中国大陆强震发生前地震活动增强统计特征分析

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。

新疆强震前地震活动增强研究

系统研究了1970～2002年新疆天山30次中强震前地震增强现象,发现较大地震发生前中等地震的增强现象较为普遍;南北天山地震带增强区与后续主震震中相关性较好;除北天山地震带外,仅以地震增强现象作为地震中短期预测指标准确率太低;以增强发生后是否有平静现象发生作为确定短临异常的标准,预报效率可以提高。

祁连山地震带及阿尔金地区M_S≥4地震活动增强研究

祁连山地震带及阿尔金地区地处青藏高原北缘,主要断裂带包括祁连山断裂带和阿尔金断裂带。祁连山断裂带是由多条NWW向活动断裂和NNW向活动断裂组成的断裂带,其除了在NE向受构造应力的强烈挤压作用之外,还受主边界断裂的走滑挤压作用的影响,形成了左旋走滑兼有逆断性质的逆冲推覆体,区内构造形迹相对复杂,由西向东分别为酒西盆地的北祁连山冲断推覆构造、老君庙冲断推覆带和武威盆地的古浪推覆体构造,从而在空间上形成了明显的隆起—盆地交替出现的构造特征;阿尔金断裂带是印度板块向欧亚板块俯冲、造成青藏高原隆起并向东滑移而形成的,是青藏高原西北缘的一条晚第四纪高速左旋走滑的巨型边界深大断裂,也是青藏块体与新疆块体的分界构造带。

滇西南地区4级地震活动增强及其预报意义研究

地震显著增强是大震前应力增强到一定程度的显示。强震前震源区周围一定时空范围内经常出现地震活动增强的现象,这是国内外学者早已注意到的异常现象。川滇地区M≥6地震前地震活动异常以增强为主,但异常出现的范围因地震而异。2017年10月以来,尤其是2018年1月以来,滇西南地区连续发生多次ML≥4.0地震,中等地震活动增强显著,截止5月31日,共发生9次ML≥4.0地震,最大地震为2018年2月9日景洪ML5.3(M4.9)地震。

1970年以来“固原窗”M_(L)≥3.0地震活动增强现象及震兆意义

对1970年以来宁夏“固原窗”的M_(L)≥3.0地震活动增强与南北地震带中北段的5级以上地震之间的关系进行了深入剖析,发现1970年以来发生在距离“固原窗”300~500 km范围内的6级以上地震与“固原窗”内M_(L)≥3.0地震活动增强显著相关,其中大部分6级以上地震发生在“固原窗”的M_(L)≥3.0地震活动增强结束1.1年之内,少部分7级以上地震发生在“固原窗”的M_(L)≥3.0地震活动增强之前0.5年,成组的5级地震发生在“固原窗”的M_(L)≥3.0地震活动增强过程中。

辽宁地区中等地震活动增强与后续最大震级的关系探讨

傅承义先生早在1971年就提出“红肿”假说：“在一个较大地震（例如，Ms≥4．5）发生前，地壳上层在很大地区内部都已经起了变化，并不局限于岩层断裂的地区；断层不过是最后的爆发点而已。地震过程就象人身上长疮一样，在一大片红肿的地方，疮口的面积只占一个很小的比例”。笠原庆一指出：“震源尺度与震级有关，震级越大则震源体积越大”。郁曙君对大华北地区的研究结果也表明，中等地震的活动规律可作为ML≥5．0地震的震兆，

地震活动增强方式及其复杂性

分析了地震活动增强特征参数W1与相应其它参数的关系以及在一些 6级左右地震前W1值的动态图像变化 .结果表明中强以上地震前的地震活动“增强”通常表现为在强度上的增高、时间和空间上的丛集以及强度增高与时空丛集同时出现 3种方式 .一些 6级左右地震前的W1值动态图像变化表明地震孕育过程往往表现为多应力集中区相互作用和影响的演变过程 .

华北地区强震前地震活动的异常增强

利用应变释放曲线的加速上升作为异常增强的标志和地震预报的中期指标 ,对华北地区做应变释放曲线的空间扫描 ,并对此方法的预报效能进行了全面系统的检验。结果表明 ,该方法有较好的预报效果 ,文中就其有关问题进行了讨论 ,并给出其预报规则。

晋冀蒙交界地区地震活动性增强分析和预测规则的优化

晋冀蒙交界地区处于华北地块、鄂尔多斯地块和燕山地块交界处,其地震活动受到构造应力场变化的影响,和未来中强地震有一定关联性。2019年以来,晋冀蒙交界地区出现M3.0以上地震显著增强现象,为了评估此区域地震活动起伏的震兆意义,构建有效的预测方法,文章将增强区域作为地震频次的窗口,选取M3.0以上地震年滑动频次为预测指标。通过回溯历次5级以上地震前的地震活动情况,确定最优预测规则。经过在预测规则参数空间扫描,以R值作为目标函数,最终确定的预测窗长和阈值为2年和14次,在此规则下地震频次预测指标有较好的预测效果和较高信度。

汶川地震前地震活动特征的普遍性及其机理探讨

汶川地震前地震活动较为显著的异常是:1970—2008年汶川地震前,从云南北部至甘青川交界形成规模巨大的5.5级以上地震活动增强区(或称环形分布);1970—1999年围绕龙门山断裂带形成5级以上地震背景空区,汶川地震发生在增强区内的背景地震空区里;2001—2007年形成ML4.0以上地震孕震空区,震前1年孕震空区内部及其两端相继发生多次ML4.0~5.0地震,空区打破.上述地震活动增强区、背景空区和孕震空区是大地震前普遍出现的现象.为对比分析,本文系统研究了2001年以来我国大陆及邻区4次MS≥7.8级地震和全球10次MW≥8.0级地震前类似地震活动异常,并给出统计特征.结果显示:地震增强区规模为850~2700km,持续时间13—38年,增强区长轴对数与主震震级呈正相关关系.增强区与余震区规模之比为2.3~7.7,其对数与主震震级呈负相关.背景空区长轴300~1100km,持续时间10—32年,其长轴对数与主震震级呈正相关关系.孕震空区长轴为370~780km,持续时间1—7年,孕震空区长轴对数与主震震级呈正相关关系.对于板内地震,构成增强区的最低震级为5.0级或5.5级,构成背景空区和孕震空区的最低震级分别为5.0级和4.0级.而对于板间地震,构成增强区和背景空区的最低震级为6.0级或6.5级,构成孕震空区的最低震级为5.0级或5.5级.基于坚固体地震孕育模型,认为地震活动增强区的环形分布是由于震源区的破裂强度高于周围介质造成的,地震孕育过程中体应变的范围和强度存在逐渐增大和变小的过程,这是地震活动增强区出现三阶段特征的原因.从包体弹性理论可以推导出增强区尺度的对数与主震震级、增强区与震源体比值的对数与主震震级存在线性关系.

地震活动显著增强指标算法研究

根据华北地区1970年以来地震目录和历史地震文献资料,对地震活动显著增强异常指标进行归纳、总结和实验,对照《中国震例(1966-2012)》中中国东部地区发生的1975年2月4日辽宁海城7.4级、1976年7月28日河北唐山7.8级等典型地震进行震例回溯检验,明确该项指标的计算规则,设计计算机自动化程序,在短时间内对指定区域进行地震活动显著增强异常指标的扫描计算,为开展测震学异常判定及预测指标提取等工作提供参考依据。

印尼苏门答腊9.0级地震前地震活动图像异常特征研究

通过对2004年12月26日印尼苏门答腊9.0级大震前不同时空尺度地震活动性异常特征分析发现:①大震前10年,澳大利亚板块北部边界带深源地震活动显著增强,表现为频度增多、强度增大、震源深度增加等,特别是震源深度分布的非均匀性增大(即地震集中分布在500～689km深度间);同期,苏门答腊岛及其附近M≥7.0浅震活动也异常显著,形成长约1000km、宽300km的集中区。②震前1年全球M≥7.0地震活动出现明显的平静-密集现象,且在密集阶段强震沿澳大利亚板块北部边界带呈带状展布;这时主震震源区附近出现5级地震空区。③震前半年澳大利亚板块北部边界带的东、西两端先后发生2次7级以上深震,其中1次发生在罕有深震活动的苏门答腊岛。④震前3天,澳大利亚板块北部边界带上4级以上地震呈带状展布。⑤震前4年澳大利亚板块北部边界带火山活动增强,特别是震前1年火山活动异常显著。

地震活动图像特征与强震危险区经验性预测依据的初步研究

在研究近期(10年)强震危险性判定和总结四川地区1972～2002年强震预测经验的基础上,清理了中国大陆1920～2002年47次浅源大震事件前地震活动图像特征(M≥4.7),提炼出10个方面12项经验性预测依据:主体活动区、多发时段、关联序列、大陆及地区地震异常图像、地区(带)-地段(震源区)地震增强图像(含信号震、诱发地震、地震条带)、相关地震、窗口地震、复发间隔、大陆及地区缺震、地段缺震与地段强震-缺震转折等.它们在47次震例中的综合出现率≥0.58(即依据比7/12以上)占42例;≥0.66(即8/12以上)占34例.因此,强震(M≥4.7)活动图像经验性预测依据可以作为预测有较大可能发生大地震危险区的依据之一.

四川青川M_L≥4.0地震前小震短临活动特征研究

大震前地震活动性的加强，是震前地震活动异常变化的普遍现象，伴随着地震活动增强，开始出现区域震群活动。现代统计物理学中突变事件发生前的临界指标包括起伏加剧和起伏加剧时段所显示的复杂系统宏观有序性。研究表明，上述指标不仅能应用于中、强地震短临预报研究，在短临阶段地震活动性资料中同样存在。随着前兆起伏加剧，配合前兆突跳时间点，加剧时段小震活动的空间有序性及日频次变化与其后几天内发生的中强震存在某种对应关系。

2001年以来华亭小震活动增强现象的研究

通过对甘肃省平凉市华亭地区2001年以来出现的异常地震活动现象和该区矿产开采情况的相关分析和我国历史矿震资料的研究,得到了该地区出现的异常地震活动现象是由矿山开采引起的结论。对该地区的震情和震害做了预测并提出了防震减灾的建议。

2021年青海玛多7.4级地震前地震活动异常特征分析

结合青海玛多7.4级地震前日常跟踪工作中出现的地震活动异常,系统梳理羌塘块体6级地震成组、中国大陆5级地震低频活动、青藏高原东北缘中等地震活动显著增强以及青藏高原东北缘地区震群活动的时空异常特征,总结多项指标的预测意义,并对部分重要指标做了预测效能评估。同时,通过研究碌曲震群的时空分布特征,认为碌曲地区是一个应力敏感区域,对周边地区中强地震的发生有较好的预测意义,在后续震情监视过程中应该作为重要指标来跟踪。

日本M_(W)9.0地震前后郯庐断裂带中南段构造应力场动态变化特征

本文以郯庐断裂带中南段及周缘为研究区,计算和收集了1970—2016年1148次地震震源机制解,采用阻尼应力张量方法反演了构造应力场,通过分析应力场时空动态变化过程和地震活动性特征,探讨了2011年3月11日日本9.0级地震对郯庐断裂带中南段及周缘的影响.结果显示:9.0级地震对郯庐断裂带中南段及周缘造成了显著影响,表现为应力场出现扰动变化和地震活动显著增强.以挤压为主的背景应力场呈现出一定的拉张作用,应力结构及应力方向发生变化,最大主应力σ_(1)轴倾伏角增大,中等主应力σ_(2)轴倾伏角减小,最大主应力σ_(1)轴方向发生小幅逆时针偏转.包括研究区在内的中国陆地东部地区地震活动显著增强,中强地震丛集活动.应力场扰动变化和地震起伏活动存在较好的相关性,并先后呈现出3个不同阶段,扰动导致的构造应力作用方式的阶段性改变是地震活动增强的动力机制.结果还显示,应力场扰动变化和地震活动增强开始于9.0级地震前1~2年,揭示了9.0级地震的影响不仅限于同震和震后,在其孕震后期已经对远场的中国陆地东部产生了影响.本文结果可以为日本俯冲带大震对中国陆地构造活动影响的相关研究提供参考依据.

2013年2月20日广西平果4.5级地震震害及地震前兆异常特征分析

通过对平果4.5级地震震害及地震前兆异常特征分析,积累该地区的震害特征、地震地质、地震序列、地震前兆等资料,对地震应急、地震预测预报工作有一定指导意义。此次地震属于孤立型地震序列,发生在广西西部中强地震活跃地区NW向百色—合浦断裂带上,该断裂带具有左旋逆冲特征,震感范围大,影响波及面广,震中烈度达Ⅵ+,造成较大破坏,体现了广西地区"低震级、高烈度、灾害大"的震害特征。从小震活动的时空分布、频度及断层总面积参数、大震前后应力降变化、显著地震特征及地震前兆异常出发,分析平果4.5级地震前兆异常特征,研究结果表明,平果4.5级地震前,地震活动时空图像、测震学指标、地磁及水位等前兆异常比较显著,中期、短期异常配套出现。

祁连带中西段M_L4.0以上地震震源机制解特征分析

2016年12月8日甘肃肃南ML4.4地震后,祁连山地震带西段出现了超长时间大面积ML4.0地震平静(图1),随后平静区边缘发生了2017年7月12日青海门源3.9级地震,使得此次祁连山地震带西段ML4.0平静更加明显。2018年6月17日,在平静区内部发生了甘肃阿克塞4.5级地震,打破了持续556天的超长地震平静,平静打破后平静区内相继发生了6次ML4.0以上地震,中等地震活动增强。