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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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中国大陆强震发生前地震活动增强统计特征分析

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地震学报 2024年第2期46卷 226-241页

作者：呼楠石富强季灵运刘洁祁玉萍王光明张丽峰郭蕾陕西省地震局西安710068 陕西西安地球深部构造中国地震局野外科学观测研究站西安710068 中国地震局第二监测中心西安710054 四川省地震局成都610041 云南省地震局昆明650224 青海省地震局西宁810001 河北省地震局石家庄050021

依据《中国震例》(1966—2017年)对1966年以来中国大陆东部M_(S)>6.0、西部M_(S)>7.0强震前地震活动增强的异常现象特征进行了系统的梳理,并试图总结不同活动构造地块周缘强震前地震活动增强的异常时空演化特征。结果显示:①我国大陆大... 详细信息

依据《中国震例》(1966—2017年)对1966年以来中国大陆东部M_(S)>6.0、西部M_(S)>7.0强震前地震活动增强的异常现象特征进行了系统的梳理,并试图总结不同活动构造地块周缘强震前地震活动增强的异常时空演化特征。结果显示:①我国大陆大震前普遍存在地震活动增强现象,33个震例中有21个震例存在震前地震活动增强异常,占比达64%;②西部地区大多数震例的地震活动增强空间范围表现为中间尺度或构造尺度,且主震震级越大,越有可能出现大范围的地震活动增强;③西部地区出现中强地震活动增强的概率高于东部地区,前兆地震活动增强的平均震级较大,发生大震(M>7.0)的概率增大;④西部地区地震活动增强的时间尺度与震级成正比,而东部地区随着震级增大,更可能出现中期到中短期的地震活动增强异常;⑤多数西部地区震例在震前出现不同时间尺度的地震活动增强叠加的现象;⑥川滇菱形地块的强震前均出现了中长期尺度的地震条带交会现象、不同空间尺度的地震空区以及中短期尺度的中小震活动增强现象,并且对大震地点有较好的指示意义。巴颜喀拉东边界与北、西及南边界大震前存在显著的不同地震活动增强特征,震前未出现中强地震围空的现象。

关键词：前兆地震活动增强统计特征活动地块地震前兆模型

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基于亚失稳的2021年5月漾濞Ms6.4地震的视波速比场的推演

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Applied Geophysics 2024年第2期21卷 402-408,422页

作者：李守勇宋秀青邯郸地震监测中心站邯郸056001 上海市地震局上海200062

亚失稳实验为前兆信息的提取和地震预测的研究提供了理论依据。为了研究地震前兆信息,根据地震波速度与应力的关系实验结果,计算了2021年5月1日至21日漾濞Ms6.4地震前,经度E98°-E102°,纬度N24°-N28°地震的视波速比,对其插值实现区... 详细信息

亚失稳实验为前兆信息的提取和地震预测的研究提供了理论依据。为了研究地震前兆信息,根据地震波速度与应力的关系实验结果,计算了2021年5月1日至21日漾濞Ms6.4地震前,经度E98°-E102°,纬度N24°-N28°地震的视波速比,对其插值实现区域网格化,分析了视波速比场的梯度和梯度的散度,发现在点(N26.10°,E99.59°)和点(N25.73°,E99.87°)为中心释放能量,它们连线的走向为145°,在以点(N25.81°,E99.59°)和点(N26.58°,E100.26°)的连线为轴线的多点吸收能量,其走向为38°。认为具有亚失稳态的特征、是前兆信息,由亚失稳理论推演出0至5日内,在点(N26.10°,E99.59°)或点(N25.73°,E99.87°)或其连线的附近将发生地震,断层的破裂长度约为49.8km,换算为Ms6.8,与测量的在点(N25.67°,E99.87°)发生的Ms6.4地震对比是理想的,认为该方法可以为此类浅源走滑型地震且有一定数目前震的前兆研究提供参考。

关键词：视波速比场亚失稳应力场梯度的散度

工程降水对钻孔应变的干扰特征及干扰机制研究

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1398-1411页

作者：朱成林甘卫军贾媛徐芳芳张正帅鞠佳斌冯志军刘克辉山东省地震局济南250014 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 吉林地震监测中心站吉林132108

抽水干扰在钻孔应变观测中常见且影响显著,为了能真实捕捉到地震前兆信息,须对其干扰机制进行研究.随着城市化进程,基坑工程及其伴随的工程降水逐步增多,工程降水对钻孔应变的干扰比普通单井抽水干扰更为严重.工程降水对钻孔应变观测有... 详细信息

抽水干扰在钻孔应变观测中常见且影响显著,为了能真实捕捉到地震前兆信息,须对其干扰机制进行研究.随着城市化进程,基坑工程及其伴随的工程降水逐步增多,工程降水对钻孔应变的干扰比普通单井抽水干扰更为严重.工程降水对钻孔应变观测有何干扰特征、干扰机制如何、干扰数据能否修复等问题对地震异常的探测具有重要意义.本文基于莱阳体应变受到附近御龙湾项目工程降水干扰的观测案例,研究了工程降水的干扰特征,修复了干扰畸变,通过数值模拟确定了干扰机制.结果表明:(1)工程降水在干扰体应变趋势变化的基础上叠加了方向明确、量级稳定的固体潮畸变,可以通过一阶差分逆运算进行修复.修复固体潮畸变并扣除背景速率后,工程降水干扰量级达-15.65×10^(-9)/d;(2)通过建立基于集中载荷模型的网格算法,模拟出工程降水在体应变异常初期和后期分别产生6.61×10^(9) N和1.73×10^(10) N的集中力载荷,干扰量级明显大于常见的单井抽水干扰,压性干扰集中于体应变仪与抽水井连线的垂直方向;(3)通过固体潮畸变特征及力学机制分析确定了工程降水造成固体潮畸变的干扰机制为"抽水引起压性趋势下降—抽水暂停引起张性台阶上升—抽水引起压性趋势下降"周期行为,固体潮畸变时间间隔(频次)和钻孔水位之间呈显著同步特征,线性系数为0.737.

关键词：钻孔应变工程降水固体潮畸变集中载荷模型干扰机制数据修复

InSAR数据约束的沂沭断裂带闭锁程度及地震危险性分析

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测绘通报 2024年第7期 129-133页

作者：颜丙囤殷海涛杨玉永连凯旋温丽媛郭宗斌山东省地震局聊城地震监测中心站山东聊城252000 山东省地震局山东济南250014

本文首先利用2021年10月至2023年4月覆盖沂沭断裂带区域60景的Sentinel-1A数据,采用SBAS-InSAR技术,获取大范围地表LOS向形变结果,并对InSAR形变场进行降采样;然后基于负位错模型,采用TDEFNODE软件计算沂沭断裂带断层闭锁程度和滑动亏... 详细信息

本文首先利用2021年10月至2023年4月覆盖沂沭断裂带区域60景的Sentinel-1A数据,采用SBAS-InSAR技术,获取大范围地表LOS向形变结果,并对InSAR形变场进行降采样;然后基于负位错模型,采用TDEFNODE软件计算沂沭断裂带断层闭锁程度和滑动亏损分布,并结合地震的时空分布,精细刻画断层面的运动特征,定量判定断裂的分段地震危险性。结果表明,安丘—莒县断裂北段安丘以北区域的断层闭锁程度较高,闭锁深度较深,最大闭锁深度约为24 km,安丘至郯城段断层闭锁较弱,基本处于蠕滑状态;沂沭断裂带安丘以北区域右旋滑动亏损速率为0.5~1.5 mm/a,是1668年郯城地震的未破裂段,具有地震活动空区的特点,易于应力积累,该段的地震危险性值得关注。与以往研究结果对比发现,沂沭断裂带郯城以北的段落闭锁程度有所减弱,分析主要与2011年3月11日日本宫城Mw9.0地震的影响有关,日本大地震的发生对太平洋板块西向俯冲挤压起一定的缓解作用,导致郯庐断裂带区域应力应变场发生变化。

关键词：沂沭断裂带 SBAS-InSAR 负位错模型断层闭锁滑动亏损

P波质点偏振与Rayleigh波分析法对于地震计方位角的检测

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：李晓姝张蒙朱飞鸿刘庚中国地震局第二监测中心

以往对于宽频带地震计的研究主要采用P波质点偏振原理，通过计算P波能量在横向分量上的最小值所对应的角度来获取地震计北-南方向与地理北极之间的夹角。此外，利用Rayleigh波椭圆运动特性也可以用来估计存在方位偏差台站的地震计方位... 详细信息

以往对于宽频带地震计的研究主要采用P波质点偏振原理，通过计算P波能量在横向分量上的最小值所对应的角度来获取地震计北-南方向与地理北极之间的夹角。此外，利用Rayleigh波椭圆运动特性也可以用来估计存在方位偏差台站的地震计方位角。本文基于这2种不同方法对公开的中国地震台网20个台站进行方位角偏差估计，结果表明，2种方法计算得到的方位角偏差具有较好的一致性，说明可以在后期方位角检测时适当加入Rayleigh波分析。

关键词：地震计方位角 P波质点偏振 Rayleigh波质点运动和分量旋转

锦屏一级水电站库区中小地震震源机制解与局部应力场特征

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地球物理学报 2024年第1期67卷 189-204页

作者：祁玉萍孟令媛龙锋宿君孔令喆肖本夫路茜冉喜阳四川省地震局成都610041 中国地震台网中心北京100045

利用四川及邻区数字地震台网2013—2018年的波形资料,基于CAP和HASH方法反演得到锦屏一级水电站(以下简称锦屏水库)库区及周边M_(L)≥2.5地震的震源机制解,根据DRSSI方法计算得到库区局部应力场信息,结合该区域的地质资料,从震源机制参... 详细信息

利用四川及邻区数字地震台网2013—2018年的波形资料,基于CAP和HASH方法反演得到锦屏一级水电站(以下简称锦屏水库)库区及周边M_(L)≥2.5地震的震源机制解,根据DRSSI方法计算得到库区局部应力场信息,结合该区域的地质资料,从震源机制参数和局部应力场变化等方面讨论了水库加卸载对该区域地震活动的影响.取得的主要认识如下:(1)库区地震活动类型以走滑型为主,不同加卸载阶段震源机制类型存在一定差异,库区蓄水前期震源机制类型呈现多样性,蓄水后期与区域背景场趋于一致;(2)库区应力场最大主应力方向以NNW-SSE向为主,分时段结果显示,蓄水后期局部应力场最大主应力方向由NNW向逐渐发生偏转至NW向;(3)库区周边的地质构造和岩性条件有利于库水的渗透,蓄水后重力载荷和流体渗透的共同作用导致岩体断层面库仑应力的变化,从而呈现出库区蓄水前后中小地震活跃程度的显著差异特征.

关键词：锦屏一级水电站触发地震震源机制解局部应力场

2023年甘肃积石山M6.2地震中川乡泥流成因及破坏性分析

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地震工程学报 2024年

作者：白卓立季灵运朱良玉程宏宾徐晶边宗攀王金烁李岩唐红涛中国地震局第二监测中心

2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震,地震诱发大量地质灾害,其中中川乡砂土液化泥流灾害造成了重大的经济损失与人员伤亡,亟需对其特征、成因、破坏性进行分析厘定。根据已有文献资料,利用获取的高精度、高分辨率... 详细信息

2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震,地震诱发大量地质灾害,其中中川乡砂土液化泥流灾害造成了重大的经济损失与人员伤亡,亟需对其特征、成因、破坏性进行分析厘定。根据已有文献资料,利用获取的高精度、高分辨率数字成果,借助影像解译、地面调查,对震后泥流灾害进行综合分析。结果表明:(1)易滑且饱水黄土在地震的震动载荷作用下,土体内孔隙水压力迅速升高导致砂土液化,最终土层失稳破坏,导致台地边缘垮塌与地震滑坡。土水混合物在重力作用下,顺着高差沿沟谷、冲沟前进形成液化型滑坡-泥流灾害。(2)此次灾害现象并非泥流单一作用,而是砂土液化导致的泥流和砂涌同时存在,二者同时发生的概率很低,破坏性极大。(3)此次地震为典型的“小震、中震大灾”情况。相比其他相似成因液化滑坡灾害,其规模更大;相比其他相近震级地震,其造成的破坏及伤亡更大。此次地震诱发的地质灾害具有一定的特殊性与异常性。

关键词：积石山M 6.2地震液化泥流成因破坏性分析砂涌

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强震大尺度有序图像预测法及其应用研究

地震工程学报 2024年第4期46卷 949-954页

作者：杨立明刘文邦李玮杰中国地震局第二监测中心陕西西安710054 青海省地震局青海西宁810001

在系统总结汶川8.0级、玉树7.1级等地震前大尺度有序图像演化过程的基础上,系统研究1952年以来青藏块体大尺度有序图像的特征及其与区域7级地震或地震组的关系,得出大尺度有序图像是一种具有动力学含义的地震活动图像,在青藏块体7级地... 详细信息

在系统总结汶川8.0级、玉树7.1级等地震前大尺度有序图像演化过程的基础上,系统研究1952年以来青藏块体大尺度有序图像的特征及其与区域7级地震或地震组的关系,得出大尺度有序图像是一种具有动力学含义的地震活动图像,在青藏块体7级地震或地震组前普遍存在,对7级地震或地震组以及5级以上地震活动主体地区的判定具有中期预测意义,可进一步总结并提炼强震大尺度有序图像预测法。以2021年青海玛多7.4级地震前青藏块体5级以上地震大尺度有序图像的演化过程为例,检验和验证上述结论及大尺度有序图像预测法的有效性。

关键词：大尺度有序图像预测法玛多7.4级地震有效性验证