时间结构变异分析法在伽师-巴楚震群序列中的应用研究

摘要

1997～2003年新疆伽师-巴楚地区发生了包含27次5级以上地震的罕见强震群活动.震群活动分别经历了1997、1998和2003年3个不同强度的地震时段.在不同时段内的5级以上地震前,地震活动均出现过不同程度的增强-平静变化.为了有效界定序列丛集(增强)-平静变化的前兆意义.寻找临震预测的时间判据,本文从地震活动过程的非线性特征人手,分析研究震群序列的时间结构特征,判定发震系统的随机性大小,确定当前序列的变异程度,进而预测序列未来的发展趋势.以震群活动区附近的喀什地震台记录的序列目录为资料,以序列中Ms≥5地震为起点,以下一个5级以上地震为终点,分段统计分析地震序列的时间结构关系.主要结果为:①序列绝大部分5级以上地震前,时间变异系数均有不同程度的异常显示.⑦在定义δ≈1之后的10天之内,震群中发生5级以上地震的可能性很大.③时间变异系数有3种类型,即持续变异、单点变异、无变异.④5级与6级地震前的δ值变化过程相似,其值域大小没有明显区别.在震群型序列中,依据δ≈1无法准确界定当前序列的属性(前震序列还是余震序列)和判定后续震级,只能判断序列中可能会发生5级以上地震.⑤序列临界丛集性质是分层次的.只有在某一震级时,序列才会出现临界丛集变异状态.⑥时间变异系数有明确的物理意义.当地震活动出现丛集-平静现象之后,它可以清晰地描述发震系统的随机状态,进而有效界定这种丛集-平静变化是否具有前兆意义.在地震频次衰减基本正常(h>1)且无突出的丛集-平静状况下,通过时间变异系数也可以发现序列的异常变化.反之,在震群活动晚期,当出现许多地震平静现象之后,即使在h<1的状态下,时间变异系数也并未出现异常显示,这表明δ值诊断法具有较好的普适性.