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基于LURR的前震分析方法及其在川滇地区的应用

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2248-2271页

作者：李泽平余怀忠晏锐刘杰陈界宏张小涛苑争一郭菲马玉川杨文贾东辉赵彬彬李盛乐张致伟洪敏中国地震局地震预测研究所北京100036 中国地震台网中心北京100045 成都理工大学成都610059 新疆维吾尔自治区地震局乌鲁木齐830011 湖北省地震局武汉430071 四川省地震局成都610041 云南省地震局昆明650224

加卸载响应比(Load-Unload Response Ratio,LURR)是基于岩石介质本构关系动态变化提出的一种中短期地震预测方法,然而,在实践应用中存在构造剪应力方向难以确定的问题.本文以前震为研究对象,发展了一种确定构造剪切应力方向的新思路.当... 详细信息

加卸载响应比(Load-Unload Response Ratio,LURR)是基于岩石介质本构关系动态变化提出的一种中短期地震预测方法,然而,在实践应用中存在构造剪应力方向难以确定的问题.本文以前震为研究对象,发展了一种确定构造剪切应力方向的新思路.当4级以上地震发生后,通过沿该地震滑动方向计算库仑破坏应力(CFS)的变化,判断其固体潮加卸载状态,探测后续强震发生的可能性.以川滇地区(20°N—35°N,96°E—106°E)为研究区域,分析2000年以来所有6级以上地震的4级以上前震的加卸载状态发现,大部分4级以上前震发生在加载阶段.进一步分析近10年来所有4级以上地震的加卸载状态发现,非前震则更易发生在卸载阶段.结合概率增益分析可知,(1)若原震区连续发生至少2个4级以上地震,且均位于固体潮加载过程,后续发生强震的可能性较大;(2)当地震位于卸载过程,原震区发生更强地震的可能性要低于平时的背景地震活动水平.此外,对2022年11月以来的4级以上地震加卸载状态分析推测,川东南、滇南、滇西北地区应力积累水平较高,需要重点关注强震危险性.

关键词：加卸载响应比 4级以上显著地震震源机制解潮汐应力加卸载状态

2022年9月5日四川泸定MS6.8地震序列特征及发震构造

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2190-2201页

作者：罗钧左可桢赵翠萍唐淋中国地震局地震预测研究所北京100036 四川省地震局成都610000

2022年9月5日发生的泸定MS6.8地震是鲜水河断裂周边近六年来规模最大的破坏性地震,其对于分析川滇块体东边界潜在的强震活动具有重要的指示意义.本研究采用双差定位技术对2009年1月1日至2022年9月27日在泸定震源区发生的11103次地震进... 详细信息

2022年9月5日发生的泸定MS6.8地震是鲜水河断裂周边近六年来规模最大的破坏性地震,其对于分析川滇块体东边界潜在的强震活动具有重要的指示意义.本研究采用双差定位技术对2009年1月1日至2022年9月27日在泸定震源区发生的11103次地震进行了精确定位,利用波形拟合技术反演了主震(MS6.8)、12次震级大于或等于3.0的余震以及贡嘎山附近两次震级大于或等于5.0的强震的震源机制解.结合序列b值结果,对泸定地震序列的特征和发震构造进行了分析研究.研究结果表明,泸定MS6.8地震的发震断层为磨西断裂,主震及其余震发生在黑沟—燕子沟镇—田湾段.这次地震填补了磨西断裂段稀疏地震活动的空白区域,发震断层段大致长度约为40 km,走向大致为160°,呈基本直立状态.序列地震以左旋走滑型为主要错动类型.自2009年以来,泸定MS6.8地震主震西侧贡嘎山附近持续发生地震活动,尤其是2015年该区域出现了显著的地震活动集中现象.主震后,贡嘎山附近的浅源地震活动非常活跃,以拉张破裂为主要特征.需要注意的是,这些浅源地震活动属于触发活动,与磨西断裂带的地震活动不同.b值分析结果显示,磨西断裂带南东段湾东村至田湾的b值较低,约为0.5左右;而北西段湾东村至黑沟的b值较高,处于0.8~1.0之间.这表明磨西断裂带上的应力具有明显的分段特征,能量主要在燕子沟至田湾高应力集中段释放.

关键词：泸定地震磨西断裂地震精定位震源机制 b值

基于相对强度算法和参数遍历试验的地震预测回溯性检验——以中国川滇地区为例

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地震地质 2024年第3期46卷 686-698页

作者：范晓易曲均浩顾勤平陈飞王夫运江苏省地震局南京210000 山东省地震局济南250000 中国地震局地球物理勘探中心郑州450000

探索地震活动的时空分布对于地震风险评估,尤其是对于中国川滇地区这样的地震频发区和强震危险区而言具有重要意义。相对强度算法(RI)基于统计学理论,使用过去的地震强度评估预测同一地点的未来地震强度。其原理简单,已多次在国内外强... 详细信息

探索地震活动的时空分布对于地震风险评估,尤其是对于中国川滇地区这样的地震频发区和强震危险区而言具有重要意义。相对强度算法(RI)基于统计学理论,使用过去的地震强度评估预测同一地点的未来地震强度。其原理简单,已多次在国内外强震预测的实践应用中取得了良好的效果。目前,经过多年的发展完善,该方法的预测性能愈加突出。为了辅助川滇地区的地震活动性预测工作,文中使用相对强度算法(RI)和参数遍历试验(PTT)进行了全面的参数分析,深入研究了RI算法在中国川滇地区的适用性,结果表明:由于参数选择合理(包括网格大小、异常学习时间窗长度、预测时间窗起始时间和预测时间窗长度),RI和PTT的组合研究表现出了明显优于随机猜测的预测效果,揭示了川滇地震危险区地震预测的有效参数区间。相对强度算法能够对川滇地区的地震活动进行预测,文中成果丰富了地震危险区地震趋势预测的参考依据。

关键词：统计学相对强度方法参数遍历试验回溯性检验

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云南地区介质衰减、场地响应及震源参数研究

北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 615-625页

作者：杨周胜杨晶琼张会苑秦敏许亚吉云南省地震局昆明650224

利用云南区域地震台网2012-2023年的地震波形记录,采用联合反演方法,获得研究区的介质衰减Q值、67个台站的场地响应以及区内ML2.0以上2819次地震的震源参数。结果显示,在三段地震波几何衰减模型基础上,非弹性衰减模型较准确地反映了云... 详细信息

利用云南区域地震台网2012-2023年的地震波形记录,采用联合反演方法,获得研究区的介质衰减Q值、67个台站的场地响应以及区内ML2.0以上2819次地震的震源参数。结果显示,在三段地震波几何衰减模型基础上,非弹性衰减模型较准确地反映了云南地区构造复杂、地震活动性较强的特征。在研究区67个台站中,场地响应总体上没有出现明显的放大效应,但存在显著的高频衰减现象。在卓越频段1~6Hz,场地放大倍数大多为1~4倍;在10Hz以上高频段,场地的衰减幅度大多在0~95%之间。其中,12个台站的场地响应值在1附近波动;4个台站的场地响应值在低频段接近1,在高频段放大;5个台站的场地响应值整体上略小于1;46个台站出现低频段稍微放大,高频段衰减的现象。各震源参数的相关性分析结果表明,地方性震级与矩震级、地震矩、应力降、视应力及辐射能量均正相关,与拐角频率负相关。滇西漾濞、盈江、芒市地震余震区及滇南红河断裂南段是中小地震应力释放水平相对较高地区,沿金沙江–红河断裂带,尤其是滇南红河断裂带南段沿线则是高应力降地震集中的区域,说明这里的断层可能受到相对较强的构造剪应力作用。

关键词：介质衰减场地响应震源谱震源参数

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云南涛源盆地古砂脉及其代表的古地震事件

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 227-238页

作者：常祖峰罗林刘昌伟李鉴林云南省地震局昆明650224

根据野外地质调查结果和地层测年数据,分析涛源盆地上部地层中的古砂脉及其代表的古地震事件。涛源至下力农东西长7 km的范围内集中分布十余处古砂脉,砂脉及砂流堆积呈蘑菇状、伞状、囊状和歪斜的水杯状,砂流堆积规模大,分布广,暗示该... 详细信息

根据野外地质调查结果和地层测年数据,分析涛源盆地上部地层中的古砂脉及其代表的古地震事件。涛源至下力农东西长7 km的范围内集中分布十余处古砂脉,砂脉及砂流堆积呈蘑菇状、伞状、囊状和歪斜的水杯状,砂流堆积规模大,分布广,暗示该区域发生过强烈的喷砂冒水事件。砂流堆积宽数米,厚数十厘米至1 m左右,最大堆积宽度和厚度分别为8 m和1.0~1.5 m;砂脉长1.0~4.5 m,直径为0.25~0.35 m,最大宽度为0.8 m。地面以下1.5~3.0 m深度普遍发育连续性较好的古土壤层,代表砂脉形成时期的地表面。这些砂脉及砂流堆积普遍赋存在古土壤层的上下部位。据古土壤层顶部和砂流堆积上覆地层底部的14C测年结果,推测形成砂脉的古地震事件时间为13030±40~12120±40 aBP,震级大于7级。程海-宾川断裂为晚第四纪强烈活动断裂,并引发此次涛源大地震。

关键词：涛源盆地砂土液化砂脉古土壤古地震

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利用深度学习与物理特征预测仪器地震烈度

地球物理学报 2024年第7期67卷 2712-2728页

作者：郑周林彬华金星于伟恒李军韦永祥王士成李水龙周施文中国地震局工程力学研究所哈尔滨150088 福建省地震局福州350003 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150088

快速准确地预测记录台站的仪器地震烈度,并在地震预警过程中向潜在用户提供及时和准确的警报至关重要.本文提出了一种结合深度学习和物理参数特征的算法,用于更可靠地预测仪器地震烈度.收集并处理了2001—2021年日本K-NET和KiK-net强震... 详细信息

快速准确地预测记录台站的仪器地震烈度,并在地震预警过程中向潜在用户提供及时和准确的警报至关重要.本文提出了一种结合深度学习和物理参数特征的算法,用于更可靠地预测仪器地震烈度.收集并处理了2001—2021年日本K-NET和KiK-net强震仪台网记录的3386次地震事件作为研究样本.对这些地震事件进行截取、基线校正、质量筛选等预处理,共得到25714条三通道地震波形.使用18000条地震记录(90%训练,10%验证)构建了一个窗长为3秒的仪器地震烈度预测模型(CNN-PP),并对7714条地震记录进行了测试.结果表明,CNN-PP模型在预测仪器地震烈度方面优于传统的单一特征参数方法.此外,离线震例测试结果显示,CNN-PP模型的报警成功率达到95.03%,没有出现误报情况,为解决地震预警仪器地震烈度的测定提供了一种潜在方法.

关键词：地震预警仪器地震烈度深度学习卷积神经网络物理参数特征

基于频率-贝塞尔变换方法的城市浅层勘探研究

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：王顺廖武林李井冈张丽芬周紫岩中国地震局地震研究所中国地震局地震大地测量重点实验室湖北省地震局

在同一场地分别采用T形、直线形、正五边形及螺旋形4种不同观测台阵进行微动探测对比实验，分析互相关分段时间窗口长度、观测台阵几何形状及其展布对F-J频散能量成像质量的影响。结果表明：对于相同时间长度的观测，增加互相关分段时... 详细信息

在同一场地分别采用T形、直线形、正五边形及螺旋形4种不同观测台阵进行微动探测对比实验，分析互相关分段时间窗口长度、观测台阵几何形状及其展布对F-J频散能量成像质量的影响。结果表明：对于相同时间长度的观测，增加互相关分段时间窗口长度能有效区分开基阶和高阶频散曲线，但会减少叠加次数，降低频散谱分辨率；F-J方法对观测台阵排列无特别要求，随机分布、线性排列等均适用，在台阵口径相同情况下，拥有更多台间距组合的观测台阵的频散能量成像的质量和分辨率会更高；F-J方法对观测台阵的展布范围有一定要求，当展布范围过小时，F-J法频散成像的质量较差，无法将高阶频散曲线分离。

关键词：微动基阶面波高阶面波频率-贝塞尔变换方法(F-J) 台阵观测

21世纪全球三次M_W9.0左右地震的孕育过程研究

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地球物理学报 2024年第3期67卷 1081-1092页

作者：陈学忠李艳娥陈丽娟中国地震局地球物理研究所北京100081 重庆市地震局重庆401147

系统分析了21世纪以来全球范围内发生的三次M_W9.0左右地震的孕育过程.验证了实际地震孕育过程与岩石力学实验揭示的应力积累过程和后续的临界状态(或亚失稳阶段)特征具有一致性.研究中利用视应力和b值分析构造应力动态变化,以描述地震... 详细信息

系统分析了21世纪以来全球范围内发生的三次M_W9.0左右地震的孕育过程.验证了实际地震孕育过程与岩石力学实验揭示的应力积累过程和后续的临界状态(或亚失稳阶段)特征具有一致性.研究中利用视应力和b值分析构造应力动态变化,以描述地震活动与地球自转之间的相关性的统计检验参量P值评价震中及其附近地区地壳介质的临界状态.得到的结果显示,三次M_W9.0左右地震前震中及附近地区构造应力都表现出明显而连续的增加过程,持续6~10年左右.通过对应力增长期间震中附近较大区域内的b值下降幅度空间扫描,发现震前在破裂区及其附近存在一个b值下降幅度高值区,其相对下降幅度比其他地区都大,反映的是这个地区的应力增加幅度比其他地区都大.低P值(地震活动与地球自转之间的相关性显著,即,与地球自转相关的地震活动所在区域地壳介质处于临界状态.P值随时间变化表明,一般低P值在震前约4年内出现.在P值达到最低值期间,低P值(地震孕育过程,利用实验结果指导地震预测研究具有现实意义,同时对实际地震震情判定也具有重要意义.

关键词： 9.0级左右地震孕育过程应力积累临界状态地震预测

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华北地区深井水位对飑线天气过程的水力响应

地震学报 2024年第4期46卷 663-676页

作者：杨小林冯静苏利娜杨锦玲陕西省地震局西安710068 四川省地震局成都610041 福建省地震局福州350003

为探讨华北地区飑线天气对深井水位干扰的特征和影响机制,以2017年9月21日发生在华北中部的一次飑线事件为例,使用时频分析和线性回归等方法系统地诊断了此次飑线对无极、辛集、永清和宁晋等四口千米级深井的水位扰动特征。结果表明:在... 详细信息

为探讨华北地区飑线天气对深井水位干扰的特征和影响机制,以2017年9月21日发生在华北中部的一次飑线事件为例,使用时频分析和线性回归等方法系统地诊断了此次飑线对无极、辛集、永清和宁晋等四口千米级深井的水位扰动特征。结果表明:在宏观层面,飑线过境各深井时会引起气压快速涌升,在气压的激励下,深井水位出现了即时的脉冲状波动,该干扰的持续时间可长达127 min;此次飑线过程中周期性气压波动的主频段为15—25 cpd,在该频段内,各深井水位与气压扰动的形态高度负相关,相关系数均低于-0.95,气压系数主要集中在-4.9—-6.9 mm/hPa之间。

关键词：华北地区深井水位水位波动飑线气压气温

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