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利用大地测量观测资料研究青藏高原三维地壳形变及地震危险性评估进展

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第7期48卷 997-1009页

作者：许才军熊维刘传金武汉大学测绘学院湖北武汉430079

青藏高原是一个理想而独特的地球科学天然实验场,青藏高原的地壳形变、物质逃逸模式及地震活动性等科学问题一直是地学界关注的重点。以全球导航卫星系统(global navigation satellitesystem,GNSS)和合成孔径雷达干涉测量技术(interfero... 详细信息

青藏高原是一个理想而独特的地球科学天然实验场,青藏高原的地壳形变、物质逃逸模式及地震活动性等科学问题一直是地学界关注的重点。以全球导航卫星系统(global navigation satellitesystem,GNSS)和合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)为代表的空间大地测量技术因其时空分辨率高、覆盖范围广、观测精度高等特点,被应用于现今的地壳形变监测并在地震研究中起着十分重要的作用。首先,综述了青藏高原三维地壳形变研究进展情况,包括青藏高原地壳水平形变的GNSS研究、综合利用GNSS和水准观测资料的青藏高原地壳垂直形变研究、青藏高原InSAR区域形变研究和融合多源大地测量资料构建青藏高原三维形变场等。其次,结合青藏高原三维地壳形变资料介绍了青藏高原活动断裂地震危险性评估的研究进展,讨论了顾及地震应力扰动的概率性地震危险性评估过程以及大地测量观测在地震危险性评估中所起的作用。今后需要加强青藏高原GNSS监测空区的加密观测工作,综合GNSS和InSAR观测结果精化青藏高原的地壳运动与变形模式;开展断裂带“近全地震周期”的大地测量观测研究,分析断裂带“近全地震周期”的形变特征及断层在地震周期内的形变演化过程;利用地震学、地质学、大地测量学等多源海量数据开展基于机器学习的活动断层地震危险性评估。

关键词：青藏高原三维地壳形变 GNSS/InSAR 近全地震周期地震危险性评估

基于历史地震烈度资料的云南地区地震危险性评估

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地震研究 2023年第3期46卷 422-429页

作者：文雯隋明坤庄儒新王珏陆斌斌李圣云南省地震局云南昆明650224

将云南地区按照0.1°×0.1°划分网格,收集了1713—2022年6级以上和1900—2022年5级以上(或震中烈度≥Ⅵ度)地震的烈度资料,分析这些地震对各网格的影响,筛选影响烈度I≥Ⅴ度的地震组成地震烈度资料数据库;建立地震烈度与其发生频率(或... 详细信息

将云南地区按照0.1°×0.1°划分网格,收集了1713—2022年6级以上和1900—2022年5级以上(或震中烈度≥Ⅵ度)地震的烈度资料,分析这些地震对各网格的影响,筛选影响烈度I≥Ⅴ度的地震组成地震烈度资料数据库;建立地震烈度与其发生频率(或重复周期)之间的关系,对云南地区的地震危险性进行评估,给出了每个网格发生某一烈度的重复周期,同时预估了未来50年发生某一烈度的超越概率,并利用烈度与加速度的对应关系,给出了50年超越概率10%的地震动峰值加速度(PGA);将计算结果与云南地区地震构造以及中国地震动参数区划图进行比较。结果表明:重复周期较短(重复频率较高)的区域与活动断裂展布的密集程度是基本吻合的;50年超越概率10%的峰值加速度分布区域与中国地震动参数区划图的PGA高低区域分布大体一致,从各市(县)的尺度上看,又有所不同,有的县(市)的PGA比区划图云南部分给出的结果高,有的则偏低。

关键词：地震烈度地震危险性评估地震灾害风险重复周期超越概率云南地区

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陇南市活断层地震危险性评估

地震工程学报 2014年第3期36卷 645-655页

作者：邵延秀袁道阳何文贵刘兴旺郑文俊刘洪春张有龙王爱国中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 兰州地球物理国家野外科学观测研究站甘肃兰州730000 中国地震局地质研究所北京100029

在甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究的基础上,归纳了开展地震危险性评估所需的主要活动断裂的基本活动性参数;采用震级—破裂尺度关系、震级—频度关系等方法评估了陇南市相关断裂(带)的潜在最大震级和平均复发间隔;利用时间相依... 详细信息

在甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究的基础上,归纳了开展地震危险性评估所需的主要活动断裂的基本活动性参数;采用震级—破裂尺度关系、震级—频度关系等方法评估了陇南市相关断裂(带)的潜在最大震级和平均复发间隔;利用时间相依的地震潜势概率模型和泊松分布模型评估了各断裂或断层小区在未来50、100、200年内发生破坏性地震的概率。同时利用b值空间图像扫描的方法给出了研究区的b值图像,分析了高应力区的地震危险性。通过对以上结果的综合分析,结果表明盖山—迭山断裂或光盖山—迭山断层小区的西端表现为高应力累积区,且发生破坏性地震的概率较高,是未来危险程度较高的断裂段。。

关键词：陇南市地震危险性评估时间相依地震潜势概率模型泊松分布发震概率 b 值

危险率函数在地表破裂型地震危险性评估中的应用——以宁夏灵武断裂为例

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中国地震 2001年第3期17卷 271-279页

作者：柴炽章张文孝廖玉华许文俊申旭辉田勤俭韦开波陈正位宁夏回族自治区地震局中国银川750001 中国地震局分析预报中心中国北京100036

在对中国北部板内地区的古地震资料拟合、给出时间相依的统计模型基础上 ,利用近期获取的灵武断裂有关资料和危险率函数 ,对灵武断裂未来一定时段的发震潜势和当前地震危险性特征进行了分析 ,认为该断裂已进入发震时段 ,在未来 10～ 10 ... 详细信息

在对中国北部板内地区的古地震资料拟合、给出时间相依的统计模型基础上 ,利用近期获取的灵武断裂有关资料和危险率函数 ,对灵武断裂未来一定时段的发震潜势和当前地震危险性特征进行了分析 ,认为该断裂已进入发震时段 ,在未来 10～ 10 0年内有发生 7 0～ 7 5级左右地震的潜势。

关键词：危险率函数地震危险性评估灵武断裂灵武断裂统计模型发震潜势

晋冀蒙交界地区地震危险性评估及地震活动性分析

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震灾防御技术 2020年第1期15卷 143-155页

作者：孙丽娜杨锐王晓山陈婷河北省地震局石家庄050021

本文利用晋冀蒙交界地区1500年以来记录较完整的MS5.0及以上历史地震烈度资料和2000年以来的地震活动资料,分别进行地震灾害危险性和地震活动性分析。首先,利用ArcGIS将历史地震烈度资料数字化,没有等震线记录的地震用烈度衰减关系计算... 详细信息

本文利用晋冀蒙交界地区1500年以来记录较完整的MS5.0及以上历史地震烈度资料和2000年以来的地震活动资料,分别进行地震灾害危险性和地震活动性分析。首先,利用ArcGIS将历史地震烈度资料数字化,没有等震线记录的地震用烈度衰减关系计算烈度圈半径。将研究区划分成0.1°×0.1°的网格,将烈度资料分配到与之相交的每个网格,并用烈度-频度关系计算每个网格的烈度a、b值。基于地震发生遵从泊松分布的假定,估算未来50年内晋冀蒙交界区遭受某一地震烈度的超越概率。同时,计算50年超越概率10%对应的地震烈度,计算结果表明张家口蔚县、阳原和山西广灵县周边地区的地震危险性较高。最后,采用中小地震能量密度值计算方法,对2000年以来的现今地震活动进行定量分析,与历史地震烈度资料分析结果进行对比,发现中小地震活动圈定的危险区与历史地震烈度资料评估计算的概率高值区相对应,因此,这两种方法可为晋冀蒙交界地区的地震活动性和危险性评价提供参考。

关键词：地震烈度等震线地震危险性评估中小地震定量分析能量密度值

地震危险性评估的方法:模型的不确定性及WGCEP-2002预测

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世界地震译丛 2006年第6期37卷 1-13页

作者： M．T．Page J．M．Carlson 李忠伟（译）边银菊（校）不详吉林省地震局

由于危险性的潜在统计学信号特征未知,在概率地震危险性分析(PHSA)中模型的不确定性普遍存在。虽然人们很好地理解了在概率地震危险性分析中整合独特模型的参量不确定性的方法,但由于不同地震复发模型之间存在高度依赖性,实施这一方法... 详细信息

由于危险性的潜在统计学信号特征未知,在概率地震危险性分析(PHSA)中模型的不确定性普遍存在。虽然人们很好地理解了在概率地震危险性分析中整合独特模型的参量不确定性的方法,但由于不同地震复发模型之间存在高度依赖性,实施这一方法要更为困难。我们所展示的是2002年加州地震概率工作组(WGCEP-2002)所使用的、用来把多重地震复发模型给出的概率分布进行联合的方法,其结果上有几处相反的效果。特别是,WGCEP-2002使用了一种模型的线性结合方法,该方法忽视了模型的依赖性,并在最终的危险性估计中造成了大的不确定性。并且,模型权重的选择以数据为基础,这有可能导致系统偏离最终概率分布。该工作组报告中所使用的权重选择方案亦产生出依赖于模型任意排序的结果。除了对当前的统计学问题进行分析之外,我们还为严格地把模型不确定性整合进概率地震危险性分析里展示了另一种可选方法。

关键词：模型不确定性地震危险性评估概率地震危险性分析预测地震复发概率分布权重选择危险性估计

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中俄地震危险性评估方法对比研究

中俄地震危险性评估方法对比研究

作者： Zharkova Anastasia（娜斯佳）哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

地震危险性评估在工程结构的抗震设计以及地震设防规划和政府政策中起着重要的作用。在中国，地震危险性区划图是国家标准。由于区划图在一些大地震中的失效，例如2008年的汶川地震,人们期望改进编制区划图的方法。改进的其中一步就是... 详细信息

地震危险性评估在工程结构的抗震设计以及地震设防规划和政府政策中起着重要的作用。在中国，地震危险性区划图是国家标准。由于区划图在一些大地震中的失效，例如2008年的汶川地震,人们期望改进编制区划图的方法。改进的其中一步就是回顾方法的发展状况。上世纪50年代，中国的第一张地震危险性区划图在苏联专家的指导下编制完成。在这非常短暂的合作之后，两国的研究方法分别以不同的方式发展，并在80年代成功地引进了地震危险性分析的概率方法，两国的科学家都对其做出了总体上相似细节上不同的改进。本文详细比较了中国和俄罗斯的研究方法，主要在潜在震源区的识别和划分以及震源区域内地震活动性参数的估计方面。潜在震源区主要从地震记录和给定震级上限的地质构造来识别。最重要的标准是该地区地球物理数据资料中的最大观测震级、活动断层、盆地、褶皱以及地壳结构。震源区由多个等级步骤划定，从一个大区划到小区域,以确保不会低估大地震的发生概率,因为更大的地区会有更充分的数据,并在地震活动性和构造条件在所有地区的可以详细区分，以及在所有可以详细区分的地区地震活动性和构造条件的区别来划定。在中国的划定是在覆盖震中和地震构造地图上的手工工作，而俄罗斯的同行科学家们努力建立一个带有模型的系统程序，比如Fractal Lattice模型，并对有足够数据的区域定义三维震源。在中国震源类型分为三种，线性震源分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，面震源分为有明确方向和没有明确方向两种，在俄罗斯也有三种，地震线性构造（seismo-lineament）地震区域构造（seismo-domain）和潜在震源，前两者和中国的Ⅰ型和Ⅲ型很相似，后者强调有明显高地震危险性的区域。在两国，地震活动性参数也是分多个步骤来估计的。统计工作得到初步的参数，从区域的N-M中估计MUz, μ和b的值，然后将整个大区域内每个震级对应的年超越概率以一组权重系数分配下去。在中国，权重系数是根据综合考虑了地震特性，构造和地壳动态迹象等估计得到，而在俄罗斯，是根据地震线性构造（seismo-lineament）的长度估计得出。问题体现在权重上面，系数的估计相当困难，进一步的研究期望得到一个合乎逻辑的方法来增加所有证据的贡献。地震动衰减关系的形式不一样，但是震源机制、地震波的传播途径在衰减关系中是相似的。在没有充分的地震动记录的区域建立衰减关系的方法是不同的。地震危险性的计算方法基本相似，只是中国采用的椭圆模型，俄罗斯采用的圆形模型。作为一个例子，比较了一个横跨黑龙江和两国边境区域的地震危险性评估。结果显示，对地质环境的理解和地震危险性的结果没有太大差别。介绍了利用SPOT5图像解译，实地调查和依兰-伊通断裂谷的地沟，中国北方地区著名的郯庐断层。结果显示，在72500-4800年前发生过一次？级地震，在早期该区域没有发生过超过6级的地震。断层延续到俄罗斯的远东，名为郯庐鄂霍次克海裂谷系。建议从更细致的数据来研究该断层是否活跃。

关键词：地震危险性评估地震区划郯庐断层比较

山西洪洞地区强地震地质遗迹与地震危险性评估

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山西洪洞地区强地震地质遗迹与地震危险性评估

作者：刘升中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

1303年山西省洪洞县发生了8级特大地震,这是我国第一个有记载的8级地震,事隔392年,在其震中附近45km处发生了另一个震级高达7.5级的临汾地震。如今,距离1695年已经有300多年了,该地是否存在以400年为周期的特大地震发生率呢?通过分析、... 详细信息

1303年山西省洪洞县发生了8级特大地震,这是我国第一个有记载的8级地震,事隔392年,在其震中附近45km处发生了另一个震级高达7.5级的临汾地震。如今,距离1695年已经有300多年了,该地是否存在以400年为周期的特大地震发生率呢?通过分析、研究相关的地质遗迹,对山西省临汾市一带的近期地震危险性作以评估。同时,探讨出1303年洪洞8级地震的相关遗留问题——发震断层、洪洞一带的地震地质遗迹是否是由霍山山前断裂活动造成的。1303年洪洞大震的震中位于临汾盆地。临汾盆地自上新世形成以来,盆地内的凹陷一直处于断陷沉降状态,与断陷带其它盆地相比,断陷趋势更强。对于1303年洪洞8级地震的发震断层众学者有两方面的意见:霍山山前断裂或赤峪断裂,经研究确定霍山山前断裂是发震断裂,因为经野外实地考察获取大量地震遗迹的资料如:虎头山村液化砂脉、三条沟村倒灌砂脉、广胜寺雁列微构造、南山底村阶梯状断层以及断层陡坎、地滑体、岩石破碎带、泄水漏斗、节理等的产状均与霍山山前断裂的产状和活动特点相一致,客观地反映出他们与霍山山前断裂活动的内在联系,表明这些地震地质遗迹的出现是霍山山前断裂活动的产物。对于1303年的洪洞8级地震和1695年的临汾7.5级地震空间距离和时间距离都非常近,以至于有人说这两次地震是原地重复,但是由于两者的发震断层不同,所以,不能将两者之间的时间间隔——392年看成是该地大地震复发的近似周期。本文从1303年洪洞地震的发震断层霍山山前断裂和洪洞所在的盆地临汾盆地的现今的活动性入手进行分析,从霍山山前断裂的沉降速率的历史变化得出霍山山前断裂现在正处于弱活动阶段,临汾盆地虽然垂直沉降速率持续升高,但这种现象是其继承性运动的持续表现,其运动处于稳定状态。同时考虑到山西地震带乃至华北地震带地震的时间空间特征,即时间上,两个地震带处于同步,即地震最活跃期已经过去,现在是平静阶段,空间上,强震有南移的趋势,且从霍山山前断裂带附近发生的3次古地震的时间间隔初步推测出霍山山前断裂带大地震复发周期为2000年左右,所以,山西洪洞一带近期发生大地震的可能性不大。

关键词：地震地质遗迹霍山山前断裂临汾盆地复发周期地震危险性评估

大陆板内地震活动的时空复杂性:地球动力学数值模拟的启示及对地震危险性评估的意义

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世界地震译丛 2009年第5期40卷 1-10页

作者：李青松刘勉 S. Stein 沙海军（译）许忠淮（校）不详中国地震局地壳应力研究所

大陆板内地震活动通常表现为偶发性、丛集和迁移。地震观测数据显示了沿地震带的空间聚集和散布于板内的大部分区域、长期平静后的地震活动时间丛集,以及地震带间的迁移。这里,我们使用三维粘-弹-塑性有限元模型,对板内地震活动时空图... 详细信息

大陆板内地震活动通常表现为偶发性、丛集和迁移。地震观测数据显示了沿地震带的空间聚集和散布于板内的大部分区域、长期平静后的地震活动时间丛集,以及地震带间的迁移。这里,我们使用三维粘-弹-塑性有限元模型,对板内地震活动时空图像的复杂性进行了探索。模型模拟了动力加载、地震的地壳失稳以及同震和震后的应力演化。对于地壳强度预设随机扰动的横向均匀岩石层,模型预测了不同时间尺度下地震活动不同的时空图像:经过数百年后,空间聚集于窄带和散布于大区域,在数千年后,连成地震带,以及数万年后遍布于模型区域。地震带的方位与动力加载引起的最优失稳方向一致。应力转换和迁移造成地震的时空丛集。当考虑弱化带的影响时,模型预测地震初期在带内活动,之后扩展至远处。如果大震后断层带发生弱化,则在没有强动力加载的条件下,同一断层带也可能再次发生大震。通过简单模型揭示的板内地震活动时空复杂性表明,依赖于有限地震记录的地震危险性评估可能存在偏差,以致于在近代发生过大震的地区高估地震危险性,而在近代少震的地区低估地震危险性。

关键词：地震危险性评估地震活动大陆板内复杂性地球动力学时空数值模拟有限元模型