云南地区定点形变观测异常特征与地震预测研究

对1966―2007年正式出版的《中国震例》中云南定点形变异常震例进行统计分析,发现云南地区6级以上地震前均有形变异常,且随着发震时间的逼近,定点形变异常数量有增加趋势。对2000—2015年云南定点形变观测异常进行分析,发现云南及其邻区6级以上地震发生前,定点形变均有显著异常出现。当显著形变异常数量N≥2,1年内云南及其邻区发生6级以上地震的概率可达75%。6~6.5级地震震前形变异常分布的震中距最远为470 km,7级地震达到700 km,且具有震级越大分布范围越广的特征。因此,形变异常台站数量可以作为云南及其邻区有6级以上地震的中短期预测指标。     

基于GPS观测的张渤带形变

收集整理了研究区内近年来5期的GPS区域观测站和27个GPS连续观测站数据,在解算站坐标的基础上,计算得到了GPS区域站水平形变和GPS连续站垂直形变。分析研究了张家口-渤海地震构造带(张渤带)近期形变状态,得出张渤带在2011—2013年时段内形变相对较大且区别于以前的形变形态。结果显示:张渤带近期受到明显挤压,呈应力应变能积累增强的趋势,表明张渤带地壳形变差异活动增强,具有地震孕育的形变背景。     

华北地区跨断层前兆异常特征综述

本文对《中国震例》系列书籍及期刊所记录的华北地区存在震前跨断层形变异常的震例进行了综述, 分析了华北地区不同区域跨断层前兆异常特征。 首都圈地区3次6级以上地震之前1~3年, 围绕震中会出现10~30项跨断层形变异常, 其中超过8成异常场地位于距震中100 km范围以外, 有7~8成的异常测项表现为趋势的加速或转折变化, 异常幅度集中在1~3 mm, 在异常发展过程中或者在加速达到峰值后恢复过程中发震。 随着震级的降低, 近场跨断层异常增加, 对于5~6级左右地震, 无论远场近场均会出现2~8项水准异常, 而5级以下地震前跨断层形变异常只有1~2项且主要分布在近场。     

青藏块体东北缘跨断层形变典型震例总结与预测判据指标分析

针对青藏块体东北缘跨断层监测区及周边发生的5.8级以上地震, 结合以往研究结果, 对跨断层资料进行了重新梳理, 重点分析了1995年永登5.8级、 2000年景泰5.9级、 2003年民乐—山丹6.1级和2013年岷县漳县6.6级地震前出现的跨断层形变异常。 结果表明: 这4次典型地震前出现的跨断层异常数量较多, 为13~23项不等; 分布范围较广, 震中距在600 km范围内, 相对集中出现在300 km左右范围内, 也有近震区异常; 异常特征以逆断加速、 趋势转折、 活动加剧、 突跳、 大幅变化等为主; 震前2~3年或稍长时间开始出现异常, 震前半年至1年半时段异常集中出现, 具有中期背景或短期前兆意义, 异常空间分布有向震中区汇聚迁移的特征。     

跨断层形变测量异常特征分析

在统计近40年我国强震前跨断层形变异常的基础上, 对异常持续时间、 异常空间分布、 异常幅度特征及它们之间的关系进行了分析, 讨论了跨断层形变观测异常特征和监测不同震级地震跨断层场地的最大间距及观测周期。 结果表明: 异常主要以中短期和中期异常为主, 尤其在震前1年内异常最多; 异常持续时间与震级呈正比例的关系; 异常在空间分布上有随震级增大而扩大的现象; 异常幅度有随异常持续时间增大而增大的趋势; 震中距在160~350 km范围内异常幅度较大; 异常形态主要分为趋势型和突变型两种。 监测不同震级的地震跨断层形变场地间距可以不同, 监测7级地震形变场地间距应小于450 km; 6级应小于300 km; 5级应小于200 km; 4级应小于100 km。 跨断层形变观测周期应不大于3个月。     

用双差定位结果分析华北地区的地震活动

华北地区北部是阴山—燕山隆起区、 华北平原和太行山隆起的交界处, 区域内地震活跃, 北部有张家口—渤海地震活动带(张渤带), 西邻山西地震活动带。 本研究采用双差定位法对华北地区2006—2009年发生的地震进行重新定位, 结果显示, 近年来华北地区的地震主要集中在北部的张渤带上, 总体呈WNW向分布。 震源深度主要集中在0~20 km的中上地壳, 占地震总数的96.3%, 有大约57.5%的地震分布在10 km以上的地壳内。 张渤带东部的唐山地区是该地震带上地震最密集的地区, 地震分布与区域内的断层有密切关系。 华北平原中南部的邢台地区也是地震相对较密集的区域, 定位结果显示, 邢台地区的新河断裂可能深达Moho面, 在该断裂的下方可能存在速度异常体, 把邢台地区西南部的地震活动从空间上隔离成上下两部分。 沿新河断裂的地震分布出现异常, 在深度10 km处, 地震分布由北东向西南逐渐与上部的地震分离, 震源深度逐渐加深, 最深可达30 km左右。     

阿克苏跨断层形变观测资料分析及其与地震关系的研究

结合阿克苏台周边5级以上中强地震和100 km范围内的4级地震,对阿克苏台跨断层形变资料进行分析.分析结果表明,断层的垂直、水平位移形变异常变化与中强地震活动有明显的对应关系.在监控区350 km范围内的中强地震前,垂直形变异常形态表现为次波效应,而水平形变在100 km范围内的4级地震前则出现明显的伸长或缩短的异常特征.     

新疆形变固体潮观测与中强地震关系的初步研究

分析了新疆几个形变台潮汐因子的时间分布及震兆异常特征,认为震兆异常的统计关系为：异常范围随着震级的增大而增大,5级地震前可能在100km范围出现异常,5．5级左右的地震可能达250km．而8级地震的异常范围则达到1000km以上;异常持续时间与震级呈正比关系,5级地震异常持续1～5个月,6级地震3～7个月;异常幅度与观测仪器的精度及环境干扰关系密切;部分台的γm2值受格值影响较大,在异常判定前必须做相关分析。     

基于GPS观测的张渤带区域地壳形变

<正>包括张家口—渤海地震构造带(简称张渤带)在内的首都圈区域是我国东部构造活动强烈地区之一,自有记载以来曾发生过M≥463的地震11次。因此,利用GPS区域站数据资料研究现今地壳形变状态和张渤带的形变趋势,对于中长期地震趋势分析具有重要的现实意义。收集整理了研究区内1999年、2007年、2009年、2011年和2013年5期的GPS区域站数据资料。在计算得到全球参考框架ITRF2005下的GPS区域站ENU三维坐标的基础上,计算得到了1999—2007、     

呼图壁M_S6.2与精河M_S6.6地震前的地形变异常特征

利用2012—2018年跨断层流动水准观测资料,提取北天山地区的断层形变趋势累积率和灰色关联度指标,结合2009—2017年GPS速度场数据,分析呼图壁M_S6.2与精河M_S6.6地震前的地形变异常特征。结果表明:①呼图壁地震位于GPS压性变化最高值区边缘,断层形变趋势累积量较大的测线相对集中在震区附近;精河地震位于压应变较高值区和增强区,震区附近也出现巴音沟、伊宁等跨断层高逆断趋势累积背景异常。②2次地震中,震级较大的精河地震前跨断层灰色关联度指标异常较为显著,震中周边半径200,300,500 km范围内均出现"逆断加速"中短期-短期异常;且距震中越近,异常幅度越大。     

中强震前辽宁地区流体异常特征与地震预测研究

主要基于中国震例及相关文献资料, 通过收集辽宁及周边历史中强地震震前辽宁地区流体前兆异常信息, 对震前流体异常特征进行了分析总结, 建立辽宁地区流体前兆预测指标。 研究表明, 辽宁地区M≥7地震流体前兆异常具有分布范围广, 异常数量多, 持续时间长, 异常变化幅度大且准同步变化等特征, 地震前兆主要以突跳型、 上升型异常为主, 地震一般发生在异常最高频次开始转折降低阶段, 宏观异常数量多达千起, 空间分布特征明显; M5~6地震异常主要集中在距震中200 km范围内, 异常持续时间相对较短, 主要以水氡为主, 地震前兆特征主要以突跳型、 上升型异常为主, 且地震一般在异常最高频次开始转折后2月内发生, 宏观异常数量少, 一般仅为10多起或无宏观异常。     

汶川地震前地震活动特征的普遍性及其机理探讨

汶川地震前地震活动较为显著的异常是：1970—2008年汶川地震前,从云南北部至甘青川交界形成规模巨大的5.5级以上地震活动增强区（或称环形分布）;1970—1999年围绕龙门山断裂带形成5级以上地震背景空区,汶川地震发生在增强区内的背景地震空区里;2001—2007年形成M_L4.0以上地震孕震空区,震前1年孕震空区内部及其两端相继发生多次M_L 4.0~5.0地震,空区打破.上述地震活动增强区、背景空区和孕震空区是大地震前普遍出现的现象.为对比分析,本文系统研究了2001年以来我国大陆及邻区4次M_S≥7.8级地震和全球10次M_W≥8.0级地震前类似地震活动异常,并给出统计特征.结果显示：地震增强区规模为850~2700 km,持续时间13—38年,增强区长轴对数与主震震级呈正相关关系.增强区与余震区规模之比为2.3~7.7,其对数与主震震级呈负相关.背景空区长轴300~1100 km,持续时间10—32年,其长轴对数与主震震级呈正相关关系.孕震空区长轴为370~780 km,持续时间1—7年,孕震空区长轴对数与主震震级呈正相关关系.对于板内地震,构成增强区的最低震级为5.0级或5.5级,构成背景空区和孕震空区的最低震级分别为5.0级和4.0级.而对于板间地震,构成增强区和背景空区的最低震级为6.0级或6.5级,构成孕震空区的最低震级为5.0级或5.5级.基于坚固体地震孕育模型,认为地震活动增强区的环形分布是由于震源区的破裂强度高于周围介质造成的,地震孕育过程中体应变的范围和强度存在逐渐增大和变小的过程,这是地震活动增强区出现三阶段特征的原因.从包体弹性理论可以推导出增强区尺度的对数与主震震级、增强区与震源体比值的对数与主震震级存在线性关系.     

云南年度危险区预测能力的统计分析

通过对云南省地震局1989—2006年度地震趋势研究报告中年度预测水平、 危险区圈定和实际发生地震情况等统计分析, 结果显示云南地区每年发生2.8组M≥5地震, 3年发生2组M≥6地震, 发震的自然概率较高, 1989年以来年度地震活动水平预测为M≥6的对应率较高, 达到了56%。 危险区的预测不能用异常数量的多少来判定, 对于M≥6地震, 应用4级地震频度增长显著的区域和高水位异常区域等指标能更好的预测危险区。 5级地震在云南地区有的时候异常出现最多就是2～3个月就发震, 年度很难用异常判断级地震的危险区, 但5级地震也存在10年左右的主体活动地区迁移现象, 利用主体活动地区的特征可以提高5级地震发生区域的预测能力。 年度应重点跟踪M≥6地震, 由于云南地区6级以上地震发生前中小地震活动增长和前兆异常出现后, 对应地震的时间从几个月到3年不等, 但半年尺度前兆异常数量增加显著, 因此在看到地震活动增强后动态跟踪前兆的变化, 采用长、 中、 短、 临渐进式的预报方式, 仍然是目前提高地震预报效能最有效的途径。     

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。     

2020年5月6日新疆乌恰5.0级和5月9日柯坪5.2级地震总结

2020年5月6日、5月9日,新疆地区南天山西段先后发生乌恰5.0级和柯坪5.2级地震,系统总结2次地震发生前出现的地震活动和地球物理观测异常,其中：①地震活动：震前存在调制地震集中、地震窗、5级以上地震成组等中短期异常;②地球物理观测：2次地震震中附近震前出现形变、电磁和流体观测异常,其中形变异常3项、电磁异常4项、流体异常1项,主要分布在柯坪5.2级地震震中附近。通过对2次地震序列进行跟踪,发现：乌恰5.0级地震余震较少,震后60天内共记录M_L 3.0以上余震4次,最大震级为M_L 4.5;柯坪5.2级地震后余震较丰富,震后60天内共记录M_L 3.0以上余震10次,最大震级为M_L 4.7,计算得到序列h值为1.6,b值为0.73。综合分析认为,2020年5月新疆地区2次5级以上地震前存在的地震活动异常较少,但区域地震活动水平较强,主要存在具有中短期指示意义的地球物理观测异常。     

2020年西藏改则3次5级以上地震总结

系统总结2020年2月—3月西藏改则3次5级以上地震发生前出现的地震活动性和地球物理观测异常,结果如下：①地震活动性：震前存在地震发生率异常;②地球物理观测：3次地震震中500 km范围内无观测台站分布,地球物理场观测能力较弱;③综合方法：识别出W_q值异常。3次改则地震均位于可可西里至唐古拉地区,其中2月21日5.0级地震位于羌塘地块北缘,而3月10日5.0级和3月12日5.1级地震位于羌塘地块南缘,且3月的2次地震相距约5 km,构成震群型序列。对3次5级以上地震序列的跟踪发现,2月21日改则5.0级地震序列主要分布在向阳湖—布若错断裂南侧发育的一条NNE走向的小断裂上,余震较少,震后40天内共发生8次M_L 2.0以上地震,主震震源机制为张性破裂;3月10日5.0级和3月12日5.1级地震震源机制均为走滑型,余震序列丰富,主要分布在多条构造的延伸区域,计算得到序列h值为0.58,b值为0.88。综合分析认为,改则3次5级以上地震前地震活动异常较少,主要为具有中期意义的异常,综合方法的异常识别主要为后续强震的地点判定提供依据。     

川滇地区成组强震活动判别指标研究

在成组地震孕育模型的指导下, 分析研究了川滇地区M≥6.5地震成组孕育的地震学和前兆异常特征。 结果表明, 川滇地区的M≥6.5成组地震都发生在云南强震活跃期内, 这个时期云南地区多点水汞测值出现了比正常值高出几十倍甚至上百倍的变化, 比强震平静期的“异常”测值也要高得多; 成组地震前1～2年的中期阶段地震活动会出现大面积增强; 成组地震的首发地震发生时有30%以上的前兆异常持续发展, 不出现转折变化, 而单一强震和成组地震的最后1个地震, 震前有异常震后不出现转折继续发展的数量≤15%; 成组地震的首发地震前兆异常数量比结束地震多。     

中国大陆地震低活动异常及其在中期预测中的效能研究

在对中国大陆地震活动的分析研究中发现, 在某些大地震发生前的一、 两年中, 中国大陆往往出现地震活动显著平静的低活动异常。 本文应用最近100 a(1918—2017年)间5级以上地震资料, 分析地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动的关系。 从M≥5.0地震的年频度、 年度最大地震震级、 6级以上地震的平静等方面建立了地震低活动异常的判据指标, 并从概率增益指数β、 预测效能比α、 地震预测R值评分等方面对地震低活动异常与未来大震关系作了多参数检验。 初步研究结果显示, 地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动有一定的关系, 主要表现为其与8级左右(M≥7.8)巨大地震具有一定的相关性, 但其关联度较低, 概率增益指数β与预测效能比α为3左右, R值评分为0.2左右。 对于M＜7.5的地震, 地震低活动异常未显示, 其概率增益β, R值评分接近于0, 似呈现为近于随机关系。 M7.5是开始显示地震低活动异常与其有一定相关性的转折点。