地震的感应磁效应（一）——三维电磁感应的数值理论

地震的感应磁效应包括两部分:（一）三维电磁感应的数值理论;（二）地震感应磁效应的模拟计算。本文是其中的第一部分,从Maxwell方程推得的扩散方程出发,给出了一般三维电磁感应的基本方程、边界条件和求解方法,建立了完整的三维电磁感应的数值理论。计算结果将另文讨论。     

研究“源兆”的若干问题及途径分析

从位场理论的观点讨论了场和源的概念,建议将“场兆”改称为构造前兆,将“源兆”称为震源前兆。文中还分析了震源体与各种前兆观测方法探测的深度,并根据地磁与重力观测方法不同的物理基础和地质基础,指出震磁效应对于研究震源前兆的特殊意义,文中还介绍了１９７６唐山地震观测到震源前兆的部分实际地磁资料。     

“膨胀”磁效应

压磁效应不一定是震磁关系的唯一可能机制.本文认为,从我国邢台地震区地震与地磁变化观测的事实出发,用压磁效应很难解释震磁之间的关系.因此就提出震源区由于岩石介质的微破裂、膨胀的液体扩散引起地磁场变化的设想,并称此种设想为“‘膨胀’磁效应”. 在简化了的假定条件下,初步计算表明,用此假设讨论地震区地磁场变化的空间分布与实际观测的结果较为符合.有一些检验震例.     

成都台转换函数与地震关系的研究

地磁短周期变化的转换函数是反映地下电性结构的一种参量,利用它们求出的帕金森矢量(或威斯感应矢量),指示出地下电性结构横向差异性。在地震孕育过程中或是由于扩容一膨胀引起地下水渗入震源区,或是由于地下高导层的隆起,或是由于地下热流活动的加强,可能有多种原因引起地下电导率和电性结构发生变化,这种变化足够大时,将引起转换函数发生明显的变化。通过对成都地磁台资料的处理,探索松潘地震孕育过程中伴随的转换函数异常变化及其正常的年变规律。     

地磁脉动预报地震的研究

阐述了利用数字化地磁脉动观测资料预报地震的研究工作及其结果．根据感应磁效应理论，地磁脉动比起常规的地磁观测方法，更能有效地反映震前地下介质电导率的异常变化，尤其是震前的短临异常变化．我们的研究结果也表明，震前地磁脉动传递函数，有明显的短临异常，且有典型的异常形态，并取得较好的预报震例．地磁脉动预报地震是很有前途的地震预报新方法，它将会使以磁报震的研究工作取得新的进展．      

震磁效应研究及进展

系统地介绍了目前人们对于压磁效应、感应磁效应、流变磁效应、电动磁效应、热磁效应及岩石破裂过程中的电磁效应机理的认识、研究进展以及利用震磁效应激发的地磁异常从地磁场的长期和短期变化中提取地震前兆的方法。在此基础上,提出了对震磁效应进一步研究的建议,强调应从加强地磁台网观测、改进震磁效应的实验及引入提取震磁异常新的方法3方面加强震磁效应的研究,更好地发挥地磁观测在地震监测预报中的作用。     

电磁场定点连续观测在地震预测研究中的应用

文中利用"十.五"期间静海地震台布设的秒采样大地电磁网(N-MT)仪器系统和FHDZ-M15地磁组合系统的同步观测数据,实现了固定台站大地电磁测深(MT)观测。采用Robust技术对静海地震台2008年1—6月记录的天然电磁场观测数据进行了MT处理,得到了张量阻抗资料。经过对周期为6～600s范围的18个相同周期的视电阻率及阻抗相位随时间的变化进行分析,其中有多个周期的视电阻率及阻抗相位的时序曲线在2008年3月11日卢龙ML4.2地震前出现异常变化。研究使用的资料周期对应深度为5～50km,属华北地震震源深度范围,其结果反映了震源区地层地震前后震源深度的电性变化。MT方法比现行的地电观测方法具有更直接反映震源区地层的电性变化和更深的勘探深度的优势     

唐山地震前后地下水位动态图象及其形成演化模式

对唐山地震前后地下水位动态图象的生成方法、时空演化特征及其形成演化模式的研究表明,唐山地震前后地下水位动态图象正负区和异常特征区的时空演化具有明显的规律性和阶段性。负值区的演化具有“收缩—扩展—急速扩展—发震”的特征;异常特征区的演化显示“迁移—扩展—稳定—发震—消失”的特征;滑动变差值显示“增大—减小—发震—急速减小”的变化过程。探讨了地下水位动态图象演化与构造变形、断层运动和上地幔物质上涌的关系,提出了唐山地震地下水位动态图象“场—区—源”的演化模式     

地下电性非均匀结构对地电场信号的影响

在数值模拟的基础上探讨了地下电性非均匀性问题对地电场信号的影响程度。这些影响主要包括地下电性非均匀体对天然电磁感应电场的影响和对产生于震源区附近的异常地电场的影响。结果表明, 地下电性不均匀体的电性特征与周围介质的电性特征差别越大, 则其对地电场的影响也会越大; 地下电性不均匀体的空间范围越大, 则其对地电场的影响也越大。在孕震区作为可能的电荷源模型中, 地下电性不均匀体的存在对电荷源所形成的异常地电场信号在地表的表现形式也有很大的影响。在地表所观测到的地电场异常空间分布不均匀性与地下电性不均匀体的空间位置有着密切关系。     

地震前兆信息量的研究(三)地震前兆信息量(S值)方法在大同地震研究中的应用

本文采取统一分析模式,系统地研究了１９８９ 年大同５．８ 级地震前河北省及其邻近地区各种前兆观测手段所出现的异常变化,并计算了这些异常所提供的前兆信息量,在此基础上,得到了大同地震之前前兆信息场的时、空动态图像,发现１９８９ 年大同５．８ 级地震前,河北省及其邻近地区前兆信息场,先在震源附近及外围出现,尔后向震源区边缘迁移集中,在保持震源区边缘较强信息的同时,前兆信息又向外围扩展,不久即发生地震。     

汶川地震前震磁效应的小波分析

<正>地震孕育过程中,在区域应力场的作用下地应力不断积累变化,可能导致孕震区地下介质电导率的变化,并可通过感应磁效应等途径产生附加磁场,从而导致磁场的变化。因而地磁台观测到的磁场信息,不仅反映了外空间磁场的变化,也受地震孕育过程的影响。地球磁场谱成分丰富、频带较宽,在地震发生之前,若地下某一深度处的电导率发生变化,由于电磁感应,就能引起相应频率段内地磁场的异常变化。利用陈伯舫(2000)提出的地磁分析"日变幅差"方法,分析了汶川地震前泾阳、连云港、新沂地磁台小波变     

菏泽5.9级地震地磁异常的再研究

本文使用地磁短周期转换函数和提取地磁局部异常的方法,对菏泽5.9级地震前后地磁场的变化进行了再研究。结果表明:该次地震前,菏泽及其附近地区存在地磁短周期成份的异常变化和地磁基本场局部异常。这些异常和地震活动性参数b值、小震活动及其它一些前兆异常出现的时间同步,形态相似。     

对《磁暴短周期感应场和佘山地区地幔电导率》一文的几点说明

<正> 读了陈伯舫先生《对“磁暴短周期感应场和佘山地区地幔电导率”一文的讨论》的文章,颇有收益,表示感谢。为了有利讨论和多求帮助,有关问题答覆如下。 一维水平成层电导率模型,尽管电导率结构层次有间断,但地表电磁阻抗随单一源场激励周期而变化的理论曲线却是连续的,反映了模型对场源的综合响应。研究理论曲线     

地震前兆信息量的研究：（三）地震前兆信息量（S值）方法在大同地震研 …

本文采取统一分析模式,系统地研究了１９８９年大同５．８级地震前河北省及其邻近地区各种前兆观测手段所出现的异常变化,并计算了这些异常所提供的前兆信息量,在此基础上,得到了大同地震之前前兆信息场的时,空动态图像,发现１９８９年大同５．８级地震前,河北省及邻近地区前兆信息场,先在震源附近及外围出现,尔后向震源区边缘迁移集中,在保持震源区边缘较强信息的同时,前兆信息又向外围扩展,不久即发生地震。     

震源区及其附近地震前兆异常幅度分布特征的讨论

本文依据4个大震的实际观测资料讨论了地震前兆异常幅度随震中距成非线性变化的现象,发现其异常幅度峰值往往并不位于震中,而是位于震源体边缘地带。进而首次提出利用这种地震前兆异常幅度峰值围空作为预报地震发生地点的一种可能途径     

2020年1月16日新疆库车5.6级地震总结

系统梳理了2020年1月16日新疆库车5.6级地震前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果如下：①地震活动：震前存在地震平静、地震高频、带状分布、地震窗等中短期异常;②地球物理观测：震中350 km范围内均为形变异常,分别体现在固体潮、地倾斜、钻孔应变测项;③综合方法主要识别出年尺度异常。对库车5.6级地震序列进行分析,可知主震震源机制为走滑型破裂,余震不丰富,序列衰减不明显,序列发展过程中地震活动起伏变化明显。综合分析认为,此次地震前地震活动中短期异常较为突出,地球物理观测异常相对较少,发震前2年异常数量出现先增加后减少的现象,对地震的发震时间具有一定指示意义。     

地震电性变化及其物理机理初步讨论

依据典型震例中的视电性异常变化，介绍了视电性变化各向异性与震源机制解最大主压应力的关系，讨论了电性变化的物理机理。结果表明，视电性变化与饱水裂隙电阻率ρf、固架电阻率ρ0和裂隙率υ有关，与DD模式预言的震源区扩容阶段电阻率变化过程，岩(土)标本加载过程中视电阻率变化相吻合，地震电性变化主要是由于孕震晚期阶段震源区及附近扩容裂隙快速发展、导电通道串通、导电流体活跃而引起的。我国地震地电阻率观测确实检测到了这一变化。     

2017年11月23日重庆武隆5.0级地震前地磁谐波振幅比异常研究

近年来,地磁谐波振幅比方法在国内得到较广泛的应用,并成为一种较为有效的地震预测方法。本文利用谐波振幅比方法,对2017年11月23日重庆武隆5.0级地震震中附近台站的地磁三分量数据进行计算,并分析了各台站10~60min周期谐波振幅比值异常特征。研究发现,异常台站几乎均位于震源机制解的拉张区(P波向下的区域),具有象限分布特征;异常台站NS向谐波振幅比值变化存在分层现象,短周期(浅部)的变化与长周期(深部)变化成相反相位,从电磁学机理看,浅部与深部之间存在EW向的面电流;近震中台站的异常低点时间存在由长周期(深部)向短周期(浅部)迁移的现象。     

三维地电模型数值模拟中视电阻率真假异常特征分析

本文概要介绍了三维数值模拟中双网格系统的剖分方法,并通过几种典型模型的有限单元法三维数值模拟计算（网格单元电导率分块均匀、电位三线性变化）,充分揭示了对称四极电阻率测深法三维地电模型视电阻率真假异常的分布规律,分析了产生真假异常的原因,并研究了真异常的形态与引起真异常的地质体位置的关系。     

震磁效应与地震预报相关性探索

应用人工爆炸地震,农田抽水试验,地震地磁测量以及航磁△Ta资料反演成果,探索震磁关系。结果发现：（1）地磁场强度短周期变化数量不等;（2）实际观测的前兆磁异常比实验室测试的数据偏大。表明地震前兆异常不仅存在,而且这种地磁短周期变化是由多种物理效应叠加的结果。作者认为,在应力、应变等因素确定的条件下,温度的影响是构成震磁效应的重要因素,因此研究地壳磁性结构及磁性层底介面即居里等温面的空间分布特征,对潜在震源区的判定是有意义的。