新西兰地区地震活动时空分布的多重分形特征研究

利用多重分形维数谱估计的Hill方法，讨论了新西兰地震活动区地震活动的震源分布、震中分布以及时间间隔分布的多重分形特征．结果表明，该地区浅源地震的震中分布和震源分布在给定不同的起始震级的条件下均具有明显的丛集特征；对于中、深源地震这种特征不甚明显．而地震活动时间间隔分布则无论对于浅源和中、深源地震均呈单重分形的性质，但具有分形性质的尺度范围有较大的差别．这些结果表明，浅源地震与中、深源地震的活动特征显著不同．      

板内与板间地震活动时空分布的多重分形特征研究

利用多重分形分析方法,考察了中国大陆和台湾地区以及新西兰的地震活动广义应变释放时间和空间分布的多重分形特征. 结果表明,地震活动时空分布的多重分形特征与不同地球动力学环境关系密切. 强震活动时间分布在板间地区具有比板内地区更明显的丛集性, 对中小地震这种丛集性差异较小;强震活动空间分布在板内地区具有比板间地区更强的丛集性,但对中小地震则相反.      

广义地震应变能释放的多重分形特征

利用基于小波变换的多重分形谱估计方法，研究了以中国东西部地区为代表的板内地震活动和以新西兰、日本为代表的板缘地震活动广义应变能释放的多重分形特征．结果表明，中国东、西部地震活动广义应变能释放的多重分形特征有明显差别，新西兰与日本的地震活动广义应变能释放的多重分形特征也有明显不同；地震活动的多重分形特征与构造的复杂程度有关．      

中国大陆地震活动时空分布多重分形特征

利用多重分形分析方法,考察了中国大陆各构造区地震活动广义应变释放时间和空间分布的多重分形特征。结果表明,中国大陆各构造区地震活动广义应变释放时空分布的多重分形特征差别明显。     

具有分形结构强度分布的二维地震断层模拟

提出一种二维地震断层破裂模式，这是在一维弹簧-滑块模式的基础上建立的．利用这种断层的二维向量模型，研究了地震断层的动力学平面-应变的破裂问题．形象、直观地模拟了具有均匀或不均匀破裂强度分布的二维地震断层的破裂成核、扩展、传播直至停止的动力学全过程．阐明了在均匀预应力条件下，断层将获得足够的动量以克服破裂传播路径上的高强度障碍体．破裂锋面亦可绕过孤立的障碍体继续向前传播．整个模拟过程表明:断层破裂过程的停止条件对模拟地震破裂的全过程起着重要作用；我们还研究了断层面上破裂强度分布不均匀条件下断层的动态破裂过程，模拟了具有分形结构强度分布的二维地震断层产生的地震序列．它具有类似自然界地震现象的某些特征．这些特征主要取决于断层面上破裂强度的分布及初始应力降的大小．建立在实验和观测基础上的断层破裂过程模拟研究，为解释地震活动性统计规律的某些特征提供了物理基础.      

关于震级频度关系的一些讨论

讨论了地震活动的复杂性特征与震级频度的关系．认为一般情况下地震活动系统具有多重分形特征．文中利用多重分形的观点讨论了震级频度关系的形式，分析了震级频度关系出现非线性的可能的原因．作为示例，文中概要地讨论了新西兰近年来的地震活动bq谱．      

工程结构能量系统中地震损耗能量的分形与混沌规律

旨在探讨工程结构中出现的分形与混沌规律,即探讨工程结构能量系统中,地震损耗能量活动强度Ed与其标度地震损耗能量矩活动强度Ie动力系统的分形与混沌现象的内在本质与规律．根据Ie动力系统的分形与混沌内在属性,重建了动力系统的3种近似动力学模型: 指数自回归模型、门限自回归模型与局域近似法自回归模型;阐述了系统演化行为内在规律、本质以及系统误差原因;探讨了动力系统的短期行为可预测特征和长期行为概率特征．为工程结构抗震理论与分析方法提供了一定的参考依据．      

前震活动特征及其识别的研究（Ⅰ）

分析了近２０年来中国大陆强震（Ｍ≥７．０）和华北地区中强地震前广义前震序列时间和空间分布的多分形特征，计算其广义分维谱Ｄｑ和标度指数谱Ｆ（α），并探讨了它们随时间的变化．结果表明：（１）对广义前震活动，在所研究地区的时、空分布，均呈现多分形结构；（２）大地震发生前半年至一年，地震活动时、空分布的高次分维Ｄ∞呈下降趋势．这种降维特征，亦在实验室含水大样本岩石破坏前，声发射序列Ｄ∞的变化中观测到；（３）与中强地震相比，大地震孕育区地震活动的空间高次分维偏低，表明地壳应力分布的高度不均匀性，是板内大地震孕育环境中的本质因素之一．     

阔克沙勒—吉萨尔地震活动时间的多重分形研究

应用多重分形的标度指数谱f(α)～α方法分析阔克沙勒——吉萨尔地区地震活动时间序列,发现一定范围内地震多重分形f(α)～α在大震前有明显的异常显示。说明f(α)谱研究地震的多重分形,简单、有效、能全面地描述地震时间分布这类不均匀分形集。     

地震时空丛集的多重分形研究

为探索大地震发生的可预测性,应用分形理论并根据标准数盒子的数值计算方法,研究了华北地区历史地震和唐山地区地震活动的空间分布特征,估算了地震活动能量的分维值并研究了其多重分形谱的几何结构．初步结果显示出大地震发生前,广义维值有明显的下降过程,分形谱ｆ（α）结构有右偏现象．在低于上述时空层次的唐山地区,孕震系统也有类似特征出现．这些异常现象揭示出孕震动力系统的物理机理和激变前的某些不稳定性．     

强震前后广义地震应变释放过程的丛集特征

利用基于小波变换的多重分形奇异谱估计方法,研究了部分强震前后地震活动广义应变.释放过程的多重分形特征。结果表明,晨中区附近- -定范围内地展活动广义应变释放过程具有多重分形特征,但多重分形维数谱随7变化复杂,在强震发生前多重分形维数谱没有明显的变化。广义地震应变释放过程的多重分形奇异谱形态和Hausdorff奇异指数范围能提供更多关于地屣活动过程的信息,特别当η取较大值时Hausdorff奇异指数范围在强晨前明显变窄。研究还表明深源地展和浅源地晨发生前广义应变释放过程多重分形特征存在明显不同。     

前震活动特征及其识别的研究（Ⅰ）

分析了近２０年来中国大陆强震（Ｍ≥７．０）和华北地区中强地震前广义前震序列时间和空间分布的多分形特征，计算其广义分维谱Ｄ_ｑ和标度指数谱Ｆ（α），并探讨了它们随时间的变化．结果表明：（１）对广义前震活动，在所研究地区的时、空分布，均呈现多分形结构；（２）大地震发生前半年至一年，地震活动时、空分布的高次分维Ｄ_∞呈下降趋势．这种降维特征，亦在实验室含水大样本岩石破坏前，声发射序列Ｄ_∞的变化中观测到；（３）与中强地震相比，大地震孕育区地震活动的空间高次分维偏低，表明地壳应力分布的高度不均匀性，是板内大地震孕育环境中的本质因素之一．     

断层泥的分形研究

介绍了利用光学显微镜和电子显微镜对采自西秦岭北缘活动断裂带的天然断层泥进行分形研究的程序和结果，得到该断裂断层泥的分维数D=2.5940.122(二维截面D=1.5940.122)，并测得该断裂带断层泥分维上限平均粒径为9.6～19.2 mm．研究结果表明，该断裂带断层泥具有分形特征，断层面的粘滑摩擦特征位移参数可由分维上限确定．文中还讨论了断层泥分形研究对地震断层的研究意义．      

中国巨大地震前地震活动环形分布图象与规律

针对巨大地震前经常出现的环形现象展开了系统研究，分析了我国及边界地区16次巨大地震前与部分强震前的环形分布特征，对其普适性、规则性及预测意义进行了讨论．结果表明: 巨大地震前数十年至上百年，在其周围经常出现中等以上地震形成的环形分布现象，这个图象具有很强的普适性，不仅无一例外地出现在巨大地震前，而且出现在7级多地震以前．活动环一般出现在巨大地震周围数百公里至上千公里范围（依震级而定）；环内地震活动具有特征不同的三个基本阶段: Ⅰ阶段活动水平较低，分布较散，主震震源区表现为空区；Ⅱ阶段活动性增强，频度、强度、集中度、应变释放率、分布面积率等均增加，空区缩小或消失；Ⅲ阶段活动整体较前期有所减弱，空区再度出现；活动环包围的主震源区在震前数十年可能出现1～3期活动（称为早期、中期与晚期震源活动）；活动环包围的空区长度经历大——小——大的变化过程等．根据活动环出现的区域、长度及环内地震活动状态的分析，可以估计巨大地震的发生地区、震级及地震孕育所处的阶段．这对巨大地震的长期预测是有价值的．本文还对震前活动环的形成机制进行了初步讨论．      

工程结构能量系统中地震损耗能量的分形与混沌现象

旨在探讨工程结构中出现的分形与混沌现象,即探讨工程结构能量系统中地震损耗能量活动强度Ed与地震损耗能量矩活动强度Ie动力系统的分形与混沌现象,在建立了工程结构能量系统、损耗能量活动强度Ed和损耗能量矩活动强度Ie概念的基础上,由纯理论推导发现了Ed和Ie构成的动力系统的混沌现象;理论分析和数值计算又发现了Ed和Ie动力系统的分形现象;依据大量本地实测地震数据获得了具体Ie和Ed动力系统的关联维吸引子d2．二阶Renyi熵k2和平均预报时间尺度1/k2等参数．各参数是其动力系统分形与混沌现象的具体表征,为实际工程结构的抗震理论与分析方法提供了一定的参考依据．      

地震多重分形计算的最小生成树法

目前地震分形计算的方法很多,但各方法或多或少都存在一些问题．本文引入一种地震分形计算的新方法——最小生成树法（minimal spanning tree）,对其算法作了重要的修改,并通过对乌什、乌苏、唐山和海城4个区域震例的研究,得出大震前后地震时空分布多重分形谱由集中变疏张,反映了分形结构复杂性的增加、地震时空分布不均匀性的增加．由点集的数值模拟表明:强震前后多重分形谱变化的物理本质是地震分布由均一到不均一,由简单到复杂的变化过程．      

地震丛集的分形新方法—物理分形

地震时间丛集的传统分形分析方法把地震事件看作是时间轴上无质量的数学点。这些方法得到的结果主要反映了大量小地震的活动特征。本文发展了一个新的物理分形分析的筛子方法，采用一系列震级筛子来研究不同震级地震的分布特征。对华北和南加洲的研究结果表明，同一地区地震目录中不同震级范围的子集合具有近似相等的分维数，华北Ｄ＝０．３，南加洲Ｄ＝０．４。     

华北地震时空多重分形的时间演化特征研究

应用分形理论,采用扩充数盒子方法EBA对华北地区1960~ 1982年发生的地震时间分布进行了多重分形谱计算。结果表明,在这期间该地区的几次较强地震在分形谱上都有明显的反映,强震年份的分形谱发生较大幅度变化,正q区D_q 值下降,负q区D_q 值上升,具有一定的预报意义。文中进而计算了几次较强地震的地震序列(1966年邢台、1969年渤海、1975年海城、1976年唐山)的空间多重分形谱,研究其随时间的演化现象,表明强震前后分形谱变动幅度较大,震群型地震序列和主震型地震序列的分形谱呈现出不同的变化趋势。     

青海省共和7.0级地震前兆的数值模拟

在共和地区简化的介质模型上，应用固液两相介质的本构关系，模拟计算了1990年共和7.0级地震的前兆特征．结果表明，模拟得到的介质状态分布、扩展变化与共和地震前可靠异常的时空分布规律大体相似．由此得知，共和地震的孕育经历了大面积弹性变形——早期的非弹性膨胀——西宁周围地区的应变软化与弹性恢复——震源附近高密度地体的非弹性膨胀——发震等过程．可以看出，它既不是一个简单的裂隙发育贯通过程，也不是孕震区非弹性体积膨胀、进水过程，而是介质多种状态此起彼伏的复杂进程，其具体程式受震源及周围地区的地质构造环境所决定．由此得出，不同地震孕育的地质构造环境不可能相同，其前兆显示的时空分布规律也必然不同．      

三维大型CA的地震能量-频度、时空分布a

设计了20020010网格的三维大型地震细胞自动机模型，生成了94 304个地震事件．结果表明，对于能量-频度的分形关系小地震和大地震有不同的无标度区；较大地震容易在相对较短时间、较近距离内相互互应地发生．