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河套断陷带北缘主要活动断裂带地震危险性研究

潘博  
【摘要】:活动断裂的地震危险性研究已经由传统的定性分析发展到以概率性分析为主要手段的定量化研究。其中,实时概率模型方法是一种建立在地震原地复发理论和概率论基础之上,以地质学研究成果和大地形变测量资料为参数依据的中长期地震危险性定量分析方法。活动断裂概率性地震危险性研究主要包括三方面内容:地震复发模式、地震复发间隔和概率模型。 河套断陷带位于鄂尔多斯块体北缘,断陷带北部边界均为晚更新世以来强烈活动的活断层,包括狼山山前断裂、色尔腾山山前断裂、乌拉山山前断裂和大青山山前断裂。 近十年来以GPS为代表的大地形变监测新技术发展迅速,目前已经积累了关于中国大陆的相对完善的GPS观测数据。本文以“中国地壳运动观测网络”观测的运动速率场为基础,通过插值计算获得河套断陷带均匀网格化的GPS运动速率场。随后将GPS速率转化为应变率场,引入Savage利用Kostrov地震矩率累积释放公式所推导的最优地震矩率转换公式,将应变率转化为地震矩率,最后利用地震矩率法求得各断裂带的平均地震复发间隔。 本文以河套及邻区83个古地震及历史地震样本,借鉴NB建模思想对复发间隔进行均一化,并利用最大似然法求得均一化的样本所服从的对数正态分布模型的参数,其中均值μ=-0.02254,标准差σ=0.2216。在概率模型的选取上,除对数正态模型外,本文还考虑了泊松模型和布朗时间过程模型,其中布朗时间过程模型的变异系数α取0.5。 特征地震描述了地震原地复发行为,而其震级、即特征震级则决定地震的复发间隔。由于研究区没有发生7级以上震级的明确纪录以及破裂长度-震级经验关系具有不确定性,在特征震级的选取上本文综合考虑7级、7.5级和8级的震级并分别计算地震危险性。将求得不同震级地震的复发间隔和离逝时间参数代入预设的三个概率模型之中,利用计算机软件分别计算未来30年、50年、100年的地震复发条件概率值,并以此为依据对各断裂带的地震危险性做出评价: ①狼山山前断裂地震危险性比较高,百年内发生7级地震的可能性较大,发生7.5级及以上大震的可能性则相对较低。②色尔腾山山前断裂百年内发生7级地震的可能性不能判断;发生7.5级地震的可能性则较大,并且不能排除发生8级地震的可能性。③乌拉山山前断裂未来百年发生7级及以上地震的可能性较大,而发生8级及以上地震的可能性很小。④大青山山前断裂百年内发生7.级地震的可能性相比其它断裂要高很多,同时也具备发生7.5级地震的可能性,而该断裂发生8级地震的可能性则较很小。


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