哈萨克斯坦与中国新疆地震地下流体监测现状与对比

哈萨克斯坦是世界上最早从事地震地下流体前兆研究的国家之一。本文介绍了哈萨克斯坦地震地下流体观测的发展历史和研究现状,并和中国新疆开展的该项工作进行了对比,分析了双方的优势和特点。     

2014 年2 月12 日新疆于田MS 7. 3地震震害调查分析

2014 年2 月12 日新疆于田县发生MS7. 3 地震,发震构造初步判断为阿尔金断裂带。推测极震区烈度为Ⅸ度,位于无人区;Ⅵ、Ⅶ度区为现场调查确定,共216 个烈度调查点。地震造成新疆和田地区和巴音郭楞蒙古自治州7 个县(市)的39 个乡、镇(场)的房屋、市政和交通设施、农牧业基础设施等受到不同程度的破坏。本次地震较2008 年3 月21 日于田MS7. 3 地震更靠近盆地,震害受场地条件影响明显,受灾范围更大。     

2014 年2 月12 日新疆于田MS 7. 3地震前地震活动特征分析

介绍了2014 年于田MS7. 3 地震周围地质构造背景,研究分析了MS7. 3 地震前新疆地区中小地震活动状态以及区域地震活动图像特征,并与2008 年于田MS7. 3 地震前区域地震活动特征进行了对比分析。结果表明:①本次于田MS7. 3 地震前2 ～ 3 年新疆地区处于中强地震连发活动状态,震前出现明显的3、4 级地震平静状态;②MS7. 3 地震前,区域地震活动存在中短期异常特征,即MS7. 3 地震前3 年,阿尔金地震带及震源区周围5 级以上地震活动增强显著,而震源区东侧440km 范围内4 级地震出现长达5 年的平静状态;MS7. 3 地震前半年,震区附近出现了3、4 级地震孕震空区和近乎共轭分布的3、4 级地震密集条带异常图像;③本次MS7. 3 地震前,新疆地区中强地震活动状态、中小地震活动异常图像均与2008 年于田地震前存在较明显的差异,这可能与2 次7 级地震的孕震环境存在差异有关。     

地震能够应力预测

1997年Geller等人曾发表"地震不能预报",因为在自组织临界系统中尺度不变性是普遍存在的,而地球正处于自组织临界状态中,在这种状态下小地震具有某种概率,如瀑布般触发大的地震事件。但是在物理上,只有对应其地震震级的应力能量得到有效释放,才能有大地震的发生。利用对这种应力的依赖性可以进行地震预测,方法就是利用剪切波分裂来监控即将发生地震的周围岩体的应力积累。这项技术可以说是成功的,但是由于假定的不可预报性,所以需要清晰的论证才能被普遍接受。雪崩也是自组织临界现象。近期通过二维球形素珠堆进行的雪崩实验观测表明,具有自组织临界性的自然物理现象是能够预报的,如雪崩、地震等。预报地震和雪崩的关键是监控母体介质,而不是即将发震的震源区。     

青藏东南缘背景噪声的瑞利波相速度层析成像及强震活动

为研究青藏东南缘的速度结构及其与地震的关系,本研究使用云南区域地震台网的55个宽频带地震台站连续地震背景噪声数据,采用双台站互相关方法获得瑞利面波经验格林函数,提取相速度频散曲线,根据面波层析成像反演得到云南地区周期5~34 s范围内相速度分布图像.反演结果揭示研究区地壳及上地幔速度结构存在明显横向不均匀性.短周期(5~12 s)相速度异常与研究区内沉积层厚度、结晶基底埋深等区域地质构造有密切的关系;16~26 s周期内由红河断裂、小江断裂和剑川断裂围成的"川滇菱形块体"内呈现大范围的低速异常,至30~34 s时"川滇菱形块体"下方又变为高速异常,纵观整个范围川滇菱形块体内相速度的变化情况,暗示中下地壳处的低速异常区很可能就是青藏高原下地壳流的通道.1970年以来的地震活动显示,云南区域强震活动空间分布不均匀,具有比较显著的块体活动特点,但大多数集中在上地壳,除滇中块体外,地震主要发生在高低速分界面和低速异常区,震级一般不超过7级.在深度15~30 km范围内,5级以上强震的数量很少,但7级以上地震却集中在这个深度范围,主要发生在高低速分界面并更深入到相对高速的异常体内.     

基于PPAR模型视二维地震时间序列预测的初步研究

PP投影寻踪是一种长于分析非正态、非线性的高维数据的新统计方法,它通过投影降维,客观地寻找反映高维数据结构特征的投影方向,从而解决“维数祸根”和高维数据间的非正态、非线性问题。将PP理论和时间序列分析中的自回归(AR(K))模型结合起来,建立投影寻踪自回归预测模型(PPAR)。尝试实现地震震级和时间的视二维预测,即在固定研究区里。实现震级和时间二要素的预测,进而建立视二维地震时间序列的投影寻踪自回归模型。研究中首先选取北天山地区作为实验区,模型的回归拟合和外符检验效果较理想,可实现视二维预测目标。考虑到实际预测意义。即中强地震的预测,又以天山地区为研究区。令其震级序列的震级阈值分别为5．0和5．5,分别以未删除余震和删除余震的序列建立模型。对比分析表明,后所建立的模型要优于前的模型。特别是对时间间隔序列的预测。两外符检验的合格率均较高,故认为对于震级和时间二要素的预测是有一定实效的。     

一次地震预报有效性的"概率统计"评价法--中短期前兆及预报效能评价之二

该提出了评价一次地震预报有效性的概率统计法(套圈模型)。设预报4维空间中一个有限封闭的范围,实际地震落人其范围内即为“报准”,否则为“未报准”。在报准的情况下,预报区间的大小就反映预报水平的高低。这可用预报区域内地震发生的自然概率P来衡量。与“打靶模型”相似,“套圈模型”评价上限是准理想预报尺度,下限是可容忍误差尺度。根据不同的尺度,计算相应的概率。以相应概率对数值之差为比例计算评价值。实际算例表明,此方法与距准误差评价结果相当吻合。     

1950年以来帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震后新疆地区中强地震活动状态分析

本文类比分析了1950年以来帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震发生后3年内新疆地区中强以上地震的活动状态, 并进一步讨论了2008年于田7.3级和乌恰6.8级地震后新疆地区的地震活动特点。 结果表明, 1950年以来帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震发生后, 新疆地区应变能释放相对较为充分, 震后3年通常无6.5级以上强震发生; 7级左右地震后3年新疆地区5级以上地震频度总体呈下降趋势, 2008年于田7.3级地震后5级以上地震出现的活跃—平静的显著差异性活动特征与1974年乌兹别里山口7.3级地震和1996年喀喇昆仑山口7.1级地震后较为相似。 此外, 结合新疆地区强震活动的动力学环境作用和帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震的震源机制特征, 初步探讨分析了该区 7级左右地震后3年内新疆地区中强以上地震空间活动特征的可能成因。     

从新疆地区主余震活动看地震静态应力触发模型

选取新疆地区1970年以来15次MS6.0以上地震作为源地震,MS4.0以上余震作为目标余震,对地震静态应力触发模型进行检验分析.结果表明,地震静态应力触发模型在新疆地区存在问题,80％的源地震发生后,其△CFS正区目标余震数量少于负区目标余震数量;33％的源地震发生后,其正区目标余震数量远少于负区目标余震数量(前者不...     

2014年于田MS7.3地震对后续余震和远场小震活动的动态应力触发

本文采用离散波数法,计算了2014年于田M_S7.3地震的断层破裂在近场和远场产生的库仑破裂应力变化,并结合地震活动特征,讨论了M_S7.3地震对后续余震活动和远场区域小震活动的动态应力触发作用.结果表明, ① M_S7.3地震产生的库仑破裂应力变化对其西南侧主体余震区的地震活动起到了抑制作用,这可能是本次M_S7.3地震序列余震活动水平不高的主要原因;距主震约30 km的北东方向余震区后续地震活动受到了主震产生的动态和静态应力变化的共同触发作用,动态应力变化峰值为2.78 MPa,静态应力变化为0.80 MPa,这与该区余震较为活跃相一致;距主震约45 km的北部余震区受到动态应力触发作用,应力变化峰值为0.72 MPa. ② M_S7.3地震产生的动态库仑应力变化空间分布呈非对称性,其中北东方向、北部余震分布与动态应力变化正值区存在相关性,从应力变化的角度解释了M_S7.3地震的后续余震空间活动特征. ③ M_S7.3地震在沙雅、伽师地区的远场接收点产生的动态应力变化峰值分别为0.09 MPa、0.1 MPa,对两个区域的小震活动具有动态触发作用.