华北地区地震分布多标度分形特征的初步研究

依据“固定质量法”的定义及原理,本文给出了一种判断地震空间分布分形结构及计算D_q的方法。利用该方法对华北地区地震的空间分布特征进行了初步研究。结果表明,在满足一定的统计条件下,不同区域范围内、不同时间段的地震分布均具有分形结构。围绕海城、唐山大震区分别选择4个大小不同的区域,分不同时段计算其D_q—q谱。结果表明,强震前后其形态无显著变化。强震前在较大的区域范围内,D_o值有降低的趋势,震后回升;在震源区周围较小区域内,D_o的变化相反;而有的区域强震前后D_o值没有变化。     

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。     

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．      

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．     

地震分布多重分形特征的中期预报意义探讨

讨论了地球岩石圈的自组织临界状戍 地震发生的非局域性与多重标度分形度统计特征。研究了地震多重分形性质的计算方法及其应用于地震预报的前景 。     

地震活动多标度分形特征及预报应用

探讨了多标度分形在刻划复杂系统方面的优越性,研究了江苏及邻区1970年以来的5.5级以上地震的多标度分形特征,着重研究了地震前后多标度分形的广义维数谱和奇异性谱.研究结果表明:所有震例的广义维数谱和奇异性谱均经历了远离地震时、异常出现时和异常消失时的三个特征变化阶段;异常出现的时间在震前半年至一年半内;多数震例异常在震前几个月内回返恢复,少数在震后数个月内恢复.上述结果说明利用地震时序的多标度分形特征对于该地区的半年至一年尺度的中强地震预报是有意义的.     

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．     

地震能量时空分布的自仿射分形特征

探讨了小尺度空间范围内地震能量关于时间和宽间分布的统计自仿射分形特征，从中得到了如下认识，地震能量关于时间的分布是自仿射分形的，代表分布结构特征的Ｈ值小于１／２因而时间关联函数Ｃ（ｔ）〈０表明地震能量关于时间分布的变化过程具有负相关效应；地震能量在空间上分布也具有自仿射分形特征，有限震例表明，Ｈ值小于但接近于１／２，表明地震能量的空间分布具有更复杂的变化过程。     

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．      

地震多重分形标度指数谱f(α)的研究

本文简要介绍了描述多重分形的标度指数谱f(α)的直接计算方法和简要推导过程。应用该方法分析处理了渤海和唐山地震区地震时间序列资料,结果表明,用f(α)谱能较好地全面描述地震时间分布这类不均匀分形。根据f(α)谱的异常形态,可以对大震进行监测预报。     

台湾地区地震活动的时间多分形特征研究

利用板块构造、活断层分布、地壳运动这三个方面的最新资料将台湾地区划分为东、西两个地震区和六个地震带。对各地震带11a来的地震目录计算了广义维数Dq和多标度分形谱f(α)，然后绘制成Dq—q曲线和多标度分形谱f(α)—α以及分维时程曲线。综合分析后发现：(1)地震活动的时间结构是多分形而非单一分形结构；(2)台湾地区在大震前后的1～2a内，大震所在的地震带内地震时间结构的Dq—q曲线和多标度分形谱f(α)—α大都出现异常形态；(3)功时程曲线分析可以为强震的时间预报提供有效的客观依据。     

地震活动的分形特征及其对地震预测的意义

岩石破裂是一个自相似过程,地震作为地壳岩石破裂的结果,它在时间和空间上的分布具有分形结构。基于系统科学和分形几何学的观点,本文采用标度变换法和嵌入空间法,分别研究了唐山7.8级、海城7.3级和松潘7.2级地震前后地震活动时、空分布的分维数,同时分析了宁夏灵武5.5级震群和澜沧5.0级前震序列的时间分维随时间的变化特征。初步结果表明:大震后余震的分维数明显增大,无标度区范围减小,展示了震后地震活动随机干扰背景增强！前兆性地震序列的时间分维数相对偏低,有序性增加。此外,文中还研究了单轴压缩下岩石破裂声发射序列的分形特征,结果表明,声发射序列亦具有自相似性,在岩石破坏过程中,声发射序列的分线数随时间的变化不是单调的。最后,籍助于“耗散结构理论”的基本概念,简要地探讨了地震时间、空间分维与地震活动熵的关系。提出了地震时、空分维作为表征地震孕育系统演化过程的序参量之一,应用于地震预测的可能途径及需要进一步研究的若干问题。     

地震时空分布结构的多重分形特征的研究

地震作为地壳内的大尺度破裂被认为是分形的，具有分数维的特征。根据多重分形的观点，本文研究了部分曾发生过中强以上地震地区小震时空分布特征，应用固定质量法计算了地震时空分布的广义分维Ｄｑ，并得到了分形奇异谱ｆ（α）－α。初步分析结果表明：地震空间分布具有非均匀的分形结构，Ｄ∞的分维值比Ｄ０和负ｑ的Ｄｑ值稳定。Ｄ∞的时间变化实例表明：Ｄ∞在大震发生前降低。这意味着地壳应力场非均匀程序的变化，进而简略地讨     

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．      

怀来盆地的地震活动与活动断裂

怀来盆地的地震活动与活动断裂王培德田玉红李春来陈运泰（中国北京１０００８１国家地震局地球物理研究所）主题词怀来盆地地震活动活动断裂数字地震台网怀来盆地位于北京西北部，最近处距北京市区仅约６０多千米．该地区地震活动活跃．据历史记载，１３３７年怀来地区曾...     

地震活动前兆的三种广义分形维

地震研究及其预报是多学科的交叉,而非线性科学即分形学和混浊理论给人以新启示。本文叙述了地震的广义能量分维,广义时间分维和广义空间分维,探讨了三种广义分维在地震的前兆和余震中的变化规律,进而指出三种广义分维由主震前的低层异常变为震后再度回升现象,作者对第５个地震活跃期的特点提出了一些看法。     

地震活动的空间层次性特征

分析了中美洲及北京地区不同时段、不同尺度区域的地震活动特征，试图揭示地震空间活动的层次特征。结果表明，不管所研究区域的范围和总体地震活动水平如何，总可以把它分为几个地震活动水平分别为高、中、低的小区域；在把一个区域粗略划分成4个区域的情况下，地震活动性最高与最低小区域的地震数目比值约为4－5；对于更小的区域，地震活动也都具有这种规律，表现出很好的层次性，并且这种层次性不依赖于时间和震级，地质构造的空间层次性是产生地震空间分布层次性的可能原因。     

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.      

地震活动时空分布序列的分形自组织算法实现

地震在空间域和时间域上的分布是复杂而不规则的.过去,我们总是把这种不规则分布加以规则化处理,从而用适当方法讨论地震活跃时段和平静时段,地震密集区和稀疏区的相互联系、并已做了大量有意义的工作.然而,随着认识的深入,我们开始把地震的复杂时空分布当着非平衡系统中的自组织现象加以研究.地震按时空分布的不规则性否定了存在着简单周期自组织.     

地震活动非线性行为的数学建模

应用非线性数学模型研究了地震活动的非线性行为:① 探索了门限自回归模型和指数自回归模型的理论和建模方法；② 利用门限自回归模型研究了地震活动的周期性和层次性；③ 利用指数自回归模型给出了震级序列的内在结构，解释了地震活动处于平静期和活跃期震级-频度的不同依赖关系．