地震过程中的大地电场变化特征

根据国产ZD9A型大地电场仪在宝低地电台的记录结果,研究了1998年1月10日河北省张北地区6．2级地震过程中的大地电场变化特征．主要表现为：1．震前36天至发震当日出现大地电场日变异常簇;2．地震前后大地电场E的方位发生转动;3、大地电场E具有日变倍9（天）周期性和振幅｜E｜变化特征;4大地电场EW分量的极性变化．根据对这些特征的分析结果表明,它们有可能做为孕震进入短临阶段的前兆信息及识别标志．     

强震前地电阻率异常的模糊识别

本文用模糊集从属函数方法,对1976年唐山7.8级地震和宁河河6.9级地震前华北地区20多个台站的地电阻率观测数据和1988年澜沧——耿马7.6级地震前腾冲台地电阻率观测数据以及1989年巴塘6.7级地震前甘孜台地电阻率观测数据进行了计算,共计处理5500多个数据,从中提取了中期趋势与短临异常,并对唐山地震前地电阻率异常进行了概略分析。     

New Methodology for Computation of the Earth’s Polarizability from Telluric Borehole Logging Measurements Taken at Different Frequencies

An important approach for computation of the earths polarizability is achieved by developing a novel method with new parameters called Natural Percent Frequency Effect (NPFE) and Natural Metal Factor (NMF) resulting from telluric logging data taken at different frequencies. The essential advantage of the developed approach relies on using natural electrical currents instead of an artificial electrical source usually needed in the standard frequency domain applied in the induced polarization method. Furthermore, a good qualitative correlation has been found between the new parameters and those of the traditional induced polarization method obtained in time and frequency domains. The new method has been tested in well 32 in the Rouez mine in France, where sulphide mineralization is well known to occur.     

汶川地震强余震的电磁同震效应

汶川5.12大地震发生后,在武都汉王地震台及其附近地区布置了2个大地电磁测深点,进行了两期余震序列的地震电磁效应连续监测,共观测到M_s4.0及以上的余震事件35次.通过与汉王强震台的地震记录数据中15个强震记录比较发现,与地震波相对应的地震同震电磁信号存在于所有的电场和磁场记录分量中,它们与地震波到达同步.地震破裂发生时的电磁辐射信号在记录数据中相比地震波达到观测点的电磁信号幅度要小得多,无法从观测数据识别出来.通过分析对比地震位移和同震电磁信号的关系,提出了地震电磁同震信号产生的地震波驱动机理,认为观测系统在地球基本磁场中随地面运动产生了地震同震电磁信号,并从观测的地震振动位移和电磁信号进行了验证.     

汶川8.0级地震前后电磁场的变化特征

2008年5月12日汶川M_s8.0地震前后,距震中320 km甘肃陇南汉王地震台的地电阻率、大地电场、ELF电磁等多种观测手段捕捉到这次地震前后的异常信息.本文采用解析方法,着重探讨汶川8.0级地震前后观测到的电磁场变化特征,从电磁现象来探讨汶川M_s8.0地震发生前后,电磁场长、中、短、临期的异常特征和变化规律.自2003年以来甘东南地区及甘川交界发生4次5.0级以上地震,从空间上看,有从南北地震带中段的西北向西南方向移动的特点,强度逐渐增强,其中,文县5.0和两次岷县5.0级以上地震可以视为汶川8.0级地震的前震;从时间上分析,震前陇南汉王地震台观测到电磁场出现了长趋势变化和短临异常变化,其特征：①2003～2008年,ZD8B地电仪观测的N54°W、N85°E和N73°W测道地电阻率均显示出长趋势变化和短期变化;②视电阻率各向异性度‘S′’年变化率在有震年（异常年）是无震年（正常年）的两倍;③ELF电磁仪观测到了（0.5～39 Hz）频率段的电场、磁场在汶川8.0级地震及余震序列中异常变化分别比正常月份大1～5个数量级,并记录到电磁同震现象;④大地电场仪（ZD9A-Ⅱ）在汶川震前17个小时也记录到高频临震变化信息.     

天祝台阵地电场季节变化及其两种影响因素分析

地电场是联系空间Sq电流体系、 地球表面电流和内部电流活动的地球物理量, 它包含了空间电流系变化产生的大地电(流)场和区域环境变化等引起的自然电场。 通过研究青藏高原东北缘的天祝台阵5个固定地电场台站连续10年观测数据, 得出该区域地电场变化具有明显的366±(<1) d周期。 且大地电流矢量方向有明显的季节变化, 每半年改变一次方向, 方向变化时间一般为每年4月和9~10月; 大地电流矢量的强度变化也具有周期性。 通过建立简单模型进行定量化分析, 认为地电场季节变化主要受到Sq年变和区域气候环境的耦合作用, 主要依据为地电场长趋势变化与电离层Sq电流年变化趋势吻合。 基于区域性气候、 冻融深度等季节性变化模型开展计算, 认为气温导致了地下浅层介质电性结构、 电极附近电位方向的变化, 影响了地电场的长趋势变化。 本文结果有助于认识超低频地电场年变周期特点及其原因, 并探索其应用前景。     

Detection of crustal inhomogeneity in the Nojima Fault zone using earth current noise

Abstract A resistivity survey method using artificial telluric noise was examined and applied to a field of a fault zone. The electric earth current was measured at 50 sites in the Nojima Fault zone, which is in the northwestern part of Awaji Island, southwestern Japan. The dominant component of the observed electric field is supposed to be leakage currents from DC electric railways running outside the island. Amplitude and polarization of the stray current were systematically investigated and were revealed to represent the subsurface electrical structure of the study area. Some features on the fault zone's electrical structure have been pointed out, including: (i) an electrical boundary that corresponds to a geological one between granite (resistive) and sediments (conductive); and (ii) a low resistivity spot on the surface rupture of the earthquake fault. The structure estimated in the present study is both qualitatively and quantitatively consistent with previous resistivity surveys done using other methods pursued in the same area. It shows the validity of the 'stray current method' as one that is easy and uses low-cost resistivity exploration tools in a region where the effect of artificial noise caused mainly by leakage currents from electrical railways cannot be ignored.     

大地电场观测地震前兆异常提取技术研究

首都圈地区布设的11个地电场观测台于2001年9月已正式投入观测,现已积累了近7年的资料．使用大地电场观测系统中同一测向的长、短极距测值的比值方法,对其中的10个台和邻区2个台的资料进行了处理,发现该方法能够较好地排除来自大地电场及自然电场远场的变化信息,突出了可识别的地震前兆异常信息．研究结果表明,2006年7月4日河北文安MS5.1震前,多数台站的地电场观测资料出现比值异常变化,从而证明了这次地震前地电场观测存在着短临异常前兆变化信息,只是由于这些信息混杂于正常大地电场变化的背景中,使用常规的分析方法无法识别和提取．研究结果还表明,地电场观测的台址条件和台址到震中区的距离与震前地电场比值异常出现的时间和幅度有关．      

甘肃省地电台址条件研究

本文着重分析讨论了甘肃省内十五个地电台站的岩性条件、覆盖层岩性及厚度的影响、水文地质条件及电性条件,並从物理机制上对温度给予电阻率的影响进行了粗浅的分析,认为用电测深法定期监测震源深度的电阻率变化反应震源区地温度化是予报地震的有效手段。在地电研究室其他同志的配合下作者对省内大多数台站作了垂向电测深工作,並着重对嘉峪关台老布极区作了电测剖面,解释了该台原布极道电阻率年变化与地下水形态成反常关系的原因。作为对上述讨论的台址条件的检验与印证,文章对历年来在地电台站附近发生的258个地震与电阻率异常对应关系作了统计和分析。並综合评述了省内地电台站台址条件的优劣状态。     

文安ML5．5地震前的大地电场异常初探

对2002年以来的静海地震台、宝坻地震台的大地电场连续观测资料,使用地电场观测的同一测向长、短极距测值的比值法进行分析处理,计算结果显示,2006年7月4日文安ML5．5地震前大地电场观测存在明显的地震前兆,但从同期的地电场原始观测资料中无法识别出该项异常信息。研究结果表明,同一测向长、短极距测值的比值法是一种从电场观测资料中有效识别和提取地震前兆信息的方法。     

几次大地震前后地电场中长期变化分析与研究

地电场是地球表面天然存在的电场, 包括大地电场和自然电场。 利用“合成能量累加”方法, 分析处理了甘肃省、 青海省、 四川省、 重庆市所辖部分台站2007年7月至2017年12月的地电场观测数据, 研究和讨论了汶川8.0级地震等几次大地震前后地电场中长期异常变化特征。 研究结果显示, 几次M_S7.0以上大地震前后, 均出现了地电场区域性准同步异常变化; 地电场异常变化经历了“震前—发震—震后”三个阶段, 震前和震后变化比较明显, 发震期变化相对平稳, 时间跨度达12个月以上; 地电场异常变化主要沿构造带分布, 变化强度随震中距的增加而减小。     

利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法研究

处理平凉台2008—2017年的地电场观测资料,首先对地电场线性极化和非极化异常进行分析,提出利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法。其次,采用相关数据处理和计算方法对周期性质、极化系数、极化方向、垂直极化方向上的投影等进行讨论,结果表明平凉台地电场线性极化正常背景特征为:极化方向变化范围N(66.7±6)°E,极化系数在0.7～1之间,垂直极化方向上的投影值波动范围(-0.53～2.61) mV/km。最后,统计分析平凉台周边中强地震与地电场非线性极化异常的关系,认为平凉台地电场对中强地震有较好的映震能力,地电场非极化异常可以作为判断地震前兆异常的一个重要指标,其异常表现为:从震前非极化到震后恢复极化的一个过程,持续时间一般在4～15天,多出现在震前5天到1个月不等。     

江苏—南黄海地区地震链及其有序网络结构研究

根据翁文波信息预测理论,对江苏—南黄海地区自1839年以来M_s≥5中强地震链时空有序性进行了深入研究,构建了本区南黄海海域和全区M_s≥6强震的有序网络结构,并据此对未来6级强震进行了预测,同时分析讨论了本区地震活动的分期.结论表明：本区从1998年起进入新一轮平静幕,此幕可能持续到2042年前后,下次活跃幕的首次6级强震可能发生在2053年前后.     

The planetary scale distribution of telluric currents and the effect of the equatorial electrojet: An investigation by canonical GDS

The planetary scale distribution of electrical currents in the Earth is still largely unknown. The role of the oceans for long period (hours to days) inducing electromagnetic fieldsB _e of external origin has been investigated by several authors, while the role of telluric current channelling, from the planetary viewpoint, is still far from a satisfactory understanding. Canonical geomagnetic depth sounding (GDS) analysis can yield locally a direction parallel to the strike of a telluric current density flowing in a region around the recording site and which also has the property of being the most relevant source for the internal origin fieldB _i observed at the given site at the given frequency. The use of such local information from 64 geomagnetic observatories is discussed here in a study to infer evidences of (a) the role of the polarization properties ofB _e and (b) the role of the telluric current channelling within conductivity anomalies relevant to the planetary scale circuitry. The results show clear evidence of the influence of the equatorial electrojet on the polarization ofB _e in a latitudinal band between ±(15°–20°) latitude. There is also evidence that theB _e associated with the equatorial electrojet produces telluric currents which flow at a much shallower depth than the skin depth to be expected in the case of a plane Earth. This implies that the Parkinson planes in these regions reflect the conductivity structure underground more than the polarization ofB _e due to the equatorial electrojet. Further, it clearly appears that some regular planetary scale pattern of telluric currents plays a more significant role than current channelling within some conductivity anomalies of fixed strike close to some geomagnetic observatories. Finally, the number of observatories used in this study appears to be insufficient to deduce any information concerning a seasonal evolution of the telluric current pattern on a planetary scale.     

松山台地电场的自然电位异常

根据对中法合作天祝松山电磁台运行6年的全部资料(变化周期≥1 d)的分析, 从中可看出, 我国西部某些中强以上地震前, 天祝地电场出现了缓变信息异常, 也就是通常所指的自然电位异常。 异常有2种形式, 先增大后降低的趋势性背景变化和大幅度的单向加速变化。 除此之外, 震前还有短临的大地电场阶跃性异常。 文中讨论了几种异常的可能机理, 认为大幅度的单向加速异常与磁暴有关; 而趋势性背景变化是过滤电场的冲流电位在震前明显改变所致, 主要出现在2001年昆仑山口西8.1级大震之前。     

对新疆乌恰—喀什地区年度地震预测的总结与思考

在对新疆1973年以来年度地震预测情况进行综合研究基础上,重点分析了乌恰-喀什周围地区年度预测的阶段性特点,并对这一地区1900年以来M≥6地震和1972-2008年M≥5.5地震活动特征进行了的研究.认为对该区域地震活动规律性特点认识不足,没有遵循本地区地震活动的基本规律对地震趋势进行客观判断,是造成地震危险区预测效果较差的主要原因.依据地震活跃与间歇的特点认为2008年底开始乌恰-喀什周围地区将进入一个新的活跃时段,这一地区可能仍将继续被划定为年度强地震危险区.     

华北地区地震危险性分析和地面运动预测的一致性方法

利用华北地区地震活动性资料,建立了地震危险性计算的一致性模型.在此模型的基础上,得出了北京、天津、唐山和济南等7个城市未来2500年内地震的时空强度分布,并计算了2500年回复周期的地震动峰值加速度(PGA).结果表明,唐山和太原的PGA最大(>0.2g),石家庄和北京次之(≈0.17g).对华北地区2500年地震记录的正演计算结果表明,太原和唐山地区的潜在地震危险最有可能来源于震级在6.0～7.0、震中距离在12～15km的地震活动;而北京、天津和石家庄地区则可能来源于震级在5.5～6.0、震中距离在10km左右的地震活动.采用IBC(International Building Code)方法计算后的结果显示,太原、唐山等地区的PGA与2001年我国地震动峰值加速度值基本一致,与此地区的较高地震活动性特征相符.利用随机震源模型,还给出了影响此7个城市的最大地震记录的加速度、速度及位移时程曲线,这对本区工程建筑的抗震性设计以及对救援设施的选址等有重要作用.     

曲线拟合法在地电场资料处理中的应用

地电场和电阻率同场地观测时，电阻率观测会干扰地电场的观测数据发生大幅度变化。本主要探讨通过曲线拟合的方法消除这种干扰及其它随机干扰，并给出了对实际观测数据处理的结果。     

随机有限断层法合成地震动的研究与应用

目前很多研究者采用随机有限断层模型预测地震动并被证明是可行的.本文运用随机有限断层地震动叠加合成方法,模拟了1988年肃南5.7级地震,与实际记录进行对比分析,发现：用有限断层方法模拟得到的峰值加速度以及峰值加速度出现所对应的特征时刻与真实记录较为吻合;比较模拟的地震动反应谱和实际记录的加速度反应谱,总体上在工程感兴趣的频段内,有限断层方法拟合的结果基本能满足实际工作的需要.为进一步开拓该方法在工程应用中的前景,以兰州市柴家峡水电站为例,将此理论方法应用于缺乏强震记录地区的近场地震动估计中,模拟分析了马衔山北缘活动断裂发震时在坝址区产生的地震动特征,其近场合成结果与1125年兰州7.0级地震的烈度分布符合较好,可供工程抗震设计参考使用.     

龙门山断裂带域上地壳各向异性及其变化

龙门山断裂带上发生了2008年汶川8.0级和2013年芦山7.0级地震,为了研究芦山地震前后该区域地壳各向异性的空间分布和变化,以及较大地震对快剪切波偏振方向造成的影响,本文运用剪切波分裂系统分析方法,结合固定地震台网（2010-01—2017-10）和川西流动地震台阵（2006-10—2009-07）的小震波形数据,得到了龙门山断裂带及邻近地区上地壳各向异性参数.结果表明,慢剪切波时间延迟主要分布在0.65~7.39 ms·km^-1之间,横向上具有不均匀性,地壳20 km以上的介质对各向异性的贡献较大.快剪切波优势偏振方向主要为NW或NWW和NE向,具有明显的分区特性.位于龙门山断裂带附近台站的快剪切波偏振方向自北向南由NWW转变为NW、NE向,在南段又变为NWW、NE向,指示了龙门山断裂带的分段特性是其构造属性.根据得到的有效事件数据,本文使用的49个台站中有19个台站的各向异性参数与反方位角、深度、震级和路径长度等显示出一定的相关性.研究区内的芦山地震及其他较大地震可能影响了局部快剪切波偏振方向.研究表明,更多的有效事件数据将有益于定量分析局部构造应力场和断裂属性的变化情况,从而有益于断裂带地震学特性及地震预测研究.