俄羅斯科學(xué)院地球物理研究所兩位專家應(yīng)邀到中國地震局地球物理所作學(xué)術(shù)報(bào)告＊

陳學(xué)良 郭金萍 李小軍

（中國地震局地球物理研究所，北京 100081）

2014年11月18日，應(yīng)中國地震局地球物理研究所李小軍研究員的邀請(qǐng)，來自俄羅斯科學(xué)院地震預(yù)報(bào)理論和數(shù)學(xué)地球物理研究所的兩位專家亞歷山大·果爾什科夫博士（Alexander Gorshkov）、阿娜斯佳·奈克拉索娃博士（Anastasia K.Nekrasova）在地球所分別作了題目為“地震危險(xiǎn)區(qū)的識(shí)別方法、應(yīng)用和驗(yàn)證”和“基于聯(lián)合定標(biāo)率的地震危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”的學(xué)術(shù)報(bào)告。地球所的有關(guān)專家、學(xué)者及相關(guān)研究生聽取了報(bào)告。

亞歷山大·果爾什科夫博士主要介紹了地震危險(xiǎn)區(qū)的識(shí)別方法、應(yīng)用和驗(yàn)證。報(bào)告闡述了地震危險(xiǎn)區(qū)識(shí)別主要依靠2種方法實(shí)現(xiàn)，即：①地貌構(gòu)造分區(qū)（MZ）；②模式識(shí)別（PR）。第一種方法（MZ），主要將標(biāo)定的地形按照板塊→主要活動(dòng)斷層→節(jié)點(diǎn)單元?jiǎng)澐?，并?duì)這3個(gè)劃分單元再進(jìn)行了細(xì)分，以識(shí)別地震危險(xiǎn)區(qū)?？梢詫?shí)現(xiàn)在不同比例尺的地質(zhì)圖、地貌圖的劃分。第二種方法（PR），主要依據(jù)地區(qū)地貌構(gòu)造分帶法（MSZ），在前人方法與經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使用地形信息、構(gòu)造信息、地質(zhì)圖、衛(wèi)星圖、行業(yè)刊物等信息控制和編譯地貌構(gòu)造圖，確定地震危險(xiǎn)區(qū)。

模式識(shí)別（PR）方法主要用于地震節(jié)點(diǎn)識(shí)別，識(shí)別結(jié)果將劃分2種情況，分別為D級(jí)（包含發(fā)生地震震級(jí)M≥M0的節(jié)點(diǎn)）和N級(jí)（僅包含發(fā)生地震震級(jí)M＜M0的節(jié)點(diǎn)），M0是研究區(qū)域的特定地震所設(shè)定震級(jí)。該方法已經(jīng)在伊比利亞半島等地區(qū)實(shí)現(xiàn)，并完成了地震構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的識(shí)別。

在全世界許多大型的山脈和典型地區(qū)，諸如：天山山脈、喜馬拉雅山脈、高加索山脈等，MZ方法和PR方法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并且產(chǎn)生了很多成果。從1970s～2000s，PR算法逐漸得到改善以及修正，現(xiàn)在已經(jīng)成功識(shí)別了發(fā)震節(jié)點(diǎn)（node）的位置。為了證實(shí)這2種方法的有效性，在報(bào)告中他根據(jù)已發(fā)生的地震記錄，通過PR方法找到的映射節(jié)點(diǎn)，并將這些節(jié)點(diǎn)分別歸類為D級(jí)和N級(jí)2種情況。雖然與實(shí)際地震記錄情況還存在著一定的偏差，但是總體上證實(shí)了孕震節(jié)點(diǎn)劃分方法的較高的可靠性和較好的有效性。

另外，報(bào)告人基于前人的科研工作，又進(jìn)一步介紹了新的確定性地震災(zāi)害評(píng)估方法（NDSHA）。這些方法可用于評(píng)估核工程場(chǎng)址的地震災(zāi)害情況，即在給定區(qū)域，能夠提供潛在震源信息，這將有助于修正核工程場(chǎng)址地震風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

阿娜斯佳·奈克拉索娃博士主要介紹了基于聯(lián)合定標(biāo)率的地震危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。報(bào)告首先闡述了著名的Gutenberg－Richter公式，這是地震學(xué)中最早被認(rèn)可的公式之一。由于研究區(qū)域范圍和大小對(duì)N值（N為地震發(fā)生次數(shù)）有重要影響，為了完備這個(gè)公式，她們對(duì)此進(jìn)行了進(jìn)一步發(fā)展。將公式lgN＝A＋B（8－M），完善成：lgN＝A＋B（5－M）＋ClgL，增加的比例系數(shù)值C＝）／lgL－1，L 是考慮地震區(qū)域的尺寸。

隨后，報(bào)告又著重介紹了比例系數(shù)估計(jì)算法（SEC）。通過相關(guān)的地震數(shù)據(jù)以及boxcounting計(jì)算和最小二乘法估計(jì)分析，獲得修正公式里面的A、B、C系數(shù)。借助全球地震危險(xiǎn)性分析圖給出了A、B、C的大致范圍，并最終確定使用A、B、C所對(duì)應(yīng)的最大值作為地震危險(xiǎn)性參數(shù)的取值。另外報(bào)告還提出了基于聯(lián)合定標(biāo)率的地震危險(xiǎn)性評(píng)估（USLE）公式：N（M，S）＝10A×10B×（5－M）×Sc／s，S為研究區(qū)域的范圍。地震災(zāi)害地圖的峰值地面加速度值PGA 滿足：Acc（Mmax，D）＝const×g×D1.5×exp（Mmax）－5，const＝6，g＝9.81m／s2，D 為震源距。

報(bào)告中比較了由USLE方法得到的PGA圖，以及由國際巖石層計(jì)劃推出的全球地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)項(xiàng)目（GSHAP）作出的PGA圖。比較結(jié)果表明：跟實(shí)際情形相比，區(qū)域范圍內(nèi)GSHAP得到的PGA相對(duì)較小，較嚴(yán)重地低估了地震活動(dòng)斷層的活動(dòng)性，而USLE方法得到的PGA值更合適些。另外，通過選取喜馬拉雅及周圍地區(qū)、貝爾加湖及中國中部地區(qū)作為研究對(duì)象，計(jì)算得到了PGA分布圖，可以看出，USLE的方法估計(jì)中強(qiáng)震的準(zhǔn)確度還是較明顯地優(yōu)于GSHAP方法。另外，報(bào)告還闡述了USLE方法對(duì)人口數(shù)量分別成一次比例關(guān)系和平方關(guān)系區(qū)域的地震危險(xiǎn)性估計(jì)，該結(jié)果考慮了復(fù)雜大地震的震源破裂過程，以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素的影響。

會(huì)后，與會(huì)人員還就相關(guān)問題進(jìn)行了討論和交流，對(duì)新方法的應(yīng)用和推廣進(jìn)行了相關(guān)的討論。