考虑确定性扰动事件影响的强震复发概率预测模型

发布时间：2020-03-27 19:08

【摘要】：确定影响大地震周期性复发的干扰因素和原因对活动断裂特征大地震危险性评价具有非常重要的意义。本文基于弹性回跳理论和特征地震模型,利用具有明确物理意义的BPT模型探讨了在地震孕育过程中在遇到的干扰事件的情况下对地震危险性进行概率评估。本文定义了复发间隔落在周期5%范围内的概率为周期性系数T,并依据周期性系数T将断层特征地震复发的周期性分为强周期性、较强周期性、中等周期性、弱周期性、周期不明显和无周期性6个等级。根据周期性系数指标,当扰动量在30%以内时,可以认为活动断层表现出较强的特征性,则其周期性系数T不应小于0.7,此时,扰动系数T不应超过0.21。可以根据断层地震活动特征性强弱,确定其随机扰动系数上限。同时分析发现,不同断层上确定性扰动现象不尽相同,根据断层扰动来源的不同,本文将确定性扰动分为卸载式扰动和加载式扰动,分别表现为对特征地震复发的延迟和提前。所以本文提出若利用BPT模型计算特征地震复发概率时,再明确随机扰动系数上限的前提下,首先需要尽可能的识别出活动断裂上的确定性扰动,并计算出确定性扰动的具体影响。最后综合随机性扰动和所有确定性扰动的影响选择合理的参数。同时为了验证综合所有扰动后得到的变异系数值的准确性。本研究在我国大陆广泛搜集到的45个地震序列的基础上,首先利用最大似然估计法计算出不同样本量地震序列的变异系数值,然后与其对应的断层源的参数作相关性分析,并对具有不同样本量地震序列中的变异系数值进行标准化处理,进而计算得到一个通用的变异系数值(α_c=0.37)。相关分析结果显示变异系数值与断层的长度和滑移速率呈负相关,在此基础上本文对通用变异系数值(α_c=0.37)的应用进行了分析,通过对α_c进行一倍标准差运算得到我国大陆强震复发间隔变异系数范围大致在0.21~0.53左右。最后本文提出了利用地震矩释放率法和库仑应力改变分别来计算同一断层和周边断层上发生的强震扰动对断层大地震复发的影响时间Δt。研究表明1904年、1981年道孚段分别发生的M7.0级和M6.9级强震扰动造成道孚—乾宁段大地震被延迟约125年,属于卸载式扰动,会延迟大地震复发的时间;库仑应力结果表明1923年倡促M7.3级地震和1967年侏倭M6.8级地震共造成甘孜—炉霍段的大地震复发时间提前35年,属于加载式扰动。
【图文】：

示意图,弹性回跳,示意图

包括了主要地震和众多的中小地震。这些包地震模型，混合地震模型中包括了大震级地震的一个特征断指数分布，虽然这些模型中包含了一个指数分布，但仍震模型来研究大地震的活动性首先需要明确研究区域内断裂，每个分段断层既可以在一次地震中单独破裂，也裂(Abrahamson, 2006)。模型可以粗略的对未来地震的时间和震级进行预测，但实杂的表现和更大的不确定性，理想化的模型难以满足抗震时间内强震复发危险性的要求，所以还需要进一步明确活地震在某个特定时段内复发的可能性大小，即未来大地震采用概率模型进行表达的研究工作开始受到重视，最典型区未来 30 年强震发生概率的评价工作(WGCEP，1988，19

泊松分布,概率密度函数,危险性,概率模型

图 1-2 地震复发间隔概率密度函数(WGCEP，2003)发间隔的概率模型震发生概率计算中，需要明确特征事件复发间隔所满足的概率分布模型。基本随机过程，，按时间计数的过程大多可以看成是更新过程。许多概率模新过程的间隔分布模型，但从危险性函数随时间变化的特征上，可以将这类，一类包含了绝大多数模型，表现为危险性函数 h(t)随时间而变化，是型；另一类只有泊松分布模型，其概率密度函数为负指数分布，危险性生变化，是一个常数，是时间不相依的概率模型（图 1-3）。地震危险评价的方法中，泊松模型已经得到最为广泛的应用，也被认为能中等震级以上地震发生过程，而在断层强震危险性概率评价工作中，重要回跳的理论，以及特征地震模型。因此，为强调特征性复发及时间相依特应要求的更新模型被采用，如，Normal、Lognormal、Weibull、Gamma 等
【学位授予单位】：中国地震局地球物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P315.7

【参考文献】