2001年昆仑山口西MS8.1地震对周围断层的应力影响数值分析

大地震的发生往往会引起周围区域形变场和应力场变化,且对临近断层上的应力状态也有影响.2001年11月4日,昆仑山口西发生了半个世纪以来中国最大的M_S8.1级地震.本文基于已有的滑动模型,建立了三维含地形高程的横向不均匀性椭球型地球有限元模型,采用等效体力方法,分析了此次M_S8.1地震产生的全球同震位移和应力场变化.与解析方法相比,该模型考虑了地形、Moho面起伏和地球介质横向不均匀性;与一般的有限元数值模拟相比,该模型考虑了地球曲率和椭率,合理地规避了有限块体模型假定边界位移为零所引入的误差.计算得出同震位移与GPS观测数据可以很好地吻合.据库仑破裂应力准则和震源参数,计算得出昆仑山口西M_S8.1地震的发生造成了汶川、芦山、改则和当雄地震的发震断层上库仑应力增加,对这些地震的发生起促进作用;而造成玉树和德令哈地震发震断层上的库仑应力变化为负值,在一定程度上抑制了这些断层的地震活动性.此外,计算结果显示地球地形高程、介质非均匀性和椭率对昆仑山口西M_S8.1地震同震变化计算有一定的影响,其中地形和椭率造成的同震位移场相对误差约10%.     

青海昆仑山口西8.1级地震前的尾波持续时间和地震频次

2001年11月14日青海省昆仑山口西发生了8.1级大地震，震后，分析了青海省大武地震台尾波持续时间、门源地震台记录的地震频次，发现昆仑山口西8.1级地震前大武地震台的尾波持续时间明显存在低值异常、门源地震台观测到的地震频次出现了高值异常。得出青海昆仑山口西8.1级地震前有地震月频次高值异常，地震发生在尾波低值异常期的结论。     

GRACE观测的区域重力场变化与大地震关系探讨

利用GRACE重力卫星观测资料, 系统地分析了喜马拉雅俯冲带及周边几次7级以上大地震前后的区域重力场变化特征。 研究发现, 2005年巴基斯坦M_S7.8、 2008年汶川M_S8.0、 2011年缅甸M_S7.2、 2013年芦山M_S7.0和2015年尼泊尔M_S8.1等大地震都发生在重力显著变化区域及周边, 地震前几年开始区域重力在原变化趋势下呈现快速减小特征, 而后, 减小后的重力恢复增加, 大地震均发生在这种重力变化过程中。 大地震前的这种重力变化过程与苏门答腊M_W9.3和东日本M_W9.0地震的同震和震后区域重力变化过程类似, 只是幅度要远远小于这两个地震的同震和震后变化, 而且重力减小恢复较快。 综合分析认为喜马拉雅俯冲带及周边区域几次7级以上大地震前后的区域重力变化, 都与巨大地震过程中, 板块活动调整的弹性变形、 区域地下深部地幔物质运移和热引起的区域气候改变有关。 据此, 为区域重力变化的共同特征提出一种物理过程模式解释。 苏门答腊M_W9.3及其巨大余震过程中, 喜马拉雅俯冲带局部区域出现地壳的拉伸、 下沉, 一段时间后, 转变为挤压、 抬升。     

2021年9月4日新疆皮山MS 5.1和9月5日叶城MS 5.0地震总结

系统梳理2021年9月4日新疆皮山M_S 5.1和9月5日叶城M_S 5.0地震发生前地震活动异常特征、地球物理观测异常以及区域构造情况,结果如下：①地震活动异常：皮山M_S 5.1地震前出现前兆震群活动、阿图什至皮山4级地震平静、库车—沙雅4级地震窗口以及地震发生率指数异常;②地球物理观测异常：2项异常,其中形变1项,电磁1项,但与此次地震活动相关性较低;③震源机制：泽普断裂距皮山M_S 5.1和叶城M_S 5.0地震最近,间距分别约15 km和3 km,震源机制解显示2次地震均为逆冲型破裂;④序列分析：此次地震活动序列类型为震群型,主震前存在明显的前震活动,余震较为丰富,余震活动呈阶段性衰减特征。综合分析认为,2021年9月皮山M_S 5.1和叶城M_S 5.0地震组成震群型地震序列,震前地球物理观测异常较少,地震活动异常主要对发震地点具有预测意义。     

震前重力扰动与台风引起的重力扰动主频率特征分析

基于中国大陆构造环境监测网络的连续重力观测数据, 对于田M_S7.3地震、 鲁甸M_S6.5地震、 景谷M_S6.6地震和皮山M_S6.5地震前几天的重力扰动信号主频率特征及2014年台风“威马逊”、 “麦德姆”和“黄蜂”引起的重力扰动主频率特征进行了研究。 结果表明: 震前重力扰动信号和台风引起的重力扰动信号频率范围很接近, 对应周期为4~7 s, 单从频率大小无法对两者进行区分; 在不受台风影响的情况下, 不同台站震前重力扰动信号主频率极差和标准差均小于0.02 Hz, 而台风引起的不同台站重力扰动信号主频率极差和标准差均大于0.02 Hz; 通过主频率极差和标准差这两个指标可以很好地将震前重力扰动与台风引起的重力扰动进行有效区分, 这将大大推进连续重力观测在强震短临监测中的应用, 为构建地震预报定量指标体系提供相关依据。     

2001年11月14日昆仑山大地震震前扰动信号的再研究

研究了2001年11月14日昆仑山M_S8.1大地震前新疆地区宽频带地震仪记录到的异常扰动事件.新疆地震台网在发生强震的前三天记录到了强烈的扰动信号.由于新疆地震台距离昆仑山大地震的震中很近,因此该震前扰动的成因备受关注,一直被认为可能是与大地震相关的慢地震事件,可能是大地震的某种前兆现象.本研究扩大了观测异常扰动事件的范围,分析了欧亚大陆187个宽频带地震仪在2001年11月的观测记录,发现这些地震仪在11月10—12日期间都记录到了时频特征类似的强扰动信号,其中最强的扰动信号出现在挪威台站KONO.调查研究发现挪威海域在11月10—12日期间出现了一次超强北极风暴,我们对扰动源位置初步定位后发现大地震前欧亚大陆各台站记录的最大扰动信号主要来源于挪威西南海岸.本文的研究结果确认昆仑山大地震前新疆台网记录到的强烈震前扰动信号不是与大地震相关的慢地震事件,而是挪威海域北极风暴激发的微地震（地脉动）.本文进一步研究表明北极风暴激发的地脉动可显著影响中国大陆的地震和重力观测.在分析中国大陆地震台网记录的强扰动信号时,北极风暴的影响不能忽视.     

GPS观测得到的1998～2003年中国大陆地壳应变

利用1998年9月至2003年9月底中国地壳运动观测网络基准站与基本站GPS观测所获得的多期水平位移结果, 计算了由观测站组成的各三角形的应变。 鉴于量级不大的应变时空变化的复杂性, 试图用统计的方法分析基本网观测得到的2001年11月14日昆仑山口西M_S8.1大地震前后的应变。 此次地震前中国大陆, 特别是中国大陆西部变形有加剧过程, 且中国大陆西部最大剪应变方向总体上保持稳定。 这表明, 此次大地震前有明显的应变能积累; 而在震中附近2000～2001年地震前应变速率很低, 出现闭锁或成核现象。 由最接近震中三角形计算得到的最大剪应变方向确定地震断层走向为N89.3°E。 震后2002年的变形仍然较大, 但2002～2003年中国大陆, 特别是东部, 变形最小。     

2016年射阳MS 4.4地震前后重力场变化

利用江苏重力测网2014-2017年重力场观测资料,采用绝对重力控制与相对重力联测相结合的平差方法,获取2016年射阳M_S 4.4地震前后重力场变化图。根据射阳M_S 4.4地震前后射阳地区各测线重力段差变化特点,绘制重力场等值线并进行对比分析,结合相关机理,探讨重力场变化与该地震的内在联系。同震观测数据显示：射阳M_S 4.4地震发生在重力异常值高梯度带附近,发震时震中地区位于NS挤压正异常、EW张拉负异常状态,震后区域重力梯度变化量开始减小,是一种典型的重力异常调整现象。     

1997～2003白家疃地震台记录的重力变化

本文从介绍白家疃台站的 Geodynamics TRG—1型潮汐重力仪数字化重力固体潮观测系统入手,对所记录到的1999.6～2002.6期间的重力变化及其与地震的关系进行了讨论．认为这一长达3年、变化幅度为130×10~(-8)m·S~(-2)的重力变化可能是2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震的远场前兆异常．     

2022年新疆皮山5级震群活动的复杂性探讨

2022年3月17日新疆皮山发生M_S 5.2地震,时隔83天,于6月8日再次发生M_S 5.0地震,2次地震相距约9 km。M_S 5.2地震前10天,震区出现小震群活动,三十里营房地震台记录到671次前震活动,序列活动表现出震群型特征。利用CAP方法计算皮山M_S 5.2、M_S 5.0地震的震源机制解,显示2次地震破裂类型差异较大,其中M_S 5.2地震为逆冲型,M_S 5.0地震为正断兼走滑型。根据2022年皮山5级震群序列特征及2次主要地震事件破裂方式的差异,结合震中附近构造特征,探讨此次震群活动的构造复杂性,认为皮山震群发生在天神达坂断裂和康西瓦断裂之间的次级断裂上,推测在NS向构造应力作用下,康西瓦断裂南北两侧的左旋滑移量部分被西昆仑前缘的逆冲断裂系所吸收,由于构造方式的差异及应力分配的不均匀,其EW向运动速率在不同区段存在一定差异,在局部地区形成近EW向的差应力,进而产生一些拉张性质的破裂。     

大震前水氡同步异常变化及其预测意义探讨

分析了1990年4月26日青海共和7.0级地震、2000年9月12日青海兴海6.6级地震、2001年11月14日昆仑山口西8.0级地震和2008年5月12日四川汶川8.0级地震前青海、甘肃以及四川北部地区部分水氡观测点的资料变化情况,发现这些测点的观测资料存在同步或准同步的变化,而且变化时间早,持续时间长。共和地震前,距震中越近的测点,出现的趋势性异常所占的比例越高,异常时间越早。昆仑山口西地震的异常持续时间更长,多数异常点距震中更远。随着时间的推移,异常点从西北向东南迁移。兴海地震个别测点出现异常。汶川地震的异常的同步性更好,而且多数测点的同震效应非常明显。这些地震的异常的恢复时间均无明显的规律,有些是在地震前恢复,有些是在地震后恢复。     

汶川与昆仑山强烈地震激发的地球自由振荡频谱的对比分析

强烈地震激发的地震波信息非常丰富,高频信息能量部分会在小范围短时间内迅速衰减,而低频信息特别是较低频信息能量部分则衰减较慢,会绕地球很多圈后才会消耗殆尽,从而激发地球的自由振荡.虽然地球自由振荡的固有频率不变,但不同震源机制的地震激发的地球自由振荡频率成分会随着震级、震源机制、方位等的不同而有显著差别.本文利用2008年5月12日汶川(M_w7.9)地震与2001年11月14日昆仑山(M_w7.8)地震这两个能量震级相当但震源机制不同的地震,基于地震波传播理论,考虑横向各向同性PREM地球模型并融合Crust2.0地壳模型、S20RTS地幔模型及PREM径向衰减模型,利用谱元法结合高性能并行计算,对这两次强烈地震激发的全球地震波传播进行了数值模拟,计算它们激发的地球自由振荡频谱特征差异.计算结果显示了汶川地震的逆冲-走滑特性及昆仑山地震的水平左旋走滑特征.利用理论计算得到的地震波动记录进行功率谱密度估计对比分析,研究结果显示这两次强烈地震释放的低频信息能量大小相当,但总体上看昆仑山地震释放的能量略小于汶川地震的.对比分析表明,不同地震激发的地球自由振荡模式在同一台站处的发育程度不同;同一地震激发的地球自由振荡在不同台站处记录到的振型频率成分也有很大差异.对于不同地震激发的地球自由振荡,有一些频率成分共同出现,表现为地球自由振荡功率谱能量均较大;也有一些振型由于相长干涉,仅在某些地震中被激发而得以良好发育,表现为功率谱能量明显较大;而一些振型由于相消干涉,在一些地震激发方式下被压制,表现为功率谱能量明显很小,甚至接近于0.计算结果清楚地显示了不同地震激发方式下地球振荡模式丰富而复杂的特性,需要对不同地震激发的地球振荡信息进行综合深入的分析,才能对地球内部结构尤其横向不均匀特性给予全面的科学解释.     

关于2001年昆仑山8.1级大地震前后中国大陆地壳水平运动的讨论s

中国地壳运动观测网络基准网GPS连续观测，获得了2001年11月14日昆仑山8.1级大地震前后中国大陆，特别是西部地区的地壳水平运动信息．以东部长期相互间相对水平位移很小的几个站组成的一组稳定点作为基准， 据此获得水平位移分量时间序列．2000年11月上旬起中国西部的GPS基准站开始出现显著的异常位移，此后在云南及四川发生多次6级左右的地震．自2001年4月中旬开始，中国西部GPS基准站向北的水平位移速率明显减小，甚至反向，临震前及震后略有恢复，但震后向北的水平位移速率仍减小，并有明显的向西运动．近几年中国大陆西部（相对东部）的地壳运动过程表明，印度板块的向北挤压是昆仑山8.1级大地震的主要力源，大地震释放了大量的能量，印度板块对中国大陆的作用力明显降低，大震后至2002年底中国大陆的地震活动也明显降低．      

地磁数据处理与地震关系之探

研究了上海崇明、佘山和杭州这3个地磁台的观测资料在2004年4月21日南黄海ML4．0级、5月26日浙江省舟山群岛ML4．3级和11月15日南黄海％4．6级地震前的异常变化特征,结果表明：杭州台和崇明台数字化地磁观测资料分钟值空间差值于4月14日～17日、4月30日、5月8日出现的异常信息很可能是震磁异常信息;杭州台和余山台数字化地磁观测资料分钟值、模拟观测21时值Z分量地磁场相关系数R值分别在震前2天、24天和震前5天、15天出现了超出2σ值的震磁异常变化：崇明和余山地磁台数字化地磁Z分量分钟值的空间差值异常信息在4月21日南黄海尬4．0级地震前后有所显示。但在5月26日舟山群岛ML4．3级地震前不太明显,可能与谈两个地磁台站相距较近日震中距较近有美．     

2003年新疆石河子5.4级地震前地震活动异常分析

分析了2003年2月14日石河子5．4级地震前北天山地震活动图像和地震学参数异常过程。5．4级地震发生在2002年北天山4级地震集中活动区空段，震前12项地震学参数时间进程存在中、短期异常，3项地震波参数出现短期异常。震前3个月乌鲁木齐震情窗出现超警戒线异常。震前10天震中附近地区地震和震群活动显著。     

昆仑山口西8.1级地震与甘川应变变化的关系

利用甘肃与四川4个钻孔应变台的资料进行受力分析后发现：中国西部存在着统一的应力场，2001年11月14日昆仑山口西8．1级地震破裂带的力学特征与这个统一应力场相一致．这些台的应变资料在震前都普遍存在明显的短临异常。     

Horizontal crustal movement in Chinese mainland before and after the great Kunlun Mountain <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis>=8.1 earthquake in 2001

The continuous GPS observation at the fiducial stations in the Crustal Movement Observation Network of China (CMONOC) recorded the crustal movement of Chinese mainland before and after the great Kunlun Mountain earthquake of M=8.1 on November 14, 2001, especially the horizontal crustal movement in the western part of China. Based on the datum defined by a group of stable stations with small mutual horizontal displacements for a few years, the time series of horizontal displacements at fiducial stations were obtained. Significant anomalous horizontal displacements had appeared at the fiducial stations in the western part of China since early November 2000 and several earthquakes with the magnitudes about 6.0 had occurred in Yunnan and Sichuan Provinces. The northward components of the horizontal displacement at the fiducial stations in west China had decreased significantly and even changed in the opposite sense since mid April 2001. After the earthquake, the northward displacements still decreased and there were significant westward displacements. The process of the crustal movement in the western part of Chinese mainland (in reference to east China) suggests that the main force source for this earthquake came from the northward pushing of the Indian plate. The great earthquake released a large amount of energy, as a result, the action applied by the Indian plate to Chinese mainland diminished significantly and after the great earthquake, the seismic activity in Chinese mainland decreased considerably until the end of 2002.     

宽频带数字资料低频波在大震前的短临前兆信息研究

通过对高台、兰州、成都、安西地震台宽频带数字资料在2001年昆仑山口西8.1级地震,2008年汶川8.0级地震以及2003年山丹、民乐6.1级地震前低频波频谱变化的研究,总结了数字资料在频率域上的短临前兆异常特征,发现0.1~0.14 Hz频幅在震前几天成逐渐增强的趋势。并结合震源区构造特征对前兆机理进行了探讨。认为低频波的产生与静地震和慢地震有关。     

昆仑山口西8.1级地震前的地震活动异常及预测意义的讨论

昆仑山口西8．1地震前明显地出现大区域地震活动平静、高6值、高调制、低锅值的异常配套现象．回顾性分析了巨大地震前不同时问和空间尺度的地震活动性异常,探讨了巨大地震的预测可能性。