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《中国地震局地质研究所》 2004年
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不同构造环境的地震活动丛集特征研究

陈时军  
【摘要】:地震活动时空分布具有复杂性、层次性和继承性,且其成因复杂。关于地震活动时空分 布特征的研究一直受到地震、地质、地球物理以及统计学家的重视。地震活动时空分布的成 丛特征为地震活动时空分布的一个重要研究方面。研究地震活动的成丛结构对地震活动规律 的认识、地震危险性预测以及其他相关研究具有重要意义。一些学者曾依统计学、现代非线 性科学等为依托开展过这方面的工作,并取得了丰硕的成果。但从已发表的成果来看,对地 震事件时空分布成丛结构研究的居多,而对其他物理量成丛特征研究较少。有些研究虽然涉 及地震应变能释放的时空分布,但对地震活动各种物理量的成丛特征进行系统研究的成果尚 未见发表。研究涉及地震活动时间分布丛集特征的较多,但对地震活动空间分布丛集特征研 究的较少。不少作者使用统计学方法得到研究区关于地震活动时空分布不均匀的统计学参数 或统计学模型,但对地震活动时空分布不均匀特征进行多尺度剖析的研究很少。而这些研究 对人们更全面地认识地震活动时空分布特征、从地震活动性资料中获得更多的信息是非常必 要的。 总体来说,一个地区地震活动时空分布结构的复杂程度与构造环境密切相关。不同的构 造环境下地震活动时空分布特征具有较大差异。研究不同构造环境下地震活动时空分布特 征,对人们认识地震活动与构造环境的关系,增加对地球动力学方面的理解以及对地震危险 性预测具有重要意义。为了研究地震活动时空分布不均匀特征在不同构造环境下的差别,本 文将重点选择中国大陆地区、台湾地区、新西兰地区等的地震活动性资料进行研究,而这些 地区具有十分不同的地球动力学边界和构造环境。 本文研究的主要目标是分析不同构造环境下,地震活动各种物理量时空分布结构并研究 其丛集结构特征,进而探讨地震活动时空分布结构特征的差异。 研究内容:① 提出并定义了广义地震应变释放的概念;② 利用多尺度显著性检验方法, 分析中国大陆东部地区、西部地区以及各构造区、台湾构造区、新西兰地区的广义地震应变 释放时间分布与空间分布结构,并分析其在各研究区的差异,讨论研究尺度对分析地震活动 时空分布不均匀性的影响;③ 利用考虑重复抽样的“点间距离”方法研究上述各区域地震活 动时间间隔、空间分布的多重分形特征,并对多重分形存在尺度范围等进行分析对比。研究 新西兰地区深震和浅震多重分形特征的差别;④ 利用基于小波变换的多重分形研究方法,探 讨上述各区域广义地震应变释放时空分布的多重分形奇异谱、Holder奇异指数以及多重分形 谱维数,讨论上述参数在各研究区的特征和差异。 研究思路与方法:① 由于构造特征和动力学特征的差异,本文首先将中国大陆分为中国 东部地区和中国西部地区。然后根据地质学家的研究成果,将中国东部地区进一步细分为东 北构造区、华北构造区、华南构造区、台湾构造区,将中国西部分为新疆构造区和青藏构造 区。台湾构造区可作为中国东部地区的组成部分,但由于其不同的动力学特征(板缘地区), 在对中国东部地区整体进行研究时,一般不包含该构造区。对新西兰地区,虽南北两岛动力 中国地展局地质研究所博士学位论文 学特征存在差异,但由于其均为板缘地区,研究中未对其进行进一步划分。②本文研究不仅 考察事件时空分布的不均匀性和丛集特征,更重要的是考察地震活动各种物理量时空分布的 不均匀性和丛集特征。为此,本文首先计算各构造区广义地震应变释放,并根据研究方法的 需要,重新构造观测数据。③采用的研究方法分别为时间域和空间域多尺度显著性检验方法 以及基于“点间距离”和基于小波变换的多重分形研究方法,研究不同构造环境下地震活动 在时空分布方面的不均匀性,分析不均匀存在的层次性,研究各构造区地震事件和广义地震 应变释放时空分布的多重分形特征,讨论各构造区地震活动的丛集特征及其差异。 本文创新点与主要成果:本文的创新点包括:①提出广义地震应变释放的概念。本文研 究表明,不同物理量时空分布不均匀特征具有明显差异。这对更全面地认识地震活动时空分 布结构、分析地震活动规律具有意义。②将多尺度显著性检验方法应用于研究地震活动时空 分布结构,得到了一些有意义的结果。③利用考虑重复抽样的“点间距离”方法,对中国大 陆各构造区以及新西兰地区地震活动事件时空分布的多重分形特征进行了研究和对比分析, 探讨了各构造区地震事件时空分布丛集特征存在的尺度范围。④在进行地震活动广义地震应 变释放时空分布的多重分形特征研究时,引进了基于小波变换的多重分形谱估计方法,并对 多重分形奇异谱、H悦der奇异指数以及多重分形谱维数在不同构造区的特征进行了讨论。 本文取得的主要成果有:①地震活动时间分布的多尺度显著性分析表明,在所研究时段 内,多数情况下不同构造区地震活动广义应变释放时间分布存在显著的趋势性变化与成丛特 征。当广义地震应变指数叮取较小值(小地震被赋予较大的权重),各构造区广义应变释放 在较大时间窗内多具有明显的持续或阶段性趋势变化。当时间窗较小时,各构造区均存在明 显的
【学位授予单位】:中国地震局地质研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P315.5

【引证文献】
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1 陈时军,马丽,刘元生;地震活动空间分布不均匀性的多尺度分析[J];地球物理学进展;2005年02期
2 陈时军,贾庆华,马丽;地震活动时间分布不均匀结构的多尺度检验分析[J];地震学报;2005年05期
3 成聘;陈龙;;湛江湾跨海隧道渗流量数值模拟计算分析[J];中国水运(下半月);2012年06期
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1 李姝佳;基于进化优化算法的高层建筑抗震能力分析[D];东华大学;2011年
【参考文献】
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1 邱竞男,高旭;关于本世纪我国地震活动阶段性的讨论[J];地震;1986年06期
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3 陈时军,马丽;地震活动性统计学研究方法的若干进展与讨论[J];地震;2002年01期
4 陈时军,马丽,王丽凤,David Harte;强震前后广义地震应变释放过程的丛集特征[J];地震;2003年02期
5 陈时军,马丽,David Harte,王丽凤;一种强震概率预测方法[J];地震;2003年03期
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10 陈凌,陈颙,刘杰,陈棋福;地震活动性的统计分析:由过去推测将来的可能性研究[J];地球物理学报;1998年01期
【共引文献】
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1 李鸿利,郑秀婷,吴大鸣,牟勇强;利用分形评定高聚物/无机粒子体系的分散效果[J];工程塑料应用;2004年12期
2 孙洪泉;张翔;王毅欣;丁俊;;混凝土损伤力学中的分形应用研究[J];四川建筑科学研究;2011年01期
3 丁俊;孙洪泉;;优化分形维数计算方法[J];四川建筑科学研究;2011年05期
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7 王心源,戴光霞;地震时、空分布原因的引潮力──重力共同作用之探讨[J];安徽师大学报(哲学社会科学版);1995年01期
8 刘家军,张宇山,刘再明;批量索赔、保费到达均为更新过程的风险模型[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年03期
9 商宏宽;“广义风水论”与人类生活环境系统[J];安阳大学学报;2002年04期
10 吕兆兴;冯增朝;赵阳升;;孔隙介质中渗流团分形维数的模拟计算方法[J];地下空间与工程学报;2005年06期
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1 沈小七;陈宇卫;刘东旺;张杰;刘泽民;;S值及ΔS值在华东地区中强震预测中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 Yongshun John Chen;;A new multidimensional stress release statistical model based on coseismic stress transfer[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
3 杨正权;刘小生;赵剑明;赵军强;陈宁;刘启旺;;深厚覆盖层场地地震反应分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 陈厚群;;水工建筑物抗震设计规范的修编[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 罗旋;崔国忠;;推广的更新风险模型中破产概率的若干结果[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 李成均;;腊寨水电站大坝右岸滑坡位移矢量角的时序分析[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
7 洪海春;黄伟生;毕雪梅;高德潜;;农村民居集中住宅区工程场地抗震设防要求确定原则探讨[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
8 薄万举;;GPS展示的中国大陆主要相对变形特征及强震活动研究[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
9 白武明;林邦慧;陈祖安;;1976年唐山大震发生对华北地区各地块运动与变形影响的数值模拟研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
10 滕吉文;;20世纪地球物理学的重要成就和21世纪的发展前沿[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
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1 李洪奎;沂沭断裂带构造演化与金矿成矿作用研究[D];山东科技大学;2010年
2 类淑河;风浪破碎的随机性、非线性和能量耗散特征研究[D];中国海洋大学;2010年
3 赵洪涛;甘肃中南部滑坡、泥石流灾害机制及防灾可持续发展研究[D];兰州大学;2010年
4 蒋锐;昆明市斜坡灾害预警信息生成机理及服务研究[D];昆明理工大学;2010年
5 常亮;基于胎/路纹理耦合的轮胎振动发声研究[D];武汉理工大学;2010年
6 曾岩;非高斯随机激励下非线性系统的随机平均法[D];浙江大学;2010年
7 樊炜;海底热液口温度场声学测量技术研究[D];浙江大学;2010年
8 李德荣;黑龙江三矿沟铜多金属矿区(床)成矿规律及找矿方向[D];中国地质大学(北京);2011年
9 张晨;基于非线性系统的金沙江攀西河段水系形态及泥石流危害研究[D];吉林大学;2011年
10 彭小波;汶川地震强震动记录分析及应用[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
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1 朱晔;竹节纱拉伸变形过程的有限元分析[D];江南大学;2010年
2 梁栋;复合材料飞轮储能转子主体应力分析[D];浙江大学;2011年
3 张德成;丁家坟滑坡形成机制及稳定性分析[D];昆明理工大学;2010年
4 宋智元;基于宁洱地震场地地震动反应分析[D];昆明理工大学;2009年
5 曹新江;基于虚拟样机技术和有限元方法的清污机研究和设计[D];昆明理工大学;2009年
6 吕明;海拉尔盆地贝尔凹陷苏德尔特构造带的构造特征及油气成藏研究[D];石家庄经济学院;2010年
7 焦娜欣;基于OpenGL的烟花虚拟场景的研究与实现[D];西安电子科技大学;2011年
8 王晓;内蒙古中东部地区地层物性特征及构造格架研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 郑军;鄂尔多斯块体电性结构研究及其与地质构造的关系[D];中国地质大学(北京);2011年
10 何芳芳;宝鸡市地震危险性分析[D];中国地质大学(北京);2011年
【同被引文献】
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1 裴正林,牟永光;地震波传播数值模拟[J];地球物理学进展;2004年04期
2 安镇文,杨翠华,王琳瑛,陈立华;地震时空丛集的多重分形研究[J];地球物理学报;2000年01期
3 李飞舟;;粘弹性阻尼器钢框架的减震性能分析[J];低温建筑技术;2009年01期
4 陈时军,David Harte,王丽凤,马丽;广义地震应变能释放的多重分形特征[J];地震学报;2003年02期
5 陈时军,David Harte,马丽,王丽凤;新西兰地区地震活动时空分布的多重分形特征研究[J];地震学报;2003年03期
6 李信富;李小凡;张美根;;地震波数值模拟方法研究综述[J];防灾减灾工程学报;2007年02期
7 徐中;石慧荣;赵军;吴振华;;多点敷设支撑层的粘弹性约束阻尼梁振动分析[J];航空精密制造技术;2008年06期
8 段秋华,楼梦麟;Timoshenko悬臂梁自由振动特性的近似分析方法[J];结构工程师;2004年05期
9 谢涛,陈火旺,康立山;多目标优化的演化算法[J];计算机学报;2003年08期
10 吴旭东;;震级与地震烈度[J];建筑工人;2008年06期
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1 王向;;遗传算法综述[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
2 魏富胜;许忠淮;;中国大陆地区的地震检测能力[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
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1 任枭;震源机制解测定在常规分析中的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2004年
2 彭立圣;大河坝水电站库区地质环境影响评价[D];西南交通大学;2007年
【二级引证文献】
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1 刘元生,张善法;提高技术水平,增强研究能力,为科技兴鲁做贡献——山东省地球物理学会首届学术交流会综述[J];地球物理学进展;2005年02期
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3 吴何珍;符力耘;兰晓雯;;基于随机介质模型的储层非均质性分析[J];地球物理学进展;2008年03期
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1 徐伟进;地震危险性分析中地震时空统计分布模型研究[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
【二级参考文献】
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2 焦远碧,吴开统,杨满栋;华北地区测震台网的监测能力[J];地震;1986年01期
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4 邱竞男,高旭;关于本世纪我国地震活动阶段性的讨论[J];地震;1986年06期
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7 张国民;我国地震监测预报研究的主要科学进展[J];地震;2002年01期
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9 梅世蓉;;中国的地震活动性[J];地球物理学报;1960年01期
10 郭增建;张誠;;1949年到1960年中国大地震的震源机制研究[J];地球物理学报;1962年01期
【相似文献】
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1 刘小凤,肖丽珠,梅秀萍,徐辉;祁连山地震带地震活动特征及序列类型[J];西北地震学报;2005年01期
2 葛炳生;;上海及邻近地区地震活动的特征[J];上海地质;1981年04期
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4 于龙伟;于军;李欣;;关于彰武4.8级地震及其前后地震活动特征的分析[J];东北地震研究;1988年04期
5 赵兴兰;魏光兴;郭爱香;刁守中;蒋海昆;;渤海地区近期地震活动特征及其趋势分析[J];防灾减灾工程学报;1990年03期
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7 金志林;田钧;;滇南地区中强地震活动特征与空间环境分析[J];高原地震;1993年04期
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9 李继业;;黑龙江及邻近地区北西向断裂与滨州断裂地震活动特征分析[J];地震地磁观测与研究;2006年03期
10 杨家亮;齐玉妍;金学申;温超;陈晓燕;;滦县地区的地震活动特征及其预报意义[J];华北地震科学;2010年02期
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1 孙尧;冯梅;安美建;汪锐;龙长兴;杨振宇;;2011年5.8级盈江地震前后区域地震活动特征及其地质学意义[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
2 敬少群;王佳卫;;从速度场空间分布看汶川地震所在区域的地震活动特征[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
3 高国英;韩越鹏;聂晓红;;近期新疆震源机制解与地震活动特征研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
4 刘瑞春;宋美琴;季灵运;;临汾盆地现今地震活动特征与地震危险性分析[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
5 龙德雄;;中国大陆及周边地区1900年以来地震活动特征[A];中国地震学会第八次学术大会论文摘要集[C];2000年
6 尤惠川;杨玉荣;吴荣辉;;滇西南地区构造、流体与地震活动特征[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
7 何淑韵;吴宣;;兴都库什-贝加尔湖地震密集分布区地震活动特征[A];中国地震学会第八次学术大会论文摘要集[C];2000年
8 高国英;温和平;;帕米尔东北侧现代构造应力场与地震活动特征研究[A];中国地震学会第八次学术大会论文摘要集[C];2000年
9 刘西林;刘涛涛;;山东地区地震活动特征与近期地震危险性[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
10 林怀存;董旭光;;郯城-海城地震带的地震活动特征[A];中国地震学会第七次学术大会论文摘要集[C];1998年
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1 新讯;辽宁:地震安全示范区花落沈北[N];地质勘查导报;2009年
2 刘如春;广东第二核电站选址安全有保障[N];广东科技报;2003年
3 记者 赵国清 通讯员 伞瑞;沈北成为辽宁首个地震安全示范区[N];沈阳日报;2008年
4 记者 于险峰 张仁军;沈北新区成为辽宁省首个地震安全示范区[N];农民日报;2009年
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1 余成华;深圳市断层活动性和地震危险性研究[D];浙江大学;2010年
2 薛艳;巨大地震活动特征及其动力学机制探讨[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
3 包丰;大陆地震快速准确定位方法研究[D];中国科学技术大学;2013年
4 周斌;水库诱发地震时空演化特征及其动态响应机制研究[D];中国地震局地质研究所;2010年
5 徐伟进;地震危险性分析中地震时空统计分布模型研究[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
6 李永强;云南人员震亡研究[D];中国科学技术大学;2009年
7 何玉林;青藏高原东缘主干断裂活动性及其构造变形模式研究[D];成都理工大学;2013年
8 刘艳琼;活动断层的地震地表永久位移研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
9 王涛;汶川地震重灾区地质灾害危险性评估研究[D];中国地质科学院;2010年
10 肖根如;GPS地壳形变观测及其在中亚大三角地震构造域的应用[D];中国地震局地质研究所;2011年
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1 赵颖;丹东地区地震活动特征研究及震后趋势快速判定平台建立[D];吉林大学;2013年
2 万佳;新疆及邻区地震时空对称性及机理分析[D];陕西师范大学;2013年
3 朱幸科;深水采油管柱在地震荷载作用下的动力响应[D];浙江大学;2011年
4 郑确;海城及其邻区地震活动性研究[D];吉林大学;2014年
5 李波;大庆及周围地区地震地质特征及危险区划分研究[D];吉林大学;2014年
6 王健;林甸地震发震构造研究[D];吉林大学;2013年
7 姜金钟;云南小湾水库地震序列精定位研究[D];云南大学;2013年
8 吴依琴;三维激光虚拟现实技术和GIS在城市震害信息中的研究[D];北方工业大学;2012年
9 王明秋;宝鸡地区活动断裂发育特征及其地震活动性分析[D];长安大学;2011年
10 何芳芳;宝鸡市地震危险性分析[D];中国地质大学(北京);2011年
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