考虑确定性扰动事件影响的强震复发概率预测模型

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τ，并依据周期性系数τ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τ不应小于0.7，此时，扰动系数σ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（αc=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(αc=0.37)的应用进行了分析，通过对αc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△t。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。

目录

声明

摘要

第一章活动断裂强震复发概率预测模型

1．1引言

1．2强震复发概率计算原理

1．3强震复发间隔的概率模型

1．3．1 各类常见更新过程时间分布模型

1．3．2 典型分布的更新时间过程模型比较

1．3．3 BPT模型及其存在的问题

1．4本论文研究内容

1．4．1 论文研究思路

1．4．2 论文的组织结构

第二章考虑确定性扰动的BPT模型

2．1 BPT模型中的随机扰动事件

2．2确定性扰动对BPT强震复发模型的影响方式

2．3确定性扰动对BPT强震复发模型的影响评估方法

2．4强震扰动下特征大震复发概率计算

2．5本章总结

第三章确定性扰动下BPT模型参数计算方法

3．2影响时间△t和扰动系数确定方法

3．2．1 地震矩释放率法(Wensnousky，1986)

3．2．2 库仑应力变化

3．3复发间隔变异系数α计算方法

3．3．3 统计计算法

3．3．4 理论推导法

3．4本章小结

第四章以鲜水河断裂带为例分析强震扰动对活动断裂特征大震复发的影响

4．1鲜水河断裂带的地质构造背景

4．2甘孜—炉霍段两次强震活动对大地震复发的影响

4．2．1 两次强震活动对大地震复发的影响时间

4．2．2 两次强震扰动后大地震复发概率变化

4．3道孚—乾宁段两次强震对活动大地震复发的影响

4．3．3 两次强震活动对大地震复发的影响时间

4．3．4 两次强震活动后大地震复发概率变化

4．4本章小结

第五章结论与展望

5．1论文结论

5．2本研究的不足与进一步工作的展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表论文