基于速率-状态依从摩擦定律的前郭震群余震活动率及模型参数相关性研究

基于速率-状态依从摩擦定律的地震活动率时空预测模型,以同震库伦应力变化作为模型初始应力扰动,模拟了2013年吉林前郭MS5.8震群的余震活动率变化。考虑模型参数相关性,在模拟中采用2种不同的拟合方案,一是余震持续时间t_a不固定条件下的拟合,二是余震持续时间t_a固定条件下的拟合。结果显示,t_a不固定条件下的拟合方式可获得较好的AIC评价,适用于震后早期的趋势判定;t_a固定条件下的拟合计算耗时更短,拟合误差更小,理论模拟结果与前郭震群实际地震时序特征更为吻合。采用该方案对截至2016年10月24日的余震活动率变化进行了回溯性预测检验,结果显示模型预期的余震日频次与实际记录呈较好的正相关关系。研究还发现,主震破裂面附近的同震应力影区导致震后早期模型预测值相对于实际偏低,说明前郭序列余震活动可能还存在其他触发机制。

基于应力变化的余震预测研究综述

本文综述了近期基于应力变化的余震预测研究进展。从静态库仑应力触发角度对余震活动进行研究主要有两方面内容:一是集中于对主震触发余震机制的讨论;二是通过库仑应力变化分布区域与实际余震空间分布区域进行定性对比分析,并认为库仑应力变化为正的区域有利于余震的发生,而这正是余震活动与应力变化高度相关的重要证据。基于应力变化的余震预测研究的一项重要内容是建立在速率-状态依从摩擦定律基础之上的余震活动率研究,即将余震活动作为一系列独立的成核事件,从断层滑动触发地震的角度出发,结合静态库仑应力计算得到余震活动率,进而得到余震数量。余震活动是与断层面上的剪切应力变化相关联的,余震活动率受应力扰动幅度、应力加载速率、断层基本物理特性及背景地震活动率等的影响。考虑到"余震激发余震"的特点,ETAS模型与静态库仑应力变化相结合的研究方法提供了一条统计学与物理学方法(应力变化)相结合、能更完整地刻画余震活动特征的可能途径。