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地震亚失稳过程中前兆异常演化的综合解释——以2014年鲁甸6.5级地震为例
1
作者 蒋海昆 邓世广 +2 位作者 姚琪 宋金 王锦红 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期513-535,共23页
文中以2014年鲁甸6.5级地震为例,在亚失稳实验及理论指导下,基于震前地震活动及地球物理观测资料并结合地震成核数值模拟结果,综合分析前兆异常时空演化与亚失稳过程的关系,首次提供了一个可明确佐证亚失稳阶段震源区成核、震源区附近... 文中以2014年鲁甸6.5级地震为例,在亚失稳实验及理论指导下,基于震前地震活动及地球物理观测资料并结合地震成核数值模拟结果,综合分析前兆异常时空演化与亚失稳过程的关系,首次提供了一个可明确佐证亚失稳阶段震源区成核、震源区附近协同化过程持续加剧的典型震例和观测事实。研究结果显示,依据大区域强震活动及流动重力观测,可判定鲁甸地震前研究区已处于高应力状态。在高应力背景判定的基础上,依据地震活动及地球物理观测前兆异常,可粗略判定鲁甸地震亚失稳过程可能起始于震前7、8个月,最突出的现象或判定指标是由震中附近小地震活跃所表征的断层应力状态由积累为主向释放为主的转变,以及由定点地球物理观测异常数量显著增加所表征的断层运动协同化现象,从地震成核的角度与成核后期核心弱化区扩张过程有关。之后至主震发生,还有2个时间节点需要关注:一是震前4、5个月,定点地球物理观测异常空间分布范围自震中附近向外围的明显扩展,显示断层变形的加速协同化;二是震前2个月之后,震中附近小地震活动开始减弱、微震活动及定点地球物理异常出现向震中的迁移收缩,与地震成核过程核心弱化区扩展之后的收缩过程相关联。 展开更多
关键词 亚失稳阶段 应力状态变化 断层变形协同化 鲁甸M 6.5地震 小地震活动 地球物理观测
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基于决策树的川滇地区地震序列类型判定特征重要性研究
2
作者 赵小艳 蒋海昆 +2 位作者 孟令媛 苏有锦 贺素歌 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期321-335,共15页
基于1966—2021年川滇地区225次5级以上地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,参考以往研究和震后趋势预测实践经验,构建了10个基于地震观测数据的机器学习序列类型判定特征样本数据集。基于地震序列分类定义,设置多震型、主... 基于1966—2021年川滇地区225次5级以上地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,参考以往研究和震后趋势预测实践经验,构建了10个基于地震观测数据的机器学习序列类型判定特征样本数据集。基于地震序列分类定义,设置多震型、主余型、孤立型三类样本“标签”。对样本进行不均衡处理、对特征参数进行缺失处理后,采用决策树模型对特征参数的重要性进行研究。结果显示:不同时间段特征参数重要性类别有一定差异,随着序列数据资料的增加,序列类型判断更倚重动态的序列数据资料;主震震源机制相关参数和主震参数对序列分类有较高的贡献率,序列参数对序列分类贡献率不高。整体而言,模型给出的结果与实际经验性预报方法较为一致。 展开更多
关键词 地震序列类型 机器学习 特征参数 决策树
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震后趋势判定技术系统CAAFs震后余震预测效果评价
3
作者 黎明晓 刘珠妹 +1 位作者 蒋海昆 李盛乐 《中国地震》 北大核心 2024年第1期121-131,共11页
自2019年正式运行以来,震后趋势判定技术系统CAAFs为震后应急与趋势研判及时提供数据和技术支撑。本文梳理总结CAAFs系统持续4.5年产出的数据,从全国和不同地区两个方面评价系统产出的震后余震预测结果,得到以下三点认识:①震级上限预测... 自2019年正式运行以来,震后趋势判定技术系统CAAFs为震后应急与趋势研判及时提供数据和技术支撑。本文梳理总结CAAFs系统持续4.5年产出的数据,从全国和不同地区两个方面评价系统产出的震后余震预测结果,得到以下三点认识:①震级上限预测(发生某震级以上地震的可能性不大)的正确率大多为90%及以上,显著优于震级区间预测(存在发生同等大小地震的可能或存在发生某震级左右地震的可能),各分区预测情况差异不大;②震级区间预测震级普遍比地震实况偏高,实际7日内发生的最大余震震级与预测震级的差值(震级偏差)落入[-0.5,0.5]区间的地震比例约为44%,落入[-1,1]区间的地震比例约为69%,越靠近[-0.5,0.5]区间,地震的比例越高;③震级区间预测中,各分区有一定差异,西南地区优于西北、华南和华北东北三个地区,总的来看4~5级地震预测情况不如其他震级区间,可能与该震级区间内地震的最大余震震级变化范围较大有关。 展开更多
关键词 震后趋势判定 技术系统 余震预测 震级上限预测 震级区间预测
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基于Coulomb-ETAS混合模型的强余震时空发生率预测及效能评估
4
作者 毕金孟 蒋海昆 宋程 《中国地震》 北大核心 2024年第3期532-550,共19页
为考察震后早期阶段混合模型的优势及实际预测效能,提升震后早期强余震时空预测的准确性,构建可操作的地震预测研究工作模型基础,选择能够较好反映震后空间应力分布的库仑应力变化和反映余震序列衰减且拟合效果较好的ETAS模型,构建Coulo... 为考察震后早期阶段混合模型的优势及实际预测效能,提升震后早期强余震时空预测的准确性,构建可操作的地震预测研究工作模型基础,选择能够较好反映震后空间应力分布的库仑应力变化和反映余震序列衰减且拟合效果较好的ETAS模型,构建Coulomb-ETAS混合模型。此模型依据强余震大多发生在应力加载区的实际情况,利用混合模型学习期间加载区事件的发生比例,将预测率从抑制区重新分配到加载区。以2021—2022年发生的云南漾濞6.5级、青海玛多7.4级、青海门源6.9级和四川泸定6.8级4次6.0级以上强震为例,对构建的混合模型进行检验和评估,并与单一的ETAS模型、C-RS模型进行对比。研究结果表明,3个模型在震后早期阶段对强余震均表现出相对较好的预测效果,呈现出与实际结果类似的衰减特性,仅有较少的预测失效现象。在频次滑动预测上,ETAS和Coulomb-ETAS模型优于C-RS模型,统计模型优势相对比较显著;在空间发生率预测上,Coulomb-ETAS模型优于ETAS模型,认为库仑应力分布的混合模型能够降低虚报率,进而提高空间预测的准确性。因此,从4次震例上看,该混合模型优于单一的统计模型和物理模型,能够较好地适用于主震后的强余震时空预测,也可为开展多个模型混合及强余震预测之外的地震预测业务应用场景提供参考。 展开更多
关键词 地震预测模型 库仑应力变化 Coulomb-ETAS混合模型 强余震预测 效能评估
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基于机器学习随机森林算法的地震序列类型判定研究
5
作者 王锦红 蒋海昆 《中国地震》 北大核心 2024年第3期517-531,共15页
基于1970-2021年中国内地地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,构建地震序列类型判定训练、检验特征样本数据集,将地震序列标签分为多震型、主余型、孤立型三类。采用特征递归消除-随机森林(RFE-RF)机器学习算法建立地震特征... 基于1970-2021年中国内地地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,构建地震序列类型判定训练、检验特征样本数据集,将地震序列标签分为多震型、主余型、孤立型三类。采用特征递归消除-随机森林(RFE-RF)机器学习算法建立地震特征参数和地震序列类型之间的非线性映射关系,对震后3个不同时间节点的地震序列类型进行早期预测,并对特征重要性进行讨论。结果显示,数据预处理方法对模型分类性能有重要影响,同类样本中位值补齐缺失特征并采用随机重采样方法预处理可达到较高的分类预测效果。对分类结果的交叉检验结果显示,在震后1天,三类样本的总体报准率可达0.93。考察模型最优特征子集随时间的变化可见,在地震刚发生时(即缺乏地震序列资料数据的情况下),相对于传统的历史地震序列类比,主震震源机制相关参数以及主震震源机制P轴方位相对于附近区域应力场的偏差等相关参数具有更大的分类贡献率。随着震后时间的延长,序列相关特征成为地震序列类型判定的主要因素。在震后3天,在可能已发生最大余震的地震序列数据集中,主震与最大余震震级差成为判定地震序列类型的关键因素。相较于单一的随机森林(RF)模型,RFE-RF模型的在震后1天测试集中报准率提高了0.41,能够更有效地对地震序列类型加以区分。 展开更多
关键词 地震序列类型判定 中国内地 随机森林 递归消除
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适用于机器学习的地震序列类型判定特征重要性讨论 被引量：6
6
作者 蒋海昆 王锦红 《地震研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期155-172,共18页
基于1970—2021年中国大陆及边邻地区地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,参考以往研究和震后趋势预测实践,构建基于地震观测数据的机器学习序列类型判定特征样本数据集。基于地震序列分类,设置多震型、主余型、孤立型3类样... 基于1970—2021年中国大陆及边邻地区地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,参考以往研究和震后趋势预测实践,构建基于地震观测数据的机器学习序列类型判定特征样本数据集。基于地震序列分类,设置多震型、主余型、孤立型3类样本标签,初步提出44个可用于机器学习地震序列类型判定的备选特征,包括主震及震源机制相关参数、历史地震序列类型、序列衰减和G-R关系相关参数、震级及频次相关参数。以44个备选特征为基础,变换震级下限、统计时段等参数,可以扩充出更多的机器学习备选特征。基于特征与标签之间的关联特性,评估特征对序列分类的重要性。宏观来看,震级相关参数、G-R关系和序列衰减相关参数、历史地震序列类型、震源机制相关参数等特征对序列分类有贡献,其中震级相关参数特征与标签之间的互信息值明显较大且排序稳定。补齐缺失特征不但能够增加可用的训练和检验样本,还可明显提升特征与序列类型之间的关联性,这意味着恰当的数据预处理在一定程度上有可能提高特征的序列分类能力。添加原始数据的交互特征是拓展可用特征数量的重要方式之一,非独立特征经信息交互处理之后显示出与序列标签更强的关联性,这意味着特征选择应以模型预测效能的综合评价结果为准,不宜过分强调特征参数的独立性。 展开更多
关键词 地震序列类型 机器学习 特征 互信息
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利用背景噪声研究2021年云南漾濞M_(S)6.4地震同震及震后波速变化 被引量：1
7
作者 安艳茹 王伟涛 +4 位作者 杨微 蒋海昆 杨军 李孝宾 潘睿 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3185-3201,共17页
通过测量地震波速度变化可分析地下介质应力状态的变化,加深对地震物理过程的认识.本文利用2021年5月21日漾濞MS6.4地震震中50 km范围内16个地震台站2021年的三分量连续记录,通过背景噪声干涉方法研究了漾濞MS6.4地震同震波速变化及震... 通过测量地震波速度变化可分析地下介质应力状态的变化,加深对地震物理过程的认识.本文利用2021年5月21日漾濞MS6.4地震震中50 km范围内16个地震台站2021年的三分量连续记录,通过背景噪声干涉方法研究了漾濞MS6.4地震同震波速变化及震后恢复过程.结果表明,在1~4 Hz的频带范围内,台站对间的相对波速在主震后明显降低,dv/v_(pair)的幅度为-0.29%~-0.02%,随台站间距增大而降低.由线性回归获得的各台站的相对波速变化dv/v_(station)的幅度为-0.16%~-0.02%,总体随震中距增大而减小.分析表明,测量得到的同震波速变化主要来自于浅层(≤2km)介质,受静态应变和动态应变的共同影响,主要由强地面运动引起的岩石破碎和应力大规模调整控制.远离主震的北部台站波速变化较大,对应力扰动敏感性高,推测与台站下方的热流体分布相关.波速变化测量结果指示漾濞地震周边地震波速度在震后几天内达到最低值,而在8月份前后逐渐恢复到震前的水平,表征了介质的愈合过程.研究表明利用背景噪声干涉可对同震及震后恢复过程的波速变化进行有效测量,漾濞地震的同震波速变化受断裂带破碎程度、动态应变和流体作用等多种因素的共同控制. 展开更多
关键词 漾濞6.4级地震 背景噪声 同震波速变化 震后恢复
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基于地震观测数据的机器学习地震预测研究综述 被引量：4
8
作者 王锦红 蒋海昆 《地震研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期173-187,共15页
机器学习突出的隐式特征提取和复杂任务处理能力正推动着地震预测科学的发展,为系统了解机器学习技术在地震预测领域的发展现状,从指定时空窗的地震震级预测、发震位置和发震时间估计三方面,综述了国内外机器学习在地震预测领域中的应用... 机器学习突出的隐式特征提取和复杂任务处理能力正推动着地震预测科学的发展,为系统了解机器学习技术在地震预测领域的发展现状,从指定时空窗的地震震级预测、发震位置和发震时间估计三方面,综述了国内外机器学习在地震预测领域中的应用,其中在震级预测问题上AI应用最为广泛;总结了机器学习地震预测的主要特征参数、模型和评价相关问题,从多种评价机制中探索地震活动性参数对地震预测结果的影响,并对地震预测领域存在的问题进行初步讨论和展望。在可预见的未来,AI技术的引入和应用领域的拓展,有可能引领地震预测领域的持续发展。 展开更多
关键词 地震预测 机器学习 特征提取 模型评价
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中国大陆中强地震余震序列的部分统计特征 被引量：79
9
作者 蒋海昆 曲延军 +4 位作者 李永莉 郑建常 华爱军 代磊 侯海峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1110-1117,共8页
依据1970年以来记录相对完整的294次5.0级以上地震序列资料,研究中国大陆中强地震余震序列统计特征,探讨序列类型、最大余震震级、强余震活动持续时间等与主震震级及主震断层性质之间的关系.中国大陆孤立型、主余型及多震型地震余震序... 依据1970年以来记录相对完整的294次5.0级以上地震序列资料,研究中国大陆中强地震余震序列统计特征,探讨序列类型、最大余震震级、强余震活动持续时间等与主震震级及主震断层性质之间的关系.中国大陆孤立型、主余型及多震型地震余震序列分别约占23%、59%及18%.其中走滑型、具有倾滑分量的走滑型、具有走滑分量的倾滑型及逆冲型分别占48%、24%、17%及11%.余震序列1年内最大余震震级与主震震级正相关,但主震震级较低时相对离散,孤立型序列离散程度较高,主余型及多震型序列线性相关性较好.绝大多数序列最大余震均发生在震后200天内,少数具有晚期强余震的序列主要属主余型序列,孤立型及多震型序列通常没有晚期强余震发生.68%的序列1年内最大余震发生在震后10天内,77%发生在震后30天之内,95%发生在震后120天之内.序列最大余震发生时间及5、6级强余震活动持续时间与序列类型及主震震级大小有关,多震型序列最大余震发生最快,孤立型次之、主余型最长.若仅就主余型序列而言,当主震震级较高时最大余震与主震间时间间隔相对较短,主震震级较低时最大余震与主震间时间间隔相对较长. 展开更多
关键词 中国大陆 序列类型 最大余震震级 强余震活动持续时间 主震震级 主震断层类型
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中国大陆中强地震序列类型的空间分布特征 被引量：68
10
作者 蒋海昆 李永莉 +4 位作者 曲延军 华爱军 代磊 郑建常 侯海峰 《地震学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期389-398,共10页
利用中国大陆1970年以来记录相对完备的294次5.0级以上的地震序列,研究地震序列类型的空间分布特征.结果表明：在西南地区,川滇菱形地块及其所控制的鲜水河-安宁河-小江地震带及金沙江-红河地震带以主余型序列活动为主,滇西和怒江-澜沧... 利用中国大陆1970年以来记录相对完备的294次5.0级以上的地震序列,研究地震序列类型的空间分布特征.结果表明：在西南地区,川滇菱形地块及其所控制的鲜水河-安宁河-小江地震带及金沙江-红河地震带以主余型序列活动为主,滇西和怒江-澜沧江断裂带以西腾冲-保山块体的龙陵、澜沧等地分布着较多的多震型地震,极少数孤立型地震主要分布于川西北地区,云南地区无孤立型地震.在西北地区,新疆南天山西段以主余型为主,其中柯坪块体与普昌断裂交汇区发生过多震型地震,天山中段则以孤立型地震居多;祁连山地震带以主余型序列活动为主;青海地区以主余型地震居多,但序列类型的区域特征不明显.在华北地区,阴山-燕山-渤海地震带、河北平原地震带及下扬子断块以主余型地震为主,山西地震带北段与NW向阴山-燕山地震带的交汇部位发生过5～6级多震型地震,华北地区南部北纬35°线附近以孤立型地震居多.序列类型空间分布与区域构造运动形式有关,断层内部闭锁单元或障碍体的破裂以及新生的、彼此分离的断裂段的破裂,大多产生主余型序列;多震型地震往往与共轭构造或多组构造交汇相联系;简单断层端部的进一步扩展一般产生孤立型地震.序列类型空间分布与区域深部介质环境也有一定关系,主余型地震大多发生在上地壳高速区或高、低速过渡带内,而多震型地震则较多地发生在上地壳低速区内. 展开更多
关键词 序列类型 空间分布 孤立型 主余型 多震型 构造运动形式 深部介质环境
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暴雨触发局部地震活动的一个典型例子:2010年6月广西凌云—凤山交界3级震群活动 被引量：30
11
作者 蒋海昆 杨马陵 +11 位作者 孙学军 吕坚 阎春恒 吴琼 宋金 赵勇 黄国华 张华 姚宏 牟剑英 李金 曲均浩 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2606-2619,共14页
在前期严重干旱的背景下,2010年6月27～30日广西西北部出现大暴雨过程,大范围积水成涝.降雨量最大的凌云、凤山交界于6月28日17时开始出现密集的微震活动,形成显著的震群事件.自6月28日至7月15日共记录地震2739次,其中2～2.9级(M_L,下同... 在前期严重干旱的背景下,2010年6月27～30日广西西北部出现大暴雨过程,大范围积水成涝.降雨量最大的凌云、凤山交界于6月28日17时开始出现密集的微震活动,形成显著的震群事件.自6月28日至7月15日共记录地震2739次,其中2～2.9级(M_L,下同)41次,3级以上地震3次,最大为7月1日10时27分3.2级地震.凌云—凤山震群微震活动与暴雨过程具有明显的时空相关特性,在时间上略有滞后.震中附近大范围内碳酸盐岩类岩溶等浅层构造非常发育,震中位于Nw和NE向断裂交汇区域,断层破碎带的存在,成为流体下渗的优先通道.震群空间分布集中、震源深度浅,63%地震的空间范围(半径)或震源深度小于1.6 km、88%的小于2.5 km,98%的小于3.4 km.较大地震震相特征显示,震群活动有流体参与并显示岩溶塌陷特征.由于流体沿断层面的快速下渗,微震似有沿断裂带展布的特征,但较大地震震源机制结果不支持震群活动缘于断层构造运动的猜想.位于震中区流动台记录的大多数地震的垂直向初动向下,且较小地震初动向下的比例更高,意味着大多数微震活动可能缘于岩溶塌陷或裂隙闭合.基于传染型余震序列模型(Epidemic Type Aftershock Sequence model,简称ETAS模型)的定量检测结果显示,流体对凌云—风山震群的触发作用非常强烈,同时震群地震自激发亦较强.基于孔压的一维扩散方程,模拟了流体渗透导致不同深度孔压随时间的变化,结果显示,流体渗透导致的孔压增加是凌云—风山震群发生的主要力学动因.在上述研究的基础上,初步提出凌云风山震群可能的发震机理. 展开更多
关键词 震群 暴雨 震源深度 流体触发 孔压变化
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传染型余震序列模型震后早期参数特征及其地震学意义 被引量：27
12
作者 蒋海昆 郑建常 +2 位作者 吴琼 曲延军 李永莉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1778-1786,共9页
研究中国大陆地区中强地震序列震后早期阶段(震后15天)ETAS模型参数的平均统计特征,据此讨论不同统计条件下的序列衰减及余震激发问题.宏观而言,模型参数b、p、α数值分布较为离散,不同统计条件下模型参数平均值的差异显著性不十分突出... 研究中国大陆地区中强地震序列震后早期阶段(震后15天)ETAS模型参数的平均统计特征,据此讨论不同统计条件下的序列衰减及余震激发问题.宏观而言,模型参数b、p、α数值分布较为离散,不同统计条件下模型参数平均值的差异显著性不十分突出.详细对比不同统计条件下模型参数平均值的微小差异,b值随主震震级增大而增大,但b值随不同区域、不同主震断层类型或不同序列类型的变化不明显.p、α具有一定的区域特征,西南、西北p值略低于新疆及华北,表明西南、西北序列衰减相对较慢而新疆、华北序列衰减相对较快,华北α较低而西北α相对最高,意味着尽管华北序列衰减相对较快,但其激发高阶余震的能力却相对强,西北尽管序列衰减较慢,但序列结构单一,激发高阶余震的能力弱.p与主震断层类型关系不明显,即主震破裂性质不是决定序列衰减快慢的主要因素;α与主震断层类型有一定关系,走滑-近走滑型破裂所导致序列的α值最小、斜滑型次之、倾滑-近倾滑型最大,表明走滑-近走滑型序列激发高阶余震的能力最强、逆冲型最弱、斜滑型居中.p、α随主震震级增大而减小,意味着主震震级越高则序列衰减越慢、激发高阶余震的能力越强.不同类型序列p、α有一定差异,主余型序列p最小、孤立型p最大,表明相对而言主余型序列衰减最慢、孤立型序列衰减最快、多震型序列衰减速率居中.孤立型序列与主余型序列α大体一致、大于多震型序列的α值,即多震型序列激发高阶余震的能力相对最强,孤立型及主余型序列则相对较弱. 展开更多
关键词 ETAS模型 中国大陆 地震序列 序列衰减 余震激发
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雁列式断层组合变形过程中的声发射活动特征 被引量：27
13
作者 蒋海昆 马胜利 +2 位作者 张流 侯海峰 曹文海 《地震学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期385-396,共12页
着重研究拉张或挤压型雁列式断层标本变形过程中声发射(简称AE,下同)的时空演化特征. 结果表明,预置构造对AE空间分布格局具有较强的控制作用,随着差应力的增加,AE首先在两个端点附近丛集,之后向两端点连线附近集中,出现明显的破裂局部... 着重研究拉张或挤压型雁列式断层标本变形过程中声发射(简称AE,下同)的时空演化特征. 结果表明,预置构造对AE空间分布格局具有较强的控制作用,随着差应力的增加,AE首先在两个端点附近丛集,之后向两端点连线附近集中,出现明显的破裂局部化现象,较大事件还通常集中于某一端点附近反复发生. 前期微破裂丛集图象指示后期宏观破裂的扩展方向及扩展范围. 拉张和挤压型雁列区宏观破裂方向分别与轴向应力方向垂直和平行. 雁列式断层标本变形过程中,破裂前的弱化阶段相对较长、弱化过程明显. 微破裂事件累积频次指数增长可能是系统失稳前的典型征兆之一,而雁列区宏观破裂之后,AE数量逐渐减少、应变释放相对减弱. 摩擦滑动过程中,大的粘滑失稳前未见有AE活动前兆性的增强过程.雁列区的b值变化在失稳前显示“趋势性降低—快速回升”这一典型的变化过程,“b值降低”一般发生在差应力增强过程之中,并有可能延续至弱化阶段,而“快速回升”则一般发生在破裂失稳前的短时期内. 对比研究表明,构造差异所导致的b值差异远大于b值随差应力的增加而产生的变化量,而对同一构造标本,力学状态的改变会导致AE序列时序特征的急剧变化,较高的加载速率对应较高的应变能释放及明显的低b值. 先期破碎带由于较低的破坏强度。 展开更多
关键词 声发射 拉张型雁列式断层 挤压型雁列式断层 双轴破裂实验 差应力 地震前兆 地震活动性
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汶川8.0级地震序列及相关问题讨论 被引量：38
14
作者 蒋海昆 黎明晓 +1 位作者 吴琼 宋金 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期746-758,共13页
汶川8.0级地震序列具有明显的分段特性,较强余震分布于茂县、绵竹以南及平武以北。主破裂过程在中南段以逆冲为主,序列逐渐衰减,呈主余型的序列衰减特征;北段是汶川地震破裂过程的终止区域,主破裂过程在该区域以走滑为主,形成多震型的... 汶川8.0级地震序列具有明显的分段特性,较强余震分布于茂县、绵竹以南及平武以北。主破裂过程在中南段以逆冲为主,序列逐渐衰减,呈主余型的序列衰减特征;北段是汶川地震破裂过程的终止区域,主破裂过程在该区域以走滑为主,形成多震型的序列特征,也成为汶川序列较大余震的主体活动区域。序列较强余震活动明显受引潮力调制,大多数较强余震发生在固体潮大、小潮时段,并且16时前后是较强余震的优势发震时段。序列衰减系数p值随时间增加而逐渐增大,最终基本稳定在1附近变化。结合以往的研究,对序列类型及最大强余震震级、强余震活动持续时间等进行了初步讨论。初步的统计结果还显示,8级左右强震序列中主震与最大余震之间的震级差正比于主震破裂尺度,这意味着当震级大体接近时,较大的破裂尺度与较为充分的能量释放相对应。 展开更多
关键词 汶川 8.0级地震 分段特征 序列类型 最大强余震震级 强余震活动持续时间破裂尺度
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含障碍体平直断层标本变形过程中群体微破裂事件的时空演化特征 被引量：19
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作者 蒋海昆 马胜利 +2 位作者 张流 曹文海 侯海峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期209-216,共8页
设计了含圆柱形障碍体的平直断层物理模型 ,在概念上可模拟断层面上与地震孕育相关的障碍体等强固区域 .开展了中等尺度岩石标本的双轴压缩实验 ,研究标本在变形过程中群体微破裂事件的时空演化 .结果表明 :( 1)由于标本预置断层两盘与... 设计了含圆柱形障碍体的平直断层物理模型 ,在概念上可模拟断层面上与地震孕育相关的障碍体等强固区域 .开展了中等尺度岩石标本的双轴压缩实验 ,研究标本在变形过程中群体微破裂事件的时空演化 .结果表明 :( 1)由于标本预置断层两盘与障碍体之间、以及断层两盘彼此之间复杂的相互作用 ,使得交替活动成为含障碍体平直断层标本变形过程中最为显著的特征 ;( 2 )含障碍体平直断层标本能够发生动力学失稳的前提条件是障碍体在外加载荷作用下首先发生破坏 ,微破裂群体在障碍体破坏前后显示不同的时空演化特征 ;( 3)含障碍体平直断层标本失稳前的总变形量较大 ,弹性变形阶段微破裂累积频次呈指数增长 .而在其后的位移弱化阶段 ,在障碍体及围绕障碍体的围岩区域内微破裂事件稀少 ,突发失稳发生在相对平静的背景之上 ;( 4)不同构造组合变形过程中的微破裂群体具有明显不同的b值 ,b值与构造相关的区域性差异是明显的 . 展开更多
关键词 声发射 平直断层 障碍体 差应力 双轴压缩实验
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余震序列性质判定单参数判据的统计研究 被引量：34
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作者 蒋海昆 代磊 +4 位作者 侯海峰 华爱军 曲延军 李永莉 郑建常 《地震》 CSCD 北大核心 2006年第3期17-25,共9页
收集整理了1970～2004年中国大陆地区293次记录相对完备的M0≥5．0地震序列，其中孤立型地震68次、主余型地震174次、多震型地震52次。选择h值、b值、能量熵、震级差等9个表征序列特征的参数，分震后不同时段进行计算。在0．05的置信水... 收集整理了1970～2004年中国大陆地区293次记录相对完备的M0≥5．0地震序列，其中孤立型地震68次、主余型地震174次、多震型地震52次。选择h值、b值、能量熵、震级差等9个表征序列特征的参数，分震后不同时段进行计算。在0．05的置信水平下，对每一参数及规定的主震后时段，分孤立型地震、主余型地震及多震型地震三类统计其总体均值及置信区间，以此作为序列类型划分的判据。在此基础上对序列参数的变化特征及其序列分类能力进行讨论。总的来看，所选参数大多具有一定的序列分类能力，其中部分参数数值分布范围与主震震级有关，主震不同则序列分类标准有差异，如能量熵、时间熵、序列主震与最大或次大余震的震级差等参数；部分参数数值分布范围随时间变化，震后不同时段有不同的序列分类判据，如归一化频次、h值等参数；参数的有效时段存在差异，并且部分参数始终无序列分类能力，如b值、归一化能量、平均震级等。对有一定序列分类能力的参数，给出具体的适用条件及与时间或序列主震震级相关的判别指标。平均来看，能量熵、主震与统计时段内最大地震的震级差等参数具有相对较高的识别准确率。 展开更多
关键词 序列类型判定 孤立型 主余型 多震型 序列参数
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中国大陆中强以上地震余震分布尺度的统计特征 被引量：36
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作者 蒋海昆 郑建常 +3 位作者 吴琼 曲延军 李永莉 代磊 《地震学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期151-164,共14页
依据1970年以来记录相对完备的Ms≥5.0地震序列资料,统计研究了中国大陆余震分布尺度与序列最大地震震级M0及最大地震破裂形式之间的关系.在95%置信概率下,考虑主震破裂形式,分序列类型给出了余震分布尺度与M0之间的统计关系.定性而言,... 依据1970年以来记录相对完备的Ms≥5.0地震序列资料,统计研究了中国大陆余震分布尺度与序列最大地震震级M0及最大地震破裂形式之间的关系.在95%置信概率下,考虑主震破裂形式,分序列类型给出了余震分布尺度与M0之间的统计关系.定性而言,余震分布尺度的对数lgR与M0正相关,但数据分布较为离散.分类型来看,孤立型序列余震分布尺度与M0之间统计相关程度低,余震分布尺度介于5～60 km之间;主余型序列lgR与M0正相关;多震型序列当M0≤6.2时lgR与M0之间相关性不显著,余震分布尺度介于5～70km之间,当M0≥6.3时lgR与M0线性相关.统计结果还表明,走滑-近走滑及斜滑型主震所导致序列类型比例之间没有显著差异,而倾滑-近倾滑型主震（主要为逆断型破裂）所导致的主余型序列所占比例较高,孤立型及多震型序列所占比例则相对较低.对比研究显示,当M0较高时,余震分布尺度主要取决于主震大小而与主震破裂形式关系不明显. 展开更多
关键词 中国大陆 余震分布尺度 序列类型 主震破裂形式(主震断层性质)
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“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 被引量：25
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作者 蒋海昆 侯海峰 +1 位作者 周焕鹏 周翠英 《地震学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期151-161,共11页
引入并改进了“区域 时间 长度算法”(region time lengthalgorithm) ,较之原来的定义更加强调了地震破裂尺度函数对VRTL的贡献 ,同时保证了震中距函数、时间函数及破裂尺度函数对VRTL影响的权系数相等 .华北 5级以上地震的回顾性预... 引入并改进了“区域 时间 长度算法”(region time lengthalgorithm) ,较之原来的定义更加强调了地震破裂尺度函数对VRTL的贡献 ,同时保证了震中距函数、时间函数及破裂尺度函数对VRTL影响的权系数相等 .华北 5级以上地震的回顾性预测研究结果表明 ,改进的RTL算法所得到的异常大多具有短期或中短期特征 .震前VRTL变化型态可分为两类 :Ⅰ类具有相对完整的变化形态 ,大多呈现从 0开始的“上升—转折下降”或“下降—转折上升”形态 ;Ⅱ类变化形态不完整 ,一般从 0开始急剧上升或下降 ,无明显转折 ,主震发生在VRTL极值附近 .VRTL上升表征地震活动水平相对于背景变化率的增高 ,意味着地震活动增强 ;VRTL下降则意味着地震活动相对于背景变化率的降低 ,在一定程度上表征了地震活动的平静 .据此给出由RTL算法进行中、短期异常识别并粗略估计发震时间的方法 .该方法Ⅰ ,Ⅱ类异常 3个月内发震的R值评分分别为 0 .6及 0 .3左右 ,6个月内的R评分分别为 0 .7及 0 .4左右 .对特征时间跨度、特征距离、震级下限等对VRTL的影响 ,以及其它一些实际应用中的重要问题进行了初步讨论 . 展开更多
关键词 区域—时间—长度算法 RTL算法 震中距函数 地震前兆 时间函数 破裂尺度函数 地震活动水平 华北地区
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基于ETAS模型对三峡库区流体触发微震活动的定量检测 被引量：13
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作者 蒋海昆 宋金 +2 位作者 吴琼 李金 曲均浩 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2341-2352,共12页
针对ETAS模型参数估计方法(MLE)中的初值敏感性问题,提出GA+MLE算法,以GA结果作为MLE算法的初始输入,对结果进行精细计算.通过ETAS模型研究三峡库区微震活动在快速加载及缓慢卸载两种状态下的流体触发、地震自激发及微震活动衰减特征,... 针对ETAS模型参数估计方法(MLE)中的初值敏感性问题,提出GA+MLE算法,以GA结果作为MLE算法的初始输入,对结果进行精细计算.通过ETAS模型研究三峡库区微震活动在快速加载及缓慢卸载两种状态下的流体触发、地震自激发及微震活动衰减特征,讨论库水渗透及加卸载过程的可能影响.结果显示:(1)库水快速加载阶段ETAS模型参数μ、α、p及流体触发地震所占比例Rb均显示由小变大、又由大变小的变化过程,但p值的统计差异不显著;在库水缓慢卸载阶段,μ与Rb持续减小;(2)平均来看,库水快速加载阶段流体对微震活动显示较强的外因触发作用,同一条件下序列地震自激发明显增强、衰减相对较慢;水位缓慢卸载阶段,流体对地震活动的触发影响相对较弱,地震自激发不强、衰减相对较快;(3)分阶段来看,蓄水初期库水作用对微震活动的外因触发影响较弱,随库水位的升高及作用时间的增长,流体渗透逐渐发挥作用,孔隙压逐渐增大,流体外因触发作用明显增强,大多数微震活动缘于流体的直接触发(Rb≥95%);足够长的时间之后,由于地下数公里范围在新的载荷及渗透条件下趋于新的平衡,流体渗透影响趋于稳定,孔隙压趋于常数,孔隙压变化趋于0,流体对微震活动的触发作用逐渐减弱. 展开更多
关键词 三峡水库 微震活动 ETAS模型 流体触发 渗透 加卸载
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不同围压条件下花岗岩变形破坏过程中的声发射时序特征 被引量：46
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作者 蒋海昆 张流 周永胜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期812-826,共15页
在室温、围压 50— 60 0MPa范围内 ,采用以Pb为围压介质的三轴实验装置 ,对花岗岩变形破坏过程中的声发射序列特征进行的研究表明 ,花岗岩强度随围压增加而增大 .低围压下 ,样品破坏时系统不失稳 ,破裂前后声发射稀少且时间分布较为随... 在室温、围压 50— 60 0MPa范围内 ,采用以Pb为围压介质的三轴实验装置 ,对花岗岩变形破坏过程中的声发射序列特征进行的研究表明 ,花岗岩强度随围压增加而增大 .低围压下 ,样品破坏时系统不失稳 ,破裂前后声发射稀少且时间分布较为随机 .随围压的增高 ,样品破坏时系统失稳 ,随后出现粘滑 ;声发射出现时间随围压增加而提前 .以破坏时应力降发生时间为界 ,一个显著的特征是破前声发射累积数随时间指数增长 ,增长速率随围压增加而加快 ;而破后各粘滑段的声发射累积数随时间却呈线性增长 .声发射b值随围压增加有减小的趋势 .声发射序列时间结构的 f(α) α谱研究表明 ,其多分形性质主要决定于时间密集特征 ,标度指数α的分布范围随围压增加有减小的趋势 .粘滑过程中 ,应力降幅度、应力降释放率及粘滑事件时间间隔均随围压增加而增大。 展开更多
关键词 花岗岩 高围压 声发射 时序特征 标度指数 变形
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