华北地区强震前的信号震及其预测意义

根据对华北地区1970年以来M_S≥6地震以前中小地震活动空间图像变化特征的分析, 研究了“信号震”发生的时空特征及其地震活动背景, 由“场-源”关系特征对一般地震进行严格的筛选识别, 从而得出信号震的有关预测指标。 信号震一般发生在强震前的2年之内, 多数发生在15个月内; 信号震与强震的距离不超过200 km, 多数在100 km之内; 震级强度一般为M_L4.0～5.3。 信号震一般发生在局部的M_L≥4.0地震平静区内, 一般发生在中小地震条带上或条带附近, 在其周围或附近存在中小地震空区。 检验结果表明, 信号震发生后的9个月之内, 其预测概率P_t即超过0.5, R_t值达到0.27; 预测区域半径在距信号震震中100 km之内时, 其发生概率P_d可以达到0.73; 预测强震震级一般为M_S≥6.0。 研究表明, 信号震的环境应力值τ₀明显高于其他地震, 显示了高应力背景的异常显著性, 它所辐射的地震波中很可能含有未来强震孕震区的大量的本质性信息。     

利用地基GPS观测数据研究与地震有关的电离层异常

利用中国大陆GPS连续站观测数据, 根据电离层单层模型, 计算得到中国大陆上空电离层电子总含量TEC(Total Electron Content)值的时间序列。 选取2001—2008年发生在中国大陆地区的11个M_S≥6.0地震, 分析了这11个地震前后TEC值时间序列的变化特征。 分析结果显示, 地震活动期间距离震中700 km以外的GPS连续观测站上空TEC值的异常现象不明显, TEC值变化基本在0.5 TECU之内。 11个震例中有6个震例TEC值出现了负异常现象, 主要表现在震前1～5 d, 并且观测站距离震中越近, TEC值变化越明显, 少数震例在地震发生期间TEC值明显增加。 研究认为, 利用GPS连续观测数据研究与地震有关的电离层前兆是可能的。     

2010年玉树7.1级地震序列时空演化特征及早期趋势判断

本文利用青海地震台网获得的观测资料对玉树地震序列的时空演化特征进行分析和研究, 结果认为M_c选取M_L1.1能较好的刻画玉树地震序列的时空特征, 其地震序列在时间上呈现三个密集和衰减阶段, 在空间上具有分段集中分布的特征, 并主要分布在主震震中的西北端、 主震震中附近和主震震中东南端。 采用类比、 b值和h值等探讨了早期趋势判定问题。     

2019年广西北流—广东化州MS 5.2地震前活动性参数异常分析

2019年10月12日,广西北流—广东化州交界发生M_S 5.2地震,选取广西北流—广东化州区域2010年1月1日—2019年12月31日M_L≥2.0地震目录,对震前地震活动性参数进行时空扫描,并进行地震空区分析,发现部分地震活动性参数异常,且震前存在孕震空区。分析结果如下：震前b值时间扫描曲线长期位于均值线之上,持续时间一年以上;b、C、D值空间扫描均存在异常,其中震前b值异常范围为1.0—2.0,C值异常范围为0.04—0.32,D值异常范围为0.01—0.09;2016年4月至2019年9月,震中附近出现孕震空区,后在空区边缘发生此次M_S 5.2地震。     

华北地区中强震前中小地震活动的动态演化特征研究

应用地震活动加速指数AI算法对华北地区1970年以来M_L≥6.0地震进行了回溯性研究。 利用该方法统计中强震前的中小地震活动频度, 分析结果显示在空间上能够反应出中小震活动频度的异常。 另外, 应用有关地震活动的频度面积S值方法, 对M_L6.0级以上强震前后的中小地震活动在时间分布上进行了研究, 此方法对AI算法的计算结果在时间上给予了支持。 结果表明: AI指数能够量化地给出中强震前中小地震活动的相对增强或减弱程度, 中强震的S值在震前表现为高值或低值异常, 震后下降或上升。 S值的异常点与AI扫描值的异常结果在时空分布上相辅相成。 在地震目录完整的情况下, 中强震震中区及其附近地区震前1 a的中小地震活动与之前3 a、 5 a的活动背景相比, 出现明显的“加速”或“减速”现象。 利用这两个参量的变化, 可为该地区中强震的预测分析提供一定的判定指标。     

姚安地震序列与大姚地震序列震源参数的对比研究

2000年1月15日在云南省姚安县发生了M_S6.5地震, 2003年7月21日和10月16日在云南省大姚县发生了M_S6.2、 M_S6.1地震。 这两个地震序列均发生在滇中块体, 震中位置相距42.5 km, 构造、 应力背景相似, 但序列类型不同, 时间间隔短。 为深入研究姚安地震和大姚地震序列的特征, 根据昆明区域数字台网记录的数字地震波资料, 利用遗传算法计算了2000年姚安地震和2003年大姚地震序列的震源参数。 研究结果表明, 姚安地震序列和大姚地震序列的地震矩和近震震级有很好的线性关系, 它们的地震矩M₀均在10¹²~10¹⁴ N·m, 地震矩与震源半径之间呈线性关系。 应力降随震级变化不明显。 拐角频率和地震矩之间有明显的依赖关系, 用最小二乘法拟合拐角频率和地震矩的关系式, 利用此关系式可计算出给定地震矩的拐角频率估计值f_a, 进而可分析实际计算的拐角频率与估计值之差(f_c-f_a)的时间变化曲线。 姚安地震序列和大姚地震序列实际计算的拐角频率与估计值之差(f_c-f_a)及应力降随时间的变化表现出了不同的特征: 姚安地震序列的应力降和拐角频率差值在4.3级和4.6级强余震前均有一个上升-下降过程, 反映余震区应力场有一个增高-下降过程; 大姚地震序列应力降和拐角频率差值在M_S≥4.6强余震发生之前均会出现高值异常, 但在M_S4.6～4.7地震之前出现的高值异常持续时间短, 在M_S6.1地震前出现的高值异常持续较长。 文中结合两个地震的发震构造, 序列类型等特征进行了分析讨论。     

岫岩5.4和5.1级地震前波谱异常特征研究

使用辽宁数字地震台网1999年11月9日至2000年1月10日记录的52次地震共360余条数字化波形事件, 采用PITSA软件, 对发生在岫岩5.4级地震的27个前震和5.4级地震后的5.1级地震(最大余震)前25个余震的纵、 横波拐角频率比值f_cp/f_cs进行了研究。 结果表明: 在岫岩5.4级和5.1级地震前的纵波和横波拐角频率比值f_cp/f_cs, 在2次较大地震前均出现较明显的下降异常, 此异常可作为今后地震预测可能的参考与临震判断的依据。     

地震力标度及其在华北地区的应用

讨论了华北地区中强地震前地震力标度的时空变化特征, 首先介绍了地震力标度的物理意义, 给出了由传统经验公式推导出的地震力标度σ值的计算方法, σ值是一个表征地震时震源处断层平均驱动力的物理量, 基于地震波能量推导得到, 介于地震频度和能量之间, 根据经典通用的经验公式, 地震力标度σ值与震级M_L存在lgσ=1.14M_L+6.22标度关系; 结合华北地区(34°~42°N ; 110°~124°E; )地震活动的特点, 利用1980年以来2500多次3级以上地震, 研究了M_S≥5.0中强震前σ值的变化规律, 结果发现该指标能客观反映地震活动的增强与平静。 中强地震前存在σ值高值异常, σ值有由低转高, 在高值点发震的特征。 空间上σ值的分布与地质构造、 地震带和强震孕育过程有关, 中强震前地震力标度σ值有成片增加的过程, 对中强地震预测有一定的指导意义。     

华东地区地震空区预报效能评估

对华东地区1970年以来的地震空区进行了预报效能评估。 结果表明: M_L≥3.0地震空区的报准率为0.45, 虚报率为0.55, 漏报率为0.57, R值为0.26; M_L≥3.5地震空区的报准率为0.31, 虚报率为0.69, 漏报率为0.75, R值为0.08; M_L≥4.0地震空区无对应的M_S5.5以上地震。 M_L≥3.0地震空区的R值高于具有97.5%置信水平的R₀值, 具有一定的预报能力, M_L≥3.5和M_L≥4.0地震空区不具有预报能力。 主震一般发生在空区内部边缘, 震前空区一般不会被打破; 空区的持续时间、 空区尺度、 震级下限与主震震级无明显线性关系; 空区主要分布在江苏、 山东及附近海域。     

东北亚地区Ms5.0以上地震前后空间电场时空演化特征研究

本文利用2005年1月—2009年12月DEMETER电磁卫星观测的极低频/甚低频(ELF/VLF)39 Hz~6 kHz频段电场功率谱密度(PSD)观测量, 将研究频段划分为5个子频段对东北亚地区(38°N~58°N; 105°E~145°E)内发生的8个M_S≥5.0地震前后空间电场时空演化特征进行研究。 研究发现同一地震不同频段异常扰动区域并不完全在同一位置, 且同一地震的不同频段地震前后扰动形态也并不一致; 8个地震40次统计中有25% 的统计数据虽然基本在地震前后所有时间段都超过阈值2σ, 但未见明显扰动规律, 其余75%的统计数据中发现其扰动特征可以归纳为3类: 52%的统计数据在震前扰动幅度增大, 达到最大时发震, 震后持续降低; 7.5%的统计数据在震前扰动幅度达到高值, 而后下降过程中发震; 15%的统计数据在震前扰动幅度一直在增加且绝大部分时间低于2σ, 直至震后超过2σ, 且出现这种类型的异常均为震例的第五频段演化特征。 异常扰动区域主要集中在震中±4°以外的区域。     

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。     

巨大地震前一种与活动地块相关联的5级地震异常活动现象

通过对中国大陆1900年以来所有的12次M≥7.7地震前5级地震活动特征进行详细的研究和分析, 包括分析发生的5级以上地震距未来巨大地震的时间间隔, 5级以上地震发震位置和未来巨大地震位置的关系。 结果表明, 在M≥7.7地震前1年内, 在600 km范围内至少发生1次5级以上地震。 发生的5级地震位置一般在未来M≥7.7地震所在的活动地块同一边或对边。 研究认为, 无论未来M≥7.7地震前5级以上地震是活跃还是平静状态, 这一现象都存在, 具有普适性特点。     

龙门山断裂带地震活动的月尺度频度分布特征

利用Kolmogorov-Smirnov分布检验法, 对龙门山断裂带地震活动的月尺度频度分布进行了检验。 结果表明, 1970年以来M_L≥3.0地震活动半年频度符合正态分布, 而2000年以来M_L≥2.0级地震活动月频度符合泊松分布。 对半年频度和月频度分布随时间的变化做了进一步分析, 发现在1999年9月、 11月四川绵竹2次M_S5.0地震前和汶川M_S8.0地震前, 龙门山断裂带M_L≥3.0地震活动半年频度分布均表现出明显的异常变化, 在汶川地震前M_L≥2.0地震活动月频度分布出现异常变化。     

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。     

中国大陆第5地震轮回青藏块体强震活动特征

1977年以来（中国大陆第5地震轮回）青藏块体发生11次7级以上地震,分析7级以上地震及地震前5级以上地震活动特征,结果表明,7级以上主震发生前,震中区5级以上地震活动一般存在20年以上的平静异常,地震活动特征差异与主震震源机制解及构造位置密切相关。     

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。     

华北地区强震活动状态研究

华北地区历史强震活动频繁, 但自1998年张北6.2级地震后至今6级以上地震平静近22年。 大家对该区域未来6级以上地震危险趋势非常关注, 且有不同观点。 本文分析了该区6级以上地震活跃—平静周期性, 运用小波变换技术对周期成分进行了定量计算; 对比研究了活跃期与平静期之间的过渡阶段(本文称其为过渡幕)地震活动特点及其持续时间; 从1999—2018年地震应变释放率与第Ⅲ、 第Ⅳ活跃期、 第3平静期和第Ⅳ活跃期内第3、 第4平静幕的对比、 平静幕持续时间的统计特征、 当前华北地区显著的5级地震平静以及该区6级和7级以上地震前5级以上地震活动状态等方面进行了研究。 结果显示, 支持当前华北地区进入平静期的依据相对较多。     

2020年3月23日新疆拜城5.0级和7月13日霍城5.0级地震总结

2020年3月23日和7月13日,新疆天山中部地区分别发生拜城5.0级和霍城5.0级地震,其中拜城5.0级地震发生在南天山地震带中段,霍城5.0级地震发生在北天山地震带西段。系统总结2次地震前出现的地震活动和地球物理观测异常,结果表明：①拜城5.0级地震：震前主要存在5级地震成组和尼勒克钻孔应变中短期异常;②霍城5.0级地震：震前中短期异常比较丰富,存在3级以上地震带状分布、地震发生率指数、D值、调制比、b值异常,而地球物观测则以形变异常为主,主要出现在震中附近区域。综合分析认为：①拜城5.0级地震前地震活动异常较少,地球物理观测以趋势异常为主,短期指示意义不明确;②霍城5.0级地震前具有中短期预测意义的地震活动和地球物理异常较为丰富,为后续中强地震的发生提供了判定依据。     

天山地块强震活动的时空特征研究

通过对天山地块近百年地震活动时空特征分析表明: ① M_S≥7.0地震沿块体边界成带分布, 南边界带强于北边界带, 南、 北边界带的西部强于东部, 南天山西段是地震活动水平最高、 复发周期最短、 强震序列类型最复杂、 地震危险性最大的地区; ② 地震活动在时间上显示出准周期性, 表现为M_S≥7.0地震具有活跃与平静的交替性及5级以上地震活动度曲线的起伏变化; 最大熵谱计算地震活动度的显著周期为40年, 小波分析给出40年左右周期系数的时间曲线表明, 7级以上地震都发生在曲线由最高值至最低值的下降段, 而上升段为强震的平静期; ③ 在强震活跃期及平静期, 中强以上地震(M_S≥5.0)在块体的不同部位(地块南、 北边界带及块体内部)的分布状态和活动水平存在明显的差异, 在活跃期南、 北边界带中强以上地震的集中性和成带性强, 且彼此活动水平差异小, 但与块体内部差异大; 而在平静期南、 北边界带的活动水平差异大, 块体内部地震活动显著增强; ④ 在活跃期, 天山地块南、 北边界带强震活动存在一定的呼应关系, 当一个边发生强震后, 另一边在数天至数年也存在发生强震的可能。