(九)地震流体观测与地震短期预测技术专题

本专题为专家及相关组织之间的交流和接触提供了一个良好机会,旨在提高地震流体观测技术,增强地震短期预测效能. 会议收到27篇论文摘要.内容涵盖了地震过程中流体的作用、孔隙压波的数值分析、地电场与流体主体渗流方向计算、井水位远场短临异常分析、WFSD(汶川地震科学钻探)钻孔气体氢浓度动态与断裂构造及地震关系、地震前后水氡异常、井水温度动态的复杂性及其机制研究、水位动态周期性干扰的小波方法分析和地下水强震映震效应等.参会人数之多,内容覆盖领域之广,堪称国内地震地下流体领域的一次学术盛会.     

广西地震地下流体观测现状分析

简要回顾了广西地震地下流体观测发展历程,着重分析了广西地震地下流体观测资料质量.包括稳定性与连续性、动态特征、影响因素和信息反映能力,并对广西地震地下流体观测网存在的问题进行了分析,并提出改进措施及建议.     

珲春7.0级深源地震的地下流体动态异常

介绍了1999年4月8日珲春7．0级深源地震前延边地区地震地下流体动态的典型异常，初步分析了深源地震前地下流体异常的基本特征。     

地震前地下流体前兆异常特征的研究

针对鲁甸6.5级地震、唐山4.0级地震前地下流体异常现象,结合异常时段地下流体观测数据,对震前地下流体异常现象及指标进行总结分析。研究表明,鲁甸地震前及唐山地震前地下流体长期与中期异常特征均主要出现在距离震中心500 km范围内。地下流体震前异常特征现象观测的目的是判断地震危险区高密度观测特征,对地震高发区的中短期异常指标仅进行中短期分析。地震区域应力叠加导致地震前兆现象的开启,引起断裂带裂隙,地下水温度和地下深部气体异常变化,水岩变化使得地下流体混合前兆增强。在地震前兆观测范围内,获取地下流体异常指标变化可以为震前预测提供数据支持,推动地震预测理论的发展。     

地下流体对地震孕育发生过程的影响研究综述

地下流体对地震的孕育、发生过程起着重要作用.本文简述了近年来国内外关于地下流体影响地震的研究进展,对流体诱发地震的物理机制进行了深入介绍,主要有孔隙压的增加对有效应力的降低、流体受热膨胀扩容以及对岩石的润滑和软化作用;同时介绍了一些典型的流体触发地震模式,包括地震泵、断层阀、膨胀—扩散模式等,并讨论了目前存在的主要问题...     

利用统计地震模型从地震活动参数中获得流体信号

根据众所周知的库伦破裂准则,应力或孔隙压力的变化都会导致地震破裂。余震活动一般认为是地震应力变化引起的,它服从大森定律。而地震群则认为是通过地下流体侵入岩层所致。应力触发可以通过在地壳单独构建三维弹力应变模型分析,而地震引起的地下流体流动情况必须通过空隙压力变化和地震之间相互作用应力场的改变这样复杂的地震活动图像研究。我们看到ETAS模型是从复杂地震活动图像获得最初流体信号的一种适当工具。我们主要分析2000年发生在欧洲中部的波西米亚西北部Vogtland地区的大地震群。通过拟合随机的传染型余震序列模型(ETAS)我们发现应力触发在创建观测地震活动图像和解释观测事件破碎时间分布时起支配性作用。外力在直接触发引起地震活动中起到的作用是很有限的,这种外力被认为是由于流体入侵导致孔隙压力变化而产生的。然而时间上的反褶积表明显著的流体信号源于地震群。这些结果已被我们的仿真模型模拟研究证实,在这个研究中,流体侵入和应力在三维弹性半空间中沿断层面转移时触发地震。基于ETAS模型的反褶积过程能够揭示地下孔隙压力变化。     

面向21世纪的地震地下流体科学问题与发展

对地下流体科学国内外最新研究动态和成果进行了介绍。并在此基础上指出：基于先进观测技术的可靠观测资料是提高地震地下流体理论研究水平的关键。最后分析了目前存在的主要问题,并相应地提出今后我国地震地下流体学科的发展方向：建设新一代地震地下流体科学观测台网;发展地震地下流体前兆观测台阵和深井观测;开展野外观测实验研究、室内高温高压实验研究和高精度大型数值模拟研究。     

经验模态分解法在安徽省南部地下流体分析中的应用

首次引进经验模态分解法（EMD）对安徽省南部地下流体进行分析。通过对地下流体数据的分解与重构,发现该方法能提取不同尺度的水位动态,效果较好。通过对震例的总结发现：显著地震前、后安徽省南部地下流体EMD重构结果均出现异常,且存在某些地震前兆敏感点。同时,还对地震前地下流体的变化原因进行了初步分析。     

地震地下流体物理化学动态形成的基础理论问题

本文以８０年代国内外学者在地下流体的流体动力学、热动力学与化学动力学领域的探索中所取得的理论成果为基础，针对地震地下流体的压力、温度与化学组分动态观测与研究现状，从理论上阐述了地下流体物理化学各项动态形成的机制及其内在联系，以促进我国地震地下流体动态的基础理论研究。     

地下流体对地震前兆作用的综述

地下流体及流体力普遍存在且对地震前兆产生作用。本文从前兆机理、实例等方面综述了地下流体及流体力(包括降水等产生的力)对地震前兆的作用,表明降水等产生的地下流体及流体力对地震前兆的作用不可忽略,无论是浅层地下流体还是深部地下流体均影响前兆异常的产生,且地下流体对地震前兆的作用是在特定的地质构造、水文地质环境下发生。     

2016年6月23日河北尚义4.0级地震发震背景

2016年6月23日河北尚义发生4.0级地震,是晋冀蒙地震危险区的1次显著地震活动,在地震序列、震源机制及区域地质构造基础上,从应力状态和速度结构深入分析此次发震背景。分析认为,此次尚义4.0级地震发生在晋冀蒙交界地区低活动背景下,震前该区存在地壳应力张量方差较低,视应力偏高的现象,地下介质中存在速度变化较大的高低速过渡带,这表明该区应力水平较高,应变能易于积累,存在发生中强震的可能。此次地震的震中位置与震前出现的应力张量方差低值区、视应力高值区、交叉空区及地下介质中的高低速过渡带有较好对应,对晋冀蒙交界地区未来中强震发震背景具有一定指示意义。     

地下流体异常性质定量判别方法探索与地震预报

采用异常频次累加法和异常频次变化速率法研究了中强地震前后一定范围内地下流体群体异常随时间的演化特征．结果表明：地震前后地下流体异常频次累加曲线和变化速率曲线变化特征表现为“平稳（零值波动）—加速（连续正值）—恢复（连续负值）”３个阶段;地震与异常的关系表现为“加速（连续正值）—地震”的形式．利用该方法可以对地下流体异常性质（即非震异常、震前异常和震后异常）进行一定程度的定量判别．     

利用地下流体观测井水位预测海南及邻区中强震发生时间

利用海南地下流体观测井水位资料,选择适合长期、中短期地震异常提取方法,对海南及邻区M 4.0以上地震发生前水位异常进行分析,依据统计资料,提出预测海南及邻区中强震发生时间的指标与方法。     

强地震前地下流体趋势异常的再探讨

重新探讨了强地震前地下流体趋势异常,获得了一些认识：地下流体异常不一定存在完整的趋势、短期和短临等异常类型,但趋势异常普遍存在;地下流体特别是地下水位的趋势性异常,其开始时的形态不一定为缓慢变化;地下流体趋势异常不一定具有时空转移特征;地下流体趋势异常可能为“共同前兆”.     

新疆天山地震带的地震流体地质效应

天山地区的高压自流水、高压油气藏及地热异常区的出露与天山地震带分布的一致性表明,孔隙水压异常高的动力条件可能成为触发浅源地震的重要机制。本文以丰富的震例为依据,认为天山地震带中强地震前地下流体出现两类异常:一类是应力应变能积累阶段的趋势性异常;一类是应力应变能预释放阶段的临震突发性异常。两类异常在形态上和时空分布上有完全不同的特征,它们显示出地震孕育过程中的两个完全不同的物理、化学过程。     

An improved pseudo-static method for seismic resistant design of underground structures

This paper describes a commonly used pseudo-static method in seismic resistant design of the cross section of underground structures. Based on dynamic theory and the vibration characteristics of underground structures, the sources of errors when using this method are analyzed. The traditional seismic motion loading approach is replaced by a method in which a one-dimensional soil layer response stress is differentiated and then converted into seismic live loads. To validate the improved method, a comparison of analytical results is conducted for internal forces under earthquake shaking of a typical shallow embedded box-shaped subway station structure using four methods： the response displacement method, finite element response acceleration method, the finite element dynamic analysis method and the improved pseudo-static calculation method. It is shown that the improved finite element pseudo-static method proposed in this paper provides an effective tool for the seismic design of underground structures. The evaluation yields results close to those obtained by the finite element dynamic analysis method, and shows that the improved finite element pseudo-static method provides a higher degree of precision.     

祁连山地震带地下流体短期前兆异常特征分析

系统分析了地下流体短期前兆异常变化与中强地震的关系,提出祁连山地震带地下流体资料存在两类短期前兆异常,即转折型和单一型短期前兆异常,结合震例对这两类短期前兆异常的特征进行了分析,认为预报人员应特别注意该区内的这两类群体异常的特点,并把它应用到该区的地震预报中。     

APPLICATION OF STABLE OXYGEN AND HYDROGEN ISOTOPES TO THE VERIFICATION OF GROUNDWATER ANOMALIES

Identifying the source of the observed fluid anomalies is a major tast in verifying the anomalies in seismic subsurface fluid research. The stable hydrogen and oxygen isotopes are proved to be effective to trace the underground fluid origin and its development. In this study, we summarized the basic principles, water sampling and testing techniques in recognizing the fluid anomalies by using the stable hydrogen and oxygen isotopes. We also enumerated the related applications in analyzing the sudden water level increase and the rapid shifting from limpid water to murky. The stable hydrogen and oxygen isotopes analysis can be used to verify the macroscopic underground fluid anomalies, such as subsurface water temperature, water level and chemical component changes, and the wide use of this method in seismic subsurface fluid research will be helpful to identify the tectonic or non-tectonic related influencing factors to the fluid anomalies.     

菏泽地震前流体中短期异常分析

结合在华北强震平静背景下发生的1983年11月7日菏泽5.9级地震数据,对菏泽的流体资料进行综合分析研究,总结出地下流体在本次地震中的映震能力,探索地下流体的地震异常规律,为将来应用地下流体观测进行地震预报提供可靠的依据。     

华北地区地下流体的两类短期前兆异常

系统分析了地下流体前兆异常变化与中强以上地震的关系,提出华北地区地下流体存在转折型短期异常和单一型短期异常．结合震例对这两类短期前兆异常的特征进行了分析．认为应特别注意研究预测区内的这两类群体异常的准同步变化特点．