震级频度与古登堡-里克特关系式偏离的前兆意义

地震震级频度的古登堡-里克特关系式(简称G-R关系式)一直是许多地震学问题研究的重要前提之一,然而实际分布常常与这一关系式有一定的偏离。文中利用已有的对含有凹凸体、挤压雁列破裂及Ⅲ型剪切破裂等三种类型的岩石实验结果,对接收到的声发射事件序列分别进行了分段地震震级频度的G-R关系式拟合,重点考察了每一时间窗内表征实际地震震级频度与这一关系式偏离程度的线性拟合系数r值的变化。研究结果表明,含有凹凸体、挤压雁列破裂的岩石声发射序列在加压-破裂过程中,分段扫描分别计算得出的r值在标本失稳前出现数字下降的现象,表明临近岩石失稳,实际地震震级频度与G-R关系式偏离程度有加大的趋势;而含Ⅲ型剪切破裂的岩石在标本失稳前,声发射序列r值数字下降的现象不明显。部分实际震例也表明,在一些中强地震前也存在着这种偏离。研究结果可能对利用区域地震活动资料探求部分类型的中强地震前可能存在的前兆信息具有一定的参考意义。

关于震级频度关系的一些讨论

讨论了地震活动的复杂性特征与震级频度的关系 .认为一般情况下地震活动系统具有多重分形特征 .文中利用多重分形的观点讨论了震级频度关系的形式 ,分析了震级频度关系出现非线性的可能的原因 .作为示例 ,文中概要地讨论了新西兰近年来的地震活动bq

京津唐张地区震级频度关系的空间扫描

对京津唐张地区地震震级频度关系进行空间扫描后,发现该区的震级频度关系有三种类型:第1类符合线性b值模型,第Ⅱ、第Ⅲ类符合特征震级模型。近22年来未发生大震的地区往往属第1类。大震区往往属第Ⅱ、Ⅲ类。岩石力学实验结果表明,在岩石破裂及破裂连结过程中声发射事件的震级频度关系符合高b值线性模型。在岩石伴有粘滑的摩擦滑动过程中声发射事件的震级频度关系符合低b值线性模型。但是在一个完整岩石的破裂和失稳错动全过程中声发射事件震级频度关系符合特征震级模型。由此说明某一区域的震级频度关系可能反映了该区构造变形所处的阶段。一个地区震级频度关系上的多次转折可能包含了地区构造几何信息。一些未发生大震的地区,在中等震级段出现b值非线性现象,这可能意味着它更接近失稳前的临界状态。

震级频度偏离G-R关系前兆含义的震例研究

本文采用拟合优度参量方法,对华北地区部分中强以上地震震前区域中小地震震级频度偏离G-R关系开展了震例研究,得出华北地区部分地震前拟合优度参量时空变化特征,对探求地震前兆具有一定的指示意义。研究结果表明:部分中强以上地震震前一定时期,地震活动不同程度地存在着震级频度偏离G-R关系的现象,震级越大,震前偏离G-R关系越明显,这种偏离与地震发生所处地块无关联。

滇西北中强震前震级频度分布与G—R关系式的偏离特征

本文利用 Ｓ． Ｏｋｕｄａ 等根据 Ｋｕｌｌａｃｋ Ｌｅｉｂｌｅｒ 平均信息给出的表示实际地震震级－ 频度分布与古登堡－ 里克特 （ Ｇ－ Ｒ） 关系式偏离的量度 Ｃ， 研究了滇西北自１９８５ 年７ 月有速报目录以来的中强震前 Ｃ 值偏离特征， 结果表明： Ｃ 值一般在０１３４ － ０１５７ 之间， 中强震前 Ｃ值显著减小（ Ｃ≤ Ｃｏ ， Ｃｏ ＝ ０１３５ 为自组织临界点） ， 对应率为６／７ ＝ ０８６ ， 概括率为６／８ ＝０７５ ， 且首次临界点到发震的时间绝大部份在４ 个月之内， 表明 Ｃ 值异常可作为一个较好的短临预报指标推广使用， 文章还根据 Ｃ 值的变化对１９９６ 年２ 月３ 日丽江７０ 级大地震孕育过程提出了相应的解释。

震级离散下的震级频度关系

运用最大熵原理,研究震级离散条件下震级频度关系,得到震级离散条件下震级概率分布函数,结果表明:(1)震级大于等于某一震级的地震次数应通过离散求和的方式得到,而不应通过积分的方式得到;(2)震级上限取为∞的情况下,古登堡意义和里克特意义两种震级频度关系式的b值相等;震级上限有限的情况下,里克特意义震级频度关系式可能不是直线.

震级频度关系非线性偏离度及其意义—以京西北及大同地区为例

大量地震资料统计发现古登堡一里克特公式Lg(N)=α-bM中震级频度关系是非线性的,在3—4级间往往发生转折。设高震级段和低震级段的斜率分别为Bh和B1,其间夹角α称为非线性偏离度,并设Bh>B1时,α为负,否则为正。对京西北及大同地区震级频度关系非线性偏离度进行时空扫描后发现大震前α值有正向增大倾向。

非线性震级频度关系应用于地震预测的初步研究

自从震级频度G-R关系提出以来,已广泛地应用于地震活动性与地震危险性预测的实践中。然而,大量震例表明,震级频度关系表现出非线性特征。虽然这可能与震级误差以及资料的完备性等有关,但也可能与地震活动本身的特性有关。为此,地震学家提出了许多修改公式和修正方法,其中,从统计物理学和信息论原理得到的伽马分布形式的震级频度关系被认为更为合理。

震级-频度关系中b值的极大似然法估计及其影响因素分析

b值在地震活动性研究和地震危险性分析中起着十分重要的作用,通常拟合b值的方法有最小二乘法(Least Squares Method)和极大似然法(Maximum Likelihood Estimation)。最小二乘法简单易行,得到了广泛的应用。然而很多研究表明该方法存在一定的局限性,极大似然法在特定条件下可以作为最小二乘法的一种可行的替代或补充方法。前人对极大似然法的研究非常繁杂,提出了各种各样的方程式,每个方程式的隐含假设和求解方式各不相同。文中对主要方程式进行了简要的回顾,并按照是否考虑震级的归档效应、是否设定有限最大震级、是否对不同震级档数据取不同的观察时段和是否具有解析解这4个方面,对这些方程式进行了分类和总结。进而对震级的归档效应、震级的测量误差、样本量、震级跨度、最小完整震级和前余震共6个可能影响极大似然法估计b值的因素进行了分析和总结。最后对正确使用这些方程式提出了合理的建议。文中的分析和总结有助于更准确地理解和使用不同的极大似然法估计b值的方程式,以供相关研究者参考。

基于MGR模型修正我国大陆中强以上地震的震级-频度关系和确定震级极限值

从理论上推导了修正的古登堡-里克特模型的震级上限的确定方法,应用常用的两种模型对我国分区域进行了震级-频度关系的修正和震级极限值的确定.结果表明,我国大陆存在非线性的震级-频度关系,传统的NGR模型不能反映非线性的震级-频度关系,而MGR模型能反映适合非线性和线性的震级-频度关系,因此MGR模型适合我国各研究区中强以上地震的震级-频度关系.当震级-频度关系为非线性时,用MGR模型确定的震级极限值较准确.

基于MGR模型的我国大陆地区各地震带1970年以来震级-频度关系和震级上限

本文利用两种常用的NGR和MGR模型,对我国大陆地区1970年以来各地震带的震级-频度关系和震级上限进行了修定。结果表明,MGR模型能很好地描述非线性的震级-频度关系,因此该模型更适合于我国大陆地区各地震带ML3.0以上地震的震级-频度关系,用MGR方法拟合确定震级上限时,样本量越高拟合的结果越准确。

震级——频度的客观分布及计算b值的要点

在前人研究震级—频度关系的基础上,我们分别通过十个具有独立过程和十个非独立过程的地震序列,详细研究了它们实际的震级一频度分布.由十个独立过程的地震序列震级—频度分布证明,低震级端的频度分布特征决非因地震仪漏记所致.无论是独立过程或是非独立过程的地震序列归一化后的震级频度分布是类似的.作为初级近似,它们十分接近对数正态分布.对于这些序列,G-R关系只在特征震级右侧除掉高震级拖尾段后的范围内成立,并不能在整个震级范围内满足.同时,我们也讨论了在计算b值时诸如合理选择下限震级这样一些需注意的问题.

云南及周边主要地震带地震活动震级频度关系统计研究

云南地震活动具有频度高、强度大、震源浅和破坏性大的特征,为探讨云南及周边地区主要地震带的震级频度关系和b值,本文采用最小二乘法,对云南及其周边地区的鲜水河地震带、滇西南地震带、华南沿海地震带、藏中地震带的b值进行了计算,同时统计了各地震带的震级频度关系,最后对各地震带的震级频度关系和b值进行了分析和比较.

关于地震震级-频度关系式及其非线性项的讨论

研究了震级频度关系式中非线性项产生的原因，指出由于地震孕育过程是非线性的，很多地震现象都服从分形和混沌规律，因此传统的震级频度关系式中应含有非线性项，才能全面描述地震过程的非线性规律．得出了新的含有非线性项的震级频度关系式．讨论了该公式中非线性项的含义．

用非线性震级—频度关系诸参数预测地震危险性

以非线性震级—频度关系为基础，提出了两个新的用于地震危险性预测的参数，并以华北、云南、山东三个区域和唐山、菏泽、苍山三个地震区为例进行了检验，表明强烈地震发生前它们具有较好的前兆能力。

皮纳图博火山地震震级-频度分布的空间变化

对菲律宾皮纳图博火山区直到山顶以下14km深度通过b值测定的地震震级-频度分布绘制成二维和三维图。我们采用最大似然法,分析了1991年6月下旬至 8月记录的1406次MD≥0．73的定位较好的地震。我们发现b值高于正常值(b=1．0), 其范围在b=1．0至b=1．8之间。在邻近火山口西南方偏西地区计算出较低b值,而又发现两个显著高b值的异常区(b-1．7),一个位于火山口东北2 km处,深度为0～ 4 km,第二个位于火山口东南5 km处,深度在8 km以下。所选的低b值和高b值区域之间的统计学差异其置信水平确定为99%。高b值异常与早期从P波走时层析成像法研究得出的低速异常具有较好的空间相关性。我们的数据配置不适合把b值作为时间的函数的变化分析。我们推断,皮纳图博火山周围的高b值异常为裂纹密度增加的区,和／或高孔隙压力区,与邻近存在的岩浆体有关。

新疆地区地震目录最小完整性震级和台网科学布局研究

地震目录的最小完整性震级Mc是地震学中最基础、最重要的研究内容之一,也是地震观测台网效能评估的关键.本文对构造活动剧烈、地震活动水平高、台站地理分布复杂的新疆地区开展Mc研究,试图为该地区的地震危险性评估和台站科学布局等研究提供参考资料.基于新疆地震台网发展的5个阶段划分,采用基于G-R关系的交互式分析方法,研究了Mc的空间分布特征;采用多参数方法研究了分区的Mc时间演化特征.结果表明,新疆地区Mc的空间分布存在较大的非均匀性,天山地区监测能力较好,西昆仑地震带等地区相对较低.对于地震台网的不同发展阶段,尤其是"十五"数字地震台网运行以来,天山地震带、阿尔泰地震带Mc可达ML1.5—2.0,台站相对稀疏的西昆仑地震带北段可控制在ML2.0左右.此外,利用新疆地区1988年以来的经过数字化整理的地震观测报告,考察了Mc与震中距和台站张角的关系,讨论了台网科学布局和提升地震监测能力的科学途径.结果表明,通过增加近台数量和台站-事件张角上的密度,仍是提升新疆地区地震监测能力的有效途径.

云南地区地震目录最小完整性震级研究

通过对构造活动强烈、地震活动频度高、台站分布极不均匀的云南地区开展最小完整性震级MC研究,试图为地震危险性评估和台站科学布局等研究提供参考资料。基于云南区域地震台网发展阶段,利用基于G-R关系的交互式分析方法,研究了MC的空间分布特征;采用多参数方法研究了云南8个地震区(带)的MC时间演化特征。结果表明:云南区域台网不同发展时段MC的空间分布存在较大的非均匀性,大理—丽江—盐源区、元谋区、小江带等区(带)监测能力较好,澜沧—耿马区、思普区等区(带)监测能力较低。但云南"十五"区域数字地震台网运行以来,云南省MC可达ML1.5左右,其中大理—丽江—盐源区MC可控制在ML1.0～1.5,小江带MC约为ML1.5,腾冲—龙陵区MC可控制在ML1.0～2.0,澜沧—耿马区MC可控制在ML1.5～2.5,思普区MC约为ML1.0～2.0。云南地区8个地震区(带)MC时间变化特征分析结果表明,增加台站数量,优化台网布局,是提升云南地区地震监测能力的有效途径。

青海及邻区地震目录最小完整性震级分析

在强震多发且台站分布极不均匀的青海地区开展最小完整性震级分析,对该地区的地震危险性分析具有重要的现实意义。基于青海区域地震台网定位的地震目录,利用"震级-序号"法和多参数方法分析了Mc的时间演化特征;采用"完整震级范围"方法研究了其空间分布特征。研究表明,不同时段青海及邻区Mc的空间分布存在非均匀性,其与测震台站的空间分布特征和分布密度具有较好的一致性。2015年6月后祁连、柴达木、巴彦喀拉区域的东部区域最小完整性震级Mc较小,ML1.4以上的地震目录基本完整,羌塘区域的最小完整性震级最大,为ML2.5左右;研究区的Mc随着测震台站数的增加、台网布局的优化而降低。

兰州邻区活断层潜在地震最大震级及其危险性评估

兰州附近的庄浪河断裂和白银白杨树沟断裂是对兰州市地震安全有一定影响的晚第四纪活动断裂,但沿断裂发生的中强破坏性地震较为复杂甚至不明确。如何评价西部地区此类断裂的最大潜在地震震级及其危险性是地震中长期预测和地震区划研究中较为重要的问题之一。本文借鉴闻学泽等(2007)对中国大陆东部中-弱活断层潜在地震最大震级评估的思路,建立了兰州地区最大地震震级Mmax与断层小区震级-频度关系参数at/b值之间的经验公式;并采用经验公式外推得到庄浪河断裂和白杨树沟断裂的震级上限Mu分别为MS6.9、6.3,进而评估了这两条断裂的地震平均复发间隔和发震概率。