基于非線性非平衡系統(tǒng)地震傳播特性的研究.pdf

1、中國(guó)西南地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,包含多條有名的地震帶,是我國(guó)最顯著的強(qiáng)震活動(dòng)區(qū)域之一。因此對(duì)該地區(qū)地震活動(dòng)特性的研究顯得尤為重要。本文以中國(guó)大陸西南地區(qū)1900年到2013年間震級(jí)在里氏震級(jí)3.0以上的共112666次地震為研究對(duì)象,分別運(yùn)用非線性科學(xué) R/S分形方法、小波分析、灰色預(yù)測(cè)以及地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,對(duì)研究區(qū)地震活動(dòng)的R/S分形特征、周期特征以及時(shí)空遷移特征進(jìn)行研究,探討地震的活動(dòng)規(guī)律?；诖吮疚牡难芯?jī)?nèi)容主要有以下三個(gè)部分:
　　

2、(1)首先,對(duì)西南地區(qū)應(yīng)用地震學(xué)中經(jīng)典的震級(jí)-頻度關(guān)系、余震序列公式、地震長(zhǎng)時(shí)間序列的 Hurst指數(shù)( H值),得到的頻度-震級(jí)關(guān)系曲線其斜率穩(wěn)定在0.85左右;選擇多個(gè)不同地震年頻度統(tǒng)計(jì)的時(shí)間窗,在()lg/ lgR S- N雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中數(shù)據(jù)點(diǎn)都能很好地?cái)M合。說明了研究區(qū)地震在發(fā)生的時(shí)間上是自相似的,并具有標(biāo)度不變性特征。其次,對(duì)不同震級(jí)檔地震序列進(jìn)行20年時(shí)間尺度的R/S分析,發(fā)現(xiàn)地震時(shí)間序列的H>0.5,說明研究區(qū)地震發(fā)生在時(shí)間

3、上具有隨機(jī)和確定的雙重性,并且是長(zhǎng)程相關(guān)的。最后,對(duì)研究區(qū)分區(qū)域進(jìn)行時(shí)間序列 R/S分析,同時(shí)對(duì)8組7.0級(jí)以上強(qiáng)震進(jìn)行前后約十年的R/S分析,發(fā)現(xiàn)大震發(fā)生前呈現(xiàn)典型的前兆異常特征,表現(xiàn)為H值的“下降-低值-回升”形態(tài),且強(qiáng)震主要發(fā)生在H值由低值回升的過程中。
　　(2)應(yīng)用小波分析方法,對(duì)研究區(qū)地震年釋放能量序列進(jìn)行Morlet小波分析,發(fā)現(xiàn)其地震活動(dòng)除主要的64年和4年周期外,還存在23年和16年的弱活動(dòng)周期,且其強(qiáng)度是時(shí)變、

4、不穩(wěn)定的;根據(jù)不同周期小波系數(shù)的實(shí)部,結(jié)合灰色預(yù)測(cè)方法,估計(jì)未來幾年該區(qū)域地震活動(dòng)可能仍相對(duì)活躍。
　　(3)從地統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度出發(fā),基于z-value值,應(yīng)用地理統(tǒng)計(jì)學(xué)工具ArcGIS和地震分析工具ZMAP對(duì)西南地區(qū)的8個(gè)主要地震帶進(jìn)行分區(qū)研究,探討地震時(shí)空的遷移特征,發(fā)現(xiàn)各地震帶具有其自身地震活動(dòng)相對(duì)不活躍的平靜期;同時(shí)通過對(duì)劃分區(qū)內(nèi)地震帶隨時(shí)間變化特征的研究,發(fā)現(xiàn)具有相同或相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造背景的斷裂帶發(fā)震頻次隨時(shí)間的變化規(guī)律大致吻