列,采用基于b值变化显著性评估改进的交通灯系统,对此次漾濞地震序列进行活动性分析,希望可以为大地震序列性质判定提供参考依据。     

1605年琼山大地震余震分布质疑

1995年地震出版社出版的中国历史强震目录将1605年琼山大地震余震震中位置较以往版本作了大幅度变更.根据该震的历史资料,1966～1976年我国大陆发生的9次强震余震间距,东南沿海地震带6级以上强震的主震与余震位置关系,琼山大地震的发震构造等,我们认为变更琼山大地震余震位置依据不足.     

岩石圈结构对大地震震后形变的影响——以1976年唐山大地震和2001年昆仑山大地震为例

大地震发生之后通常会诱发一系列的余震序列,对比1976年M_S7.8唐山大地震和2001年M_S8.1昆仑山大地震周边区域的地震事件可以看出,唐山大地震余震活动时间要明显长于昆仑山大地震余震活动时间.余震序列往往与震后形变密切相关,而影响震后形变的因素不仅与地震发震断层和震级有关,同时与岩石圈的结构有关.考虑到唐山大地震的发震区华北地块和昆仑山大地震的发震区青藏高原有着较大的岩石圈结构差异,本文采用PSGRN/PSCMP软件计算了岩石圈分层模型的大地震同震和震后形变,分析了地壳弹性模量、弹性厚度以及黏滞性系数对同震和震后形变的影响,进而讨论了影响唐山地震和昆仑山地震余震序列差异的原因.计算结果显示,震后形变会在黏弹性效应的作用下逐渐调整,震后形变的持续时间与地壳弹性模量、地壳弹性厚度和下地壳黏滞性系数有关.上地壳和下地壳弹性模量越大,震后形变达到稳定值的时间越短,弹性模量对震后形变稳定值影响很小.地壳弹性厚度越大,震后形变达到稳定值的时间越短,当断层面底端深度小于地壳弹性厚度时,地壳弹性厚度的增加会引起震后形变稳定值的减小;下地壳厚度对震后形变达到稳定值的时间和稳定值基本无影响.下地壳黏滞性系数越大,震后形变达到稳定值的时间越长,反之亦然.结合唐山地震区的华北地块和昆仑山地震的青藏高原深部结构发现,两者之间的上地壳弹性模型差别不大,唐山地震区地壳弹性厚度略大于昆仑山地震区,但昆仑山地震区下地壳黏滞性系数明显低于唐山地震区.这些因素均决定了昆仑山地震的震后形变持续时间短（余震时间序列短）而唐山地震的震后形变持续时间长（余震时间序列长）.由此可见,岩石圈结构差异可能是导致唐山地震和昆仑山地震余震序列差异的主要因素之一.     

大陆内的长余震序列和对地震危险性评估的意义

板块构造学说最强大的特点之一,是通过已知的板块运动可以了解板块边界未来大地震的地点和平均复发间隔。然而板块构造学却不能探知板块之内何时何处发生地震,因为理想的板块内部不发生形变。因此,在板块内部,进行地震危险性评估主要依靠的假设是,短期历史记录给出的小地震的位置反映出连续形变从而引发未来大地震（Shed—locketal,2000）。然而在此我们提出,最近的这些地震有许多可能是数百年前大地震的余震。我们提出一简单模型可预测：余震序列的长度和断层应力加载的速．率成反比。