实时智能地震处理系统在2020年四川石渠M5.6地震序列中的应用

实时智能地震处理系统（RISP）是一套基于深度学习技术的新型地震实时处理系统,于2021年6月在四川开始试运行。为了评估该系统在四川台网稀疏区域的地震检测和处理能力,笔者等采用RISP系统对2020年4月1日四川甘孜州石渠县发生的M5.6级地震序列进行了回溯性分析,获得了较为可靠的自动处理地震序列目录,并与人工目录进行了对比分析。震后10d内,RISP系统自动处理获得了386个地震信号,地震数量是正式地震目录的1.98倍,匹配率为97.43%。分析显示,发震时刻偏差小于±1.0 s的地震占比71.05%,震中位置偏差小于10 km的地震占比96.31%,震级偏差小于±0.3级的地震占比99.47%。根据RISP系统检测地震序列分布特征和震源机制解,认为此次地震的发震断层为五道梁—长沙贡玛断裂北东侧的一条未发现的分支断层。研究结果表明,RISP系统的应用可以提升台网稀疏区域的地震检测能力,可快速产出地震序列目录,对大震应急、震后趋势判定和发震构造研究等具有重要意义。     

1999年岫岩Ms5.4级地震前震、主震、余震应变异常特征的研究

能否捕捉到临震前兆信息在相当程度上依赖于观测技术的进步。营口地震台连续记录的SW应变监测仪在辽宁岫岩Ms5 .4级地震中获取的资料表明 ,岫岩地震主震前的前震序列在受力加载中发震 ,震后呈现出继续受力加载状态 ;主震后的余震序列呈现出卸载状态下发震 ;在临近地震主破裂时应变方向和幅值的变化尤为明显。(1)岫岩地震序列概述 :1999年 11月 2 9日中国辽宁省岫岩发生了Ms5 .4级地震 ,震中位于 4 0°32′N ,12 1°4 8′E。该地震发生在 1975年海城 7.3级地震余震区东南端的延长线上。 1999年 11月 9日岫岩地区开始出现前震序列 ,震中分…     

地震台网实时速报系统研究

本文根据我国地震监测台网的发展趋势,提出了区域数字地震台网实时速报系统的发展目标,着重研究了实现这一目标应解决的实时数据流接收、震相自动识别、震相可靠性处理、实时地震定位、震相到时等值线实时绘制、地震震级的实时计算、地震动强度分布图的实时绘制等问题。我们编制了一套实时地震速报软件,实现了上述功能,并用福建数字地震台网记录的2000至2004年网内ML≥2.5共69个地震事件进行软件功能检测,结果表明网内地震三要素的速报能力,由目前的8分钟左右缩短至30至50秒;与月报目录相比,99%的地震震级误差小于0.2级,1%的地震震级误差在0.3至0.4级;97%的震中误差小于5公里,3%的误差在5至10公里,完全满足地震速报的要求。此外,通过实时仿真技术,系统还可给出实际观测到的PGA、PGV、PGD等值线图,这可为应急救灾确定重灾区和有感范围提供帮助。     

西藏米林6.9级地震发震断层判定及其构造属性讨论

西藏米林6.9级地震是1950年察隅MS8.6级地震以来东构造结地区发生的第一个6级以上地震,由于地震发生在雅鲁藏布江大拐弯附近的无人区,野外应急科学考察没有发现明显的地震地表破裂带。根据林芝流动地震观测台网记录到的余震条带状分布、震后科学考察获得的地震烈度长轴方位、原有台阵观测震中分布以及GPS资料和野外地质调查分析,发现发震断层为NW向排龙—帮辛断裂,逆冲性质,为新生NW向边坝—达木断裂带中段组成部分;米林地震的发生预示东构造结地区地震活动强度加强,未来该地区发生7级以上地震危险性不容忽视。     

2017年九寨沟7.0级地震序列震源机制解和构造应力场特征

九寨沟余震序列的震源机制和构造应力场有助于认识本次地震的发震构造和孕震机理。本文基于四川区域地震台网的波形资料, 采用波形拟合(CAP)方法和P波初动+振幅比(HASH)方法反演得到2017年8月8日九寨沟7.0级地震序列中59次ML≥3.0地震的震源机制解, 并基于该结果采用阻尼线性逆推法(DRSSI), 计算研究区域的平均构造应力场, 给出该区域的应力场特征。结果显示, 利用CAP方法反演得到的本次主震的最佳双力偶机制解节面I: 走向248°/倾角86°/滑动角–169°, 节面II: 走向157°/倾角79°/滑动角–4°, 矩震级为Mw6.31, 矩心深度5 km, 属走滑型地震事件; 大部分余震的震源机制解错动类型与主震一致, 矩心深度集中在3~10 km; 应力场反演结果显示, 该区域周边的应力性质为走滑型, 最大主应力方向呈NWW–SEE向, 与该区域的应力场方向一致, 表明本次地震主要受区域应力的控制。结合该区域的地震地质构造等已有研究成果, 分析认为此次地震的发震断层为走向NW–SE、倾向SW的左旋走滑断裂——树正断裂, 巴颜喀拉块体向E-SE向的水平运动受到华南块体的强烈阻挡导致此次地震的发生, 汶川地震的发生对本次地震具有一定的促进作用。     

基于Sentinel数据的阿尔金断裂中段中强地震同震变形特征

阿尔金断裂中段中强地震频发,是研究中强地震地表变形特征的天然试验场。文章基于Sentinel数据对该段4次中强地震（2019年9月27日新疆若羌4.8级地震、 2019年3月28日青海茫崖5.0级地震、 2021年6月16日青海茫崖5.8级地震、 2021年8月26日甘肃阿克塞5.5级地震）开展了D-InSAR同震变形分析。结果显示,该方法能有效提取阿尔金断裂中段3次M_S 5.0以上地震的同震变形场（2019年茫崖地震、 2021年茫崖地震和2021年阿克塞地震）,同震变形区均由抬升区和沉降区两部分组成,发震断层大致沿NW-NWW向展布,指示区域应力方向以NE-SW向为主。3次地震宏观震中定位偏差均在7 km以内,表明D-InSAR技术具有较高的水平定位精度。3次地震发震机制均为逆冲型,同震变形特征与CMT震源机制解相一致。同时,利用SBAS时序变形结果和不同分辨率参考DEM数据解算结果进行误差影响分析,结果显示,大气延迟相位误差对该区域同震变形解算影响较小,而残余地形影响较大,震后余滑与粘弹性松弛效应不明显。该研究结果对认识阿尔金断裂中段构造和地震活动,以及利用...     

玉树地震地表变形InSAR观测及初步分析

采用玉树M_S7.1级地震前后两期PALSAR雷达数据(震前2010年1月15日, 震后4月17日)进行了“两轨+DEM”的InSAR处理, 获得了高质量的差分干涉雷达条纹图像和同震变形场。参考该区的基本构造格局, 根据干涉图像的变形范围、变形量和变形梯度可以初步判断:(1)玉树地震诱发了总体上NWW走向, 全长约70km地表陡变带, 陡变带南段位错及陡变梯度较大, 会在地表产生地表破裂;而西北部4段位错及陡变梯度较小, 不易在地表诱发破裂, 但可能在地下一定层位产生了隐伏破裂带;(2)陡变带两侧的雷达视线向运动方向预示发震断裂以左旋走滑运动为主;(3)宏观震中位于玉树县城西北约16km的地表陡变带上。D-InSAR解译结果与中国地震台网中心震源机制解、野外发震断裂调查结果及地貌特征吻合较好, 证明了干涉雷达解译成果的可靠性, 可以为准确定位玉树地震发震断裂地表行迹和快速评定震害损失提供有力的技术支持。      

2012年苏门答腊Mw8.6地震成因及与周边大震关系

巽他海沟西侧地壳北向运动的差异性是2012年苏门答腊地震发生的动力学成因.库仑应力计算表明,2004年和2005年苏门答腊2次特大逆冲型地震对本次地震具有显著的触发作用.有记录以来至2011年,本次地震的发震断裂带没有发生过7级以上地震,震源区附近存在5级地震空区,2004年大震后该空区被打破.震前6年、4.5年和3个月发生了3组前震活动,其中最显著的是震前3个月发生的7.2级直接前震.      

四川九寨沟Ms7.0级地震滑坡应急快速评估

基于地震滑坡危险性评估的Newmark累积位移模型,利用震前获取的震区地形数据、区域地质资料,结合地震动近实时获取技术,开展了四川九寨沟M_s7.0级地震诱发滑坡的应急快速评估。地震滑坡位移分析结果表明,同震滑坡活动的中—高强度区分布在断层两侧宽约4 km的带状区域内,整体沿北西方向延伸。其中,极震区的丰雪塘、日则和干海子等城镇驻地及附近道路的滑坡强度相对较高;震前、震后影像对比表明九寨沟地震诱发的滑坡类型以浅表型碎屑流及小规模崩塌为主,且同震碎屑流多是在震前已有碎屑流的基础上进一步活动扩展而来,震后汛期泥石流隐患也不容忽视;通过典型地区滑坡位移分析结果与震前、震后影像对比,表明滑坡位移分析结果能够较好的反映同震滑坡的宏观分布特征,但在场地尺度上吻合程度欠佳,后续将通过提升岩性和地形等数据质量进行改进。研究结果可为灾情研判提供宝贵信息,对提高灾害应急救援效率具有重要意义。     

汶川8．0级地震序列时空分布研究

基于四川防震减灾信息网以及中国地震台网中心、中国地震信息网、国家地震科学数据共享中心提供的汶川8．0级地震目录资料,对2008年S月12日至2010年3月1日共1613次3．0级及以上余震的地震序列进行了时空分布分析。结果表明：汶川8．0级地震的余震大致可分为7个阶段,主震后18天应列为大地震强余震发生的警戒时间;地震序列的b值为0．751,印证了在类型相同的情况下主震震级越大b值越高的观点;地震序列的P值为1．117,与全球地震衰减速率相当;汶川地震的余震分布主要沿龙门山断裂走向北东向扩展,且具有明显分区性,自南向北分为南、中、北3区段,南区为地震起始破裂段,地震后期余震则主要分布在北区;震源深度分布在10～40km,集中在10～20km,表明龙门山断裂主要发生在中上地壳,且震源深度由南向北呈现逐渐变浅的趋势;震源深度扩展,南区呈明显脉冲状,中区主要是依次由15、30、25km深度向深、浅层同时扩展,北区余震深度分布呈“乙”字型,最后稳定在15km左右。     

黑山峡地区地震活动性分析

地震活动性分析是区域稳定性评价中必要的基础工作。本文利用地震目录资料,通过对黑山峡地区强震和弱震的时间、空间、强度特征的分析及b值分析,并且采用编制地震活动度图的定量分析方法,得出黑山峡地区地震活动的分布特征及大柳树、小观音坝址5.5级地震的重复周期等结论。     

芦山地震同震和震后地表形变及重力变化的理论模拟

为了研究芦山地震的孕震过程和震源区的长期构造过程以及解释实测的震后形变和重力资料, 采用分层介质模型, 利用数值模拟的方法, 考虑区域流变系数, 计算了地震引起的地表同震、震后的形变和重力变化以及区域内部分GPS与重力连续观测台站的震后形变和重力变化的时间序列.结果表明: 芦山地震的地表同震形变显示出发震断层明显的逆冲特性; 粘弹性松弛效应引起的震后地表形变和重力变化比同震形变和重力变化的范围明显扩大, 但随着粘滞系数的增加, 变化量明显减小; 观测台站的震后变化时变曲线显示震后形变和重力变化在震后50 a间变化显著, 100 a后基本平缓, 趋于稳定; 模拟计算的GPS台站中除了MEIG台和MYAN台以外, 其余台站的震后观测必须考虑粘弹性松弛的影响.      

福建水氡对闽台地震的映震分析

利用福建水氡台网 1 990年以来的水氡资料 ,针对 6次福建及其东南沿海大于 4 5级地震 ,7次台湾及其近海大于 6 8级地震进行分析研究 ,认为地震前异常存在加速性、同步性 ,形态的多样性 ,空间分布的不确定性。运用“九五”攻关软件 ,给出上述两区域地震异常特征的共性和个性 ,并对映震效能进行R值评分     

2003年青海德令哈地震序列的重新定位和发震构造

应用交切法对2003年4月17日德令哈地震序列的M_L=6.7主震和截止至2003年10月25日的M_L小于1.0级的余震,共117次地震事件进行了初始定位,并以双差地震定位法对这些地震重新进行精确定位。认为德令哈地震序列的主震震中位置为37.566°N,96.509°E,震源深度为13km,余震震源空间位置分布与哈佛大学震源机制解给出的走向为294°的节面一致。德令哈地震序列重新精确定位的结果清楚地表明了穿过震区的走向NWW—SEE、倾向NE的大柴旦—宗务隆山现代活动断裂带是这次德令哈地震序列的发震构造,同时表明该区域应力场水平最大主应力方向范围大致在N24°E—N34°E。     

2019年6月17日四川长宁6.0级地震震后应力演化与余震关系

2019年6月17日四川长宁县发生6.0级地震,该次地震余震活动频度高、强度大,其中超过5.0级的强余震就有4次,具有不同于以往6.0级地震的独特特征.余震活动与震后区域应力变化密切相关,为研究它们之间的关系,考虑区域主要活动构造、地表起伏和深部反演结果,建立长宁地区岩石圈三维黏弹性有限元模型.采用数值方法重建基本符合研究区GPS观测和最大水平主压应力方向测量结果的现今构造背景应力场.进而依次模拟了长宁6.0级地震和5.0级以上强余震序列.通过计算库仑破裂应力变化研究了震后应力演化与余震分布,以及主震和5.0级强余震序列之间的关系.研究表明,长宁6.0级地震的发生可能与区域内非构造加载因素有关,余震活动明显受震后区域应力变化的控制.长宁地震后,于滩-长宁背斜在10 km深度应力得到充分释放,库仑破裂应力明显减小;而在3 km深度库仑破裂应力明显增加,应力水平仍然较高.      

基于发震断裂位移的汶川地震区地应力场突变特征反演分析

本文采用数值反演分析方法,综合考虑发震断裂位移、地应力实测和区域GPS位移3种基本特征参数,获得了龙门山地区汶川地震前后地应力的突变特征与变化规律。研究表明,汶川地震前龙门山地区构造应力的平均量值为12.6～12.8MPa,最大主应力的方向为NW-NEE向。汶川地震导致龙门山地区的地应力发生复杂变化,具有突变效应、上下盘效应和距离效应。震后发震断层上盘的构造应力平均值为11.30MPa,下盘构造应力的平均值为6.50MPa,最大主应力的方向变化为NWW到NEE向。地震后以发震断裂为界的地应力有明显的突变特征,表现为应力不同程度的释放或局部增高,尤其是下盘地应力释放明显,而上盘既有地应力的释放区也有局部地应力增高区,随着距发震断裂距离的增大,地应力的突变效应逐渐减弱。     

基于集集强震群序列地震特征的地震追踪预测

分析集集强震群前余震序列的 7年 (1993/ 0 9/ 2 1— 2 0 0 0 / 0 9/ 2 0 )中震级规模在M =3 0以上的地震目录 ,可以找到前震类型、孕震空区特征、孕震条带特征、前震丛集性活动与信号震特征、主震前平静以及余震序列的二次余震等至少 6项清楚的地震序列特征。利用已发展出的年度强震趋势分析步骤的经验 ,佐以依据地震序列特征进一步加以追踪的观念 ,以集集地震序列分析为例 ,试图将地震趋势分析由年的时间尺度 ,追踪到更短的月的时间范围 ;并尝试建立台湾地区西部地震带浅源强震的追踪分析步骤 ,并为以测震学为基础的地震预测提供逼近短临时间尺度的分析方法。     

基于分裂节点法的地震同震和震后形变数值模拟及其在汶川大地震中的应用

大地震导致的同震及震后效应,对于分析不同地震之间的相互影响及区域地震危险性等有着重要的作用。文中开发了模拟地震同震及震后效应的三维黏弹性有限元程序,通过计算走滑断层震例（概念性模型）引起的同震及震后效应,并与解析/半解析解进行对比,验证了程序的可靠性。同时基于概念性模型,分析了不同介质参数对同震及震后的地表变形的影响。研究表明,地球介质的横向不均匀性对地震同震位移有显著的影响,而中下地壳上地幔的黏度对震后效应起着主要控制作用。最后将该程序应用于青藏高原东缘,计算分析了2008年M_W7.9汶川大地震导致的同震及震后库仑应力变化对2013年M_W6.6芦山地震及2017年M_W6.5九寨沟地震的影响。结果显示,汶川地震导致的库仑应力变化在芦山地震震源附近（0.013 MPa）及九寨沟地震震源附近（0.009 MPa）都为正值,说明汶川地震可能使得两次地震提前发生。      

芦山7.0级地震与巴颜喀拉块体中东段的活动性

巴颜喀拉块体及周缘是近年来中国大陆大震主要发震区域之一,2013年4月20日四川省芦山7.0级强烈地震就发生在巴颜喀拉块体东缘的龙门山断裂带的西南段上。以巴颜喀拉块体中东段为研究区,通过对该区域地震前后的多期区域水准观测数据和GNSS连续站观测数据进行计算处理,得出研究区垂直形变速率图像和水平形变速率图像;结合区域地质构造,建立地震诱发模型,解释芦山地震主震发震和余震活动源于龙门山断裂带中大型块体的突然断裂和小型块体集合的流动机制;通过对垂直形变速率图像和水平形变速率图像的分析,认为芦山地震是龙门山断裂带逆冲活动的结果,东昆仑断裂带中东段未来大震发生的可能性增大;提出未来5年基于区域水准测量和GNSS测量为技术手段的监测建议。     

中国活动构造与地震活动

文中研究了中国活动构造与地震活动的关系 ,包括活动断裂、活动褶皱、活动盆地和活动块体与地震活动的关系。全部 8级、绝大部分 7～ 7.9级地震均发生在活动块体边界活动构造带内 ;但对内部有次级活动构造的块体而言 ,少数 7～ 7.9级地震和部分 6～ 6 .9级地震也可能发生在块体内部的活动构造带上。大地震与活动断裂、活动褶皱和活动盆地的关系十分紧密 ,70多次 7级以上地震的同震破裂带及其位移参数与活动构造完全一致 ,7～ 8级地震均发生在活动断裂、活动褶皱和活动盆地带内 ,仅个别地震由于发生在高原和高山区 ,情况不明 ,6～ 6 .9级地震则大约有 5 %～ 15 %发生在活动构造带外或者情况不明。由于中国各断块区应力环境的差别 ,各区活动构造变形和地震发震构造类型也有所不同 ,文中对不同构造区走滑型 ,逆断裂褶皱型和正断裂拉张型活动构造和地震发震构造模型作了讨论。