基于集合经验模态分解的河北唐山井同震响应特征

集合经验模态分解(EEMD)能够客观真实地从非线性、非平稳信号中提取有用信息,地震观测井的井水位表征的波形信号也是典型的非线性、非平稳信号,因此,集合经验模态分解在获取井水位同震响应信息方面具有重要的应用潜力。通过观测河北唐山井2016～2023年多次井水位同震响应,研究集合经验模态分解对井水位分析处理的优缺点,识别唐山井对远震、近震的井水位同震响应特征,应用地震能量密度经验公式推测唐山井记震能力。结果表明：唐山井水位观测数据秒值在经过集合经验模态分解后,对合适的高频分量进行重构可以压制噪声干扰,有利于观察井水位同震响应特征;对于远场大震引起的振荡型同震响应可以客观真实地进行识别和提取;对于近场地震引起的脉冲型和阶变型同震响应,需结合原始数据进行研究;井水位观测数据秒值有利于揭示区域应力场的变化,因观测数据秒值记震精度提高,唐山井能够记录到地震能量密度为1.77×10^-7J·m^-3的地震,观测井对不同方位地震的敏感度可用于研究其所在断裂带的裂隙走向。对于超过一定距离的远场地震,井-含水层系统能够记录到的井水位同震响应频率可在一定的范围内估算观...     

丹江口井网流体动态与尼泊尔M8.1地震同震响应分析

分析丹江口井网3口井水位、水温2013～2015年的观测数据,建立各个测项的正常动态,总结井网对2015-04-25尼泊尔M8.1地震的响应特征,探讨同震响应差异的可能原因,初步得到水位同震响应幅度与震级、井震距的关系。结果表明,井网水位年动态受降雨影响有一定规律,月正常动态普遍显示出固体潮效应与气压效应;水温年动态平稳,年变幅度在0.1 ℃左右。对于尼泊尔地震同震效应,唐扒井水位阶升-阶降式脉冲变化和水温陡降-缓升式脉冲变化是由水位和水温的变化机理不同导致的;雷庄井与唐扒井水位表现出不同的同震响应特征,判断与它们所处断裂的不同走向有关;盛湾井水温阶降型同震响应幅度较唐扒井小得多,可能是观测层岩性及地下水类型等差异导致的。     

仙女山断裂带地下流体观测井水位同震响应对比分析

系统研究三峡库区大河口井、周坪井和郭家坝井对两次远场大地震和4次近场中强地震的同震响应特征,并进行差异分析;同时从地震能量密度、同震响应幅度与震级、井震距的关系等多方面对比3口井的映震能力。结果表明,大河口井的映震能力最强;3口井远场水位同震响应可能由远场面波所引起,近场同震响应主要受区域挤压应力影响,同时受到岩性以及井孔所在断裂构造部位的影响。     

襄阳万山井水位同震响应特征及成因分析

分析襄阳万山井数字化水位对苏门答腊M9.0、汶川M8.0和日本M9.0地震的同震效应,结合井台所在地的地质构造背景,总结出井水位同震响应和震后效应等特征.研究结果表明:该井水位同震响应均表现为水位同震下降型阶变,井与井之间的同震效应差别的原因与井所处构造位置、含水层系统的自身特性、地震震级和震中构造位置等有关.     

水位、水温对汶川8.0和日本9.0级地震的同震响应特征分析

对湖北地区5口观测井水位和水温在汶川8.0级、日本9.0级地震前后的变化的分析结果表明,不同地震对井水位、水温的影响并没有固定的变化模式.     

汶川地震断层滑动模型反演及地震区域构造的大地测量约束

以汶川地震前后GPS观测得到的同震形变场为约束,利用带约束的最小二乘反演方法,分别反演考虑与不考虑滑脱层的最优同震断层滑动模型,并在此基础上正演了同震重力变化。结果表明,含滑脱层的断层滑动模型模拟的GPS台站的同震水平形变和重力台站的同震重力变化都更接近实际的观测结果,证实龙门山的中央断裂带南段存在大规模的近水平的滑脱层参与了汶川地震的同震滑动。     

地震静应力作用与井水位孔压响应分析 ——以唐山古冶5.1级地震为例

计算古冶5.1级地震震前、同震、震后唐山地区9口流体井的孔压分布和实测井水位升降情况.结果表明:1)震前,唐山古冶地区处于应力累积的状态,压缩区为近东西向,拉张区为近南北向,实测的井水位升、降情况基本与压缩、拉张情况一致;2)震时,压缩、拉张区没有改变,但应力有所释放,实测的井水升、降情况存在与压缩、拉张情况不一致的现...     

尼泊尔M_W8.1地震对我国大陆井水位动态的影响及其地震预测意义

分析了尼泊尔M_W8.1地震引起的中国大陆井水位同震响应变化特征,并利用同震水位阶变量反演中国大陆震时应力调整状态。结果显示,尼泊尔M_W8.1地震引起中国大陆井水位的同震响应主要表现为振荡型与阶变型变化。从震时应力调整状态来看,中国大陆受此次地震影响较为明显的区域主要是南北地震带,特别是甘青交界、云南地区及川渝黔交界等应力增强明显。从震例分析来看,在尼泊尔M_W8.1地震发生后的2a内,中国大陆有4次地震发生在甘青交界与云南地区,这表明水位同震效应阶变反演的震时应力增强区域,可能对未来地震危险区具有一定的指示意义。     

基于H-C方法的地震断层面快速识别方法研究——以2021-05-22青海玛多MS7.4地震为例

基于震后各机构给出的玛多M_S7.4地震震源机制解,利用震源-矩心(H-C)方法对地震发震断层进行快速判断,在不需要参考余震情况下,快速识别地震破裂方向。18组测定结果均显示,NWW走向的节面Ⅰ为发震断层面。综合利用震源区地质构造特征、震后余震序列分布、区域构造应力场、烈度等震线以及野外地质考察结果,验证断层测算结果的准确性,最终推断玛多M_S7.4地震断层面为NWW走向的节面Ⅰ、昆仑山口-江错断裂为发震断层,震源机制解显示是一次以左旋走滑为主的地震事件。     

2021年青海玛多MW7.4地震震后余滑研究

构建应力驱动震后余滑模型,对2021年青海玛多M_W7.4地震的震后余滑效应进行数值模拟,得到震后160 d的GPS形变时间序列。结果表明,余滑主要分布在同震断层显著滑动的下倾和两侧区域,最大滑动量达1.24 m,累积释放地震矩1.08×10¹⁹ Nm,相当于M_W6.62地震,5～15 km深度的震后余滑约占总量的80%。最优拟合模型显示,以13 km深度为界,断层上部和下部的参考滑动速率参数V₀分别为6.50 m/a和0.15 m/a,表明玛多地震震后余滑界面的摩擦属性在深度上存在明显差异。     

全国水温台网井水温度2008年动态及其汶川地震前后的异常变化

在全面收集与系统分析全国水温台网近300口观测井2008年动态的基础上，梳理出井水温的正常年动态与固体潮，并进一步识别与分析2008-05-12汶川MS8.0地震震前、震时及震后的异常变化；归纳出全国井水温动态的正常年动态类型、特征及水温潮汐的基本特征，识别出汶川地震前14口井出现的异常，并分析该异常的形态与时空分布特征；分析125口井的同震响应与震后变化特征，进一步论证利用井水温动态监测地震前兆的可能性与存在的问题，提出把现有的水温观测网进一步改造与升级、开拓地壳热动态与地震活动关系观测与研究的创新思路。     

玛多MW7.3地震同震滑动分布的三维有限元模拟分析

首次构建2021年玛多M_W7.3地震三维有限元模型,分析同震滑动分布特征。首先解算高精度GNSS同震形变观测数据;然后建立玛多地震三维有限元模型,并用弹性半空间Okada模型验证其准确性;最后以40个近场和远场GNSS同震形变观测数据为约束,利用最小二乘法反演玛多地震同震滑动分布模型,从而模拟同震位移。结果表明,玛多地震引起的破裂主要分布在野马滩和黄河乡附近,最大滑动值约为3.4 m。该结果与现场考察结果一致,能够很好地解释GNSS同震形变观测数据。     

2015年西藏定日MW5.7地震震源参数估计和静态应力触发研究

采用InSAR形变监测资料计算2015年西藏定日M_W5.7地震同震形变场,反演发震断层几何参数和滑动分布。在此基础上,研究尼泊尔M_W7.8主震对定日地震的静态库仑应力触发影响。综合分析地震滑动机制和构造特征,认为定日断层为西倾隐伏断层。反演结果表明,地震破裂相对集中,主要深度在6~9 km,破裂以正断滑动为主。发震断层走向约178°,倾角约 48°,破裂区长约5 km,宽约5 km,最大滑动量约0.2 m,释放的地震矩约3.7×10¹⁷ N·m,对应矩震级M_W5.6。尼泊尔主震同震库仑应力在定日地震震源处约为0.2 bar,造成藏南申扎-定结拉张地堑应变加载。     

厦门东孚井水氡异常研究

根据厦门东孚井水氡多年的观测资料,分析了水氡异常与地震活动的关系。分析结果认为,该井点映震效果较好,特别是对发生在长乐-诏安断裂带上的地震,映震能力尤为明显。     

从深井水位变化反演鲁西应力场在菏泽5.9级地震时的调整

本文给出了利用井水位的固定潮效应反演含水层应力变化的新方法。通过菏泽地震深井水位的变化,估算了鲁西应力场的调整变化。其中豫01井在这次地震中应力调整变化最大,达—1160hPa。利用井水位的固体潮效应反演含水层应力变化,比利用气压效应更接近实际情况。     

黄梅地震台地倾斜类形变仪器映震能力统计分析

通过对黄梅地震台地倾斜形变仪记录的同震响应进行统计分析,绘制出地倾斜映震能力图。结果显示,2017-01~2019-11全球共发生36次M_S7.0以上地震,仅有两例地震没有明显同震响应,7级以上地震记录能力为94.44%;记录的最小地震震级为MS3.6、震中距为176 km,最远地震震级为M_S6.6、震中距为19 285 km,同震变化幅度与震级成正比、与震中距成反比。     

五里营井水位与水温对汶川及日本地震的同震响应

基于北京五里营井观测资料,分析了汶川Ms8.0和日本Ms9.0地震前后的水位、水温变化,发现两次地震前后北京五里营井水位、水温的变化为震前上升、震后恢复,两次地震前后变化基本一致,不受地震方位和震中距离的影响.这种变化可能是井孔区域受地震波的作用,岩石中裂缝系统出现弹一塑性的张开和闭合,而张开程度小于闭合程度,岩石的孔隙度减少,含水层被压缩,致使井水位出现明显的抬升;而地下较热的水上涌是导致水温突升的主要原因.     

地下水位中潮汐与气压效应分析

从井水位中潮汐与气压效应的原理分析入手,着重解决输入量间的多重共线性问题。采用偏最小二乘法回归模型对水位数据中的潮汐与气压效应进行计算发现,该方法得到的潮汐与气压响应系数可正确反映潮汐引力与气压波动的物理过程;潮汐系数、气压系数、气压作用的滞后与延时常数等与含水层参数（储水率、孔隙度、渗透率、体积模量等）以及井孔区域的地壳应力应变状态密切相关。通过川03井连续60 d井水位（步长为9 d）的计算,可从响应系数里识别明显的地震同震响应、震后调整过程和清晰的地震前兆异常。     

InSAR数据约束下的2022年泸定MS6.8地震震源参数及滑动分布

基于Sentinel-1A升降轨数据,使用D-InSAR反演泸定M_S6.8地震同震形变场。首先基于弹性半空间位错模型反演地震震源参数,然后利用分布滑动模型确定断层面上的滑动分布,最后计算周边断层的静态库仑应力变化。结果表明,此次地震造成的雷达视线向最大形变量约为18 cm,同震位错以左旋走滑为主,主要发生在6～24 km深度,最大滑动量约为2.5 m,位于16 km深度,发震断层主要为鲜水河断裂。静态库仑应力触发关系显示,鲜水河断裂南段和安宁河断裂北端的库仑应力显著增强,强震趋势值得关注。     

2015年塔吉克斯坦MS7.4地震的InSAR观测及其构造意义

利用欧空局提供的Sentinel-1A卫星差分干涉数据为约束，对2015-12-07塔吉克斯坦MS7.4地震的震源机制进行反演。首先运用两轨法对卫星雷达影像进行差分干涉处理，获取覆盖塔吉克斯坦地震震区的同震形变场，然后运用分布式滑动模型反演获取较精细的断层滑动分布。结果显示，分布式滑动模型与观测结果有很高的拟合度。反演结果表明，发震断层以左旋走滑运动为主，此次地震断层的最大滑移量为4.42 m，同震的地震矩为73.71×1018 Nm，矩震级为MW7.19，与震后USGS、GCMT、IPGP等机构给出的震源机制解结果一致，是在具有左旋走滑运动特征的显著构造背景下的一次正常、必然的破裂事件。