大震过程中地壳形变的混沌和多重分形特征及其预报意义

以地壳形变中倾斜观测为例,用常熟观测台石英摆地倾斜仪记录到的１９９５年７月１日至１９９７年６月３０日ＳＮ测向的观测数据作为研究的原始资料,采用时间延迟相空间重构法计算并研究了１９９６年１１月９日南黄海Ｍｓ６．１级地震前后地倾斜系统混沌吸收子的关联维数,Ｄ２二阶熵Ｋ２和最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数λ１,并用推广ＧＰ法和数盒子法研究了地震前后系统多重分开遥广义维数谱Ｄ２和奇异性谱（α）研究结果表明,地倾斜     

地球变化磁场的分形和混沌特征

将北京地区地球变化磁场的水平分量作为一无规时间序列，利用谱分析方法求出了１９５９，１９６５，１９７０和１９７６年时间段的分数维布朗运动（ＦＢＭ）的维数Ｄｂ。结果表明Ｄｂ值与太阳活动性呈负相关。进而利用时间延迟方法来重建该序列在相空间的吸引子，计算得到吸引子的维数Ｄ＝４．２±０．４，最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数总是正值。这表明地球变化磁场可能是混沌的。还利用一简单模型说明太阳活动性对地球变化磁场Ｄｂ值的影响。     

华北地区地震时间结构的多分形特征

利用固定半径法和直接计算法系统研究了华北地区（Ｎ３０°～４３°，λＥ１０６°～１２５°）１３个Ｋ表性子区地震时间结构的广义维数Ｄｑ—ｑ及标度指数谱ｆ（ａ）—ａ的特征，并与单—Ｄｑ—ｔ曲线进行了对比。结果表明；（１）华北地区地震时间结构为多分形结构，单一分形不能完整地描述其分形特征，应该用Ｄｑ—ｑ或ｆ（ａ）—ａ来加以分析；（２）华北强震前的０．５～２．０年．周围地区地震活动的时间多分形结构出现异常，主要表现为ｑ为负时Ｄｑ增大、ｑ为正时Ｄｑ减小，或ｆ（ａ）两端点下降，ａ跨度增大及顶点右偏等现象，这是对地震密集—平静现象的另一种描述；（３）华北地区地震时间多分形方法回顾性预报评分Ｒ＝０．４７，说明其有一定预报效能，是有前景的预报方法。     

地震前兆吸引子及可预报性问题研究

利用溧阳台和徐州台体应变前兆观测资料,计算并研究了地震前兆吸引子的关联维数Ｄ２和二阶Ｒｅｎｙｉ料Ｋ２,提出了在一定异常判据下估算前兆吸引子可预报时间长度的方法。     

Varotsos及合作者应用的地震和震级数据的不准确性

ＶＡＮ所宣称的成功预报的地震是以Ｍｓ的大小为基础的。然而，它们比ＭＳ的权威出处震中原始测定公布的震级平均大１．０级。差异产生的原因是因为ＶＡＮ计算的ＭＳ是以ＭＬ换算而来，用了不正确的换算公式ＭＳ＝ＭＬ＋０．５。根据希腊ＰＥＤ的数据，用最小平方回归得出ＭＳ＝１．５ＭＬ＝２．６２，或ＭＳ＝１．８２ｍｂ－４．１６。     

泾阳台地震持续时间震级公式MD初探

用最小二乘法处理泾阳台ＤＤ－１地震仪记录资料，拟合适于泾阳台由地震波持续时间求算近震震级ＭＤ的公式：ＭＤ＝２．７ｌｇｒ—２．４（Δ≤１０ｋｍ），ＭＤ＝２．２９ｌｇｒ＋０．００１１８Δ－２．２５（１０ｋｍ＜Δ≤５２０ｋｍ），并对震级ＭＬ和ＭＤ进行误差分析。     

作为地震动物异常行为的蚕的定向排列以及断层的电磁模型──理论与实验

在假定地震动物异常行为（ＳＡＡＢ）是对地震电信号（ＳＥＳ）的电生理反应的前提下,通过施加电场、实验再现了神户地震所报道的ＳＡＡＢ蚕及鱼的定向排列．由于垂直于电场时动物体内骨格肌的阻抗较平行时大,动物表现出沿垂直于电场方向排列的行为．基于偶极电荷±ｑ源于地震应力σ（ｔ）的变化,提出了一断层的电磁模型：ｄｑ／ｄｔ＝－α（ｄσ／ｄｔ）－ｑ／ερ,其中α是一表征电荷生成的常数,比如压电系数;ε为介电常数,ρ为花岗岩的电阻率．一长２ａ且位错或破裂时间为τ的断层,由于应力的变化将产生脉冲状的偶极电荷（面密度）：＋ｑ（ｔ,ｘ）和－ｑ（ｔ,ｘ＋２ａ）,或由地震矩Ｍ０而给出偶极矩Ｐ（ｔ）＝２ａＡｑ（ｔ）＝αＭ０［ερ／（τ－ερ）］（ｅ－ｔ／ｚ－ｅ－ｔ／ερ）．断层位错Ｄ、位错速率Ｄ′和应力降Δσ满足τ＝Ｄ／Ｄ′＝（Δσ／σ０）（ａ／β）．断层域的电场强度Ｆ及电流密度Ｊ可由Ｆ＝ｑ／ε及Ｊ＝Ｆ／ρ′得到．若ρ′为水的电阻率,则可得到Ｊ＝０．１～１Ａ／ｍ２,该值足以引起动物的异常行为．由Ｐ（ｔ）所产生的近场甚低频（ＵＬＦ）波可解释与距离Ｒ成反比的ＳＥＳ．     

地震活动参数b值与地震分维关系的再探讨

本用最大似然法对云南省几个不同地区大震发生前后时期的ｂ值进行了扫描,并用数盒子法和相关函数法计算了相应时期内地震震中分布的容量Ｄ０,信息维Ｄ１和关联维Ｄ２的随时间变化,用最小二乘法拟合了不同地区ｂ值与各阶段分维值的关系,发现各阶分维与ｂ值均有正的线性相关关系,此结果与ＡＫｉ从理论上推出的Ｄ＝２ｂ基本一致,本从分维与ｂ值的物理实质对所得结果进行了分析和探讨。     

用动力测量值确定基础－地基系统的频变参数

提出了基础－地基系统具有频变参数的质－弹－阻模型，在这个模型中，系统的刚度Ｋ＝Ｋ０－Ｋ１ω２和阻尼系数Ｃ＝Ｃ０＋Ｃ１ω随系统振动频率而变化。文章以竖向振动为例，给出了用稳态激振下的动力反应测量值确定系统参数Ｋ０、Ｋ１，Ｃ０，Ｃ１的方法；讨论了基础频变刚度系统与附加质量系统的等效范围和差别。     

由速度谱测定微震的地震矩

本文根据Ｋ．Ａｋｉ（１９８０）提出的ω平方、常应力参数谱衰减模式．研究了地面运动速度谱衰减的带宽效应，导出了用速度谱直接估算地震矩Ｍ０的新方法。利用中日合作在滇西地震预报实验场区的洱源、脉地、松桂三个地区新获得的三次微震群序列数字化记录资料，通过不同参数Ｑ值和△σ值的计算比较，选取Ｑ＝３００，△σ＝１．０ＭＰａ作为测定的参数值，计算了Ｐ波和Ｓ波速度谱的理论量板，并且与实际观测点的低频速度谱值相比较，用这样的方法测定了三次震群序列的地震矩Ｍ０和震源参数。结果给出，在震级为１．０～２．５级的范围内，地震矩Ｍ０＝１０（１０）～１０（１３）（Ｎ·ｍ），震源破裂半径ａ＝７０～２００（ｍ），Ｐ波和Ｓ波的拐角频率比ｆ（ｏｐ）／ｆ（ｏｓ）＝１．５８。用Ｐ波或Ｓ波三分量的速度谱值测定的地震矩比较一致，以及在相同震级范围内，用速度谱方法测定的结果与其它方法测定的结果也基本一致。本文提出的速度谱测地震矩的方法是一种简便实用的方法，当地震矩和观测低频谱值（如ｆ＝１．０ＨＺ）已知时，可通过查函数表值快速测定Ｍ０值。     

北京重力地球潮参数和重力仪力学特性的测定

根据北京白家疃测站８台ＧＥＯ潮汐重力仪对比观测的资料，采用标准线性体流变模型模拟重力仪及记录系统的力学特性，计算各台仪器的格值改正系数、主潮汐波的振幅衰减系数和相位滞后；确定北京重力地球潮的振幅因子δ和相让滞后为δ（Ｍ_２）＝１．１７８４，δ（Ｏ_１）＝１．１８０４，δ（Ｍ_２）／δ（Ｏ_１）＝０．９９８３，（Ｍ_２）＝０．０７°，（Ｏ_１）＝０．１０°．     

星叶石晶体结构的精测

对星叶石Ｋ_２Ｎａ（Ｆｅ,Ｍｎ,Ｍｇ,□）,［Ｔｉ_２（Ｓｔ_４Ｏ_（１２））_２｜ Ｏ_３］（ＯＨ,Ｆ）_４进行了晶体结构的精测, 求得晶胞参数：ａ＝０．５３５ ９（２）ｕｍ,ｂ＝１．１６１４（４）ｕｍ,ｃ＝１．１８６１（４）ｕｍ,α＝１１３．１６（２）°,β ＝１０３．０４（２）°,γ＝９４．５６（２）°．晶胞体积Ｖ＝０．６４９５（５）ｎｍ~３．单位晶胞中的分子数Ｚ＝１,空 间群为Ｐ１．结构测定的精度,其偏离因子为Ｒ＝０．０５７．根据其晶体结构的特征,与曾测 定的单斜星叶石 Ｋ_２ＮａＮａ（Ｆｅ,Ｍｎ）_４Ｍｇ_２Ｔｉ_２［Ｓｉ_４Ｏ_（１２）］_２（ＯＨ）_４（ＯＨ,Ｆ）_２对比,指出两者为不同种 矿物,建议单斜星叶石应重新命名．将星叶石、单斜星叶石、钡铁钛石及问叶石这一类 钛硅酸盐的结构与云母进行类比,提出了晶体化学中的功能性替代的概念     

地电阻率的分数维结构

利用重建动力学相空间的方法，对唐山地震前后其周围几个台站及山丹地电台１９９０年的地电阻率观测资料进行了关联分维、李雅普诺夫指数及复杂度的计算，结果表明，地电阻率时间序列具有分维结构，在正常情况下，其吸引子维数在２．５左右。由复杂度的计算结果得知，地电阻率变化远比其它已知的标准奇怪吸引子复杂。     

由CDSN数据测定IPz分量谱震级初探

本文尝试用ＣＤｓＮ的ＩＰｚ分量强震记录来测定谱震级。通过对测出的谱震级ｍ＿（Ｔ）与体波震级ｍ＿（Ｂ）、ｍ＿（ｂ）的相关分析，得出其反映震源特性的峰值，出现在周期Ｔ＝１秒左右。此外，谱震级还有随周期而变化的特性。根据谱震级与能量的关系，推导了它的通用形式为ａｍ＿（Ｔ）＝ｌｏｇ（Ｅ／Ｅ０）（式中ａ＝２，ｌｏｇＥ＿０＝５．６）。它的最高震级为９．６级。运用谱震级的通用形式对本文测定的４个谱震级进行检验，结果表明它比传统方法测定的ＩＰｚ分量体波震级ｍ＿（Ｂ）系统偏小０．３１级。因谱震级是扣除了介质滞弹性吸收影响后的产物，故这种偏差是比较合理的。     

两次强震过程中垂直地形变分维特征研究

本文采用关联维的计算方法＾［１］，对四川西部道孚６．９级地震和青海共和６．９级地震过程中的垂直地形变序列分维数进行了计算，得到了如下初步结论和认识：（１）上述两震区远场地形变序列分维数为０．６３～０．７３，而近场（震中区）序列分维数为０．１２～０．４９，近场出现明显的降维现象；（２）孕震期间地形变观测序列分维数为０．３２～０．４６，而震后时期则为０．７２～０．８５，孕震过程中地形变序列存在明显的降     

磁暴与华北地区地震活动的关系

利用了白家疃地磁台地磁月报和７日报中的Ｋ指数资料，将大于５的Ｋ指数全都折合成５的Ｋ指数。对磁暴扰动数Ｎ（Ｋ＝５的个数）和华北地区１９７３～１９９２年的ＭＬ≥５．０地震之间关系进行了统计分析，结果表明，磁暴具有大约１０年左右的活跃－平静－活跃的周期变化。在半周期中，从上升年到高值年或从下降年到低值年中最大震级有同量级成对出现的特征；取月磁暴扰动数Ｎ≥４０时为异常，异常后４个月内发生的地震占总地震数的６８％，有震异常占总异常的６１％；震级越大，异常越明显。分别对ＭＬ≥５．０，ＭＬ≥５．５，ＭＬ≥６．０和ＭＬ≥６．３（ＭＳ６．０）的地震进行统计，有异常的地震占相应震级地震数各为６１％、７５％、８９％和１００％。     

大震前地震波频谱异常特征的研究

本文使用数字地震记录，用相关函数谱分析方法计算功率谱，对１９８９年１月至１９９０年７月发生在唐山地区的２０个地震、１９８８年７月至１８９９年１０月发生在大同周围地区１０个地震及１９８９年２月至１９９０年１２月发生在常熟地区的２５个地震的Ｐ、Ｓ波谱进行了分析，从而对１９９０年７月２３日唐山ＭＬ＝４．９地震、１９８９年１０月１９日大同ＭＬ＝６．１地震及１９９０年２月９日常熟ＭＬ＝５．５地震前Ｐ、Ｓ波频     

由峰值速度估算地震应力降

根据Ｂｒｕｎｅ（１９７０）提出的震源位错模式，用发生在滇西地震实验场区鹤庆ＭＳ＝５．３中强地震的地震数字化监测资料，计算了Ｓ波谱，测定了鹤庆地震序列的震源参数．在此基础上研究了地面运动峰值速度参数（ｒ．ｖ）对地震应力降Δσ的依赖性．由地震标定关系给出（ｒ．ｖ）∝Δσ２／３，导出了用峰值速度参数求地震应力降的３个关系：ｌｇ（ｒ．ｖ）＝ｄ１＋（１／３）ｌｇＭ０＋（２／３）ｌｇΔσ；ｌｇ（ｒ．ｖ）＝ｄ２＋（１／３）ＭＬ＋（２／３）ｌｇΔσ；ｌｇΔσ＝－１．０＋１．５ｌｇ（ｒ．ｖ）．假定对大小地震的平均应力降取３．０ＭＰａ，由鹤庆地震序列的观测资料定出常数ｄ１＝－３．８８和ｄ２＝－０．３８．序列震源参数测定结果给出，地震矩为１０１１～１０１５Ｎ·ｍ，破裂半径ａ＝２００～６００ｍ．根据峰值速度测定的应力降Δσ＝０．１～１０ＭＰａ，平均为３．７ＭＰａ．用这些标度关系求出的应力降结果与Ｂｒｕｎｅ模式求应力降的结果比较一致．本文的研究结果还表明，地面运动峰值速度参数对地震应力降的依赖性比对地震矩的依赖性更强．     

云南破坏性地震的人员伤亡和地面破坏特征

云南是一个地震多发区。１６５２年至１９９４年间云南地区共发生６１３次破坏性地震，其中５．０—５．９级地震５５３次，６．０—６．９级地震４９次，７．０—７．９级地震１２次，８级地震１次。云南的破坏性地震除了直接造成人员伤亡和建（构）筑物破坏外，还在震区形成包括滚石、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷和喷砂冒水等地面破坏现象，这些地面破坏造成人员伤亡，毁坏建筑物和农田，形成云南破坏性地震灾害特点。云南地区破坏性地震的人员伤亡和地面破坏主要集中发生在滇中、滇西北和滇西南地区。根据统计分析，云南地区破坏性地震的平均人员伤亡人数（Ｎ）与地震震级（Ｍ）的关系为：ｌｇＮ＝１．５Ｍ－７．４。人员伤亡数（Ｎ）与震中距Ｄ（ｋｍ）的关系为：ｌｇＮ＝０．８－０．０２７Ｄ（６．０—６．９级地震）和ｌｇＮ＝３．２－０．０５Ｄ（７级以上地震）。出现地面破坏现象的最大震中距离（Ｄｍａｘ）和震级的关系为：Ｄｍａｘ（ｋｍ）＝５２Ｍ－２９８（地表裂缝）；Ｄｍａｘ（ｋｍ）＝１８Ｍ－９３（崩塌滑坡）；Ｄｍａｘ（ｋｍ）＝５０Ｍ－２８１（滚石）。     

断层崖形成年代的数学模拟计算

本文在对物质扩散方程进一步推导基础上，分别用数学方程模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对发育在昌马断裂带中，东段的单一型地震断层崖和复合型地震断层崖剖面进行了拟合计算，并用最大坡值－断距（ｔｇθｓ－２ａ）图分析了阿尔金断裂带和昌马断裂带上分布的离散型断层崖。结果求得：昌马断裂带断层崖的物质扩散系统数Ｋ值为２．１～３．４Ｍ＾２／１０＾３ａ阿尔金断裂带上发育有４组距今年龄分别为０．６Ｋａ，２－２．７Ｋａ，４Ｋａ和６－６６