前震序列型震群的判别方法及预报意义研究

一个震群发生后,迅速判断该震群是“大震”的前震序列,还是并不伴有大震发生的一般震群,对减轻地震灾害和维护社会稳定具有重要的现实意义.本文通过辽宁省境内发生的部分震群类型做了系统地对比分析和研究,提出前震序列型震群的概念.     

1980 年以来青海地区震群活动与前震序列特征分析

采用青海地震台网资料,系统整理分析了青海地区的震群活动及前震序列,总结了震群活动与中强以上地震的时空关系,检验了前兆震群类型的判断指标。研究认为,青海地区ML≥2 震群活动增强对区内6. 5 级以上地震有一定的中长期时间预测意义,对7 级以上地震有一定的时空预测意义。利用MAPSIS 软件6 项震群参数,以满足4 项前兆指标的全组合模式判断前兆震群,对研究区总频次大于40 的34 个震群进行参数计算,判断出前兆震群24 个,占总数的71% 。100% 前兆震群后发生相应的中强震,部分非前兆震群后也发生相应的中强震;震群对应的中强震80% 发生在本地震构造带,对中强震孕育区域有一定的指示意义。青海地区有前震序列的震例较少,仅有的3 例,参数计算均不符合前震序列判断指标,对强震无预测意义。     

前震研究进展综述

简要介绍了当前国内外前震研究领域的一些进展。对比了不同前震定义条件下前震序列的共性特征,对几种主要的前震机理及主要的前震识别方法进行了简要综述,对其特点及存在的问题进行了评述和讨论。前震指主震之前在主震断层面上、紧邻主震破裂起始点发生的小地震。主震发生之前的一系列前震活动构成前震序列。在不同的前震定义条件下,具有“直接前震”的震例比例从10%至40%不等。理论上前震可用级联应力触发或预滑动模型进行解释。前震空间上主要集中分布在距离主震10~75km范围内,但其时间分布形式非常复杂,大多发生在主震前1~2天,部分前震序列的地震活动率显示明显的加速特征,但许多前震序列单独来看却往往显示主-余型序列的衰减特征。序列地震震源机制一致、序列b值偏低是前震序列最突出的特征。前震的发生与主震破裂形式和构造环境似有一定关系,在有限的前震震例中,逆冲型主震似乎具有相对更多的前震。部分震例的研究结果显示,随主震的临近,前震震源深度有逐渐下迁的特点。到目前为止,震前很难判定一次地震或一个地震序列是否前震或前震序列,所使用的前震识别主要有基于统计类比的方法、基于震源机制一致及衍生的相关方法以及基于对地震成核过程精细检测的方法。从现有不多的震例研究结果来看,尽管地震时空丛集和震源机制高度一致是前震序列的最显著特征,但却不是判定前震序列的充分条件。由于成核的破裂扩展速度和滑动位移有随时间较快增大的趋势,因而基于对地震成核过程精细检测的方法有望在前震识别中发挥更为重要的作用,但需更多震例进行验证。     

2021年玛多MS 7.4地震前震群活动特征

<正>1研究背景地震孕育过程中,携带震源信息的一些中、小地震事件会随着区域应力场的不断增强,由随机无序分布到规则有序变化,可能成为地震预报中一种重要的中、短期地震前兆。目前震群与后续大震的相关性研究有2种,一种着重于单个震群序列,力求分析单个震群与强震孕育之间的相关性特征;另一种着重于从一定区域进行大范围尺度的众多震群总体特征出发,研究大震前震群的时空分布演化特征,从总体上分析大震前震群的展布迁移特征,从而寻找其与强震孕育和发生的关系。考虑到震群活动与后续地震并非一一对应,这种对大面积震群活动时空变化的监测,有可能为中期尺度强震发生区域的预测提供有价值的信息。     

前震研究进展综述

介绍了当前国内外前震研究领域的一些进展。 对比了不同前震定义条件下前震序列的共性特征, 对几种主要的前震机理及主要的前震识别方法进行了简要综述, 对其特点及存在的问题进行了评述和讨论。 前震指主震之前在主震断层面上、 紧邻主震破裂起始点发生的小地震。 主震发生之前的一系列前震活动构成前震序列。 在不同的前震定义条件下, 具有“直接前震”的震例比例从10%至40%不等。 理论上前震可用级联应力触发或预滑动模型进行解释。 前震空间上主要集中分布在距离主震10~75 km范围内, 但其时间分布形式复杂, 大多发生在主震前1~2天, 部分前震序列的地震活动率显示明显的加速特征, 但许多前震序列单独来看却往往显示主-余型序列的衰减特征。 序列地震震源机制一致、 序列b值偏低是前震序列最突出的特征。 前震的发生与主震破裂形式和构造环境似有一定关系, 在有限的前震震例中, 逆冲型主震似乎具有相对较多的前震。 部分震例的研究结果显示, 随主震的临近, 前震震源深度有逐渐下迁的特点。 到目前为止, 震前很难判定一次地震或一个地震序列是否为前震或前震序列, 所使用的前震识别主要有基于统计类比的方法、 基于震源机制一致及衍生的相关方法以及基于对地震成核过程精细检测的方法。 从现有不多的震例研究结果来看, 尽管地震时空丛集和震源机制高度一致是前震序列的最显著特征, 但却不是判定前震序列的充分条件。 由于成核的破裂扩展速度和滑动位移有随时间较快增大的趋势, 因而基于对地震成核过程精细检测的方法有望在前震识别中发挥更为重要的作用, 但需更多震例进行验证。     

前震序列的图像特征研究

地震丛集在时间和空间上分布具有不同的特征,2个特殊的例子就是前震序列和震群。基于对1966~1996年中国大陆8个前震序列的分析,本研究提取了如下前震序列的图像特征:1前震序列的震中在空间上密集集中;2前震的震源机制与主震的震源机制相似,而这种与主震震源机制的一致性在余震序列和震群中并不存在;3这30年在中国大陆我们尚未发现主震之前的前震丛集的震源机制不一致。最后,我们发现中国大陆5%的主震前发生前震序列。     

前震发生的模型

我们建立了一个前震和前震序列发生的模型。假设前震及主震都是由于早已存在的裂纹的突然合并而发生的。如果裂纹端部的应力强度因子超过某临界值时就会发生合并。在亚临界状态下，每条裂纹都由于应力的侵蚀准静态经历着加速延伸，一直到临界状态时止，裂纹增长就是在此时刻变成灾变性的。当主震临近时，前震的发生率增加，可用时间的幂次律函数对它描述。幂次律中的指数与裂纹尺度、间距和破裂强度的分布无关。这种普遍意味着前震图象应当是预测大震发生时间的有用标志。可是我们发现能量释放图象之间有很大的差异。尽管如此，如果人们有描述障碍体强度和几何分布的先验资料，则根据前震序列中地震的震级来预测大震的震级还是有些希望的。     

辽宁省海城地震前震震源错动方式的一个特点

海城地震前震的错动方式都一致,这一特点表现为各台记到的P波S波垂直向最大振幅的比值均稳定.与中国境内发生的五个震群资料对比表明,上述特点有助于区分震群和前震.     

1996年3月19日新疆阿图什6.7级地震前震群的时空分布特征

分析了1996年3月19日新疆阿图什6.7级地震前震群活动的时空分布特征。研究主要结果:(1)阿图什6.7级地震前,震群的空间分布在未来大震震中附近集中,同时大致围成一个长轴约119 km和短轴约110 km的椭圆,阿图什6.7级地震落入椭圆靠边部位;(2)震群的时间进程表明,大震之前约4个月震群活动速率加快,标志着中期异常向短期异常的阶段性转折。最后,对所得结果的可能物理机制以及在地震预报中的应用等问题进行了讨论。     

辽宁地区震群序列性质的研究

利用经验类比的方法, 对 1999年 11月岫岩偏岭震群序列及以往在辽宁地区发生一些典型的具有地震预报意义的前兆震群和前震序列进行了详细研究。 结果显示, 前兆震群与前震序列之间差别很大, 其性质和前兆特征迥然不同。 1999年 11月岫岩 5. 6级地震震前序列与 1975 年海城 7. 3级地震前震序列特征及性质相同, 属于前震序列。 同时, 研究结果中也包含了判别地震序列性质的方法和须要注意的问题。     

前震序列与一般小震群活动规律的探讨

研究前震序列的活动规律及其与一般小震群的区别,对于研究地震孕育过程及地震预报都是有益的。为此,我们处理了我国近十几年来资料较详细的17个地震,发现其前震活动是在主震前较早时间就开始的,它与波速变化似有某种对应关系。选择主震前适当的时间间隔,其中的前震频数一般随时间接近主震而按指数增长。并且,大地震的一个4级以上前震与一般小震群中的同量级地震发生前的应变释放速率是不同的。     

判别小震群序列类型的新方法研究——谱振幅相关分析法

已有研究表明,与一般性小震群相比,前震序列的震源机制更趋于一致.鉴于小地震的震源机制不易求解,本文利用谱振幅相关分析法研究小地震震源机制是否相似的问题,以探讨小震群序列类型判定的可能性.选择小震群活动频繁的云南西北部作为研究区域,计算发生在该地区的五个震群的谱振幅相关系数.结果显示,2001年施甸M_S5.9级及2001年永胜M_S6.0级强震震前的小震群序列谱振幅相关系数平均值分别为0.88、0.93;2002年漾濞、2003年洱源、2005年宾川三个一般性小震群的谱振幅相关系数平均值分别为0.48、0.68和0.63.表明,强震前的小震群序列与一般性小震群序列相比,谱振幅相关系数明显较大,接近于1.0,说明其震源机制相似性更为显著.本文针对小震群类型判定所作的理论推测与所研究震例实测结果基本相符合,初步表明,谱振幅相关分析法可能是判定小震群类型的物理意义较为明确的方法,具有实用价值,值得进一步深入研究.     

广西陆川小震群特征的初步研究

一九七七年冬,广西陆川县乌石附近发生一起小震群。这次震群活动从77年12月开始,到78年7月结束,共发生小震和微震880余次,释放的地震波总能量为1.3×10~(17)尔格。广西是少震区,地处桂东南的陆川县地震活动水平稍高一些。据史料记载,陆川周围八个县自明朝以来六百年间,共发生五级以上破坏性地震五次。陆川近年的小震活动平均每年     

1975年2月4日海城地震(M=7.3)的前震系列/

我们研究了1975年2月4日海城地震(M=7.3)前震的定位及其辐射图象.用六个区域台的到时,相对于一次参考地震,将前震及主震进行了定位.这组前震开始相互很接近,然后随时间及其分布有一定的延伸.最大前震前,前震均位于直径约两公里的小体积内,而在最大前震后,其活动则向北西和南东方向扩展,形成六公里长的在北西方向上伸展的分布带.初动及 P 波 S 波振幅比表明,在前震系列中有两种不同的断裂机制.我们推测这两种辐射图象可能和前震处于分布带的不同部位有关.可能主震震源不处于前震震源所决定的断层上,而是位于这组前震南面6公里、且较这组前震浅几公里处.我们认为,在垂直于主震破裂面及前震分布带走向的方向上,前震和主震相距这么大的距离,可能是由于主震时产生滑动的断层是以雁行排列的.分析了在前震期间断层上滑动所引起的应力变化,认为由前震引起的主震断层上剪应力的增加是很小的.因之由前震直接触发主震的可能性不大.      

岫岩5．4级地震前震及广义前震的再研究

对岫岩5．4级地震前震序列进行了重新核定,将该序列分为两段,前段震群为前兆震群、响应地震、广义前震,后段才为前震。我国的一些大震及辽宁的一些地震前均出现过类似地震。科学认定前震、响应地震、广义前震对实现岫岩5．4级地震短、临预报起到了重要作用。     

营口—海城地区震群的震源机制一致性特征

采用P波初动方法计算1999年以来营口—海城地区5次震群序列的中小地震震源机制解,并定义震源机制一致性参数θ为中小地震震源机制解3个正交的应力主轴与华北地区构造应力场3个应力主轴在三维空间的夹角之和。计算结果显示:营口—海城地区震群中较大地震发生前10天~2个月,θ都有一个持续低值的过程;1999年岫岩前震序列的θ变化幅度在20°~30°之间,且大部分小于65°。相比用震源机制P轴取向趋于一致来判定震源区应力状态,θ更有其优越性。     

前兆震群和S波偏振

海城地震前的小震群活动构成了显著的前兆震群, 并在预报这次地震中起到了一定的作用.其他许多中国的大地震象海城地震一样, 也有类似的前兆震群.我们利用 S 波资料研究这些前兆震群的初步结果表明, 它们的 S 波偏振性质是相当稳定的.      

震群活动和地震预报综述

研究震群和大地震的关系、用前兆震群预报未来地震的发生,是世界范围内比较活跃的课题之一。文章例举了震群的一些指标以说明前兆性震群的预报意义,并从大范围的众多震群活动阐述大震前震群活动的一些特征。根据震群的分布可确定未来大震的发生地点,并解释不同类型震群的力学成因。     

1976年春季山东庙岛群岛两次小震群

本文分析了1976年春季山东庙岛群岛的两次小震群的活动特征, 给出了部分小震震源参数、波速比、P, S波振幅比和震源机制解结果, 并进行了初步分析.最后对这两次小震群与海城7.3级地震前震序列的同异点进行了对比讨论.