Temporal and Spatial Variation of b-value before Maduo MS7.4 Earthquake

大量研究表明地震孕育过程中存在相对平静期,该阶段b值会相对下降,b值变化在地震活动性研究中起着十分重要的作用。2021年5月22日青海玛多发生M_S7.4地震,为研究地震前b值时空变化特征,本文截取2009年至震前地震目录,将地震目录分为去除余震目录、完整地震目录,对比研究b值变化特征。研究发现,玛多M_S7.4地震前1年b值开始低于均值且不断下降,至b值有上升趋势时地震发生,扩大到区域内其它5级以上地震,也符合此规律,地震发生后b值明显上升,短时间内又下降至较低位置,并一直处于较低位置直至下次地震发生;从b值空间扫描结果看,玛多M_S7.4地震前,震中位于低b值区域,该位置为b值最低处;通过不同时间段的b值空间扫描结果,可发现玛多M_S7.4地震发生前低b值区域向震中不断迁移,表明地震发生前震中附近应力不断集中;b值空间扫描时,完整地震目录掩盖了中强震震中区域低b值特性,去余震地震目录较好的凸显了中强震震中区域低b值特性。     

2022年青海门源MS6.9地震前地下流体异常特征分析

对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前,震中附近地下流体观测资料及异常特征进行分析,结合震前预测过程进行了回顾性总结。结果表明：门源地震震中500 km范围内存在9项异常,其中8项为中短期异常,均出现在震前6个月;异常在空间上分布不均匀,主要集中于震中南部200 km范围内;本次门源地震与2016年门源M_S6.4地震和2021年玛多M_S7.4地震前的地下流体异常存在一定的相同性及差异性变化。     

2018年永清MW 4.3地震前后岩石圈磁场变化特征

选取华北部分地区2016—2019年流动地磁矢量资料,分析2018年2月12日永清M_W 4.3地震前后岩石圈磁场变化特征。结果表明,地震前岩石圈磁场变化异常特征显著,震后异常消失。在震前岩石圈磁场变化中,磁场的D、I、F、H、Z分量出现不同程度的异常特征,这些震前异常呈现出相同的、相似的变化趋势。在震前随着时间的不断累积,岩石圈磁场变化异常愈加显著,其中震前1.5年期各分量震磁异常显著。与震前相比,震后岩石圈磁场变化特征及趋势发生了较大改变。     

2021年5月22日玛多MS 7.4地震周边地区岩石圈磁场变化及地震前后异常特征分析

利用2018—2021年连续4年流动地磁数据,分析了2021年5月22日玛多MS 7.4地震前后周边区域岩石圈磁场部分要素变化特征,结果显示,震前1—3年岩石圈磁场水平矢量在震中100 km范围内出现了幅值减小、方向转向或无规律变化的弱变化现象,震中位于磁倾角、总强度、垂直分量的梯度带;震前1—2年,水平矢量的弱变化的特征更明显,弱变化区域更靠近震中,震中在磁倾角、总强度、垂直分量的“0”变线周围20km范围内;在震前2—3年,震中周边200km范围内,岩石圈磁场水平矢量方向与断层走向有较高的一致性;震后,水平矢量的弱变化现象消失。震前两期至震后一期结果显示,震中位置与磁偏角、磁倾角、总强度、垂直分量“0”变线的距离经历了“远—近—远”的过程,说明玛多震中地下应力的变化与上述要素“0”变线的分布关系密切,这些要素可以作为震磁异常的佐证。     

地震前后岩石圈磁场变化特征分析

本文以九江—瑞昌M_s5.7级地震和汶川M_s8.0级地震为研究对象,根据两个震区地震后观测所得地磁场三分量数据和“2005.0中国地磁图”项目所积累的地磁场三分量数据,建立了两个震区的岩石圈磁场模型.通过对比分析两个震区岩石圈磁场总强度、磁偏角、磁倾角三个独立分量地震前后的时空变化特征,初步探讨地震与岩石圈磁场变化关系,寻找有效震磁变化信息.结果表明：（1）两次震中均位于岩石圈磁场的磁偏角和磁倾角零值线附近;（2）震后震中百公里范围内岩石圈磁场分量均出现了不同程度的异常变化;（3）震中附近岩石圈磁场出现了明显的与地震相关的变化,该变化在两个震区表现出相近的规律性.     

2022年青海门源6.9级地震前岩石圈磁场异常变化分析

基于青海及甘肃部分地区2020—2021年2期流动地磁测点的观测资料,获得该地区的岩石圈磁场异常变化,通过研究岩石圈磁场各个分量的变化特征,系统分析2022年1月8日青海门源6.9级地震前岩石圈磁场的异常变化特征。结果表明：(1)门源地震前,震中区域岩石圈磁场各个分量具有较为明显的异常显示。具体表现为：震中区域附近岩石圈磁场变化的水平矢量具有方向转向及幅值弱化的异常变化现象;垂直矢量方向出现明显的南向、北向对冲的异常现象;磁偏角在震中附近具有“0”变线和高梯级带分布;总强度和垂直分量在震中附近具有“0”变线分布,并发生弯曲。(2)依据压磁效应分析,冷龙岭断裂北部岩石圈磁场增大,应力变化主要以释放为主,应力变化应处于较低水平;冷龙岭断裂南部岩石圈磁场强度减小,应力变化主要以积累为主,应力变化应处于较高水平。门源地震前,冷龙岭断裂构造应力调整引起的压磁效应可能是造成震中区域岩石圈磁场异常变化的主要原因。     

青海玛多MS7.4地震对周边活动断裂的库仑应力加载及发震概率增量的计算

2021年5月22日2时4分位于青藏高原巴颜喀拉地块内部青海果洛州玛多县发生了M_S7.4地震(玛多M_S7.4地震),震中位于98.34°E,34.59°N,震源深度17 km(中国地震台网中心测定).震后区域应力调整直接导致了周边断层的库仑应力变化和主震断层外余震的发生,进而影响到区域地震活动性并改变了即发地震概率.本文利用有限断层滑移模型计算了青海玛多地区主要断层的库仑应力变化,结合Dieterich地震发生率模型,给出了库仑应力扰动下超越某一特定震级地震的发震概率公式,得到了受青海玛多M_S7.4地震所产生的库仑应力场的影响周边8条断裂(段)分别发生M_S≥7.0和M_S≥6.0地震的概率变化.结果表明,8条断裂(段)的发震概率均有不同程度的增加.对于发震概率增幅较为明显的甘德南缘断裂、玛多—甘德断裂和西藏大沟—昌马河断裂在震后短时间内(约10年内)发震概率迅速提升,之后趋于平稳,不排除有潜在发生破坏性地震的可能,特别是发生M_S≥6.0地震的可能性.针对达日断裂,由于库仑应力增加造成的影响不明显,短期内发生M_S≥7.0或M_S≥6.0地震的可能性不大,但随着时间的推移,不排除几十年后有潜在发生破坏性地震的可能,尤其要关注发生M_S≥6.0地震的可能性;东昆仑断裂特别是玛沁—玛曲段仍然是未来强震发生的可能区段,需重点关注和防范M_S≥6.0地震乃至M_S≥7.0地震的发生;玉树—甘孜断裂发生M_S≥6.0地震,尤其是发生M_S≥7.0地震的危险性不高,而乌兰乌拉湖—玉树南断裂有潜在发生破坏性地震的风险,对于M_S≥6.0以上地震需要加强防范.     

2021年玛多MS 7.4地震前MS 3、MS 4地震空区嵌套异常分析

利用地震活动图像等传统测震学方法,对玛多M_S7.4地震前的M_S3、M_S4地震空区嵌套异常演化过程作进一步梳理分析,并进行了回顾总结,得出如下认识和结论：(1)该地震空区具有孕育强震的能力且出现视应力高值现象,预示着区内有发震危险性;(2)未来主震震中出现在空区嵌套的交界区附近,这一特征对于认识空区嵌套异常、缩小预测发震区域极其重要;(3)回顾玛多地震前空区演化过程,有2次显著地震事件,使跟踪从中长期转为中短期再转为短期,这可为空区跟踪过程中发震紧迫性的判定不断积累经验。     

2019—2021年门源MS6.9地震岩石圈磁场异常回溯分析

分析了2019—2021年门源MS6.9地震周边岩石圈磁场部分要素的时空演化特征,结果表明：岩石圈磁场要素异常在震前1～2年比较明显,其中震中均位于磁偏角D模量、总强度F模量、垂直分量Z模量的正负交界地带,距离“0”值线10～50 km,震中位于水平分量模量的高梯度带,水平矢量方向和幅值在震中东南100 km范围内转向、回旋和减小,垂直矢量的方向和幅值在震中及东南100 km范围内出现对冲、发散和减小;震前1～2年水平矢量幅值、垂直矢量幅值在发震断层冷龙岭断裂带东段南北两侧呈现出北高南低的态势,依据压磁效应分析可知,冷龙岭断裂带东段北侧岩石圈磁场较大,应力变化主要以释放为主,南侧岩石圈磁场较小,应力变化主要以加载为主,反之该区域应力场的变化导致了岩石圈磁场的异常变化。     

芦山7.0级地震前后岩石圈磁场异常变化研究

利用2011~2013年南北地震带104个地磁测点3期流动地磁矢量测量的可靠资料,获得了2期该区域岩石圈磁场的动态变化。分析了2013年4月20日四川芦山7.0级地震前后岩石圈局部磁场的动态变化特征,研究这种演化特征与该地震的关系。结果表明:(1)地震前岩石圈磁场各要素均表现出异常特征,震后异常消失;(2)孕震过程中所产生的地震地磁异常空间大致以震中为圆心,半径约125 km;(3)孕震过程中垂直矢量的方向与龙门山断裂的构造运动呈反向,其矢量值在发震地点附近最小,这可能与该地震的类型为纯逆冲型有关。     

GRAVITY VARIATION BEFORE AND AFTER THE MS5.4 EARTHQUAKE IN CANGWU IN 2016

Based on the mobile gravity observation data in 2014-2016 in Guangxi and its adjacent areas, this paper systematically analyzed the changes of regional gravity field and its relation to the M_S5.4 Cangwu, Guangxi earthquake on July 31, 2016, and combined with GPS observation data and seismic geological survey results, discussed the temporal and spatial distribution characteristics of the changes of regional gravity field and its mechanism. The results show that:(1) Before and after the M_S5.4 Cangwu earthquake, the gravity anomaly changes near the earthquake area were closely related to the major faults in space, which reflects the crustal deformation and tectonic activities that caused the surface gravity change along the seismogenic fault in the period of 2014-2016; (2) The gravity changes near the epicenter before and after the M_S5.4 Cangwu earthquake showed an evolution process in which the positive gravity anomaly zone changed to the negative gravity anomaly zone, a gravity gradient belt appeared along NNE direction and the earthquake occurred in its reverse change process; (3) The epicenter of the M_S5.4 Cangwu earthquake located both near the gravity gradient belt and in the zero transition zone of the surface strain gradient and the edge of the high maximum shear strain rate area, the observational fact further proved that the dynamic image of gravitational field and deformation field have important instruction significance to the location prediction of strong earthquakes; (4) in recent years, the gravity dynamic change in northwestern Guangxi presented a four-quadrant distribution pattern, and there is the risk of generating earthquake of magnitude about 5 in the center of the quadrants.     

新疆精河6.6级地震周边地区密度构造、均衡异常以及岩石圈挠曲机理

依据EIGEN-6C4重力模型和ETOPO1高程模型数据,围绕新疆精河6.6级地震展开岩石圈均衡与挠曲机理研究,得到如下结论：（1）震中附近的布格与自由空气重力异常分别为-221和-92mGal(10~(-5 )m·s~(-2)）,震中位于重力异常高梯度带上;（2）震中周边地区地壳厚度约为50km,密度结构总体变化平缓,东西方向地壳厚度变化较小,但自南向北地壳厚度逐渐变薄,精河6.6级地震初始破裂发生在上中地壳分界面附近;（3）震中附近岩石圈承载的垂向构造应力为20MPa左右,震中位于岩石圈垂向构造应力极大值附近的高梯度带上;（4）地震周边地区岩石圈有效弹性厚度最优解为26km,加载比最优解为F_1=1,F_2=F_3=0,表明该区域岩石圈相对坚硬,且导致岩石圈变形的初始加载全部来自地表．     

基于Copula理论挖掘地磁Z分量震磁信息

利用Copula理论,选取天津地区5个台站的地磁资料,分析计算了1986—2013年的地磁Z值数据,经过在多种模型中比较Kendall与Spearman系数,得出最优模型,并分析不同周期下Kendall系数的时序曲线. 计算结果表明,在M_S≥5.0地震前,Kendall系数的时序曲线处于紊乱期,震后其对应性迅速转好,一致性明显. 这是由于地震应力积累导致地下电性结构发生变化,而震后应力得到释放,磁场回归常态造成的. 尤为明显的是2006年文安M_S5.1地震前,青光台(距震中最近)Kendall系数异于其它台站出现大幅下滑; 而2012年唐山M_S4.8地震前,宁河台(距震中最近)Kendall系数异于其它台站上升幅度不大.      

河北及周边地区岩石圈磁场变化及震前异常特征

利用2019年度大华北秋季复测156个测点的流动地磁矢量资料,获得河北及周边地区岩石圈磁场半年变化图,分析归纳河北及周边地区岩石圈磁场的总体变化特征,并研究测区内2019年12月3日河北怀安M_S3.4地震和2019年12月5日河北丰南M_S4.5地震前岩石圈磁场局部变化和异常特征。结果表明：丰南M_S4.5地震发生在H矢量的转向区,总强度F负异常的高值区,D要素负异常的高梯度带和Z值变化的高值区;怀安M_S3.4地震则发生在H矢量幅值弱化且转向区,D要素零值线附近的正值区和Z值变化的低值区。     

盈江5.8级和缅甸7.2级地震前电磁异常

本文分析了2010年10月-2011年3月云南通海ELF地震台站观测的电磁场资料,研究发现该资料变化与2011年发生在中国大陆"3·10"盈江5.8级及"3·24"缅甸7.2级地震存在以下关系,(1)470～1 Hz的磁场自功率密度谱(PSD)在2011年盈江5.8和缅甸7.2级地震前出现了脉冲丛集异常,异常幅度分别比正常月份变化约1～3个数量级.异常的幅度与观测点的电极方位和信号的频率有密切的关系.(2)2011年3月10日盈江地震的异常变化是先从地壳的深部向浅部发展,在震前25天2.6 km处的电阻率开始发生变化,震前10天400 m处的电阻率变化,出现了勺形的变化形态,阻抗相位同步变化.3月24日的缅甸7.2级地震,震前10天深部、浅部的电阻率同步发生了大幅度变化,阻抗相位发生转折,这可能是强震的变化特性.     

汶川MS8.0地震前区域性 地电阻率异常初步研究

对汶川M_S8.0地震震中周围17个台站的地电阻率观测资料进行了处理. 以2007年的地电阻率观测数据为背景值, 计算出每一个台站NS和EW 两个测向2008年的地电阻率月均值相对变化的绝对值, 然后选择较大的值作为当月的相对变化值. 最终获得了汶川地震前5个月的地电阻率异常变化图像. 结果表明, 随着发震时间的临近, 地电阻率异常分布的范围逐渐缩小, 并最终集中分布在汶川地震震中附近; 在临近发震时间(2008年3, 4月), 地电阻率异常分布的长轴方向与汶川M_S8.0地震的破裂方向、 龙门山断裂带走向或地震烈度分布的长轴方向几乎垂直, 而与其震源机制解的主压应力轴方向基本一致.      

2008年汶川MS8.0与2010年玉树 MS7.1地震前电磁现象研究

应用全局小波能谱法对2008年四川汶川M_S8.0地震、 2010年青海玉树M_S7.1地震前地电、 地磁场变化情况进行了分析研究. 结果表明: ① 在汶川地震震中周围的台站观测到震前地电、 地磁场全局小波能谱值增大的现象; ② 青藏高原东北缘的代乾等3个地电、 地磁台站在玉树地震前均发生显著的小波能谱增大的现象, 震后恢复; ③ 对于上述两次大震周边地区的不同台站的不同测道, 在震前多次出现谱值时间上同步增大或减少的现象; ④ 距玉树地震震中距离相同的山丹和古丰地电场台站, 北南、 北西测向长极距在地震前后能谱值的变化几乎一致. 基于上述分析, 初步研究认为震源孕育激发的电磁辐射是造成震前电磁异常现象的主要原因.      

利用DEMETER卫星数据分析强震前后的电离层异常

基于法国DEMETER卫星观测的离子温度(T_i)、 VLF电磁场单频点频谱数据探索了2008年5月12日汶川M_S8.0、 2010年1月12日海地M_S7.3和2010年2月27日智利M_S8.8等3次强震前后与地震有关的电离层异常现象. 结果发现, 汶川地震前3天(5月9日)震中北偏西方向离子温度明显升高, 震前4天(5月8日)VLF磁场低于200 Hz的频段范围频谱在震中2°以内有明显突升; 智利地震前9天(2月18日)震中北东方向离子温度有剧烈扰动, 震前4天(2月23日)VLF磁场100—160 Hz频段范围内出现突升; 海地地震震前没有观测到明显的异常现象, 但地震发生当天(震后约4—5小时)的T_i, 40—160 Hz频段电场频谱, 以及120—480 Hz磁场频谱均有明显突升, 应为地震发生后能量释放所引起. 分析认为, 不同地震由于发震机制等各种情况的不同, 其地震前后的表现也各不相同. 虽然目前没有直接的证据表明本文研究的异常变化是由地震的孕育和发生引起的, 但在数据处理中已尽可能排除了太阳、 地磁等因素的影响, 并且研究结果与前人的研究经验吻合, 因此本文发现的异常可能与地震发生的关系较大.      

鲜水河断裂带南东段的深部孕震环境与2014年康定M_S6.3地震

2014年11月22日16时55分在四川省甘孜藏族自治州康定县发生的6.3级地震,结束了鲜水河断裂带近30多年以来没有较大地震发生的历史,其潜在的地震危险性再次引起国内外地学工作者的关注.为了研究鲜水河断裂带南东段深部孕震环境和探求康定MS6.3地震的成因,本文先利用四川区域数字地震台网和康定地区及周边所布设的流动地震台阵在2009年1月1日至2014年12月5日期间所记录到7397次区域地震事件的99287条P波到时资料,反演得到了鲜水河断裂带南东段上地壳范围内不同深度的三维P波速度结构特征;再对康定震区及周边的重力、航磁数据进行视密度、视磁化强度反演,得到了壳内不同深度密度的横向变化信息和视磁化强度的分布特征;在此基础上综合研究鲜水河断裂带南东段的深部孕震环境.研究结果表明,雅江—九龙一带的低速区与泸定—宝兴高速区的速度结构特征表明了鲜水河断裂带南东段两侧壳内物质存在显著的横向介质差异,康定MS6.3地震发生在该高低速异常区的分界线上;结合康定MS6.3地震的1028个余震序列的精确定位结果可以看出,重新定位后的余震沿着鲜水河断裂带南东段呈条带状分布,且震源深度优势分布层位深度为8~15km,该余震序列的空间分布特征与鲜水河断裂南东段的深部介质条件密切相关.鲜水河断裂带南东段特有的视密度和视磁化强度异常分布特征反映了康定地区东西两侧块体的基底性质存在明显差异,康定—石棉及其以东地区所表现出的磁异常高和重力高的位场特征,反映该区域由强磁性、高密度物质组成,而康定MS6.3地震就发生在康定—石棉重力梯度变化带上、雅安—泸定磁性穹窿区的西边界线上.随着川青块体向南东方向滑移,受到四川盆地西缘边界刚性基底对川青块体的强烈阻挡,加剧了康定—石棉及其以东地区基底岩层的褶皱变形并产生了强烈的应力积累,所积累的应力突然释放导致了康定MS6.3地震的发生,这正是此次鲜水河断裂带南东段康定地区强震孕育和发生的深部构造环境和介质特征.根据本文对鲜水河断裂带南东段深部孕震环境的综合研究成果可知,石棉段处于重磁异常梯级带上且其北东侧表现出的高密度、强磁性和高波速等物性特征有利于区域应力的相对集中,因此,鲜水河断裂带南东段石棉地区的地震活动趋势和地震危险性背景值得进一步关注和研究.