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题目:新疆及邻区地震时空对称性及机理分析

关键词:对称性;地震;趋势判断;可公度;新疆

  摘要


近年来,全球气温波动升高,气候变暖已经成为不争的事实。在这一背景下,各种重大自然灾害频繁发生,为人们的生产生活带来了巨大的损失,也对灾害监测与发生趋势判断提出了重要的挑战。本文以新疆及邻区为研究区域,根据新疆地区特殊的地质构造单元和地震活动特征,将研究区域由北向南划分为阿尔泰山地震带、北天山地震带、南天山地震带和塔里木南缘地震带,对其时间对称性和空间对称性进行分析,并利用可公度法、蝴蝶结构图和结构系法对不同地震带未来地震发生趋势做出判断。同时,以群论为数学背景,依托太阳活动和地球自转速率参数变化为天文背景,对研究区域地震发生的机理进行探讨,得出如下结论:
(1)新疆及邻区四条主要地震带上不同震级的地震均呈现良好的可公度性。阿尔泰山地震和南天山地震带2013年发生地震的信号强烈,分别可能发生5级和5.8级以上地震;北天山地震带2014年发生地震的可公度特征明显,分别可能发生5.5级以上地震;塔里木南缘地震带由可公度信号判断,2015年可能发生6.1级以上地震。
(2)新疆及邻区四条主要地震带震中空间迁移均存在钟摆对称结构。按照发震时间次序,在空间上,阿尔泰山地震、北天山地震带以西北-东南方向为对称轴,南天山地震带以东北-西南为对称轴,空间均呈现“钟摆四边形”对称性结构;塔里木南缘地震带以东北-西南方向为对称轴,空间呈现“钟摆三边形”对称结构。
(3)新疆及邻区四条主要地震带震中空间迁移经纬度存明显的对称性。阿尔泰山地震以北纬47.3°,东经90°为坐标轴,纬向呈现“三同一异”,经向呈现“四点同侧”的迁移规律,判断下次地震震中位于第二象限;北天山地震以44.05°,东经84.85°为坐标轴,纬向迁移呈现“三同一异”,经向迁移呈现“四点同侧”的规律,判断下次地震震中位置大致位于第一象限;南天山地震以北纬41.00°,东经78.50°为坐标轴,纬向迁移与经向前移呈现良好的同步性,为“三南一北,三西一东”的特点,判断下次地震震中位置大致位于第三象限;塔里木南缘地震以北纬36.5°,东经78.5°为坐标轴,震中迁移迁移呈现“两同一异”的迁移特征,判断下次地震震中位置大致位于第二象限。
(4)南天山地震带Ms≥6.4震中呈现东北-西南对称回旋迁移特征,已经表现出4次明显的东北方向的北移和3次西南方向南迁,判断未来一次地震震中位于地震带西南方向,完成第4次回迁。
(5)新疆地区地震与太阳黑子活动周期有着显著的对应关系。在太阳黑子活动周期谷值区间内,新疆地区易发生7级以上地震,在太阳黑子活动双周峰值区间内,7级以上地震发生概率为40%。
(6)新疆地区地震与地球自转速度变化有着显著的对应关系。在地球自转十年起伏的减速阶段,新疆地区容易发生7级以上地震;在地球自转季节速度转变月份,发生6.6级以上概率较高。