川滇地区地震危险性数值分析

川滇地区地处我国南北地震带南段,近百年来地震活动性持续较高,该地区未来强震预测研究备受关注.本文根据该区域百年时间内发生的30次Ms＞6.5历史地震,结合区域地质背景及GPS观测数据等,建立区域有限元准三维弹性模型,通过反演给定区域特定时刻合理的初始应力场.在此基础上,综合考虑地震孕育阶段和震后调整阶段的动力学过程,以...     

滇中地区震源机制一致性参数时空分布与强震活动

利用云南数字地震台网记录到的地震直达波Pg、Sg振幅资料,采用层状介质中点源位错模型的广义透射系数的快速算法,计算理论地震图的Pg、Sg最大振幅比值,将其与观测值拟合,反演得到1999年至2009年11月14日滇中地区206个中小地震的震源机制解,计算震源机制解应力主轴与相应的区域构造应力场主轴之间的一致性参数,分析震源机制一致性参数时空分布与强震活动的关系.分析表明,强震发生前3年至数月,强震震源区附近出现多个震源释放应力场与区域应力场一致或接近的中小地震,强震就发生在中小震震源机制一致性参数低值分布区内或其边缘附近.     

郯庐断裂带中南段现代构造应力场

在地震学研究中,震源机制解是研究区域构造应力场最基础的资料和常用的方法.应用小震断层面解反演平均应力场不仅能给出一个地区的平均应力场,还能给出中等主压应力相对大小及错动断层面等信息.20多年来,国内外学者已经发展了多种采用多次地震的震源机制解资料反演区域构造应力场的方法.     

渤海海域地震震源机制解与现今应力场特征

渤海地区是我国东部地震较为活跃的地区之一,历史上强震频发,曾被列为地震重点危险区,其震情备受关注。近期该地区有感地震多发,因此有必要深入了解这些地震的震源破裂性质,同时探究渤海地区现代构造应力场分布,以期为后续判识地震危险性研究工作提供科学参考。本文基于前人对渤海地区震源机制解的研究结果,采用波形反演方法计算并补充完善了2010—2022年M≥3.5地震的震源机制解,使用MSATSI软件包反演计算区域构造应力场。结果表明,渤海海域近期地震事件以走滑型为主,其次为正断型,与地震事件附近主要断裂带的运动学特征具有较好的一致性;区域构造应力场的优势方位为NEE向,与华北地区构造应力场基本一致,整体相对稳定,局部存在一定差异,这与海域地震数量较少且分布不均有关,另外应力形因子R值相对较小,区域地壳应力以张应力为主。     

安宁河-则木河-小江断裂带应力状态分段特征的数值模拟研究

以川滇地区地壳运动GPS观测、地壳上地幔结构模型、地震精确定位、构造应力场、断层滑动速率和岩石圈流变特性等观测和研究结果为约束,采用多组不同尺寸的摩擦接触单元表示断裂带,建立包含安宁河-则木河-小江断裂带的三维有限元模型,并考虑了1327年以来断裂带上强烈地震活动对研究区域构造应力状态的影响,对断裂带上强震活动的主要控制因素,未来可能的强震危险区分布和构造应力状态的关系进行模拟实验研究.研究结果表明,青藏高原重力位能的影响、相邻块体相互作用是该断裂带系统构造应力分布特征的主要动力学控制因.模拟给出的断裂带应力分布与断裂带上现今b值图像等地震活动参数有一定的对应关系;但同时也发现断裂带上部分异常低b值区落在模拟实验中历史强震活动产生的应力低值区,这种矛盾的对应关系可能受历史强震释放应变能等多方面因素所影响.     

龙羊峡周围地区地壳应力场及地震危险性探讨

本文利用震源机制资料对龙羊峡及附近地区的地壳应力场和构造进行了反演，结果表明，该地区主压应力以北东或北东东方向占优势，构造主要是北西向。同时根据南北带强震时空特征、共和地震序列及青海东部部分震兆资料对该地区的地震危险性做了粗略的估计。     

重庆市主要构造地震危险性评价

以重庆市活断层探测资料为基础,通过对该工作区的地震构造、地震活动性、构造应力场与形变场的分析,综合判定出目标区未来可能发生地震的最大震级为5.5≤MS≤6.0.尝试将地震空间光滑模型应用到弱活动区城市活断层地震危险性评价中,充分利用历史强震和微震目录,分别建立了2种地震空间光滑模型,并采用泊松模型,对目标区未来百年的地震危险性(发震概率)进行了定量分析.结果表明:单条断裂发震概率值较低,未来发生5.5级以上破坏性地震的可能性较小.     

四川地区现代构造应力场的空间分布特征及潜在震源区判定

在四川地区新的危险区划图的编制工作中,我们根据前人的研究成果和近10年来新增补的大量资料,通过对四川地区现代构造应力场空间分布特征的再研究,对四川地区可能的强震潜在震源区及其未来地震危险性进行了研究。1.四川地区现代构造应力场的空间分布特征图1和图2分别给出了四川地区中、强地震震源机制解、小地震震源机制解和小地震综合断层面解的主压应力轴的空间分布,同时给出了应力场分区情况。从图1和图2可以     

根据i—f—j模式估计山西平陆地区的长期强震潜势

山西省平陆地区位于山西地震带南端，为了分析该地区未来的长期强需求潜势，本较系统地分析当地的破坏性地震及１５００年以来的有地震地震资料，并进一步应用中国在陆特征的地震轮回模式及其复发时间概率模型估算法当前特征地震轮回的平均时间间隔，以及从１９９５年起未来百年内复发强震的概率，结果表明：未来１００年来该地区复发强震的危险性很高，未来５０年内复发强震的危险性也不能排除。     

川西及邻近地区地震活动性模拟和断层间相互作用研究

本研究采用基于库仑破裂准则的地震活动性准静态模型,模拟计算了川西地区长达10000年的理论地震目录,通过对理论地震目录的分析发现川西地区M_s≥7.0强震在时间上表现出很强的随机性,与平均地震发生率为1/22.0年^－1（≈0.0454年^－1）的Poisson过程很相近, Poisson模型可能是川西地区开展长期（数10年）地震危险性计算中较为合适的模型.而单一断层M_s≥7.0强震的时间间隔分布与Poisson过程存在很大的差异,用Poisson模型估计单一构造上长期地震危险性可能是不合适的.通过分析模拟产生的长时间理论地震目录,逐一给出了川西地区主要断层的M_s≥7.0强震的时间间隔分布与平均M_s≥7.0强震的复现时间,并讨论了主要断层间强震活动的相互关联,计算出了强震在各断层间的转移概率.定量计算了研究区一断层的破裂产生的库仑应力在研究区其他断层面上的投影.从而为研究断层间的相互作用,研究一断层发生强震对其他断层发生强震危险性的影响提供了依据.本文为开展区域地震危险性分析研究提出了新的思想和途径.     

川滇菱形块体东边界库仑应力演化及强震发生概率估算

本研究基于分层黏弹介质模型，考虑强震或大地震同震位错、震后黏滞松弛及主断层段震间构造应力加载三方面效应，给出1480年以来，川滇菱形块体东边界鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带和小江断裂带共20个断层段由三方面效应引起的累积库仑应力变化随时间的演化，分析强震间相互作用和强震发生的应力累积背景，定性分析各断层段的地震危险性.同时，分别采用现今台网地震目录和川滇菱形块体东边界各断层段强震复发间隔两种资料，定量计算2030年各断层段的强震发生概率；并基于摩擦本构理论，将周边强震引起的库仑应力变化量作为应力扰动，修正强震发生概率的计算结果.各断层段累积库仑应力演化的结果表明，鲜水河断裂带中部八美段、色拉哈段及南部磨西段、安宁河断裂带冕宁-西昌段、小江断裂带北部巧家-东川段和南部建水段的累积库仑应力显著增加.修正的强震发生概率计算结果显示，鲜水河断裂带中部八美-色拉哈-康定一带、安宁河断裂带冕宁-西昌段、小江断裂带南部华宁-建水一带强震发生概率较高，地震危险性值得关注.本研究基于库仑应力演化计算定性分析强震危险性的同时，基于摩擦本构律理论，结合地震引起的应力扰动和强震发生背景，定量计算修正的强震发生概率，为川滇菱形块体东边界强震危险地点及中长期发震紧迫程度判定提供方法和依据.     

长江下游—南黄海地震带地震活动性研究

长江下游—南黄海地震带位于华北地震区东南部, 带内地震主要受长江下游和南黄海海域内一系列断裂的控制, 以中强地震活动为主, 是地震活动较强的地区。 本文充分利用该带最新的区域地震台网资料, 历史地震复核资料以及地震构造等资料, 统计和计算了b值、 V₄和中小地震能量密度值, 探讨了带内b值空间分布与历史强震、 中小地震能量密度值空间分布的关系, 进一步研究了长江下游—南黄海地震带的地震活动性特征。 通过本文的研究, 获得了长江下游—南黄海地震带的地震活动性参数, 为概率危险性分析提供计算参数; 探讨了该带未来百年地震发展趋势, 初步判定了该带潜在地震危险区, 为地震活动中长期预测提供参考依据和方法; 研究结果对地震区划、 工程场地地震安全性评价、 地震活动中长期预测均有重要意义。     

基于Monte Carlo方法数值反演区域初始构造应力场——以巴颜喀拉块体为例

构造应力场往往对地震活动性具有控制作用，应力快速集中的地方常常是地震频繁发生的地方.本文以巴颜喀拉块体及其边界断裂带近20年来的7次中强震为例，结合区域历史地震震源信息、地质背景及GPS等观测数据，利用Monte Carlo方法和库仑-摩尔破裂准则为计算依据，反演该块体的震前初始构造应力场.通过将初始应力场反演中不确定部分限定在一个合理的上下限范围内进行独立的重复性随机试验，并运用统计学方法得到了巴颜喀拉块体1997年玛尼M_W7.5地震震前区域初始应力场.计算结果显示：（1）巴颜喀拉块体10 km深度处最大水平主应力方向自西向东呈顺时针旋转趋势，由NS向转变为近EW向，与浅部实测地应力数据、历史地震类型和板块运动方向吻合较好.（2）最大/最小水平主应力和二者差值自西向东均逐渐增加，最大水平主压应力值~400 MPa，最小水平主压应力值~250 MPa.差应力在昆仑山断裂带与阿尔金断裂带交汇处及甘孜—玉树断裂带西段较低（~150 MPa）；在昆仑山断裂带东端和甘孜—玉树断裂带的东南段局部地区较高（~220 MPa）.     

基于特大地震发生率的川滇地区地震危险性预测新模型

川滇地区是我国地震危险性较高的地区之一.本文基于对特大强震的风险性考虑,使用全球地震模型OpenQuake软件,建立了川滇地区地震危险性预测新模型.首先根据构造特征划分多个震源分区,并整理出这些震源分区内断层活动特征与滑动速率;基于震源分区和断层模型,使用GPS应变率转换成的锥形古登堡-里克特关系作为整个区域的地震积累率,并允许超过历史最大震级的特大地震的出现,结合活动断层滑动速率所积累的地震发生率,给出震源分区内断层地震源和背景地震源的地震发生率的比率分配关系;在活动断层分段上,保留了大型断裂或其主要部分,没有根据小的阶区来对断层进行详细分段,以便分配特大地震发生率;并使用地震率平滑方法分配背景地震发生率.最后在OpenQuake中加入地震动预测方程,计算出了川滇地区的PGA分布图,为区域地震危险性提供科学依据.     

利用GPS观测研究山西断陷带现今构造应力场变化与地震活动

基于1999—2007年山西断陷带GPS站点位移速率,采用格林函数法计算了山西断陷带地壳10 km深处的最大主应力和最大剪应力变化,并与区域地质构造、中强地震活动及其震源机制解等对比分析,结果表明:山西断陷带中强地震活动受区域构造应力场的控制,现今应力场变化强烈的区域,地震活动水平相对较高,地震震源机制与构造应力场变化特征一致性较强;构造应力场变化和中强地震活动还受构造相关区强震活动的影响,2009年以来忻定盆地原平段至石岭关隆起区中强地震活跃可能与汶川8.0级地震影响有关;山西南部尤其是运城盆地具有较高的背景应力水平,应进一步关注该区域的地震危险性。     

川滇地块东边界中南段构造应力分布特征与历史强震活动关系的数值模拟

本文以构造应力场观测结果、 岩石圈流变特性为约束, 采用摩擦接触单元反映断裂带空间分段特征, 以最接近真实地下环境的非线性黏弹性材料为模型的本构关系, 建立包括安宁河—则木河—小江断裂带的三维有限元模型, 模拟在速度边界条件和重力势能等动力因素共同作用下的断裂带应力分布特性. 研究结果表明, 模拟得到的断裂带现今构造应力场与地震活动有明显的对应关系, 应力比较集中的区域, 如石棉、 西昌、 巧家、 东川附近, 极有可能是未来的地震危险区域.      

由多地震活动参数分析晋冀蒙交界地区长期地震危险性

根据晋冀蒙交界近33年的区域台网地震资料,运用最大似然法,分别计算并绘制晋冀蒙交界1980年、1990年、2000年以来 b 值空间扫描图像,结果显示,低 b 值异常区主要分布在大同、张北、代县一带。依据区域地质构造条件、b 值空间分布图像、历史强震和现代地震活动特征,将晋冀蒙交界分成张北段、延庆段、大同段和代县段4个段落,采用最佳效果拟合法＋最大似然法,对各段落进行 b 值时间扫描,并且利用断裂带分段的多地震活动参数值组合分析方法,分析4个段落的现今活动习性,综合判定处于相对高应力和闭锁状态的断裂段。研究结果表明,张北段处于高应力背景下的相对闭锁状态,但会受到1998年、1999年张北 M 6．2、M 5．6强余震影响。综合分析认为,需注意张北段和延庆段发生中强地震的长期地震危险。     

analyzing the variation characteristics of stress field in hetao seismic belt using focal mechanism data

Based on analysis of background of geological tectonic movement and strong earthquake activity, we first obtained the focal mechanism solutions using amplitude ratio and CAP method, then determined the characteristic of average stress field of the study area by inversion of the stress field. On this basis, we selected the source mechanism consistency parameter as the inspection index to obtain the latest changes of stress field in Hetao seismic zone based on its temporal and spatial analysis. Two methods were used in the stress field inversion for comparison and analysis, which are average stress axis tensor and LSIB(Linear stress inversion bootstrap, LSIB). According to the geological tectonic movement and focal mechanism solutions of M_S≥4.0 earthquakes from 1970, we judge that the stress field evolution process of Hetao seismic belt is controlled jointly by vertical difference movement and horizontal shear movement, resulting in that the normal fault and strike-slip fault mechanisms are dominating.Taking into account the station layout of the study area, and in order to ensure the accuracy of calculation, we calculated 224 earthquakes focal mechanism solutions by using amplitude ratio and CAP method, including 164 earthquakes with 2.8≤M_L<3.5, 42 earthquakes with 3.5≤M_L<4.0, and 18 earthquakes with M_L≥4.0; The statistical results on type of focal mechanisms show that, there are 142 strike-slip earthquakes(63.4%), 50 normal fault earthquakes(22.3%)and 32 thrust fault earthquakes(14.3%). In this study period(from 2001 to 2012), most earthquakes had a strike-slip mechanism in Hetao seismic belt, this is one of the inherent characteristics of the stress field.The result of average stress axis tensor and LSIB shows that, the azimuth of maximum compressional stress is 47°～52°, direction is NE-SW; The azimuth of minimum compressional stress is 313°～322°, direction is NW-SE; This indicates that, the stress field characteristics of Hetao seismic belt and its sub-block are not completely consistent. Linhe Basin exhibits coordinated stress field characteristics with Hetao seismic belt, but Hubao Basin exhibits regional differences, direction of compressive stress has clockwise deflection in Baotou area, and the compressive stress direction is NEE. This heteropical character of stress field is also confirmed by horizontal projection distribution of stress axis of historical strong earthquakes and recent moderate and small earthquakes. Since 2003, the temporal sequence curve of consistency parameter of Hetao seismic belt had a downward trend, this change was caused by focal mechanism consistency parameter of Linhe to Wuhai area, which indicates that this structural position is possible to be a priority area for stress accumulation and accelerated release in future.     

滇西南地区龙陵—澜沧断裂带地震危险性评价

龙陵—澜沧新生地震断裂带位于地震活动强烈的滇西南地区, 该地区历史上曾发生多次M_S≥7.0大地震, 已知的历史地震破裂几乎覆盖了整条断裂带． 本文首先对滇西南地区主要断裂的最新构造活动特征进行分析; 然后通过该区域地震活动b值图像的空间扫描计算, 圈定出高应力集中区, 并结合历史地震和现今小震的分布情况以及晚第四纪以来断裂的活动强度、 古地震最晚离逝时间等定量参数, 综合分析龙陵—澜沧断裂带的未来大震危险性; 最后基于地震空区理论, 识别该断裂带存在的地震空区． 研究结果表明, 龙陵—澜沧断裂带内的龙陵、 永德、 沧源、 澜沧及孟连断裂中东段在未来10年内均存在发生中强以上地震的危险性, 应引起关注．      

Regularities in the time variations of seismic parameters and their implications for prediction of strong earthquakes in Greece

Time variations in the parameters of seismic activity in two regions in Greece, which are known to have different geodynamical conditions, are analyzed using the FastBEE algorithm suggested in (Papadopoulos and Baskoutas, 2009). The study is based on the data on weak earthquakes that occurred in two local regions. One region pertains to the zone dominated by intensive compression stress field, while another is located in the region of a relatively lower intensity extension stress field. It is shown that in the zone of compression the seismic parameters exhibit anomalous temporal behavior before strong earthquakes with Ms ≥ 5.7, whereas in the zones of extension, similar anomalies precede earthquakes with lower magnitudes of up to Ms ≥ 4.9. The most informative parameters for the purposes of predicting strong seismic events are the released seismic energy in the form logE ^2/3 and the slope of the frequency-magnitude dependence, b-value. The seismic activity in the region, expressed in terms of the logarithmic number of earthquakes, per unit time in some cases does not exhibit any particular pattern of behavior before strong earthquakes. In the time series of the studied parameters, four stages in the seismic process are clearly distinguished before strong earthquakes. Typically, a strong earthquake has a low probability to occur within the first two stages. Instead, this probability arises at stage III and attains its maximum at the end of this stage coinciding with the occurrence of the strong earthquake. We suggest these features of the time series to be used for the assessment of seismic hazard and for the real-time prediction of strong earthquakes. The time variations in the b-value are found to be correlated with the time variations inlogE ^2/3. This correlation is closely approximated by the power-law function. The parameters of this function depend on the geodynamical features of the region and characterize the intensity and the type of the regional tectonic stresses. The results of our study show that the FastBEE algorithm can be successfully applied for monitoring seismic hazard and predicting strong earthquakes.