用空间光滑方法评估弱地震活动区的地震活动性参数

本文以长江中游地震带为研究区域,该区地震活动比较弱,发震构造不清晰,但人口、经济分布集中,中小地震往往会造成强烈的社会影响。自有记载以来,共记录到122次Ms≥4．7级的地震,最大的地震为1631年常德63/4级地震,在这样的区域进行地震危险性分析,依据构造特征和地震活动进行潜源划分的方法会带来较大的不确定性,为了更合理地评价其危险性,本文试图先在研究区内划分活动水平相当的等b值区域,然后利用空间光滑法计算各区的地震年平均发生率分布。结果显示,各分区内年平均发生率存在较大差异,年发生率分布图与现代和历史地震震中分布格局基本一致,为潜源区划分提供了一种量化的空间参考数据。     

Real-time prediction of earthquake potential damage: A case study for the January 8, 2022 MS 6.9 Menyuan earthquake in Qinghai,China

It is critical to determine whether a site has potential damage in real-time after an earthquake occurs, which is a challenge in earthquake disaster reduction. Here, we propose a real-time Earthquake Potential Damage predictor (EPDor) based on predicting peak ground velocities (PGVs) of sites. The EPDor is composed of three parts: (1) predicting the magnitude of an earthquake and PGVs of triggered stations based on the machine learning prediction models; (2) predicting the PGVs at distant sites based on the empirical ground motion prediction equation; (3) generating the PGV map through predicting the PGV of each grid point based on an interpolation process of weighted average based on the predicted values in (1) and (2). We apply the EPDor to the 2022 M_S 6.9 Menyuan earthquake in Qinghai Province, China to predict its potential damage. Within the initial few seconds after the first station is triggered, the EPDor can determine directly whether there is potential damage for some sites to a certain degree. Hence, we infer that the EPDor has potential application for future earthquakes. Meanwhile, it also has potential in Chinese earthquake early warning system.     

地震自动速报综合触发系统产出结果评估

收集2015年1月—2020年8月地震自动速报综合触发系统的全部产出结果,选取国内天然地震事件结果共计1863条,与正式速报目录结果进行对比研究。研究结果显示,自动速报系统所产出的地震参数较正式速报目录发震时刻平均偏差约2s,震中位置平均偏差约8km,震源深度平均偏差约9km,震级绝对平均偏差约0.25,偏差均值为自动速报结果较正式速报结果偏大约0.1。到达产出震级标准的漏报地震事件176个,其主要原因为区域台站稀疏、台站分布不均匀、大震或前震尾波干扰等,未发生误报事件。发震时刻、震中位置和震源深度偏差较大事件的分布与漏报事件类似,多发生于台站密度较低、台站分布不均匀和速度模型与实际差异较大的地区。震级偏差主要与地震事件震级大小和震中所在位置有关,对于3.0≤M<5.0的地震事件,产出震级最为稳定,而对于M≥6.0的地震,震级结果可靠性较低;此外,震级偏差的大小与区域分布并无明显关系,但偏差方向具有区域特征。通过对自动速报系统运行情况的统计分析,提出了关于自动速报系统改进与完善的建议,有助于提高自动速报系统的应用效果。     

Characteristics of the May 12,2008 Wenchuan M_S8.0 Earthquake Sequence and Discussion on Relevant Problems

The aftershock activity of the May 12, 2008 Wenchuan Ms8.0 Earthquake Sequence shows an obvious segmented feature. Most of the large aftershocks were distributed in the north and south parts of the aftershock zone. Thrusting was dominant with a small amount of strike-slip component in the south part. The aftershock activity decayed gradually, presenting the sequence features of a mainshock-aftershock pattern. The north part was the ending area of the maiushock fracture where strike-slipping was dominant, showing an obvious swarm feature. Therefore it became the major area for large aftershocks. The modulation of the earth tide on aftershock activity is remarkable; most large aftershocks occur during the period of flood and neap tide. The time period around 16:00 was the dominant occurring time for large aftershocks. The p-value, a parameter of modified Omori formula, increases gradually with time, and reaches about 1 at the end. Based on previous study, the sequence patterns, magnitude of maximum aftershock, as well as the duration of aftershock activity has been discussed. The primary results also show that the magnitude difference between the maiushockand the maximum aftershock is proportional to the rupture size of the maiushock for huge earthquakes of about Ms8.0. This means that when the magnitudes of the earthquakes are nearly the same, large rupture size corresponds to sufficient energy release.     

基于钻孔应变地震波记录确定地震面波应变震级

近年发展的高采样率的钻孔应变仪可以记录到地震波造成的水平应变,是动态库仑应力研究的重要手段.利用钻孔应变仪记录的应变地震波确定地震震级,是一个重要的科学课题.本文收集了我国10个应变台站四分量钻孔应变仪2020年1—3月记录的10 Hz采样应变地震波资料,共选出震级M≥4.0的浅源地震68个,用最小二乘法求得应变震级公式为M_ε=lgE_max+1.65lg(Δ)+1.43.对于6.5级以下的地震,计算得到的应变震级■_ε与中国地震台网中心公布的震级M_CENC基本一致:■,但本研究中的两个7级地震,应变震级出现了震级饱和现象.本文的基本结论是:应变定震级是可行的,但对于两个7级地震的饱和现象需要进一步深入研究,因为它们不但涉及震级确定,而且涉及远震动态库仑应力触发地震的研究.今后要对更多的大震钻孔应变波形记录进行分析.     

联合高频GNSS和强震数据快速反演四川泸定6.8级地震断层破裂特征

北京时间2022年9月5日12时52分, 四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震.利用震中附近1 Hz高频GNSS观测数据获取了同震速度和位移波形, 并快速测定了泸定地震的震中和震级.实验结果表明: 高频GNSS反演的震中与美国地质调查局(USGS)发布的震中相差32 km, 与中国地震台网中心发布值相差16 km; 高频GNSS反演的震级, 与两个机构均仅差0.1个震级单位.针对地震预警、震后快速响应等时效性应用, 提出了一种联合高频GNSS和强震数据的线源破裂特征快速反演方法.泸定地震实验结果表明: 在震后20 s时可获得稳定的线源模型, 破裂长度、方向和破裂模式值分别为33.3 km、151°和0.6, 破裂方向与USGS震源机制解断层走向相差14°, 反演的断层破裂模式为双侧破裂.提出的地震断层破裂特征快速反演方法可用于地震预警、震后灾害快速评估以及紧急响应, 同时可为今后联合高频GNSS和强震数据快速测定地震破裂特征提供参考.

     

世界首座海洋观测网体系——加拿大“海王星”海底观测技术

加拿大“海王星”是世界首座海洋观测网体系,它将覆盖整个东北太平洋区的胡安·德富卡板块,揭开了地球科学研究的新篇章.它通过主干动脉光电缆连接位于5个汇结端上的仪器设备,对海底进行长期实时观测,并通过强大的数据管理和存档系统,实时传输观测数据,供科学家和科学爱好者们免费使用.加拿大“海王星”海底观测技术主要应用于观测海底火...     

滇西南阿墨江断裂带与2018年墨江M5.9地震

野外调查表明,阿墨江断裂Ⅲ级夷平面和T4阶地上发育断层垭口,其下地貌面则无断层地貌显示;断层构造岩胶结紧密或呈半固结状,少有断层泥发育;SEM测年显示早更新世活动,断层泥ESR年龄为549±54ka,断层上覆中—上更新统残坡积土未被切穿或发生构造变形;说明该断裂带最新活动时代为早—中更新世。2018年墨江M5.9地震等震线长轴呈与断裂带走向一致的NW方向,指示此次地震的发震构造为阿墨江断裂带西支。受青藏高原物质向东南挤出的影响,震中所在的思茅块体作S向运动。虽然阿墨江断裂带晚第四纪无明显的地表活动迹象,但因该断裂带本身构成了宽阔的构造软弱带,在近SN向挤压应力场作用下,局部地区的应力集中仍可能导致新的破裂并触发类似墨江M5.9地震的中-强地震活动。从区域上看,云南还存在构造条件与之相似的断裂带,如滇东地区的弥勒-师宗断裂带,历史上沿该断裂带曾发生11次5级以上中-强地震。因此,在区域地震危险性评价中,还应该关注第四纪活动迹象不明显,但仍有潜在发震危险性的区域性大断裂。     

西部及邻区两次强震序列的震级特征及其力学解释

2001年11月14日中国西部青藏高原发生昆仑山口西8．1级强震，2003年9月27日新疆北部的中俄蒙交界再次发生7．9级强震，这两次特大地震时隔不到2年，引起了地震学界的广泛关注和深入研究。本文结合前人的地震震源破裂过程研究结果，利用物理学中的科里奥利力效应对这两次地震序列表现出的不同震级特征进行了一种可能的力学解释。     

机器学习在地震紧急预警系统震级预估中的应用

地震预警是地震减灾工作的重要途径,而震级预估是整个地震紧急预警系统中重要且较为困难的一个环节.目前,世界上多个国家和地区都已建立了各自的地震预警系统,并且形成了特征频率（τ_p和τ_c等）相关和特征振幅（P_d等）相关的两类震级紧急预警的方法,但各有局限性.本文在已有的方法和理论基础上,运用机器学习算法,将日本KIK和KNET台网从2015年至2017年所记录到的843条地震目录,55426条记录作为全数据集,设计、训练出一套用于常见震级范围的机器学习震级预估模型.与已有方法的预估结果相比,机器学习方法不仅使预估的整体误差和方差下降,同时多台联合评估单一地震事件的截面方差也更低.本研究的结果显示了机器学习算法在震级紧急预估问题上具有较广阔的应用前景,同时也为较为复杂的深度学习类算法框架下端到端模型提供了实践基础和研究可能.