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。     

澜沧地震的分形研究

从现代物理学观点看地震成因,在漫长的孕震过程中,这种大的相互作用系统总是朝着某种临界状态不断地自组织(Bak P.et al,1989)。在临界状态下,小事件引起的链锁反应很可能导致大系统失稳,产生大地震。某些大震前中、小地震活动密度增大且速率增强,很可能说明了这一点。     

地震分形与地震预报

本文认为,分维及无标度区是地震分形自组织两个重要特征参数。讨论了两个层次关联维特征及关联维 D_2计算的基本限制。初步探索了强震序列生长结构与分形原理间关系。提出地震分维函数与地震时序分布律新的研究方法及课题。分析了分维随时间变化特征及其在地震预报上的应用。     

地震序列的有序度及多分形特征

为研究不同类型地震序列物理过程的差异，我们研究了１５１例国内外的地震序列主震后早期的地震有序度和多分形特征的差异。主要结果为：能量分配的不同是序列主震后早期的主要分类标志。地震序列的能量熵值可作为序列早期分类的定量指标．序列蠕变熵值的变化速率可作为后续强余震的预测依据之一．对于主震型序列，由于介质的均匀性相对较好，余震破裂可以充分扩展，子系统作用顺利，从而导致能量分配比较集中（Ｑｃ值较低），时间结构的多重分形Ｄｑ变化幅度较大。反之，对于震群序列，由于震源区存在多个障碍体，使得子系统的作用受到一定程度的阻碍，破裂不能顺利扩展，因此，可能会造成能量分配比例失调，表现为大事件增多，Ｑｃ值较高，余震过程相对拉长，时间多重分形Ｄｑ差值变小．由此可见，不同类型的地震序列在主震后早期能量分配的集中程度的差异以及时间多重分形跨度的变化，很可能反映了余震区破裂扩展的充分程度。     

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。     

丽江7.0级地震前地震分形异常

本提供了丽江７．０级地震前滇西北地震活动空间容量维、关联维、信息熵十分显的异常图像；这些异常是在大震孕震区形成、应变释放加速阶段之后出现的，恰好揭示了源区、近源区大释放前的非线性变化过程。这与１９６５年以来云南及邻区８组大震前地震分形研究的结论完全一致；进一步说明地震活动分形异常对地震孕育的短临阶段具有重要的指示意义。     

多重分形与地震

本文介绍了多重分形理论的主要内容、广义维数D_q和f(a)谱的测算方法,评述了国外对地震空间分布多重分形研究的最新进展,指出地震多重分形的相变是当前急待解决的重要问题。     

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。     

分割地震剖面的分形特征研究

本文针对地球物理中地震剖面图象的分割,进行特征提取和计算的探讨．分析了纹理结构的自相似性特性,应用分形原理进行分形维数的估测,探索了用分形特征进行图象分割的可行性．     

中国地震分形研究的进展

80年代中期以来地震分形研究在中国兴起,并发展为一个十分活跃的科学分支。本文综述了近年中国地震分形研究的概况,及取得的重要进展,并提出了急需解决的主要问题。     

地震活动性的分形及地震预报

地震活动性的分形及地震预报科索波科夫Ｖ，马泽科诺夫Ｓ（莫斯科科学院地球物理及地震预报理论国际研究所，莫斯科）ＦＲＡＣＴＡＬＩＴＹＯＦＳＥＩＳＭＩＣＩＴＹＡＮＤＩＴＳＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＩＮＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ￥Ｋｏｓｓｏｂｏｋｏ...     

地震中的分形结构

岩石的破坏是一自相似的过程,破坏过程中微破裂事件的空间分布以及破坏后断裂带中不均匀体的分布(或结构)常常是分形的,本文综述了最近几年来在有关地震中的分形结构研究方面的进展,讨论了地震中广泛存在的分形结构的物理本质,发现孕震系统的降维过程与减熵过程是一致的,并推导出孕震过程中微震事件的分布分数维(D)与系统熵(S)之间的函数关系;我们还比较了各种不同的求取分形体的分数维的方法以及它们对结果的影响,并提出了计算有限角度分形体的分数维算法。     

阿富汗地震R/S分形特征及地震活动性分析

地震的发生具有非线性特征,分形理论能够刻画地震时空分布特征及其变化过程。本文基于R/S分析方法确定阿富汗主要地震带的分形特征,利用ARIMA模型对兴都—库什山地震带可能发生的年度最大震级进行预测。R/S分析表明,兴都—库什山地震带Hurst指数为0.9125,地震活动记忆周期为8年; 苏莱曼山地震带Hurst指数为0.7281,地震活动记忆周期为9年。兴都—库什山和苏莱曼山地震带地震活动的变化趋势与历史变化一致,且兴都—库什山地震带的趋势延续性比苏莱曼山地震带更为显著。ARIMA模型预测结果显示,2022—2026年兴都—库什山地震带可能发生的年度最大震级分别为M_b6.2、M_b6.1、M_b5.8、M_b5.8和M_b6.1。     

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。