对流层大气甲烷浓度对地震活动的响应

根据气候要素的特征周期, 利用小波分析方法, 从大气对流层甲烷体积混合比产品中分解、识别并去除气候和人为因素对应甲烷浓度变化分量, 从而提取出地质活动所引起的甲烷异常幅值变化信息.在此基础上, 以龙门山和玉树地区为例, 研究了甲烷异常幅值与地震活动间的关系.研究表明: 甲烷异常幅值与地震活动存在明显的对应关系; 龙门山地区3年间(2004—2006年)共出现甲烷异常峰值13次, 玉树地区2年间(2004—2005年)共出现14次; 其中21次(78%)甲烷异常峰值与地震峰值出现的时间间隔不超过2个月; 两个研究区的间隔天数随时间演化非常同步, 均呈现先降后升的规律; 龙门山地区异常增幅与地震能量峰值存在明显的正相关关系, 而玉树地区则不存在.最后, 初步探讨了甲烷异常产生和变化的原因, 认为地源甲烷来源于壳-幔流体的上涌; 其值的波动与韧性流变层中地质流体的存储状态及中上地壳"微破裂"、"破裂链"的发育过程有密切关系.      

2019年甘肃夏河Ms5.7地震前后重力场异常特征分析

地震的孕育发生过程伴随着构造运动、物质迁移和密度变化,将引起地球重力场变化,流动重力重复观测有可能捕捉到与地震孕育有关的前兆信息,从而为中短期地震预测提供重要依据.基于南北地震带2017-2020年的流动重力观测资料,获得了甘东南地区的区域重力场时空变化图像,分析了区域重力场动态变化及其与2019年甘肃夏河Ms 5.7地震发生的关系.结果 表明:①震前测区重力异常变化等值线与临潭—宕昌断裂走向基本一致,且在震中附近出现四象限分布特征,夏河Ms5.7地震发生在重力高梯度带和四象限中心附近;②地震前后区域重力场经历了"区域性重力异常—四象限分布特征—反向变化发震"的时空演化过程;③九寨沟地震的发生可能引起附近断层区域应力场的调整,从而加速了夏河地震的发生;④区域重力场时变与临潭—宕昌断裂在空间上有较好的对应,综合分析可认为该次地震的发震断裂为临潭—宕昌断裂.     

塔里木盆地塔中地区鹰山组碳酸盐岩缝洞型储层地震正演模拟研究

以塔里木盆地塔中地区鹰山组碳酸盐岩储层为研究对象,综合应用测井、地震等资料,总结了碳酸盐岩储层的地震相特征,建立了典型的基于井震标定的地质模型,并针对溶洞型、裂缝型及缝洞型储层进行了系统的正演模拟。研究结果表明:研究区碳酸盐岩储层分为"串珠状强反射"、"片状强反射"、"杂乱状弱反射"地震相特征;随着溶洞规模的增大,异常反射波所占的道数明显增多,反射能量增强;当溶洞沿某一方向规则排列时,地震反射异常沿溶洞的排列方向呈现规律变化的异常响应;水平裂缝地震异常反射能量最强,纵向裂缝地震异常反射能量最弱;低角度裂缝地震异常反射同相轴倾斜方向与裂缝倾斜角度相反;高角度裂缝地震异常反射同相轴倾斜方向与裂缝倾斜角度相同;裂缝与溶洞复合时,地震异常反射特征与溶洞型储层反射特征相似;不同类型地震相与正演模拟储层类型的对应关系明显。     

矿井工作面地质异常综合探测技术应用

矿井工作面内煤层厚度变化、异常体、小构造等地质问题是煤炭回采过程中迫切需要解决的关键问题.以淮南某矿1410(1)工作面探测煤层变薄带为例,介绍了综合利用无线电波透视技术和地震槽波技术圈定煤层厚度异常区域的方法.解释结果与工作面回采揭露的煤层变薄区域进行对比,结果表明综合物探方法探测的异常区域与实际揭露的煤层变薄区域较为吻合,特别是无线电波解释的异常区域1、2、3、5与实际揭露的变薄异常区域1、2、5、6吻合较好,而地震槽波解释的1、2号异常区域与实际揭露的1、2、3号异常在位置上也较吻合,且异常区域的大小差别也较小.在该探测实例中,无线电波透视技术以吸收系数0.04作为异常边界、地震槽波以波速2200m/s作为异常边界进行解释时,其结果较为准确,且地震槽波技术分辨力较无线电波透视技术更为细致.     

芦山M_S 7.0地震前地震活动性分析及区域地震活动水平参数I_(RTL)的应用

本文采用Region-Time-Length(RTL)方法分析在汶川M_S 8.0级地震引起的地震活动增强背景下芦山M_S 7.0地震前地震活动性变化,并提出了综合反映区域地震活动水平的参数IRTL。芦山地震前1年在震中和周边地区检测到地震活动平静异常,主要分布在龙门山断裂带南段1.5°N×2°E范围内,持续了近8个月,异常范围和异常程度呈现由小→大→小的特征。新提出的区域地震活动水平参数I_(RTL),早期在0值附近波动,于震前一年开始不断下降,降至波谷后回升到较低值,波谷后9个月发震。I_(RTL)在一定程度上为"识别"芦山地震发生危险性提供了参考。以上研究对了解芦山地震孕育过程提供了新的认识。     

地球低阶重力场系数J2异常变化与地震活动的关系研究

1992-2011年地球低阶重力场系数J2先后发生了两次异常变化,时间段约为1997-2000年、2007-2010年;根据中国地震台网（CSN）公布的地震目录,收集1990-2012年间发生在中国大陆MS≥3.0的所有地震资料,初步分析了J2异常变化与地震活动的关系。文中分别对浅源（深度范围0≤h≤70 km）MS≥5.0、MS≥6.0和中源（深度范围70≤h≤300 km）MS≥3.0、MS≥3.5、MS≥4.0地震总数进行了统计分析,建立了地震活动频次随时间变化的时间序列。文中将地震频次时间序列与地球低阶重力场系数J2长期变化作对比分析,结果显示：（1）浅源地震活动存在3个明显的峰值,第一个峰值和第二个峰值出现的时间段分别和“98异常”、“07异常”时间段吻合,第三峰值时间段和地球自转速率转变时刻吻合;（2）中源地震活动与浅源地震活动存在差异,前者仅存在两个明显的峰值,第一峰值出现的时间段和“98异常”吻合,第二峰值相对于“07异常”出现后移现象,然而小波多分辨率分析显示地震频次时间序列的小波细节系数发生显著变化的时段和“07异常”非常吻合;（3）中国大陆发生的7级以上的地震,62.5％位于J2异常变化期间、纬度集中分布于J2节点线35.3°附近。这些结果表明：J2异常变化可能会对中国大陆地震活动产生较显著的影响;地球自转速率转变的时刻对浅源地震活动产生较显著影响,而对中源地震活动影响不明显。最后从地球重力学以及J2变化与地球自转的关系方面分析J2异常变化与地震活动的关系。研究显示：1992-2011年间J2发生的两次异常变化的时间间隔大致为10 a,这和地球自转“10 a起伏”变化相吻合,这些结果对中国大陆地震孕育过程规律的认识以及地震预测研究具有一定的价值。     

新疆于田及周边地区地震活动性与重力异常特征

基于最新重力场模型对2014年于田M_s7.3地震震区的重力异常特征进行分析, 并应用Crust1.0地壳模型计算得到震区的深部构造形态, 结果显示: 震中位于地壳厚度陡变带上.同2008年于田M_s7.3地震相比, 震中虽位于不同位置, 但发震机制均与深部地壳结构变化密切相关.统计研究区内历史地震活动性与重力异常之间的关系, 发现震中的自由空气异常与地形存在明显的线性相关性, 而布格异常和均衡异常的结果则明显不同.进一步地分别计算不同重力异常的水平总梯度和线性信号, 结果表明: 重力异常梯度量与地形的相关特性更明显.研究表明: M_s7.0以上大震活动与重力异常之间具有明显的统计特性学, 这可能与重力异常反映的深部结构和壳内质量分布的不均匀有关.      

西安市地下热水开采对地震活动的影响

利用西安地区的地下热水资料和陕西省地震台网的地震观测资料,研究了西安地区地下热水开采和地震活动的关系。结果表明:西安地区地下热水的开采造成此区域地震震中分布趋向于集中在长安—临潼断裂的两端,而地下热水开采区—西安城郊区的地震则明显减少。     

尼泊尔8.1级地震卫星热红外异常解析

针对2015年4月25日尼泊尔8.1级地震前后在震中区附近出现的大范围热红外异常,以中国静止卫星FY-2C/E亮温资料为数据源,采用功率谱相对变化法进行数据处理和资料分析,结果表明:震前热异常具有显著的时空特征,异常范围呈不规则带状分布,且随时间推移逐渐扩大,至震时异常面积趋于峰值,震中始终位于异常区域的边缘部位,震后异常快速收缩减弱,直至完全消失。该次热异常变化表现为初步显现、加速发展至逐步衰减的过程,持续时间在45天以上,特征周期为16天,相对变化幅度达12倍多。通过相似震例对比研究发现,该次地震与汶川大地震的热红外时空演化特征存在一定共性,主要体现在热异常的演化过程、异常形态、发震时刻及震中位置与异常区域的关系上,仅特征周期和特征幅值有所不同,应与各区域应力变化、气候因素及特殊的地质环境相关。这些认识对热异常与地震三要素的关系判定有一定启示作用,对地震热红外监测预报工作具有重要意义。     

粤西地区地震活动性与地震分布特点分析

根据广东省地震目录,选用6种对粤西地区有较好预报能力的测震学指标进行时间扫描分析和空间扫描分析,并对该区域地震分布与断裂位置、磁异常分布进行对比分析。结果显示:算法复杂性AC值、地震调制比Rm值存在异常,空间扫描结果显示异常多数集中在阳江和北部湾地区,并根据ML≥5.0地震M-T关系和能量蠕变曲线,推测粤西地区2015年有发生ML5.0级地震的可能;地壳磁异常的展布方向与断裂方向一致,ML2.0级以上的地震多集中在弱磁及正负磁异常分界的区域。     

汶川8.0级和仲巴6.8级地震中波红外热辐射异常

本文以静止卫星中波红外亮温为数据源,应用小波变换和计算功率谱方法对汶川8.0级地震和仲巴6.8级地震进行了分析研究。结果表明,这两次地震震前均出现了明显的短临热异常现象。这与长波辐射通量和热红外亮温资料的研究结果基本一致。在时间演化过程中热异常现象在震前存在一次明显的变化,这种变化有短临预测意义。地震前后热异常分布可能反映了区域应力集中和调整变化,根据异常的演化方向和异常消失区域可以估计发震的可能区域范围。     

强震前地磁秒数据异常及其短临预测意义

通过分析6个强震震中附近地磁Z分量秒数据的处理结果显示: 一些强震在震前反复出现较强的地磁异常现象.此现象在震前百余天至四十余天和临震前出现; 地磁场的特大异常持续天数随震级的增大而增大, 其异常天数与总体天数的比值随着震级的增大而增大.该特性对于短临地震预报预警及防震减灾具有一定意义.      

Satellite Thermal Infrared Earthquake Precursor to the Wenchuan Ms 8.0 Earthquake in Sichuan, China, and its Analysis on Geo-dynamics

Based on an interpretation and study of the satellite remote-sensing images of FY-2C thermal infrared 1st wave band (10.3-11.3 μm) designed in China, the authors found that there existed obvious and isolated satellite thermal infrared anomalies before the 5.12 Wenchuan Ms 8.0 Earthquake. These anomalies had the following characteristics: (1) The precursor appeared rather early: on March 18, 2008, I.e., 55 days before the earthquake, thermal infrared anomalies began to occur; (2) The anomalies experienced quite many and complex evolutionary stages: the satellite thermal infrared anomalies might be divided into five stages, whose manifestations were somewhat different from each other. The existence of so many anomaly stages was probably observed for the first time in numerous cases of satellite thermal infrared research on earthquakes; (3) Each stage lasted quite a long time, with the longest one spanning 13 days; (4) An evident geothermal anomaly gradient was distributed along the Longmen seismic fracture zone, and such a phenomenon might also be discovered for the first time in satellite thermal infrared earthquake research. This discovery is therefore of great guiding and instructive significance in the study of the earthquake occurrence itself and the trend of the post-earthquake phenomena.     

Satellite Thermal Infrared Earthquake Precursor to the Wenchuan Ms 8.0 Earthquake in Sichuan,China, and its Analysis on Geo‐dynamics

Abstract: Based on an interpretation and study of the satellite remote-sensing images of FY-2C thermal infrared 1st wave band (10.3–11.3 μm) designed in China, the authors found that there existed obvious and isolated satellite thermal infrared anomalies before the 5.12 Wenchuan Ms 8.0 Earthquake. These anomalies had the following characteristics: (1) The precursor appeared rather early: on March 18, 2008, i.e., 55 days before the earthquake, thermal infrared anomalies began to occur; (2) The anomalies experienced quite many and complex evolutionary stages: the satellite thermal infrared anomalies might be divided into five stages, whose manifestations were somewhat different from each other. The existence of so many anomaly stages was probably observed for the first time in numerous cases of satellite thermal infrared research on earthquakes; (3) Each stage lasted quite a long time, with the longest one spanning 13 days; (4) An evident geothermal anomaly gradient was distributed along the Longmen seismic fracture zone, and such a phenomenon might also be discovered for the first time in satellite thermal infrared earthquake research. This discovery is therefore of great guiding and instructive significance in the study of the earthquake occurrence itself and the trend of the post-earthquake phenomena.     

卫星热红外地震短临预测方法研究

文章扼要介绍卫星热红外亮温异常的基本原理,分析建立地震短临预测遥感信息模型,通过11 a试验性预报实践和几个地震的案例,如南海东沙地震,台湾集集大地震,震例还有内蒙包头地震,美国华盛顿州奥林匹亚地震及印尼苏门答腊巨震等。从作为震兆的亮温异常提升到热应力场,对预测地震震中更加可靠和更有说服力,说明此项技术具有实际应用前景。     

汰内井水氡年变异常与台湾地区强震的关系

通过对汰内井水氡多年年变动态的分析,发现台湾地区强震前后汰内井水氡测值表现出持续高值的异常,这些异常多为中期与中短期异常,有时也有短临异常和震后效应。研究结果表明,汰内井水氡对台湾地区的强震有一定的映震能力,可为台湾地区的强震预测服务。     

地震机理的地球系统科学研究及预测实践

本文提出了一个新的地震机理模型:高温高压高导低速流变体震源腔(简称震源腔)与闭锁断层组合模型。高温高压下的软流圈物质在复杂相变空间中,受到温度场中的异重流作用和受迫振动作用而形成深源震源腔。随着软流圈物质上涌, 幔汁在温度差和压力差驱使下,涌入地壳中的物理空间,形成浅源地震震源腔。由于温度升高使得腔体内岩石部分熔融或全部熔融,释放出大量气液流体,拓展腔体空间范围,同时提升腔体内压。当腔体内部有效压力(即内压与上覆地壳压力之差)达到腔体边缘或者上方与脆性活动断层交会部位的岩石破坏强度时,震源腔便进入临界状态。当软流圈物质上涌继续向腔体内供能,或者由于星体连线在震源区造成触发作用,便引起震源腔的隐蔽爆炸,即隐爆,释放腔体内部积累的能量,同时释放区域构造应力场作用于闭锁断层积累的应变能。 腔体隐爆释放能量与腔体规模正相关。闭锁断层释放应变能与闭锁断层规模、闭锁区大小以及区域构造应力场强度相关。震源腔与脆性活动断层交会部位,是潜在震源位置。多年观测资料表明,震源腔从进入临界状态到隐爆,一般经历1~13天,平均7天。长期观测表明,潜在震中区在震前经常出现干旱、气温升高、海温升高、大量水汽释放等异常现象。通过超低频地震仪监测、重力波作用于水汽形成的地震云的观测、次声波的监测、卫星重力异常反映的高程面垂向震荡监测、以及地基卫星导航系统地面升降监测等,都显示出震源腔进入临界状态后的胀缩震荡引起震中及其外围地面的垂向振动。文中还给出了震源腔体隐爆遗迹的直接证据。     

Is it possible to detect earlier ionospheric precursors before large earthquakes using principal component analysis (PCA)?

The goal of this study was to determine whether principal component analysis (PCA) can be used to process GPS ionospheric total electron content (TEC) data on a monthly basis to identify early earthquake-associated TEC anomalies. PCA is applied to GPS (mean value of a month) ionospheric TEC records collected from the Japan GEONET system to detect TEC anomalies associated with 10 earthquakes in Japan (M?≥?6.0) from 2006 to 2007. According to the results, PCA was able to discriminate clear TEC anomalies in the months when all 10 earthquakes occurred. After reviewing the months when no M?≥?6.0 earthquake occurred but the geomagnetic storm activity was present, it is possible that the maximal principal eigenvalues PCA returned for these 10 earthquakes indicate earthquake-associated TEC anomalies. Previously, PCA has been used to discriminate earthquake-associated TEC anomalies recognized by other researchers who found that a statistical association between large earthquakes and TEC anomalies could be established in the 5 days before earthquake nucleation and in 24 h before earthquake; however, since PCA uses the characteristics of principal eigenvalues to determine earthquake-related TEC anomalies, it is possible to show that such anomalies existed earlier than this 5-day statistical window. In this paper, this is shown through the application of PCA to one-dimensional TEC data relating to the earthquake of 17 February 2007 (M?=?6.0). The analysis is applied to daily TEC and reveals a large principal eigenvalue (representative of an earthquake-associated anomaly) for 02 February, 15 days before the 17 February earthquake.     

吉林地区地电阻率震兆异常对比分析

对采用形态法、归一化变化速率法和各向异性度法提取到的吉林省内深源地震以及浅源地震前的地电阻率异常变化进行对比分析,结果表明:(1)震前地电阻率出现1~2年尺度中期异常,甚至短期异常,异常以负异常为主;(2)震前地电阻率原始月均值异常变化幅度1%,表明数字地电仪捕捉电信号灵敏度的提高,更与台址构造密不可分;(3)震前地电阻率出现异常变化,震后恢复到正常变化形态,反映出震前震中区地下应力的变化,震后区域构造应力场重新调整并逐渐恢复的过程。