基于可公度方法的川滇地区地震趋势研究

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川滇地区地震活动的统计物理特征

川滇地区地震活动的统计物理特征
针对川 滇地 区7级 以上 强震 频度 低 、突 发性 强 的特 点 ,将川 滇地 区与安达 曼一 门答腊 地 苏 区作 为统 一的研 究 区,用 P 算法进 行 了 w . I 7 0以上 强震 的 时 间相依 地 震 危 险性 分 析。选 取
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 年尺度的地震活动“ O 异常学习” 时段、 3年尺度的“ 预测时间窗” 10 × .。 、 .。 10 的空间网格及 M 50的截止震级进行计算 , O w. R C检验表 明P 算法适用于川滇一 I 安达曼一 苏门答腊地 区 7 0 Mw . 以上 强震 的中长期预 测 。从各 态遍 历性 角度 讨论 了方法 的适用 程度 。 利用地 震 的“ 临界 点” 型 中的 A R现 象研 究 了川 滇地 区的 强震 临界 性 。在 已知 实 际 类 模 M 发震 时刻和震 中位置的情况下, 在由时. 地震序列截止震级( — . e 构成的三维空间中讨 空. TR M ) 论 了震 前 A MR现 象 的客 观性 问题 ,结果表 明,川 滇地 区强震前 的矩 释放行 为 较为复 杂 , 究 研 所用模型参数对 A R结果影响较大;强震的孕育时一 M 空过程的确伴有“ 类临界” 现象存在 ; 是 否删除或削弱丛集地震对 A R现象研 究影响显著, M 且去除丛集地震后得到的背景地震 的矩 释 放行 为更 为稳定 。考察 了川 滇地 区A MR现 象 的特 征 时、空尺 度 。结果表 明,除丛后 的 A R M
自2 0世 纪 8 0年代 以来 ,现代统 计 物理 与地 震 学 的交 叉 ,为地 震 预测 预 报研 究提 供 了新
的线索。 本文利用国际上近年来发展起来的P 算法、 I 各态遍历性、 M A R等统计物理概念和算 法 ,以及 R P分 析 、基于 时一 E A T 空 T S模 型 的随机 除丛法和 R C检验等 统计 地震 学方 法 , O 考察 了川滇地 区的地震活动统计物理特征 , 以为该地 区的强震综合预测策略提 出建议。 基 于 时一 E A 空 T S模 型的 随机 除丛法 ,考察 了川 滇地 区背景 地震 特 征 ,结 果表 明 ,川滇 地 区地 震 活 动具有 更为复 杂 的时空特 征 ,地震 序列 更倾 向于具 有前 震 事件 ,地震 活 动也 以丛 集 地震 活 动为主。 利 用 国际上 新近发展 的图像 信 息学 P 算法 ,使 用 17- 20 I 90 0 7年 % . 0以上 区域地 震 目 3 .

川滇地区中小地震震源机制解及构造应力场的研究

川滇地区中小地震震源机制解及构造应力场的研究
GUO Xiangyun1 ,CHEN Xuezhong1 ,WANG Shengwen1 ,WANG Hengxin2
( 1 . Institute of Geophysics, CEA, Beijing 100081 , China; 2 . First Monitoring Center, CEA, Tianjin 300180 , China)
0
前言
SSE 。吴建平等[6]利用云南数字地震台网记录的波 形资料, 得到云南地区中小地震震源机制解 , 在利用 中小地震震源机制解研究区域应力场方面进行了探
Abstract : Seismic activity is the direct reflection of tectonic stress fields. Under a regional stress field, the resulting in an cumulative strain reaches a certain level before the crustal rock fractures and is dislocated, earthquake. The accumulation of tectonic stress follows the temporal variation and spatial migration of the stress field. The study of stress field trends in wide regions may determine the epicenters of future large earthquakes to provide a scientific foundation for the physical meaning of earthquake prediction. Current research methods of tectonic stress fields mainly include geological structure analysis, seismic analysis, insitu stress measurement, numerical simulation, and experimental simulation. The most direct method for reflecting the stress state of the crust is to examine the focal mechanism of earthquakes in the deep crust. Compared with strong earthquakes of lesser quantity and concentrated distribution, small and moderate earthquakes are numerous and widespread; these conditions provide the possibility of detecting the stress state of the crust in the study area. Some of the most intense seismic activities in China have occurred in Sichuan - Yunnan, located in the region of the Tibetan Plateau. Several large earthquakes have occurred in this area during the past 30 years, and its unique tectonic environment has a specific meaning in the dynamics of the continent. In this paper, we calculate the focal mechanism of 1893 M≥3.

基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用

基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用

第62卷第9期2019年9月地 球 物 理 学 报CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICSVol.62,No.9Sep.,2019王秡,邵志刚,刘琦等.2019.基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用.地球物理学报,62(9):3448 3463,doi:10.6038/cjg2019M0359.WangP,ShaoZG,LiuQ,etal.2019.ProbabilisticforecastingofearthquakesbasedonmultidisciplinaryphysicalobservationsanditsapplicationinSichuanandYunnan.犆犺犻狀犲狊犲犑.犌犲狅狆犺狔狊.(inChinese),62(9):3448 3463,doi:10.6038/cjg2019M0359.基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用王秡,邵志刚 ,刘琦,魏文薪,尹晓菲中国地震局地震预测研究所,北京 100036摘要 川滇地区是我国地震灾害最为严重的地区之一,地震灾害评估对该地区的防震减灾具有重要意义,概率地震危险性分析是量化地震危险性的有效手段.这一方法要求使用可获得的最佳资料来计算地震的长期发生率.通过对比美国加州地区与我国川滇地区积累的资料发现,目前川滇地区的资料积累水平与加州地区正在使用的第三版加州地震破裂预测模型(UCERF3)的要求还有差距,但已可进行多学科综合地震概率计算.通过收集川滇地区地震地质、大地测量和测震学等资料,计算了川滇菱形块体及周边地区不同震级地震的长期发生率,在此基础上给出了未来30年泊松与非泊松分布下峰值地表加速度超越概率的分布.结果显示,在目标峰值加速度较低时,鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带、小江断裂带、红河断裂带和小金河断裂带等川滇菱形块体主要边界带均具有较高的超越概率;在目标峰值加速度较高时,川滇菱形块体东边界的鲜水河断裂带、小江断裂带北段和南段以及莲峰—昭通断裂带仍具有较高的超越概率,但其中安宁河断裂带、则木河断裂带和小江断裂带中段概率相对较低.最后通过将本研究的结果与前人结果对比,讨论了结果异同的原因.关键词 川滇菱形块体;多学科资料;综合地震概率预测;峰值地表加速度doi:10.6038/cjg2019M0359中图分类号 P315收稿日期2018 06 13,2019 01 11收修定稿基金项目 国家重点研发计划(2017YFC1500501)资助.第一作者简介 王秡,男,1985年生,助理研究员,2014年博士毕业于中国科学院广州地球化学研究所,主要从事综合地震概率预测方面研究.E mail:stonite@ief.ac.cn 通讯作者 邵志刚,男,1977年生,研究员,2007年博士毕业于中国科学技术大学,主要从事地球动力学与地震活动性方面的研究.E mail:shaozg0911@126.com犘狉狅犫犪犫犻犾犻狊狋犻犮犳狅狉犲犮犪狊狋犻狀犵狅犳犲犪狉狋犺狇狌犪犽犲狊犫犪狊犲犱狅狀犿狌犾狋犻犱犻狊犮犻狆犾犻狀犪狉狔狆犺狔狊犻犮犪犾狅犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀狊犪狀犱犻狋狊犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀犻狀犛犻犮犺狌犪狀犪狀犱犢狌狀狀犪狀WANGPeng,SHAOZhiGang,LIUQi,WEIWenXin,YINXiaoFei犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犉狅狉犲犮犪狊狋犻狀犵,犆犺犻狀犪犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犃犱犿犻狀犻狊狋狉犪狋犻狅狀,犅犲犻犼犻狀犵100036,犆犺犻狀犪犃犫狊狋狉犪犮狋 SichuanandYunnanareamongtheareaswithmostsevereseismichazardinChina,thushazardestimationissignificanttoearthquakepreventionanddisasterreduction.Probabilisticseismichazardanalysisisaneffectivetoolforquantifyingseismichazard,whichrequiresthe“bestavailablescience”tocalculatethemeanrateofearthquakes.ComparedwithdatainCalifornia,thedatainSichuanandYunnanissomehowlimited,whichisinsufficienttobuildacounterpartofthecurrentlyusedthirdversionofUniformCaliforniaEarthquakeRuptureForecastmodel(UCERF3). 9期王秡等:基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用However,itisadequatetocarryoutamultidisciplinaryapproach.Bygatheringgeologic,geodeticandseismologicdatainthearea,wecalculatedthemagnitude frequencydistribution.ByapplyingPoissonandNon Poissonmodel,weobtainedthepatternsofpeakgroundacceleration(PGA)exceedingrate.Theresultshowthat,whenthetargetPGAislow,themainboundariesofSichuanandYunnanDiamondZoneallhavehighexceedingrate,suchasXianshuiheFaultZone,AnningheFaultZone,ZemuheFaultZone,XiaojiangFaultZone,HongheFaultZoneandXiaojinheFaultZone;whenthetargetPGAishigh,XianshuiheFaultZone,NorthernandSouthernsectionsofXiaojiangFaultZoneandLianfeng ZhaotongFaultZoneintheeasternboundaryofSichuanandYunnanDiamondZonestillhavemoderatetohighexceedingrate,buttheratesinAnningheFaultZone,ZemuheFaultZoneandcentralsectionofXiaojiangFaultZonearerelativelylow.Finally,wecomparedtheresultofourresearchwiththatofpredecessors,anddiscussedthepossiblereasonsofdifferencesandsimilaritiesbetweentheresults.犓犲狔狑狅狉犱狊 SichuanandYunnandiamondzone;Multidisciplinarydata;Comprehensiveprobabilisticearthquakeforecast;PeakGroundAcceleration0 引言川滇地区人口众多、地震活跃,是我国地震灾害最为严重的地区之一,合理的地震灾害评估对川滇地区的防震减灾具有重要意义.Cornell(1968)提出的概率地震危险性分析(ProbabilisticSeismicHazardAnalysis)可以给出某地区在一定时间范围内地表震动超过给定阈值的概率,是量化地震危险性的有效手段,在建筑规划、抗震设防、安全教育等方面有着广泛的应用.概率地震危险性分析所需要的数据是对研究区平均地震活动水平的估计(Cornell,1968),即研究区地震长期发生概率.早期获得的地震长期发生率主要依靠单一学科资料,以对地震目录的分析为主(GutenbergandRichter,1944;JohnstonandNava,1985;WorkingGrouponCaliforniaEarthquakeProbabilities,1988,1990;傅征祥和王晓青,1993),也包括地震地质资料分析(Wesnousky,1986;闻学泽,1990)和大地测量资料分析(Rikitake,1974)等.1994年洛杉矶Northridge发生的犕W6.7地震对保险业造成了冲击,从而推动了制定地震相关保险政策的加州地震管理局的成立,加州地震管理局提出了州际范围统一方法综合预测的需求,但当时尚无能满足需求的结果,因此学者们开始进行综合地震概率预测研究.Ward(1994)通过综合当时加州地区地震地质、大地测量和测震学等资料,对加州地区进行了震源区划分,综合各学科资料计算了南加州各震源区犕W5以上地震的长期发生率,并计算了其在未来30年中可能产生的峰值地表加速度,通过绘制各类峰值地表加速度概率分布图为南加州地区地震危险性提供了量化结果.Ward(1994)使用的资料范围全面,可较好地满足综合地震概率预测的需求,但受到当时观测资料水平的限制(如只考虑断层的滑动速率而不考虑产状等),随着各类观测资料的丰富,综合地震概率预测也不断发展,在加州地区使用的统一加州地震破裂预测模型(UniformCaliforniaEarthquakeRuptureForecast,UCERF)是其中的代表,统一加州地震破裂预测模型综合了加州地区大量地震地质、大地测量、古地震资料,基于弹性回跳理论建立,目前已更新到第三版(UCERF3).Ward(1994)与UCERF3的工作都综合利用当时各学科的资料,以获得概率预测结果.由于两个模型所处的年代不同,其使用资料的水平如台站平均间距(南加州地区目前平均台站间距约为4km,在1994年时约为25km,与川滇地区目前平均台站间距相近)、断层研究程度等也存在差距,可作为不同资料积累程度下进行综合地震概率预测的参考.通过对川滇地区地震地质、大地测量和测震学等资料的分析,发现尽管其数量和质量与开展UCERF3方法研究的要求还有一定距离,但已达到或超过Ward(1994)研究中使用资料的水平.因此,本研究在收集川滇地区现有各学科资料的基础上,参考Ward(1994)的方法,计算了川滇菱形块体及周边地区未来30年的地震概率,并给出未来川滇菱形块体及周边地区地震引起峰值地表加速度的概率分布(图1).9443地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)62卷图1 研究区范围与主要活动断裂虚线框为研究区域;浅蓝色线为活动块体边界;黑色线为川滇地区活动断层;红色线为研究涉及的主要活动断层:F1,鲜水河断裂带;F2,安宁河断裂带;F3,则木河断裂带;F4,大凉山断裂带;F5,小江断裂带;F6,红河断裂带;F7,程海断裂;F8,小金河断裂带;F9,龙门山断裂带;F10,楚雄断裂带;F11,曲江断裂;F12,石屏断裂;F13,莲峰断裂带;F14,昭通断裂带.Fig.1 ResearchareaanditsmainactivefaultsDashedboxisresearcharea;Lightbluelinesareboundariesofactiveblocks;BlacklinesareactivefaultsinSichuanandYunnan;Redlinesaremainactivefaultsinthisresearch:F1,XianshuiheFaultZone;F2,AnningheFaultZone;F3,ZemuheFaultZone;F4,DaliangshanFaultZone;F5,XiaojiangFaultZone;F6,HongheFaultZone;F7,ChenghaiFault;F8,XiaojinheFaultZone;F9,LongmenshanFaultZone;F10,ChuxiongFaultZone;F11,QujiangFault;F12,ShipingFault;F13,LianfengFaultZone;F14,ZhaotongFaultZone.1 数据和方法Ward(1994)的工作可以分为两部分,涉及地震地质、大地测量和测震学三方面资料,首先根据上述资料计算研究区各震源区地震长期发生率,然后根据地震长期发生率给出预测时段的发震概率,最后计算峰值地表加速度分布以获得量化的地震灾害结果(图2).其中计算研究区长期地震发生率包含四个步骤:(1)根据地震活动特征和主要断层分布将研究区分为主要震源区和次要震源区;(2)根据断层滑动速率和大地测量结果计算各震源区年均地震矩累积量;(3)根据地震目录计算各震源区地震活动参数,获得各震源区的震级频度分布;(4)根据年均地震矩累积量和震级频度分布计算各震源区地震长期发生率.计算峰值地表加速度分布分为两个步骤:(1)在研究区设置潜在震源,由震源区地震长期发生率给出潜在震源在预测时段内的发震概率;(2)计算潜在震源引起峰值地表加速度的分布.图2 基于多学科物理观测的地震概率预测流程Fig.2 Flowchartofprobabilisticforecastingofearthquakesbasedonmultidisciplinaryphysicalobservations1.1 主要震源区与次要震源区划分现代概率地震危险性分析一般可通过编写程序进行计算,需要将研究区划分为不同的震源区,震源区由多边形表示,代表在构造和地震活动水平上较为相近的区域(Melettietal.,2008).前人研究表明,活动地块边界是我国强震发生的主要区域,研究区包含了川滇菱形块体等四个二级地块,其中一些地块又可以进一步划分出次级地块(张培震等,2003;徐锡伟等,2003),这些块体由研究区的主要断层分隔,包括鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带、小江断裂带、红河断裂带、楚雄断裂带、龙门山断裂带和小金河断裂带等,这些断裂带具有地震地质研究获得的滑动速率结果,且1900年以来5级以上地震震中在上述区域较为集中(图3a,b).根据Ward(1994)划分震源区的原则,即将研究区中主要断层所在的地震活跃部分作为主要震源区,剩余地震活动较弱的部分作为次要震源区;最终将研究区划分为26个主要震源区和31个次要震源区,结果如图3c所示.主要震源区和次要震源区划分可对研究区不同部分的地震活动性做出定性估计,然而为了计算各震源区地震长期发生率,还需要对各震源区的地震活动性进行定量研究,这主要涉及到两部分内容,一0543 9期王秡等:基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用图3 研究区主要震源区和次要震源区划分(a)研究区断层及1900年以来5.0级以上地震震中分布;(b)前人研究获得的断层运动速率(mm·a-1)(据徐锡伟等,2003;Papadimitriouetal.,2004;何宏林等,2008;韩竹军等,2009;闻学泽等,2011;魏占玉等,2012);(c)划分结果(黄色为主要震源区,青色为次要震源区,数字为震源区序号).Fig.3 Divisionofprimaryandsecondaryseismicsourcezones(a)Epicentersof犕≥5.0earthquakessince1900;(b)Sliprateoffaults(mm·a-1)(Xuetal.,2003;Papadimitriouetal.,2004;Heetal.,2008;Hanetal.,2009,Wenetal.,2011,Weietal.,2012);(c)Resultofdivision,primaryseismicsourcezonesareyellow,secondaryseismicsourcezonesarecyan,numbersareserialnumbersofzones.部分是某一震源区年均应变累积量,代表了该震源区平均每年地震释放的能量,另一部分是这些能量的分配方式,即某一区域的最大震级和震级 频度分布.由于主要震源区和次要震源区的地震活动性不同,因此针对这两部分内容的计算也有所区别.1.2 利用断层运动速率和区域应变率计算震源区年均地震矩累积量弹性回跳理论认为,地震是构造运动积累能量的突然释放,Aki(1966)提出了地震矩的概念来表示地震的大小.在较长时间尺度中,可以认为某一地区地震矩的年均释放量与年均累积量相等,因此计算某一地区年均地震矩累积量可对其每年发生地震的总规模进行限制.根据Kostrov公式(Kostrov,1976),某区域的年均地震矩累积量犕·s与区域应变率ε·的关系如下:犕·s=2μ犃犎sε·,(1)其中μ为刚度(3×1010N·m-2),犃为区域面积,犎s为发震层厚度,计算时认为研究区各震源区的发震层厚度相同.由于观测资料的限制,对研究区整体地震长期活动水平影响较大的地质应变率难以获得,可假设地质应变率和大地测量资料可给出某一时段的区域应变率的均值相同(Ward,1994);通过研究区地震目录计算研究区年均地震矩释放量,再结合研究区面积求出研究区的发震层厚度犎s.在获得研究区发震层厚度犎s后,即可据此计算各震源区的年均地震矩累积量.由图3可见,主要震源区均在断层附近,沿断层呈条带状分布,其内部断层的滑动速率通过地质学方法确定,一般结合地貌学测定的位移量和年代学确定的时间给出,代表了断层几千年到上万年以来的平均滑动速率(徐锡伟等,2003),由于其时间跨度远大于地震复发周期,可以认为这一速率代表了断层的平均应变积累水平,在预测时长远小于地震复发周期的情况下,可根据主要震源区内断层滑动速率计算的年均地震矩累积量估计未来数十年该主要震源区的地震活动水平.因此,对于主要震源区,其应变率ε·=狊/2犠(Ward,1994),其中狊为主要震源区内断层的滑动速率,犠为主要震源区的宽度.次要震源区由于断层不发育或缺乏地质学方法确定的断层滑动速率信息,无法像主要震源区一样用地震地质资料计算地质应变率,因此需要通过大地测量资料求解其应变率,进而获得年均地震矩累积量.在瞬时应变率与地质应变率均值相同的前提下,可以对次要震源区的应变率做如下两方面限制:一方面,所有主要震源区与次要震源区应变率之和代表了研究区地质应变率的均值,应与大地测量资1543地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)62卷 料获得的瞬时应变率均值相等,并尽可能选择较长观测周期的均值;另一方面,次要震源区的地质应变率应与大地测量资料给出的研究区应变率场一致(图4).根据上述限制条件建立方程,求出最优解作为次要震源区的应变率,进而获得次要震源区的年均地震矩累积量.1.3 震源区地震活动参数和震级频度分布震源区年均应变累积量确定了震源区每年发生地震的规模,但为了获得不同震级地震所占的比例,还需要计算各震源区的震级 频度分布.参考Ward(1994)的方法,使用截断的古登堡—里克特关系来表示震级 频度分布,即假设某震源区每年犕级(犕≤犕max,犕max为震源区最大震级)地震的频次为犖,则犖与犕遵循如下规律:log犖=犪+犫犕,犕≤犕max.(2)由于震源区年均地震矩累积量限制了震源区地震总规模,因此某震源区的犪值、犫值、最大震级犕max和震源区年均地震矩累积量犕s有如下关系:10犪=ln10(1.5+犫)犕·s10(1.5+犫)犕max+9.05.(3) 因此,通过确定震源区犫值和最大震级犕max,即可获得震源区的震级频度分布,由于主要震源区和次要震源区的地震活动水平不同,因此其确定方法也不同:确定犫值的区别主要在于所使用的地震目录,主要震源区地震频发,可以直接根据震源区内地震目录计算犫值;次要震源区内地震稀少,认为其更接近研究区的背景地震活动,因此使用区域目录计算.前人研究表明,研究区内1900年以来的5级以上地震是完整的(黄玮琼等,1994),从中国地震台网目录中选择研究区1900年以来的5级以上地震,分别统计不同震级的频次,通过线性拟合(2)式,获得犫值.确定犕max的区别在于使用了不同方法,主要震源区包含了研究区的主要断层,学者对其发震能力也有较多的研究,因此主要震源区的最大震级可通过查阅相关文献确定;次要震源区内部无断层或断层研究程度较低,通过经验公式确定其最大震级(PetersonandWesnousky,1994),计算公式为犕max=23(16.997-9.05+1.5648log犔max).(4)其中犔max为次要震源区最大线性维度,即其内部可容纳最长线段的长度.图4 1999—2007年川滇菱形块体及周边地区GPS形变场(a)GPS速度场;(b)GPS主应变率和面应变率分布.Fig.4 GPSdeformationfieldinSichuan Yunnandiamondzonefrom1999to2007(a)GPSvelocityfield;(b)Distributionofmainstrainrateandareastrainrate.2543 9期王秡等:基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用1.4 震源区地震平均发震间隔在研究区积累的地震矩均通过地震形式释放和由地震目录获得的震级频度分布在未来一段时间内不发生明显变化的前提下,根据上述方法获得的震源区年均地震矩累积量、犫值和最大震级即可计算其不同震级地震的复发周期,对于第犼震源区,其犕级(犕≤犕犼max)以上地震的复发周期为犜犼>(犕)=犫犼1.5+犫[]犼10(1.5+犫犼)犕犼max+9.05犕犼s[10犫犼犕犼max-10犫犼犕],(5)其中犕犼s、犫犼和犕犼max分别为第犼震源区的年均应变累积量、犫值和最大震级,犜犼>(犕)的倒数即为犼震源区犕级(犕≤犕犼max)以上地震的年均频次.1.5 潜在震源的发震概率观测点的峰值地表加速度与震级和震中距离均有关系,为更好地表示距离的影响,在研究区等间距分布潜在震源,对于某一潜在震源,其震级频度分布与所在震源区相同,该震源区的年均地震矩累积量在震源区内所有震源中平均分配,因此,潜在震源地震平均发生率为其所在震源区相应震级地震平均发生率与震源区内潜在震源数量之比.对于某一潜在震源来说,其在预测时段内发生犕级地震的概率为犘c:犘c(犕,狋1,狋2)=犠(犜狀,υ,狋2)-犠(犜狀,υ,狋1)1-犠(犜狀,υ,狋1),(6)其中犠为韦布尔累积概率,狋1和狋2分别为预测时段开始时刻与结束时刻据上次犕级地震的时间,犜n为犕级地震的平静复发周期,υ代表了非周期性,即复发周期的离散程度:当υ=0时,地震的发生具有严格的周期性,所有地震间隔相同;当υ在0和1之间时,地震发生率随上次地震离逝时间的增加而增大,地震发生具有准周期性,表现为地震平静时段;当υ=1时,地震发生率与上次地震离逝时间无关,各时间段地震发生率相同,地震呈现泊松分布的特征;当υ>1时,地震发生率随上次地震离逝时间的增加而减小,地震具有丛集分布的特征.1.6 峰值地表加速度计算前人研究表明(JoynerandBoore,1981),震级为犕的地震在最近断层距离犇c处引起的峰值地表加速度犃p呈期望为犃p(犕,犇c),标准差为0.22的正态分布.犃p由犕与犇c共同决定:log[犃p(犕,犇c)]=0.249犕-log(犇2c+53.槡3)-0.00225犇2c+53.槡3-1.02,(7)其中犃p以重力加速度犵(9.8m·s-2)的倍数表示.由于峰值地表加速度呈正态分布,因此较小地震也有引起较大峰值地表加速度的可能,在狋1到狋2时间内,观测点狉处峰值地表加速度超过犃p的概率与研究区内全部犖个潜在震源的发震概率有关:犘(狉,犃p,狋1,狋2)=1-∏犖狀=1[1-犘c(犇狀,犃p,狋1,狋2)],(8)其中犘c为第狀个潜在震源在狋1到狋2时间内发生可在观测点狉处产生超过犃p的峰值地表加速度的地震的概率,根据犃p和犇c计算出相应震级犕后使用式(6)计算.2 结果通过收集川滇地区地震目录、地震地质研究结果(虢顺民等,2001;徐锡伟等,2003;Papadimitriouetal.,2004;何宏林等,2008;闻学泽等,2011,2013;M7专项工作组,2012;Wangetal.,2015)和区域应变率场结果(江在森,2012),对研究区进行了主要震源区和次要震源区的划分(图3c),并给出了各震源区的年均地震矩累积量、最大震级和犫值等参数,根据公式(5)计算了各震源区不同震级地震的复发周期,结果见表1.以10km为间距,在研究区分布了5963个点状潜在震源,根据表1的参数,使用公式(5)计算了各潜在震源不同震级范围地震的年均频次,结果见图5.以同样的间距设置了5963个观测点,在假设地震分别为泊松和非泊松分布情况下计算了2018—2048年间上述潜在震源在这些观测点引起峰值地表加速度的概率分布.2.1 泊松分布情况当式(6)中υ=1时,地震发生率与上次地震离逝时间无关,为泊松分布,式(6)可写为犘(狉,犃p,狋1,狋2)=1-e-狋2-狋1犜M,(9)其中犜M为全部震源相应地震年均频次之和的倒数,从式(9)可以看出,观测点狉处峰值地表加速度超过犃p的概率犘仅与狋1和狋2的差,即预测时长有关.图6给出了未来30年川滇地区泊松分布地震引起峰值地表加速度的概率分布.在未来30年中,川滇菱形块体内部大部分地区峰值地表加速度超过0.10犵的概率在50%以上,主要边界断层的超越概率在60%以上,其中部分地区超过80%;当目标为0.15犵时,块体内部和主要边界带的超越概率以约3543地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)62卷 表1 川滇菱形块体及周边各震源区的相关参数犜犪犫犾犲1 犘犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳犲犪犮犺狊犲犻狊犿犻犮狊狅狌狉犮犲狕狅狀犲犻狀狉犲狊犲犪狉犮犺犪狉犲犪震源区序号面积(km2)最大长度(km)滑动速率(mm·a-1)应变率(10-8/a)年均地震矩(1015N·m)犫值最大震级犕级以上地震复发周期(年)6.06.57.07.51975926113.0016.2525690.427.7548.9456.9277.41185.93259701529.0011.2510880.457.5767.0680.42120.83770.443259893800.250.311320.897.993113.103213.103527.384840.62459901534.305.385220.557.58156.30181.42260.021404.94570191533.003.754260.697.58211.74237.18323.111629.85681721931.001.251650.657.68736.55817.251062.192876.94767391833.854.815250.707.66225.52248.26320.66923.76860671723.854.814730.717.63228.50252.29330.321108.34962071621.501.881890.517.60447.93523.20750.113422.351054131432.102.632300.728.001636.071720.551950.322805.081168462072.603.253601.037.71473.86493.61571.671186.371257421444.105.134770.647.55165.46188.85267.832095.561355761443.103.883500.707.55234.87264.19366.662783.97143012882.903.631770.707.33226.02270.51483.68-1578302672.903.634601.207.83606.13618.01670.171007.921666021614.806.006420.667.60146.63164.88224.20953.501769382466.508.139130.377.79151.02176.97240.53537.241847281163.204.003060.707.50227.49258.87374.50-19549713811.0013.7512070.707.6080.3989.49119.87499.0920550313411.0013.7512170.337.6059.3673.72114.06570.742153181371.401.751510.577.53465.73544.49806.2710485.212238141021.401.751080.707.39449.37527.13860.47-232006702.002.50810.817.601285.071398.791807.557137.852440899710.0012.508280.567.60105.83121.97171.73765.422553901404.475.594881.347.54223.32230.75273.111909.232661181624.475.595540.827.60188.82205.44265.271046.292737694416-3.9524150.698.03169.72178.57202.02285.402819655246-4.7315050.697.79121.14130.85159.24307.81293841107-3.442140.697.42249.66290.63457.72-3015423266-1.202990.697.83697.58749.56898.471610.053110574221-1.392380.697.74648.16705.12876.461907.733216283190-2.346180.697.68204.14224.21286.97760.58336947156-2.612940.697.59318.23355.39480.082187.323411656168-3.446490.697.62159.15176.68234.06843.123510328167-3.315530.697.62186.83207.42274.78989.793624353325-0.933680.697.92766.71815.30949.091494.76373314100-3.371810.697.38258.73304.91505.64-387657215-3.564410.697.73338.07368.33459.931029.44394176145-2.601760.697.55465.63524.41729.175551.274543 9期王秡等:基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用续表1震源区序号面积(km2)最大长度(km)滑动速率(mm·a-1)应变率(10-8/a)年均地震矩(1015N·m)犫值最大震级犕级以上地震复发周期(年)6.06.57.07.54026519296-1.014340.697.88568.32607.00715.331186.264115053246-2.576260.697.79291.39314.74383.03740.394242118305-3.0420750.697.89123.05131.28154.22252.27437976195-2.893730.697.69349.74383.48488.281245.324411342297-2.284190.697.88588.51628.57740.751228.414512478172-3.376810.697.63156.96173.92228.99774.4946231697-3.401280.697.37355.44420.23706.88-479127206-1.652440.697.71572.21625.38788.351875.754822483420-2.378640.698.03474.36499.11564.65797.66494339137-2.741930.697.53397.68449.90635.577754.845012257269-1.863700.697.83563.23605.20725.431299.975114370266-2.475750.697.83362.53389.54466.93836.735222609336-2.8710500.697.93278.32295.64343.16534.175324353244-1.425620.697.79324.52350.53426.58824.56543295180-2.701440.697.65793.41875.971139.813454.36558094300-2.363100.697.88796.22850.421002.181661.96569507259-2.824550.697.82441.76475.66572.931046.925772484-3.48410.697.31914.771104.652052.25-图5 各震源区潜在震源地震年均频次(a)5.0级以上地震;(b)6.0级以上地震;(c)7.0级以上地震.Fig.5 Meanannualrateofearthquakesineachseismicsourcezone(a)犕≥5.0earthquakes;(b)犕≥6.0earthquakes;(c)犕≥7.0earthquakes.40%为界,主要边界带上部分地区的超越概率可达60%以上;当目标为0.20犵时,研究区大部分区域的超越概率在40%以下,只有主要边界带上部分地区可超过40%,最大超越概率可达70%以上.由于只考虑研究区内地震的影响,研究区边缘的峰值地表加速度可能被低估,但与其他边缘地区相比,四川5543地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)62卷图6 研究区未来30年峰值地表加速度超过不同阈值的概率(地震为泊松分布)(a)超过0.10犵;(b)超过0.15犵;(c)超过0.20犵.Fig.6 Probabilitiesofpeakgroundaccelerationsexceedingcertainlevelinthenext30years(PoissonModel)(a)Exceeding0.10犵;(b)Exceeding0.15犵;(c)Exceeding0.20犵.盆地内部未来30年的峰值地表加速度更低,超过0.10犵的概率不足20%,而超越0.15犵和0.20犵的概率均在10%以下.随着目标峰值地表加速度的提高,高概率区域范围也逐渐清晰,主要包括:鲜水河断裂带、莲峰—昭通断裂带、小江断裂带北段、小江断裂带南段、红河断裂带东南段和程海断裂带中 南段等.结合峰值地表加速度结果和川滇地区震中分布、断层滑动速率以及区域划分结果(图3)可以发现,高峰值地表加速度区域都位于主要震源区,具有较强的历史地震活动水平或者较高的断层滑动速率.低超越概率下的最大峰值地表加速度代表了研究区各处峰值地表加速度可能达到的最大值,可为重要建筑的选址或抗震设防提供参考.在超越概率为3%的条件下(图7a),鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带、大凉山断裂带、小江断裂带、红河断裂带和小金河断裂带等川滇菱形块体的主要边界断裂带的最大峰值地表加速度均在0.70犵以上,川滇菱形块体东边界的最大峰值地表加速度最高,鲜水河断裂带和小江断裂带的最大峰值地表加速度甚至可超过0.90犵,而四川盆地内部最大峰值地表加速度不足0.40犵.在超越概率为6%的条件下(图7b),鲜水河断裂带和小江断裂带的最大峰值地表加速度仍然较高,其中鲜水河断裂带中段、小江断裂带北段和小江断裂带南段的最大峰值地表加速度值在0.80犵以上,川滇菱形块体主要边界断裂带及其附近区域的最大峰值地表加速度均超过0.40犵,四川盆地内部大部分地区最大峰值地表加速度在0.30犵以下.本研究中认为地震在观测点引起的峰值地表加速度为正态分布,期望由震级和距离共同决定,标准差为0.22,使得较小地震也有引起较大峰值地表加速度的可能.震级 频度关系表明,小地震的数量远多于大地震,因此分别计算了研究区5.0~7.0级地震和7.0级以上地震引起的峰值地表加速度,结果如图8所示.对比图6b和图8可见,川滇菱形块体及周边地区7.0级以上引起的高超越概率范围与块体主要边界断层范围一致,超越概率在10%到20%之间,块体东边界的超越概率最高,但基本未超过30%;而5.0~7.0级地震在研究区引起的区峰值地表加速度概率分布与全部地震引起的区峰值地表加速度概率分布较为一致,说明这一震级范围内的地震对最终结果具有决定作用.2.2 非泊松分布情况前人研究发现,地震活动在时间上的分布具有准周期性,即υ在0和1之间,这种情况下,一段时间内地震发生的概率除与时段长度有关外,也受上次地震离逝时间影响,即地震刚发生后再次发生地震的概率较低,而随着离逝时间的增长,发生地震条件概率也逐渐升高.Ward通过计算和对比指出,地6543。

基于“区域-时间-长度算法”分析川滇地区强震前地震活动性变化

基于“区域-时间-长度算法”分析川滇地区强震前地震活动性变化

基于“区域-时间-长度算法”分析川滇地区强震前地震活动性变化刘月;吕晓健;田勤俭【期刊名称】《地震》【年(卷),期】2016(036)002【摘要】本文基于“区域-时间-长度算法”(Region-Time-Length algorithm)回顾性检验了1976年以来发生在川滇地区的6个MS7.0以上和23个MS6.0~6.9地震前地震活动性变化.MS7.0以上强震前,5例检测到地震活动平静异常,仅1例检测到地震活动增强;MS6.0~6.9地震前,12例检测到平静,11例检测到地震活动增强.以上异常大部分出现于震前0.5~2.5 a,持续0.5~2 a.另外,发生在云南普洱地区的4个MS6.0以上地震震前都检测到平静异常;发生在北纬22.7°~31.0°N,99.6°~102.5°E范围内的17个地震,13例于震前检测到平静异常.以上研究对更好地认识川滇地区地震孕育过程和发震前兆提供了一些参考.【总页数】11页(P94-104)【作者】刘月;吕晓健;田勤俭【作者单位】中国地震局地震预测研究所,中国地震局地震预测重点实验室,北京100036;中国地震局地震预测研究所,中国地震局地震预测重点实验室,北京100036;中国地震局地震预测研究所,中国地震局地震预测重点实验室,北京100036【正文语种】中文【中图分类】P315.7【相关文献】1."区域-时间-长度算法"在华北地区中强地震地点判定中的应用研究 [J], 蒋海昆;侯海峰;周焕鹏;冯志军2.基于区域-时间-长度算法的区域地震活动与强震关系研究 [J], 刘月;吕晓健3."区域-时间-长度算法"及其在华北中强地震中短期前兆特征研究中的应用 [J], 蒋海昆;侯海峰;周焕鹏;周翠英4.大同盆地与晋冀蒙三省交界地区在区域中强地震前b值时间变化特征浅析 [J], 张登科5.“区域—时间—长度算法”用于甘肃及邻近地区中强地震预测的回溯性检验 [J], 梅秀苹;刘小凤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

川滇地区类似汶川8.0级地震的发震构造对比研究

川滇地区类似汶川8.0级地震的发震构造对比研究

第31卷 增刊2008年12月地震研究JOURNAL O F SEISM OLOG ICAL RESEARCHVol 131,Supp 1Dec 1,20083收稿日期:2008-07-211基金项目:云南省科技厅重点项目“城市地震安全关键技术应用与示范研究”(2007CA 02)资助1 ①四川省地震局120081四川地震台网月报目录.川滇地区类似汶川810级地震的发震构造对比研究3谢英情,张建国,李 西,张彦琪,施伟华,刘 娜(云南省地震局,昆明650224)摘要:在分析汶川地震发震构造和玉龙—龙门深断裂系的组成及活动特征基础上,利用构造类比的方法,筛选和对比研究了川滇地区与发生汶川M S 810地震的龙门山断裂类似的地震构造。

结果表明,NE 向的小金河断裂具有M S ≥710地震的发震能力,可能是潜在的大震危险区。

关键词:川滇地区;汶川810级地震;发震构造;构造类比;大震危险区中图分类号:P31512 文献标志码:A 文章编号:1000-0666(2008)增刊-0505-100 引言2008年5月12日14时28分04秒,四川省汶川县(31°N ,10314°E )发生M S 810地震。

根据四川地震台网的月报目录①,截至6月30日,已记录到M S 810地震1次、M S 610~619地震5次、M L 及M S 510~519地震49次。

这次发生在龙门山断裂带的特大地震,出乎绝大多数地震工作者的预料,震前不仅无短临地震预报,甚至连长期预测意见都鲜见。

历史记载龙门山断裂带没有M S ≥710大地震的发生,以往研究一般认为该断裂带是中、晚更新世活动断裂(唐荣昌等,1993),在中国地震动参数区划图说明书(2001)上给出该断裂带的地震动峰值加速度为011g (基本地震烈度为Ⅶ度),属于中强地震危险区。

这场突如其来的特大地震,震感几乎波及整个中国和东南亚地区,是新中国建国以来损失最为惨重的地震灾害,给四川、甘肃、陕西、重庆、云南、青海等省、市震区的人民生命和财产造成了重大的损失:死亡69197人,失踪18222人,受伤374176人(中国新闻网,截至7月21日)。

基于可公度法的辽宁地区地震趋势研究

基于可公度法的辽宁地区地震趋势研究

质参数变化在内的数据,认识寂静地震,探索大震预测途径。

第2部分以芦山地震为例进行了震例分析。虽然震前有关前兆波资料甚少,仅能依据震后报道的应变、次声、地震前低频事件的检测等,这仍给我们提供了研究方向。运用何种仪器?如何布网观测?既是预测的基础,也是预测的难点。除现有测震仪外,研制高速或超高速各类记录波动变化的仪器、以及人工波源探测仪器十分必要而急需。为探索震源体亚失稳状态的变化规律,捕获有效的短期和临震前兆信息,前兆波观测台网布网原则及仪器布阵方式除了满足现有场地、条件保障外,还应布设成定向的、动态的综合台网。所谓定向,是仅为探测某一震源体服务;所谓动态,系指台阵布设因震源体变化的检测需要而变化;综合是指观测理念、观测方法等等的大综合。还应遵循:台网几何中心应是孕震区域中心;围绕中心对称分布多个立体台阵;开展人工波源探测;具备仪器检测和试验功能等。

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基于可公度法的辽宁地区地震趋势研究

曹凤娟※ 杨牧萍 张 丽 张志宏 李梦莹(辽宁省地震局,沈阳110034)中图分类号: P315.75; 文献标识码: A; 犱狅犻:10.3969/j.issn.02534975.2017.08.005

可公度性(commensurability)源于天文学,是自然界中客观存在的现象,表示自然界事物之间的一种秩序,是自然现象周期性的一种客观的外在反映,是周期性的扩张。可公度的计算方法包括三元、四元、五元可公度法。在可公度趋势判断的过程中,优选三元法,其次参考四元、五元可公度法。在预测结果中首选临近年份中频数最多的或是几个元计算结果中均有计算结果的年份为最终结果,最后综合得出比较合理的结论。为便于计算,将统计时间内发生的地震编为一组,并以组内最后一次地震计算时间。在计算过程中如果在同一年发生两次或多次地震我们按一次计算。可公度信度可以用概率等方法加以估算,如果实测数列的可公度数平均值为犿,预测序列的可公度数犿狆,则发布预测一般选犿狆/犿>50%的集合。本文利用1900年以来辽宁及邻区犕S≥5.7地震资料,在时间对称性方面,利用三元、四元和五元可公度法进行计算,得出预测年份;再利用蝴蝶结构图和可公度结构系对预测年份进行验证,算出预测年份的随机概率。在空间对称性方面,主要根据地震事件的经纬度坐标信息寻找其空间结构和迁移状况,进而确定其空间对称的走向趋势,初步预测下次地震的大致方位。结果显示:辽宁及邻区2016年到2018年发生犕S≥5.7地震的信号较强,其中2016年比2018年发震的可能性更大。空间对称性和震中迁移特征研究发现,其空间迁移经纬向具有一定的同步律性和对称性,纬向迁移的对称轴在40.5°N左右,经向迁移的对称轴在122°E

川滇地区地震危险性预测模型

川滇地区地震危险性预测模型

川滇地区地震危险性预测模型程佳【摘要】在印度板块对欧亚板块碰撞作用下,我国大陆是全球板内地震灾害最为频繁的地区之一,形成了包括青藏高原及其周缘地震带、天山地震带、山西地震带、华北地震带等多次发生8级强震的地震活动区带.这些地震带频繁活动,在历史上发生了诸如1303年山西洪洞8级地震、1556年陕西华县8.3级地震、1976年唐山7.8级地震等特大灾害性地震,并造成了数以万计的人员伤亡.近年来发生的2008年汶川8级地震、2010年玉树7.1级地震、2013年芦山7.0级地震、2014年鲁甸6.5级地震等灾害性地震显示,中国大陆目前地震活动水平仍然较高,亟需在中国大陆建立合理的地震危险性预测模型来为防震减灾提供科学依据.如何结合丰富的历史地震目录、活动构造及古地震研究资料、大地测量形变数据等相关资料来建立科学的地震危险性预测模型,是目前建立中国大陆地震灾害模型时的突出问题.【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】4页(P41-44)【关键词】地震危险性预测模型;OpenQuake;地震目录;震级与破裂参数关系;川滇地区;背景地震发生率【作者】程佳【作者单位】中国地震局地质研究所,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P315在印度板块对欧亚板块碰撞作用下,我国大陆是全球板内地震灾害最为频繁的地区之一,形成了包括青藏高原及其周缘地震带、天山地震带、山西地震带、华北地震带等多次发生8级强震的地震活动区带。

这些地震带频繁活动,在历史上发生了诸如1303年山西洪洞8级地震、1556年陕西华县8.3级地震、1976年唐山7.8级地震等特大灾害性地震,并造成了数以万计的人员伤亡。

近年来发生的2008年汶川8级地震、2010年玉树7.1级地震、2013年芦山7.0级地震、2014年鲁甸6.5级地震等灾害性地震显示,中国大陆目前地震活动水平仍然较高,亟需在中国大陆建立合理的地震危险性预测模型来为防震减灾提供科学依据。

汶川地震前川滇地区断裂活动特征分析

汶川地震前川滇地区断裂活动特征分析
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1 引言
汶 川 Ms . 震 发 生在 四川 的龙 门 山断 裂 内 , 8 0地
于印度板块推挤及高原物质侧向移动形成的。印度 板块 向北挤压使青藏构造块体地壳水平运动 自南向 北逐 渐 衰减 , 造 成 青 藏 高原 东 南 部 的 川 滇地 块 向 并 南南东的走滑运动 , 并与之形成相应的一系列大断 裂带 , 如北西走 向的鲜水河断裂 、 红河断裂及近南北
y a s a 2 st si i h a — nn n a e e r t3 ie n S c u n Yu a ra,we ma e a p ei n r n l ss o e c n e o a y a tvte n h c d r lmi a y a ay i ft o t mp r r ci i s a d t e a - h i
ANALYS S OF F I AULT ACTⅣ I TY CHARACTERI TI N I S CS I S CHUAN-
YUNN AN ARE B F E WENC A E oR HUAN
F nG oh n n ioQn a u se ga dJ ig a
走 向 的小 江 断 裂 、 宁 河 坝4 河 断裂 带 , 东走 向 安 木 北
龙 门山断裂带是我 国南北地震带 的主要组成部分 。川滇地 区作为青藏高原东南边缘块体是由
. ART 0E HQUAKE
(ntue fC utl y a s C i atq a e d n t t n B in 1 0 8 ) Is tt o rs n mw , hn E r u k miir i , eig 0 0 5 i aD a h A sao j
Absr c Uiz gtem0i rs—utsotiel en n hrbsl emesrm n aafr vr 0 ta t tin bl cosaI hrl e l gadsot aei aue et t 0 e li h e f —n v i . n d o 2
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第21卷第3期灾 害 学Vol.21No.3 2006年9月JOU RNAL OF CAT ASTROPHOLOGY S ep.2006基于可公度方法的川滇地区地震趋势研究X龙小霞,延军平,孙虎,王祖正(陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安710062)摘要:川滇地区为我国大陆最显著的强震活动区域,地震活动频繁。

在对川滇地区强震灾害数据分析的基础上,应用三元、四元、五元可公度法分别预测了该地区下(几)次可能发生强震的趋势,以便能更好地配合防震减灾工作。

关键词:川滇地区;地震;可公度;趋势预测中图分类号:P315.75 文献标识码:A 文章编号:1000-811X(2006)03-0081-04 川滇地区位于青藏高原东南缘,区内主要发育有北西向的鲜水河-安宁河-小江断裂、金沙江-红河断裂、怒江-澜沧江断裂和北东向的龙门山-锦屏山-玉龙雪山断裂等大型断裂带[1]。

该区新构造活动剧烈,地震活动与活动断裂密切相关,绝大多数属构造地震,地震活动频度高、强度大,是中国大陆最显著的强震活动区域。

川滇地区地震活动地域广、烈度高、破坏性大,地震灾害的频频发生严重威胁了该地区人民的财产和人身安全,也给该地区带来严重的生态、经济损失。

本文采用“可公度法”对川滇地区的强烈地震的发生趋势进行推算与预测[2],以期该地区今后在防御重大地震灾害时,处于积极主动的状态,尽可能的减少生态、经济等诸方面的损失。

1 已有地震的统计分析川滇地区块体构造是联系在一起的,由于欧亚板块和印度板块的碰撞,川滇块体向东南运动,滇缅断块向东北运动,形成边界断裂走滑位错和块体内部断层错动。

边界断裂成为强烈地震孕育发生的构造带,而6.7级以上地震大多发生在边界断裂带附近[3],反映出强烈地震与构造活动的密切关系。

川滇地区地震活动频繁,有悠久的历史记载。

特别是20世纪以来,中强地震及强烈地震记录较全,成为统计研究的基础。

据中国地震局整编的《中国历史强震目录》、《中国近代强震目录》以及1991年至2005年《中国地震年鉴》,20世纪以来川滇地区6.7级以上地震发生的次数共37次,其中7.0级以上地震发生了21次,占总数的57%, 6.7~7.0级地震有16次,占总数的43%(表1)[4~6]。

图1为20世纪以来川滇地区强震分布格局图。

图1 川滇地区20世纪以来强震分布格局图X收稿日期:2006-03-13基金项目:教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目(04JZD00010);教育部人文科学重点研究基地重大项目(05jjd770013)作者简介:龙小霞(1983-)女,四川成都人,硕士研究生,主要从事资源开发与环境治理研究.longxiaox ia@s tu.snnu,. 表1 川滇地区20世纪以来≥6.7级地震序列表年份震级年份震级年份震级年份震级年份震级19137.019417.01955 6.719767.419887.21917 6.719417.01960 6.719767.21989 6.719237.21942 6.71967 6.81976 6.71989 6.719257.019487.319707.719767.219957.31925 6.719507.01971 6.71976 6.719967.019337.519507.619737.61979 6.81936 6.71952 6.719747.11981 6.919366.719557.519767.319887.6从表1中可以看出,20世纪以来川滇地区发生≥6.7级地震的年份为25年,分别为:1913年、1917年、1923年、1925年、1933年、1936年、1941年、1942年、1948年、1950年、1952年、1955年、1960年、1967年、1970年、1971年、1973年、1974年、1976年、1979年、1981年、1988年、1989年、1995年、1996年。

如果将这25年的年份作为一组数列,那么在其中我们可以找出几组以19年为公差的子数列,如“1917、1936、1955、1974”、“1923、1941、1960、1979”、“1913、1933、1952、1971”以及“1950、1970、1989”等(部分年份的误差在正负一年以内),如图2所示。

 图2 20世纪以来川滇地区发生≥6.7级地震的部分年份关系图 由图2可知,除1913、1923、1950这三个年份有正负一年以内的误差外,其余年份皆严格符合19年公差的规律,由此我们可以依据上述计算得出的统计规律,对今后可能发生地震的年份进行推测,1989+19=2008,因此可以看出,2008年有强烈的地震灾害信号。

2 地震趋势的可公度法预测可公度性源于天文学,表示自然界事物之间的一种秩序,是自然现象周期性的一种客观外在反映,所以是一种信息系。

这种信息系不仅在天文学研究领域中有明显的表现,而且在其他领域中也广泛的存在,因此可以以它作为对自然现象进行预测研究的依据和方法。

翁文波院士首先将可公度性预测方法应用到了预测科学中来,并曾利用可公度信息系对1976年唐山地震、1982年华北干旱、1991年长江流域洪水、1992年美国加州地震等自然灾害现象作过成功的预测[7]。

本文根据20世纪以来川滇地区≥6.7级地震的25个发生年份,依据可公度法的原理和方法,对未来川滇地区≥6.7级地震的发生年份进行预测。

2.1 三元可公度法预测由三元可公度法计算如下: 设X 1=1913;X 2=1917;X 3=1923;X 4=1925;X 5=1933;X 6=1936;X 7=1941;X 8=1942;X 9=1948;X 10=1950;X 11=1952;X 12=1955;X 13=1960;X 14=1967;X 15=1970;X 16=1971;X 17=1973;X 18=1974;X 19=1976;X 20=1979;X 21=1981;X 22=1988;X 23=1989;X 24=1995;X 25=1996则计算结果见表2: 表2 川滇地区强震的三元可公度表X 1`=1913X 4+X 6-X 9=1913X 3+X 13-X 5=1913X 4+X 19-X 22=1913X 2`=1917X 3+X 8-X 9=1917X 4+X 21-X 23=1917X 4+X 11-X 13=1917X 3`=1923X 4+X 9-X 10=1923X 4+X 20-X 21=1923X 4+X 16-X 17=1923X 4`=1925X 1+X 9-X 6=1925X 2+X 13-X 11=1925X 3+X 17-X 16=1925X 5`=1933X 6+X 19-X 20=1933X 6+X 11-X 12=1933X 6+X 14-X 15=1933X 6`=1936X 9+X 1-X 4=1936X 9+X 19-X 22=1936X 7+X 12-X 13=1936X 7`=1941X 8+X 22-X 23=1941X 8+X 15-X 16=1941X 9+X 22-X 24=1941X 8`=1942X 9+X 2-X 3=1942X 10+X 5-X 7=1942X 10+X 21-X 23=1942X 9`=1948X 10+X 10-X 11=1948X 10+X 18-X 19=1948X 12+X 18-X 21=194882 灾 害 学 21卷 X11`=1952X2+X13-X4=1952X10+X19-X18=1952X12+X14-X15=1952 X12`=1955X9+X21-X18=1955X10+X21-X18=1955X11+X15-X14=1955 X13`=1960X1+X15-X3=1960X15+X3-X5=1960X14+X21-X22=1960 X14`=1967X5+X15-X6=1967X15+X19-X20=1967X13+X22-X21=1967 X15`=1970X3+X13-X1=1970X16+X24-X25=1970X16+X22-X23=1970 X16`=1971X17+X18-X19=1971X20+X17-X21=1971X10+X17-X11=1971 X17`=1973X15+X18-X16=1973X18+X22-X23=1973X24+X18-X25=1973 X18`=1974X3+X19-X4=1974X10+X19-X11=1974X19+X16-X17=1974 X19`=1976X5+X20-X6=1976X11+X20-X12=1976X21+X10-X12=1976 X20`=1979X21+X16-X17=1979X9+X21-X10=1979X10+X23-X13=1979 X21`=1981X6+X19-X20=1933X22+X13-X14=1981X22+X13-X14=1981 X22`=1988X23+X7-X8=1988X15+X23-X16=1988X23+X24-X25=1988 X23`=1989X24+X8-X9=1981X2+X24-X3=1988X25+X7-X9=1988 X24`=1995X25+X7-X8=1995X23+X9-X8=1995X25+X15-X16=1995 X25`=1996X24+X8-X7=1996X23+X24-X22=1996X9+X23-X7=1996 通过计算可以看出,得出的结果与实际的年份一致,且每一个结果都能写出三组以上的三元可公度式子,由此说明,川滇地区的强震表现出了极好的可公度特征。

由此可以推算出下(几)次地震的可能发生年份X26和X27:X26`=2007 X22+X6-X2=2007X24+X14-X12=2007 X22+X7-X3=2006 X27`=2008 X24+X6-X3=2008X25+X14-X12=2008 X23+X6-X2=2008 2.2 四元可公度法预测由四元可公度法计算如下: 设X1=1913;X2=1917;X3=1923;X4=1925; X5=1933;X6=1936;X7=1941;X8=1942;X9=1948;X10=1950;X11=1952;X12=1955; X13=1960;X14=1967;X15=1970;X16=1971; X17=1973;X18=1974;X19=1976;X20=1979; X21=1981;X22=1988;X23=1989;X24=1995; X25=1996则计算结果为:X16+X5-X20-X1=12 X15+X5-X18-X2=12 X14+X6-X18-X2=12 X15+X7-X19-X3=12四元可公度法预测结果:1996+12=20082.3 五元可公度法预测由五元可公度法计算如下: 设X1=1913;X2=1917;X3=1923;X4=1925; X5=1933;X6=1936;X7=1941;X8=1942;X9=1948;X10=1950;X11=1952;X12=1955; X13=1960;X14=1967;X15=1970;X16=1971;X17=1973;X18=1974;X19=1976;X20=1979; X21=1981;X22=1988;X23=1989;X24=1995; X25=1996则计算结果为:X23+X15+X1-X3-X7=2008X23+X20+X12-X18-X7=2008X24+X21+X8-X18-X6=2008X25+X15+X7-X19-X3=2008X22+X15+X5-X13-X3=2008X21+X11+X9-X13-X1=2008总结以上几种预测结果,可以看出从灾害信息来讲,2007年和2008年的灾害信号比较强,尤其是2008年更符合已有地震资料的统计规律,因此川滇地区下(几)次可能发生≥6.7级地震的年份为2008年。

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