中国大陆地震带去丛聚前后b值与空间分形维数的空间分布及其与热流和剪切应变率的关系

《Scientific Reports》：Tectonic regionality and geophysical controls of the fractal dimension and b-value of seismicity in the Chinese mainland

　　

摘要

地震活动表现出复杂的空间时间模式，对灾害评估至关重要。利用中国大陆地震目录（1970–2025），我们分析了20条地震带的地震活动参数。在估算每条地震带的完整性震级（M_c）后，我们采用最近邻距离去丛聚方法，并使用最大似然法和关联积分法计算去丛聚前后的b值和空间分形维数（D_c）。我们考察了这些参数的空间分布及其与热流和最大剪切应变率的关系。去丛聚使D_c值增加（从1.30增至1.65），同时降低a值和b值，证实去除余震会使空间模式扩散并减少小事件的比例。b值与D_c值的关系因区域而异：在藏区地震区为负相关，在华南地震区和新疆地震区为正相关，在华北地震区为弱负相关。热流以一致的方式调节地震活动参数。去丛聚前后b值均与热流呈正相关，而D_c值在去丛聚前与热流呈负相关，去丛聚后则无此关系。这些结果表明，热弱化促进了微裂纹的产生，提高了b值，并促进了主要断层上的应变集中，降低了D_c值。D_c值与最大剪切应变率的关系在东部伸展区为正相关，在西部挤压区为负相关，反映了不同的应变能分配机制。这些发现为地震活动复杂性的深层控制因素提供了定量约束，并为地震危险性评估提供了新的标准。