松辽盆地断层氢气背景动态特征

正地质构造运动多伴随着地下气体的逸出,观测和研究地下气体的逸出,可能会抓住一些地下构造活动的信息,而氢气作为一种灵敏的指标能够指示断裂活动的过程。多年来,通过在松辽盆地开展地下逸出氢气野外测量工作,尝试找出松辽盆地断层氢气背景动态变化特征,为地震孕育过程中氢气异常演化的判定提供依据,为建立地震短期预测动态方法提供一些思路。地震前兆观测信息量丰富,不同实验是为了搞清楚观测特征与地震之间是否存在关联,为     

地震预测方法Ⅵ:气体地球化学方法

地球化学地震预测方法是常见的地震预测方法,该方法通过研究地球化学组分在地震前的异常变化,得到其变化规律,推导其与地震三要素的关系,从而进行地震预测.气体地球化学预测则是通过震前气体异常给出预报意见.因为地球的脱气作用一直存在,震前震源区岩层岩石力学性质会发生很大改变,导致大量流体涌出,渗透性较好的活动断层为深部流体提供了通道,使它们能更容易地到达地表,造成地表断层带土壤气体(简称断层气)组分异常,为地震预测提供了依据.本文主要介绍断层气气体异常、温泉气气体异常、遥感气体异常几部分.常见的气体地球化学异常组分主要有土壤氡、H_2、CO、CO_2等,这些气体测值在震前会出现明显的异常,多数为突跳式升高、降低,异常幅度变大,异常持续时间增加等等.我们分析了这些异常的特征,并且从地震三要素出发,判断二者之间的关系,从而对气体化学地震预测方法进行评价.由于气体的活动性较好,因而容易将地下孕震信息带到地表,气体化学异常的映震性较高,所以该方法极少虚报,但存在漏报的可能性,仍然需要与其他地震预测方法相结合从而增加地震预测的准确性,不能单独完成地震预测.     

黑龙江中西部跨断层土壤氢气初步分析

地质构造运动多伴随地下气体的逸出,观测并研究地下逸出气体,会抓住某些地下构造活动信息。作为地球化学观测的灵敏指标之一,地下逸出的氢气能够指示断裂活动的过程。地处松辽盆地黑龙江中西部地区多年来已开展多期跨断层土壤氢气野外测量工作,利用积累的观测数据,初步分析该地区跨断层土壤氢气背景动态变化及构造活动、地震活动特征,以便为地震孕育过程中断层氢气演化异常判定提供依据,为建立区域地震短期预测动态方法提供思路。     

苏门答腊两次M>8.0地震前后CO和O_3卫星遥感气体地球化学异常与地面验证

利用印度尼西亚Bukit Koto Tabang(BKT)观测站的地面和大气红外探测仪(AIRS)卫星观测数据,分别提取了该观测站2004年和2005年苏门答腊两次M8.0地震前后地面和卫星观测所获得的CO总量、近地面(1 000 hPa)CO体积分数和O3总量的高光谱气体地球化学信息,对BKT台站附近卫星观测数据和地面观测数据进行了相互验证。结果表明两次大地震前卫星和地面观测均捕获到了CO和O3异常,其中卫星观测获得的CO总量和CO体积分数与地面测得的CO浓度呈强正相关,相关系数分别为0.83和0.75,表明CO浓度异常可能主要源于孕震过程中地下逸出的气体,大气中的化学反应对CO异常的贡献次之。O3卫星观测结果与地面观测结果也呈正相关关系(r=0.49),地震前O3异常可能主要归因于地震前地下逸出的气体在大气中的化学反应。地面观测的CO和O3浓度在两次地震前标准偏差变大,且CO和O3浓度变化与分别以地面观测站和地震震中为中心从卫星数据提取的气体浓度与地面观测数据变化趋势一致。研究结果丰富了利用高光谱卫星数据提取地震前后气体地球化学异常信息的方法。     

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。     

山西临猗-永济5.0级地震前的地下流体异常

1998年 7月 1 1日山西临猗—永济之间发生 ML5.0地震 ,震前在晋陕豫交界地区存在水位、水氡、溶解氢气、氦气、气体总量及逸出氦气、氢气等多项地下流体异常。总结分析了该次地震前地下流体短临异常特征 ,并从中得到一些启示和新的认识     

利用地下流体异常预测强震危险区的标志与方法

在系统地研究了华北北部5次中强以上地震前地下流体异常空间演化过程的基础上，分析了地下流体动态异常的迁移特征，根据迁移特征和异常时间与震中距的关系提出了预测强震危险区的5个标志和3个步骤，并用几个震例进行了检验，结果表明，运用地下流体异常的空间演化特征能够对未来强震危险区作出有一定可信度的预测。     

地下流体宏观异常变化中气体作用初探

通过大量实例讨论了气体在地震地下流体宏观异常中的作用。地下水中气体成分及含量的变化, 可以引起一系列的物理、化学反应, 是产生流体宏观异常的一个重要原因。因气体参与的化学反应, 引起一部分元素的迁移或析出, 可导致地下水发浑变色。气体逸出可引起地下水流量、水位和温度的显著变化。震前地下水中气体的释放可以达到较大的数量与规模。     

基于MODTRAN模型对高分五号卫星断层逸出气体探测能力的辐射模拟

地下流体监测数据和地表断层调查都显示构造活动强烈期和大地震前后活动断裂带会伴有大量气体逸出。 中国即将发射的高分五号(GF-5)卫星搭载的大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪及全谱段光谱成像仪两个传感器, 主要以大气气体的探测为应用目标。 本文基于两个传感器的参数设置, 使用大气辐射传输模型, 对断层逸出气体中的水汽、 CH₄和CO₂三种气体在大气中的含量变化对卫星传感器的辐射影响进行了仿真模拟, 分析了两个传感器对水汽、 CH₄和CO₂气体异常的探测能力。 结果表明, GF-5卫星两个红外传感器特定的光谱通道对大气水汽、 CH₄和CO₂气体异常变化均有不同程度的敏感性, 可以期待发展具有较高精度的相关气体遥感反演模型, 用于地震的监测及预测。     

青藏高原周缘三次强地震伴生的卫星高光谱遥感地球化学异常

利用卫星遥感高光谱AIRS数据, 获取了发生在青藏高原周缘三个不同构造单元的2017年8月九寨沟M_S7.0地震、 2019年4月西藏墨脱M_S6.3地震和2020年6月新疆于田M_S6.4地震伴生的CH₄气体地球化学异常。 用Matlab编程处理AIRS数据的结果表明, CH₄柱含量在三次地震前一周到半个月出现高值异常, 异常沿着断裂带分布, 其中断裂带的交会部位异常幅度较大。 由于地震所处的构造环境、 发震类型、 震级大小差异, 三个构造单元地震引起的CH₄气体浓度异常出现时间、 持续时间、 异常强度等方面存在一定差异。 三次地震前后遥感信息异常与地震活动对应较好, 这归因于在孕震应力场作用下地下气体沿着裂隙及裂缝的逸散作用。 研究结果对利用卫星高光谱分辨率遥感技术监测地震及其在大地震短临预测中的应用具有重要意义。     

卫星红外遥感在地震预报中的应用及研究进展

介绍了卫星红外遥感在地震预报中的应用及研究现状,认为目前该技术的应用离实际的预报要求还存在一定的差距,提出了未来的研究重点,分析了卫星红外遥感技术在地震预报中的作用及应用前景。     

遥感技术在地震研究中的应用进展

本文介绍了遥感技术在地震监测和研究中的应用和进展,分析了卫星热红外遥感、InSAR技术和气体遥感方法在地震前后地表热红外增温、形变和气体含量改变的研究现状,初步探讨了该方法的成因机制.本文同时分析了该技术在地震预报中存在的问题,提出了未来的研究重点.     

卫星遥感热红外辐射与川滇强震探讨

为了使卫星空间监测技术在地震监测预报的应用研究由理论性、实验性阶段进入实用性阶段，进行了探索和尝试。按照地震前兆资料常规处理的格式和要求，对收集的部分卫星遥感热红外辐射观测资料进行了处理。处理过程中使用了包含数据格式转换、数据预处理、异常挑选等内容的计算机工作软件。在此基础上，根据卫星遥感数据资料所具有的二维均匀分布的特性，应用平面和立体的数据图像处理软件，对卫星遥感热红外辐射观测资料的异常场信息进行了研究。同时，开发出了使用卫星遥感热红外辐射观测资料的数据接口软件。卫星空间监测技术的应用将给地震监测预报带来全新的思维方式及更加快捷实用的数据采集、传送、处理和分析方法。     

活动断裂带的地形地貌差异与红外亮温年变特征的研究

利用NOAA卫星夜间第五通道红外影像和数字高程资料,以青藏高原北部的东昆仑断裂、阿尔金断裂和祁连山-海原断裂为例,定量分析了在地震活动相对平静的年份内活动断裂的地形地貌差异与红外辐射的动态变化.研究结果表明,断裂两盘的垂直升降差异是导致活动断裂红外亮温差异的主要原因,地形与红外亮温保持了良好的负相关性,并且这种负相关性与气温垂直递减率基本统一,这说明提取震前红外辐射异常时首先应考虑剔除区域气候的影响.此外断裂两侧的岩性差异、水系分布以及人文环境等地形地貌因素对断裂带的红外亮温也产生一定作用.对活动断裂进行红外辐射亮温年变形态的研究,能为有效提取震前红外辐射异常积累一些有意义的经验和认识.     

苏门答腊岛8.7级大地震前的辐射异常现象

2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛西北海域发生8．7级特大地震并引发海啸。对这次地震作者通过监视卫星遥感信息,曾注意到震前数月以来,印度洋东北部地区出现持续性的“长波辐射”(Outgoing—Longwave—Radiation,简称OLR)通量增强的现象。对此现象进行跟踪分析和计算处理,发现震前的1—2个月到临震时,辐射异变在震中附近地区更加显著。由此认为监视卫星遥感的辐射信息,可能有助于突破强震将在何处发生的短临预测难题。     

2020年新疆于田MS6.4地震发震构造研究

2020年6月26日新疆于田西昆仑地区发生M_S6.4地震, 这是继2008年M_S7.3和2014年M_S7.3两次于田地震后发生的又一次强震。 判定此次地震的发震构造是进行地震解剖需要解决的一个基本问题。 本文基于GIS平台与技术, 对构造地质、 高分遥感、 地貌地形、 地震、 GPS速度场、 震源机制等各种资料进行整合, 通过跨学科资料的综合分析, 对地震相关的动力学、 运动学机制进行了研究, 对发震构造进行了初步的判定。 此次于田地震的发生可能是2014年强震破裂段进一步向西南方向破裂的结果。 地震精定位结果显示震中位于琼木孜塔格峰附近。 高分遥感解译及构造地貌变形分析的结果表明极震区是一个典型的张性盆岭构造区, 发育有小型的断陷盆地和正断性质的控盆断裂。 震后高分卫星影像表明在震区未发现明显的地表破裂带以及地震次生灾害。 此次地震可能是由西昆仑地块与松潘—甘孜地块之间NE向构造带内张性构造体系的活动而引发的。 由于构造带两侧地块的斜向拉张运动, 使得正断层、 走滑断层在构造带内先后形成并且持续地、 同步地活动。 正断比走滑更主要一些, 其分别能够很好地适应并吸收张性纯剪切分量以及横向简单剪切分量, 从而使得构造带内正断型、 走滑型地震频发, 此次于田M_S6.4地震就是在这种背景下发生的。 构造区范围内的地壳自地表向深部可能存在着多层次的张性构造体系, 各个体系之间可能不具有明显的关联性。 本次地震可能与地表张性构造体系关系不大, 推断是深层次张性构造体系活动的结果。     

组建地温观测网与卫星热红外观测相结合的新型立体化地热观测系统

地震预报尤其是临震预报,是当今国内外公认的世界性难题,对于这个复杂的问题,需要改变思维模式和探测手段来寻找突破口。笔者认为,在诸多的地震前兆信息中,震前地温突升是比较容易捕捉到的前兆信息之一。依据震前有关地温突升的一些观测事实和卫星热红外遥感能够探测到大震前有热红外异常现象,以及有地温突升必然就伴有地热信息释放的理念,笔者阐述了组建地温观测与卫星热红外观测相结合的新型立体化地热观测系统的必要性和可行性,我国目前现有气象台站2800多个,地震台站1400多个,共计4200多个台站,要统一增设80cm及以下地温观测并纳入到地震观测网。当发现某一地点地温有突升现象时,立刻对该地区上空的卫星热红外遥感资料进行重点分析和研究,从中提取可能的地热异常信息及其分布状况。一是地温观测基本摆脱了地表以上复杂多变的天气变化等干扰信息的影响,二是从周围复杂多变的卫星热红外遥感图像中摆脱出来,转移到有地温突升地区上空的图像中来。     

A PRELIMINARY STUDY ON THE METHOD OF SEISMIC INTENSITY ASSESSMENT BASED ON RESIDENTIAL BUILDING DATA AND HIGH RESOLUTION REMOTE SENSING IMAGES

After destructive earthquakes, the assessment result of seismic intensity is an important decision-making basis for emergency rescue, recovery and reconstruction. This job requires higher timeliness by government and society. Because remote sensing technology is not affected by the terrible traffic conditions on the ground after the earthquake, large-scale seismic damage information in the earthquake area can be collected in a short time by the remote sensing image. The remote sensing technique plays a more and more important role in rapid acquisition of seismic damage information, emergency rescue decision-making, seismic intensity assessment and other work. On the basis of previous studies, this paper proposes a new method to assess seismic intensity by using remote sensing image, i.e. to interpret the building collapse rate of a residential quarter after an earthquake by high-resolution remote sensing images. If there already are detailed building data and building structure vulnerability matrix data of a residential area, we can calculate the building collapse rate under any intensity values in this residential area by using the theory of earthquake damage prediction. Assuming that the building collapse rate interpreted by remote sensing is equal to the building collapse rate predicted by using the existing data, it will be easy to calculate the actual seismic intensity of the residential area in this earthquake event. Based on this idea, according to the relevant standard specifications issued by China Earthquake Administration, this paper puts forward some functional models, such as the calculation model of building collapse rate based on remote sensing, the data matrix model of residential building structure, the prediction function matrix model of residential building collapse rate and the prediction model of residential building collapse rate. A formula for calculating seismic intensity by using remote sensing interpretation of collapse rate is also proposed. To test and verify the proposed method, this paper takes two neighboring blocks of Jiegu Town after the Yushu M7.1 earthquake in Qinghai Province as an example. The building structure matrix of the study block was constructed by using pre-earthquake 0.6m resolution satellite remote sensing image(QuickBird, acquired on November 6, 2004), post-earthquake 0.2m aerial remote sensing image(acquired by National Bureau of Surveying and Mapping, April 15, 2010) and some field investigation data. The building collapse rate in the two blocks was calculated by using the interpretation results of seismic damage from the Remote Sensing Technology Coordinating Group of China Seismological Bureau. The seismic damage matrix of building structures in Yushu area is constructed by using the abundant scientific data of the scientific investigation team of the project “Comprehensive Scientific Investigation of the Yushu M7.1 Earthquake in Qinghai Province” of China Seismological Bureau. On this basis, the collapse rate prediction function of different structures in Yushu area is constructed. According to the prediction function of collapse rate and the building structure matrix of the two blocks, the building collapse rate under different intensity values is predicted, and the curve of intensity-collapse rate function is drawn. By comparing the building collapse rate interpreted by remote sensing and the intensity-collapse rate function curve of this two blocks, the seismic intensity of both blocks are calculated to be the same value: Ⅸ degree, which is consistent with the results of the field scientific investigation of the earthquake. The validation shows that the method proposed in this paper can effectively avoid the influence caused by the difference of seismic performance of buildings and accurately evaluate seismic intensity when using remote sensing technique. The method has certain application value for earthquake emergency work.