地震活动信息维的研究

对中国大陆唐山、海城、龙陵、乌恰、澜沧等11个地震区14次地震活动序列的信息维进行了研究,用线性回归方法对统计自相似结构成立的无标度范围进行了检验,计算了各自的信息维,得到了大震前后地震时间分布及空间分布信息维的动态曲线.结果表明:(1)如果起算震级为 Ms=2.0,无标度区时间轴上约为1-16天,空间域上约为8-100km,起算震级上升,无标度区的上下限也相应上移:(2)大震发生前都不同程度地出现信息维下降的现象.      

大华北地区十次中强地震前后区域地震时间分布结构信息维D1特征

本文用分形理论的信息维方法研究了大华北地区1976年以来十次中强地震区域地震时间分布信息维在主震前后随时间的变化。结果表明信息维的变化反映了地震时间分布结构自组织特征,在震前一、二年内无标度区及其上、下限值出现明显的下降异常变化,无标度区跨度由1个数量级变宽为3个数量级,震后恢复到一个数量级。震前无标度区跨度越宽,表明地震时间分布自相似结构自组织程度越高,大华北地区十次中强震无论其所在地区、震源深度、地震序列类型、发震构造不同、震前信息维都显示了明显的下降过程,并且临震前降到最低值,震后回升。信息维下降异常时间与主震震级无关,但信息维下降的最低值与主震震级有关。     

大地震孕育过程中的浑沌特征

众所周知,大地震的孕育和发展不仅是非常复杂的物理过程,而且是时间不可逆的非线性动力学过程.根据上述观点探讨了海城和唐山大地震发生前、后的地震活动特征.同时还在实验室条件下研究了岩石失稳破裂前,声发射序列的信息维特征.初步结果表明:大震发生前地震活动存在着浑沌行为,有一个低维吸引子.主震后地震活动表现为一种高维的类随机行为.某些震群结果类似于震后的情况.在信息维研究中,发现岩石失稳破裂前和某些(海城与唐山)大震发生前都有一个降维过程,且有较宽的无标度区.临近失稳前,无标度区变窄,信息维升高.      

云南地区7级大震震源区地震活动特征研究

研究了云南地区1970年以来发生的7次7级大震(1970年通海7.7级地震、1974年昭通7.1级地震、1976年龙陵7.4、7.3级地震、1988年澜沧—耿马7.6和7.2级地震,1996年丽江7.0级地震)的5个震源区震前、震时(余震活动阶段)和震后的地震活动性及b值、p值的变化特征。结果表明:震源区地震活动水平在震前和震后存在较大差异,总体上震前活动水平高于震后(不含震后序列活动时段),而震后震源区地震活动一直处于衰减状态,活动水平越来越低。     

海城地震前后地震活动的广义分维变化

应用广义分维的概念于地震活动时间分形的研究可避免确定无标度区的困难。海城地震前后地震活动的广义分维D_o(ε)的变化表明,时间标度区间为2—16天时,D_o(ε)的变化可以反映大震酝育过程中地震时间分布的不均匀性,并表现出震前降维的前兆变化特征。     

新疆近期两次地震序列的时间信息维特征

本文以新疆两次中强地震的余震序列为例,探讨地震序列不均勻时间分布的分形特征。对其信息维的测算表明,无标度区范围基本稳定,同一时间段内信息维数随震级下限的升高略有降低;而对相同震级下限的样本群而言,不同时段的信息维数具有一定的差异。通常是强余震活动结束之后的信息维数略高于强余震活动期间的信息维数。这一特点对大震后地震趋势的合理估计具有积极意义。     

对地震序列时间分布广义分维的初步探讨

以1990年4月26日共和7.0级地震为例,讨论了地震序列时间分布特征,发现用“标度变换法”求时间容量维时,很难找到严格意义上的无标度区,因而用“广义无标度区”的概念计算出一组“广义分维”。讨论了震级下限对“广义无标度区”及“广义分维”值的影响、实际地震分布与Poisson分布、随机Cantor集合的偏离等问题。对时间序列的“广义分维值”进行扫描发现,在强余震前个别标度区有降维现象。     

强余震前的b值异常变化

本文以震群型的邢台大震序列、主震—余震型的唐山大震序列、前震—主震—余震型的海城大震序列为例,取余震区中的余震来研究强余震前的b值异常变化。结果发现,强余震前的b值确实发生异常变化,其变化形态与大震前b值在较大区域内的变化相似,即震前有个明显的峰值期。而且,这种变化形态与地震序列类型无明显的关系。强余震与大震前b值变化的相似性,可能表明发生在余震区中的强余震也经历着与大震孕育发展的类似过程。但孕震时间比大震短。利用余震区内的强余震震前的b值异常变化,可对大震后不太长的时间内的强余震进行临震预测。     

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。     

分形方法在地震序列类型早期判别中的应用

着重讨论了地震序列的空间分布随时间变化的特性，利用分形方法提取大震后余震的空间分维信息，从而达到早期判别地震序列类型的目的。以１９６６年以来定位精度较好、余震记录较全的１２个７级以上大震和大同６级强震序列为资料，计算了震后１个月内余震随时间变化的空间分维数。结果发现，不同类型的地震序列分维数不同。一般震后５－６天，主震型序列的分维数在１．１－１．２之间，多震型序列的分维数在１．３以上。利用前７天的     

地震空间分布多分维数的计算及初步应用

本文简要介绍了计算多分维数的推广G-P法;讨论了无标度区的选取,认为无标度的上限受边界效应的影响,下限受定位精度的限制;最后给出中国东部几个地区的地震多分维谱及其随时间的变化,结果表明,这些地区的中强震之前多分维数D_q(q=-2,0,2)均有下降过程,特别是q<0的D_q值在震前有明显变化(变化幅度在0.4以上)。这显示D_q谱较好地揭示了震前地震空间分布的演化。     

强震前地震活动广义分维的研究

本文引入广义分维来研究地震活动的时间分形结构,并探讨其地震的前兆意义。通过研究海城、澜沧—耿马、溧阳三次地震前后地震活动的广义分维D。(ε)的变化,发现时间标度区间为2—16天时,D。(ε)的变化可以反映大震孕育过程中地震时间分布的不均匀性,并表现出震前降维的前兆变化特征。D。(ε)的有效变化标度区间还与区域地震活动的强弱有一定的相关联系。     

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.     

b值的区域异常特征及其震例分析

本文讨论了海城、唐山大震前,辽宁及其邻近地区几个中强震震前b值的异常变化.通过对1972年至1984年十二年地震观测资料的分析和处理,发现在所研究的区域范围内,中强震震前b值的异常变化遵循着开始升高,中期下降,后期继续下降或稍有回升时发震的规律:地震在所研究的区域范围以外,震前b值开始处于低值状态,然后持续上升,到达峰值时发震;而某些Ms=4.5级左右地震,震前小范围内b值低,中期大幅度升高,后期迅速下降发震;大震震源区小范围内的余震序列的b值已不再遵循震前的变化规律.从而可以说明震前b值的表现形态与所选取的区域范围有关,与地震类型有关.     

海城,唐山地震序列时间分布的分维特征

本文以标度变换法分析了海城、唐山地震序列时间分布的分维特征,初步的研究结果表明:地震序列的时间分布存在分维结构,分维结构无标度区一般跨越两个数量级,分维数值大小有所不同。对余震序列而言,随震级下限的升高,同一时段内分维略有降低;当震级下限固定不变时,强余震活动期间分维较低,而强余震活动结束之后分维明显升高;唐山余震序列的时间分维具有分区差异性,并且较大的强余震均发生于时间分维变化幅度相对较大的区域内。本文的工作结果表明,海城地震的前震序列同样具有明显较低的时间分维。 最后,本文尝试利用余震序列时间分布分维结构的无标度区范围,粗略估计了强余震的截止时间。     

1988年澜沧—耿马地震前震源区应力状态分析

利用1973年1月1日至1988年11月5日云南区域地震台网记录的地震资料,获得了1988年澜沧—耿马地震前震源及附近区域多个地震活动性参数的空间分布图像,初步揭示了震前震源区应力状态.结果表明:澜沧—耿马地震之前,研究区地震活动性参数分布具有显著的空间不均匀性特征.澜沧7.6级地震震源区以低于0.7的异常低b值、低a值以及整个研究区最短的局部复发间隔Tl值为特征,表明震源所在断裂段在震前已处于高应力闭锁状态,具有发生大震的应力条件.     

中国大陆地震活动的广义信息维

给出了广义信息维的计算公式和方法，对中国大陆除青藏高原由于台网太稀，对中小地震无监控能力未作计算之外，对其余震图多的华北，南黄海及其沿岸，川滇、甘青宁、新疆地区都进行了研究，结果表明，在一些主要地震前，在新疆，甘青宁地区的空间信息维高标度值区在强震发之后有明显的降维，而在震前没有，低标度值区在震前都有前兆性降维，而震后恢复。时间分维的前兆性降维比空间分维明显。用许氏Ｒ值进行检验Ｒｓ＝０．３８６，Ｒ     

海城地震震源区的地震尾波衰减特征

本文使用简化的能流模型(Frankel，A．et al.,1987)研究了海城地震震源区的地震尾波衰减及介质Q值的时空分布特征。结果表明,使用该方法求得的尾波Q值基本上是介质非弹性吸收的度量；海城7．3级地震前震的Q值较高，约为500，震后显著降低至380，但5．9级最大余震震源区的Q值仍与大震前相同。这可能说明大震发生时该处介质并未破裂。最大余震发生后，整个震源区的平均Q值降至344。但地震前后介质Q值发生明显变化的范围并不大，直径约为20km。     

地震断裂系统的分形和在地震预报中的应用

本文基于地震断层具有自相似结构,从分形概念出发,依据地震资料提出了适合于前震和余震的分形模型,在此基础上讨论了前震和余震的b值特征,提出了地震矩不均衡度的概念。本文还探讨了利用分数维和地震矩不均衡度进行地震预报的可能性。研究发现,正常情况下,地震矩不均衡度呈现低值,大震发生前出现高值异常,震后降低;在空间上,震前2—4年其异常范围大,震前一年异常区逐渐缩小,大震发生在异常集中区内或其边缘。     

我国南北带地震熵值分析及大震危险性估计

对南北地震带15个地区1966年以来的地震活动进行了地震熵值分析。在重点研究中段和南段发生的9次M_L≥7.0级大震前后地震活动的时、空、强分布特征的基础上对各区未来发生7级以上大震危险性提出了趋势意见。9次大震无一例外地在震前1—4年出现地震活动由无序到有序的熵值降低过程。南北带强震前这种地震活动时、空、强丛集异常持续时间较华北地区,如辽宁海城地震、唐山地震前的1—2年为长。经研究,南北地震带的宁夏宁武地区(38—40°,105—107°),中段的鲜水河—理塘地区(尤其是鲜水河断裂东端),南段洱海—怒江地区是今后1—4年内可能发生7级以上地震的地区。