利用地震活动性参数b值判断张渤地震带中西段地震危险性

利用2000年7月-2017年6月地震资料,计算张渤地震构造带中西段地震活动性参数b值、a值和a/b值。基于沿断裂带的b值空间分布,结合多地震活动参数值组合、历史强震背景分布特点,分析张渤地震构造带中西段不同段落的强震危险性。研究结果表明,河北涿鹿及山西大同一带具有低b值、低a值、较高a/b值的参数组合,反映该区域具有高应力积累,未来具有强震发生的危险。     

华北地区的背景地震活动及区域未来强震危险性

华北地区的历史强震活动非常频繁。 然而, 自1998年张北M_S6.2地震以来, 该地区已经经历了10多年的地震平静期, 中强震平静现象比较突出。 本文利用1970年至2009年的小震资料, 对华北地区的背景地震活动进行分析, 给出了地震活动性参数b值、 最大震级以及强震复发间隔和强震年平均发生概率的空间分布。 b值空间分布表明, 山西构造带的运城地区, 郯庐断裂带的宿迁地区以及太行山块体内部的石家庄地区的b值较低。 地震活动性参数的综合空间图像表明华北地区的地震活动主要受区域深部动力因素所控制。     

基于活动地块边界带的加卸载响应比参数对海城地震中短期预测的应用

地震构造是强震发生的必要基础，强震的孕育和发生与构造密切相关。强震的孕育和发生不仅与震中周围构造有关，而且与孕震区所在的整个构造带有关。这就表明整个构造带的地震活动性与未来强震都有关联，因此，我们在做测震学参数异常预测地震时，必须考虑整个构造带的地震活动。过去我们常以震中周围地区的地震活动资料来做测震学参数的异常分析，可能会丢失部分信息。本文进行了地震构造分区和构造单元的划分，把加卸载响应比参数和张家口一渤海边界带有机结合，对基于活动地块边界带的加卸载响应比参数在海城地震预测中的应用进行了研究，结果预测效果很好。这种方法对边界带的地震危险性判定有某种参考价值。     

基于b值的晋冀鲁豫交界区强震背景研究

以晋冀鲁豫交界区为研究对象, 利用古登堡的频次与震级关系式, 计算1970年1月~2018年6月该区b值, 进而判断未来强震危险地段。 计算结果显示, 邢台震源区西南端的未破裂区域为低b值异常区。 进一步研究该区的地壳物性结构等资料, 认为其具有高低速相间的地壳介质、 深切地幔的断裂、 大地震破裂空段等利于能量积累、 发生强震的特性。 综合分析认为, 低b值异常区附近的紫山西断裂与曲陌断裂交会区, 是未来晋冀鲁豫交界区最有可能发生强震的区域。     

美国西部地区加卸载响应比的时空演化及地震活动性分析

美国西部地区位于环太平洋地震带, 该地震带是地球上地震活动最为强烈的地带, 为了研究该地区的地震活动性, 对该地区进行了加卸载响应比的时空扫描, 考察了该地区加卸载响应比异常区域的时空演化; 并用2001—2006年的扫描结果与次年实际发生的5级以上地震进行对比, 发现绝大部分的强震都发生在前一年的预测区域内。 根据加卸载响应比的时空演化和该地区的最新扫描结果, 对未来地震活动性进行了分析。     

华北地区强震活动特点研究

华北地区是我国的政治、 经济和文化中心, 也是我国地震多发地区之一。 华北地区历史地震资料记载时间较早且较为连续, 是研究我国强震活动的理想试验场。 选取第三、 第四活动期M≥6.0地震目录作为基础资料研究华北地区强震活动特点。 首先探讨华北地区强震活动与活动地块、 边界带的关系, 然后从时间和空间上分析华北地区强震活动的轮回性阶段及其期幕活动特点, 最后计算未来5年华北地区发生下一次M≥6.0地震的累积概率和条件概率。 研究结果表明: ① 华北地区M≥6.0地震活动主要集中在活动地块的边界带, M≥7.0地震则全部发生在活动地块的边界带上, 同时华北地区地震应变释放速率与边界带的构造活动速率呈线性相关; ② 第四活动期各活跃幕的能量释放均低于第三活动期, 因此华北地区未来仍可能发生M≥6.0地震; ③ 第三、 第四活动期的主体活动区存在显著差异, 且第四活动期的强震活动较第三活动期向东迁移; ④ 在2020年年初发生第四活动期闭幕M≥6.0地震的累积概率为80%左右, 而在2022年年底前发生M≥6.0地震的条件概率为50%。 本研究可为华北地区地震大形势分析和中长期地震危险性预测提供重要参考。     

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。     

2013年岷县漳县6.6级地震前地震b值异常特征研究

本文利用1990年以来的甘肃测震台网资料, 计算获得2013年岷县漳县6.6级地震前邻区地震b值和Δb值的空间图像。 结果表明, 该6.6级地震发生在甘东南地区显著低b值异常区域的边缘, 且震前邻区地震Δb值异常显著。 从岷县漳县6.6级地震与低b值空间分布关系来看, 该地震的发生并未降低该区域的强震危险性。     

2019年6月17日长宁MS6.0地震前后b值时空变化分析

选取2014年1月至2019年8月宜宾地区(28.0°N~28.5°N, 104.6°E~105.1°E)记录的地震资料, 利用最大似然法估算b值, 得到了宜宾地区b值的时空变化特征。结果显示: ① 2019年长宁M_S6.0地震前5个月, b值出现加速下降变化, 震后快速回升。这一现象很可能反映了地震孕育中的应力积累集中到地震发生后的应力释放过程。② 长宁地震前震中区及附近地区一直存在低b值异常(≤0.85), 震前5个月, 震中附近出现了b值下降, 尤其是长宁地震西偏北方向出现了b值显著下降, 后续珙县发生的3次M_S5地震正位于该异常区及边缘。③ b值空间低值异常可用于判定未来中强地震发生的危险区域, 而b值的下降可用于判定强余震的可能发生地点。④ 分析地震危险性时, 更应关注低b值背景下的b值下降, 即高应力集中区域的地震危险性增强。     

藏东南及周边地区地震活动特征研究

藏东南及周边地区是印度板块与欧亚板块动力碰撞的影响区, 该区历史地震活动强烈, 曾发生过1950年墨脱—察隅8.6级和1951年当雄8.0级地震。 本文首先介绍藏东南及周边地区的地质构造背景, 其次通过考察该地区强震活动情况和活动地块边界带相关段落的加卸载响应比(LURR)时序特征, 分析了研究区的强震活动状态。 从历史地震活动看, 安达曼弧地区与喜马拉雅东构造结地区强震活动存在一定的动力关联, 当前研究区域的周边动力环境表现为安达曼弧地区地震活动强烈和东构造结地区的持续平静。 从地震活动图像看, 1980年以来6级以上地震在藏东南及周边地区已经形成空区, 表现类似于1950年墨脱—察隅地震前的空间分布特征。 从活动地块边界带相关段落LURR时序特征看, 喜马拉雅带东段现处于高应力状态, 其次为澜沧江带与三江带。     

Research on Strong Earthquake Tendency on Active Tectonic Block Boundaries in the Chinese Mainland

Previous studies have shown that the active tectonic block boundaries in the Chinese mainland are the main belts and concentration areas of strong earthquakes occurring in the Chinese mainland.It is essential to carry out follow-up analysis of strong earthquake risk of active tectonic block boundaries.In this paper,we carry out the analysis on the tendency of strong earthquakes along each active tectonic block boundary from three aspects respectively,including the evolutionary characteristics of the Load/Un...     

The Newest Developments of Load-Unload Response Ratio (LURR)

The Load Unload Response Ratio (LURR) method is an intermediate-term earthquake prediction approach that has shown considerable promise. It is inspiring that its predictions using LURR have been improving. Since 2004 we have made a major breakthrough in intermediate-term earthquake forecasting of the strong earthquakes on the Chinese mainland using LURR and successfully predicted the Pakistan earthquake with magnitude M 7.6 on October 8, 2005. The causes for improving the prediction in terms of LURR have been discussed in the present paper.     

加卸载响应比孕震积分在新疆地震预测中的综合应用研究

本文首先利用加卸载响应比孕震积分, 对2001年以来新疆境内南天山西段和喀什—乌恰交汇区发生的4次M_S≥6.0地震, 进行了震例检验。 结果显示, 孕震初期孕震积分在背景值附近波动, 变化平缓。 随着孕震程度的加剧, 孕震积分不断增加至峰值点, 快速回落过程中或恢复后发震。 我们还将加卸载响应比孕震积分初步应用到南天山西段的部分定点形变资料中, 对比分析了哈拉峻台、 乌恰台钻孔倾斜以及乌什水管仪、 伸缩仪和体应变趋势日均值与以台站为中心, 250 km为半径的加卸载响应比孕震积分时序图。 结果表明, ① 哈拉峻台和乌恰台区域内构造应力场应力处于不断加载的过程, 引起了定点形变资料速率的大幅度、 不稳定变化; ② 当构造应力场上的应力处于缓慢不断加载的过程时, 会引起定点形变测项速率方向发生改变, 表现形式为趋势异常; ③ 目前, 南天山西段构造应力场应力水平处于不断加载的过程。     

地震预测的加卸载响应比岩石实验模拟

我们在中科院力学所非线性连续介质力放实验室材料试验机上做了岩石压缩破坏的加卸载实验,得到了以应变为尖的加卸载响应比。     

中国大陆活动地块边界带地震活动过程及其趋势研究

通过计算前人研究所给出的中国大陆26条活动地块边界带上地震过程的变异系数, 分析了各边界带的地震活动类型, 结果表明中国大陆东部地区的边界带地震都表现为丛集过程, 西部地区大多是泊松过程或者准周期过程, 尤其是大陆板块俯冲作用强烈的边界带上地震活动主要呈现为泊松过程, 青臧高原北部和东部地区的边界带都表现为准周期过程, 并讨论了可能的物理机制。 并在以往研究的基础上, 基于对数正态分布函数, 计算了各边界带目前地震发生的累计概率以及未来五年内地震发生的条件概率, 探讨了各活动地块边界带的危险程度等。     

美国西部地区加卸载响应比的时空扫描及其地震趋势研究

加卸载响应比理论是近年来提出的地震预报新方法, 在中国大陆地区的实际地震预测中取得了较好的效果。 为了研究加卸载响应比理论是否适用于不同地质条件的地震, 是否具有普适性, 选择了典型的美国圣安德烈斯断层带及其周围地区的地震作为研究对象, 计算分析了美国西部地区加卸载响应比的变化情况, 并对该地区未来的地震趋势进行了研究。     

海南岛及其近海中强地震前加卸载响应比的变化特征

将海南岛及其近海的地震应变能作为响应因子,对该地区的中强以上的地震在震前的加卸载响应比异常特征进行了分析和研究,认为地震前的加卸载响应比异常是该地区中期或者短期的前兆异常,为该地区中短期地震监测和预报提供了一种手段。     

A STUDY REVIEW ON CHARACTERISTICS OF SEISMIC ACTIVITY OF ACTIVE-TECTONIC BLOCK BOUNDARIES IN MAINLAND CHINA

More than 80 percent of strong earthquakes(M≥7.0)occur in active-tectonic block boundaries in mainland China, and 95 percent of strong earthquake disasters also occur in these boundaries. In recent years, all strong earthquakes(M≥7.0)happened in active-tectonic block boundaries. For instance, 8 strong earthquakes(M≥7.0)occurred on the eastern, western, southern and northern boundaries of the Bayan Har block since 1997. In order to carry out the earthquake prediction research better, especially for the long-term earthquake prediction, the active-tectonic block boundaries have gradually become the key research objects of seismo-geology, geophysics, geodesy and other disciplines. This paper reviews the research results related to seismic activities in mainland China, as well as the main existing recognitions and problems as follows: 1)Most studies on seismic activities in active-tectonic block boundaries still remain at the statistical analysis level at present. However, the analysis of their working foundations or actual working conditions can help investigate deeply the seismic activities in the active-tectonic block boundaries; 2)Seismic strain release rates are determined by tectonic movement rates in active-tectonic block boundaries. Analysis of relations between seismic strain release rates and tectonic movement rates in mainland China shows that the tectonic movement rates in active-tectonic block boundaries of the eastern region are relatively slow, and the seismic strain release rates are with the smaller values too; the tectonic movement rates in active-tectonic block boundaries of the western region reveal higher values, and their seismic strain rates are larger than that of the eastern region. Earthquake recurrence periods of all 26 active-tectonic block boundaries are presented, and the reciprocals of recurrence periods represent high and low frequency of seismic activities. The research results point out that the tectonic movement rates and the reciprocals of recurrence periods for most faults in active-tectonic block boundaries exhibit linear relations. But due to the complexities of fault systems in active tectonic block boundaries, several faults obviously deviate from the linear relationship, and the relations between average earthquake recurrence periods and tectonic movement rates show larger uncertainties. The major reason is attributed to the differences existing in the results of the current earthquake recurrence studies. Furthermore, faults in active-tectonic boundaries exhibit complexities in many aspects, including different movement rates among various segments of the same fault and a certain active-tectonic block boundary contains some parallel faults with the same earthquake magnitude level. Consequently, complexities of these fault systems need to be further explored; 3)seismic activity processes in active-tectonic block boundaries present obvious regional characteristics. Active-tectonic block boundaries of the eastern mainland China except the western edge of Ordos block possess clustering features which indicate that due to the relatively low rate of crustal deformation in these areas, a long-time span is needed for fault stress-strain accumulation to show earthquake cluster activities. In addition, active-tectonic block boundaries in specific areas with low fault stress-strain accumulation rates also show seismic clustering properties, such as the clustering characteristics of strong seismic activities in Longmenshan fault zone, where a series of strong earthquakes have occurred successively, including the 2008 M8.0 Wenchuan, the 2013 M7.0 Lushan and the 2017 M7.0 Jiuzhaigou earthquakes. The north central regions of Qinghai-Tibet Plateau, regarded as the second-grade active-tectonic block boundaries, are the concentration areas of large-scale strike-slip faults in mainland China, and most of seismicity sequences show quasi-period features. Besides, most regions around the first-grade active-tectonic block boundary of Qinghai-Tibet Plateau display Poisson seismic processes. On one hand, it is still necessary to investigate the physical mechanisms and dynamics of regional structures, on the other hand, most of the active-tectonic block boundaries can be considered as fault systems. However, seismic activities involved in fault systems have the characteristic of in situ recurrence of strong earthquakes in main fault segments, the possibilities of cascading rupturing for adjacent fault segments, and space-time evolution characteristics of strong earthquakes in fault systems. 4)The dynamic environment of strong earthquakes in mainland China is characterized by “layering vertically and blocking horizontally”. With the progresses in the studies of geophysics, geochemistry, geodesy, seismology and geology, the physical models of different time/space scales have guiding significance for the interpretations of preparation and occurrence of continental strong earthquakes under the active-tectonic block frame. However, since the movement and deformation of the active-tectonic blocks contain not only the rigid motion and the horizontal differences of physical properties of crust-mantle medium are universal, there is still need for improving the understanding of the dynamic processes of continental strong earthquakes. So it is necessary to conduct in-depth studies on the physical mechanism of strong earthquake preparation process under the framework of active-tectonic block theory and establish various foundation models which are similar to seismic source physical models in California of the United States, and then provide technological scientific support for earthquake prevention and disaster mitigation. Through all kinds of studies of the physical mechanisms for space-time evolution of continental strong earthquakes, it can not only promote the transition of the study of seismic activities from statistics to physics, but also persistently push the development of active-tectonic block theory.     

关于加卸载响应比理论运用于地震预测的几点思考

加卸载响应比理论已在地震预测中得到广泛应用，但也面临挑战。本对加卸载响应比理论及方法进行了分析，并提出该理论几个可能的研究方面：(1)根据固体潮应力变化值给定每个小地震Benio盯应变在加卸载响应比计算中的权重；(2)考虑地震之前应力空间分布，确定加卸载响应比可能升高的区域形状，进而确定加卸载响应比计算中小震资料的选取范围；(3)将实测的小震震源机制与假定小震震源机制都相同时的加卸载响应比计算结果进行比较，研究测定的小震震源机制对加卸载响应比方法的改善情况；(4)研究加卸载响应比方法对不同震源机制类型地震的适用情况。