甘肃及邻区数字化气氡观测及其地震前兆监测效能评估

分析了甘肃及其附近地区数字化气氡观测资料的年、月、日动态特征,根据以往的水氡震例评估了其地震前兆监测效能,认为从气氡观测资料中有可能识别出以破年变为标志的中期前兆异常,但很难识别以阶变和脉冲为特征的短期异常.另外,气氡的动态稳定性不如水氡,目前以气氡观测完全取代水氡观测的条件还不成熟,应经过大量的长期观测实践再作抉择.     

数字化测逸出氡替代模拟测水氡的理论与实践

模拟测水氡方法已有40年历史, 氡浓度异常变化预测地震取得了较好的效果, 在地震短临预报中发挥了重要作用。80年代中期, 人们逐渐认识到自流井中逸出气氡的信息量和异常量远远大于溶解氡, 随即开始对逸出气氡的微动态进行研究, 并在“九五”期间研制出目前国内功能、技术性能指标最佳的数字化测氡仪。然而数字化观测逸出氡能否代替模拟观测水氡存在不同意见, 通过理论上的分析和观测气氡实际震例的研究, 阐明模拟测水氡和测逸出氡的差异和一致性, 认为有逸出氡的井、泉测逸出氡完全可以代替模拟测水氡, 其效果更佳。     

张北6.2级地震的水化前兆异常分析及有关问题讨论

张北地震前、在中期阶段,多井水氡出现负异常变化;短期阶段出现区域水氡差分异常的月频次增加;短临阶段则出现怀来４井水汞的多次突跳。大同地震前多井出现水氡的趋势性正常,是张北地震水化前兆最显著的不同之处。本文分析了张北地震水化方法预报失误的原因。讨论认为,水氡负异常做为中期前兆的信度较低;为提高水化预报地震的效能,必须与其它前兆手段相结合。     

标准年动态曲线形态分析方法在地震地下流体氡数据处理中的应用

台站观测数据主要包含台站固有信息与前兆信息,对前兆信息的准确识别和提取,是提高运用氡观测站开展地震活动监测预测有效性的关键环节。采用标准年动态曲线形态分析方法,对甘肃省内8个地下流体台站的水(气)氡异常信息进行统计分析,给出8个地下流体台站水(气)氡的前兆异常映震能力与空间响应特征。研究表明,标准年动态曲线形态分析方法是识别地下水(气)氡前兆短临异常信息的有效方法,有望在地下流体前兆数据分析及异常落实工作中发挥重要的技术支撑作用。     

乌鸦嘴泉水氡动态异常与恒春海域强震的关系

排除了乌鸦嘴泉水氡测项可能存在的影响因素,结合该泉氟离子和华安汰内井、泉州四至井水氡先后出现的异常,论证了2004年秋至2006年冬福州乌鸦嘴泉水氡存在的年动态畸变异常的可靠性,认为该异常可能是2006年12月26日台湾恒春海域M 7.2地震的中长期前兆异常,并结合历史资料,分析恒春海域强震前福州乌鸦嘴泉水氡的变化特点.从几个测点的水氡先后出现长达1～2年的年动态畸变异常,认为在关注水氡的短期或短临异常的同时不能忽略其中长期的异常变化.     

汕头台地下流体正常动态与地震短临异常

地震前兆观测异常信息识别是前兆研究的基础.分析了汕头观测站地下流体各测项如水位、水温、气氡和气汞等观测资料,对其正常动态和短临异常信息进行了讨论.结果表明,上述各测项能够较有效地反映出某些中等地震前兆的短临异常信息.     

京津冀地区地下流体数字化观测数据完整率及其地震前兆监测有效性的调查与分析

在北京、天津、河北二市一省部分地区抽样调查了13口井水位、11口井水温、5口井气氡、2口井气汞、2口井氦气数字化观测现状,统计分析了其数据完整率及观测断记次数与数据缺失量;在调查观测数据断记及其原因的基础上,进一步统计分析了数据缺失的主要原因,分析了连续完整的数据系列在地震前兆监测中的有效性。研究结果表明,除了氦气之外,水位、水温、气氡与气汞4大主要测项的运行,总体上是正常的;但多数井多数测项存在断记与数据缺失的问题,其主要原因是仪器故障与运行不正常,其次是停电、通信线路故障与雷击,此外还存在原因不明的断记与缺数的问题;以井统计,约有1/2的水位与水温观测井可在地震中期与短临前兆中发挥作用,而气氡、气汞等化学量观测只在地震短临前兆监测中,约有一半的井有可能发挥一定效能。     

青海地区井水温度(地温)的数字化观测及地震前兆监测效能评估

较为系统的分析了青海地区"十五"期间架设的12个数字化水温(地温)井的观测现状,及年、月、日不同层次上的动态特征,对其在相关的地震前兆观测中发挥效能的可能性作了宏观的评估。结果表明,有10个井孔可在地震中期前兆监测中发挥效能,有7个井孔可在地震短期的前兆监测中发挥效能,有7个井孔可在地震短临前兆监测中发挥效能。文中还介绍了主要影响数字化水温(地温)资料的干扰因素。     

山西及其邻区地下流体强震中期和中短期预测时间方法研究

收集观测连续、动态稳定的井(泉)的水位、水氡观测资料,选择适合中期和中短期的异常提取方法,对大同6.1和张北6.2级地震前的水位、水氡异常进行分析,依据统计资料给出了山西及其邻区强震地下流体中期和中短期发震时间预测的指标与方法。     

张道口井水氡突跳原因的试验研究

在利用水氡变化探索地震前兆的观测研究中,水氡的突跳变化颇引人注目。某些研究者认为这种突跳可能是强震发生的短临前兆信息。位于天津近郊的张道口井,自1977年开展水氡的正常观测以来,长期平稳。可是在唐山余震趋于衰减的1979年却出现了一系列的突跳变化(图1)。     

京津冀地区井水位的数字化观测及其地震前兆监测效能评估

在较为系统地调查北京、 天津、 河北地区井水位数字化观测现状的基础上, 分析了各井水位的年、 月、 日动态特征, 并根据以往的震例评估了地震前兆监测的效能。 研究结果表明, 约90%井的水位年动态有一定规律性, 可在地震中期前兆监测中发挥效能, 约50%井的水位日、 月动态有一定规律性, 无阶变与超3倍均方差的脉冲, 可在地震短期和短临前兆监测中发挥一定效能。 研究结果还表明, 数字化井水位观测中目前较为突出的问题是, 约一半的井水位动态中存在较大幅度的脉冲状"异常"变化, 严重影响地震前兆监测效能。     

青海东部流体异常在中强震前的特征分析

利用海东地区的流体观测资料分析了在强震前的异常特征,同时探讨了数字化观测资料的典型震例。通过分析研究表明,青海东部地区的流体在地震前趋势性异常不显著,短期异常特征较为明显,数字化流体观测资料在震前存在明显的短期异常过程,其中乐都气氡、平安表层水温、乐都表层水温短期异常明显,民和、循化水氡存在破年变或高值波动的中短期异常。     

甘肃地区水氡(流量)异常与周边中强地震的关系探讨

甘肃及周边地区是一个中强震多发区,该地区的前兆异常对青藏高原北缘地区强震活动有着敏感的反映.1980年以来该区发生5.0级以上地震20余次.多次地震前,甘肃地区的水氡资料出现了大量的中短期异常.分析了甘肃省目前仍在继续观测、观测环境较好、仪器稳定的水氡测点在甘肃及周边地区发生的中强地震前资料的变化情况,发现多数测点在多...     

下关塘子铺温泉的水文地球化学特征

下关塘子铺温泉自1970年开展水氡观测以来,水氡的前兆异常特征较为明显,对应过多次强烈地震,也成功的预报过一些地震。通过18年的观测实践,证明下关塘子铺温泉是地震观测工作中的一个灵敏点。 为探讨其灵敏原因,近年来围绕温泉、沿西洱河断层普查了一批水点,其中有4个温泉、2个冷泉、地表水两处。测定了水氡、水温、常规水质及溶解气体。企图从水文地球化学特征入手,初步探讨温泉水氡的机理,并进而探讨水氡前兆灵敏性的原因。     

2017年9月16日新疆库车M_S5.7地震前兆异常分析

利用形态分析法,对2017年09月16日库车M_S5.7地震前震中400 km范围内形变和流体数字化观测资料进行梳理分析,提取震前异常,总结异常特征。结果表明,库车地震发生前,共有7项形变和流体的资料出现中短期及短临异常;钻孔应变异常特征表现为压缩―拉张变化、压缩速率变快、周期性台阶变化;流体异常特征表现为水位阶升和气体高值变化。     

青海玉树与德令哈地热观测井在汶川与玉树地震前的异常特征

本文较为系统地分析了青海省玉树与德令哈二口地热观测井自2007年以来的水温观测数据,发现这两口井对2008年5月12日四川汶川M_S8.0级和2010年4月14日青海玉树M_S7.1级地震前均有较明显的前兆异常,此外某些强地震前也有类似的异常信息.进一步对每口井的水温异常信息(诸如异常幅度、持续时间)进行了定量分析,以及每口井对应不同地震的异常曲线形态对比、异常数据的相关性分析,得出这两口井在不同地震前的水温异常形态表现出高度相似性;通过对这些曲线形态的认识与分析,为今后利用水温数据进行经验预报地震的探索开辟一条新路径.另外得出玉树井水温异常的幅度随震级与震中距的不同呈规律性变化,具体表现在震级越大、井震距越小,对应的异常幅度越大、异常持续时间也越长,且玉树井的异常主要是中长周期的异常,这种特性对利用水温异常特征判断未来地震的强度有重要意义;德令哈井则呈现出短临异常特性十分明显的特点,这种特性对利用该井水温数据来判断发震时间有着重要意义.     

汤池1号井水氡异常特征

通过分析庐江汤池1号井水氡观测资料影响因素、异常变化特征及异常对应的典型震例,研究水氡异常与地震活动的关系。分析认为,该井点映震效果较好,观测以来有近震前兆异常,特别是远大震震后效应明显,水氡映震具有一定的方向性,特别是对井点东南部地区有一定映震能力。     

川滇前兆群体异常与成组强震

本文给出了前兆群体异常信息提取的3种方法，即前兆综合信息量S、前兆群体非均匀度ID，以及近源异常凸现值NS的数学分析。利用这些方法，对川滇地区地形变、地下流体、水化学组分等多种监测手段的多台项观测资料进行了统一计算分析。研究结果表明，在川滇地区，单个6级地震与成组强震的前兆群体异常表现有较大差异，成组强震前兆群体异常信息更为丰富。所给出的多种前兆群体异常信息提取方法和计算结果，可在川滇成组强震预报实践中应用，其中前非群体韭均匀度是以群体前兆异常分布特征是否被突破作为异常标准的，能够自动识别异常。     

新疆地下流体源兆、 场兆、 大震远兆特征的统计与分析

以20多年来新疆地区的18个地下流体监测点的资料为基础, 沿着“异常与震中”这一主线, 对新疆地区的16次5级地震、 4次 7级以上地震及1个6级强震群的前兆异常特征进行了定量的统计与分析。 结果表明, 源、 场、 远兆异常有如下特征: 异常空间展布不均, 源兆空间内异常监测点展布"密集"、 异常比例可达90%; 而场兆空间展布“稀疏”、 “分散”, 异常比例一般在45%～53%; 而远兆则是更加“稀疏”和“零星”, 异常比例统计为25%。 异常起始时间不同, 源兆异常时间以中期为主; 中强震场兆异常时间以中短期、 特别是短期为主; 强震场兆以中期异常为主; 而强震远兆则也以中期异常为主。 异常形态不同, 源兆中期异常及强震场兆中期异常一般是趋势性大幅度升高变化为主, 且以化学测项为多, 油气探井以井喷形式予以表现; 而中强震场兆异常, 一般表现为幅度明显的短期内的负异常、 脉冲突跳、 短期内的高值上升、 阶变及年变化规律被打破等; 强震远兆特征则基本上表现为少数测点、 测项的大幅度中期异常及个别测项的临震大幅度突跳现象, 油气探井则也以剧烈井喷形式予以表现。     

水氡突变中的干扰问题

本文根据近年来我们在现场开展水氡干扰因素试验研究的结果,集中论述了当前视为较好临震指标的水氡突跳中的各类干扰因素及其原因。指出气象因素(如降雨等)、地质因素(如滑坡)、水文地质因素(包括水动力条件的改变)、水点自然环境因素(包括出露条件)以及某种偶然因素等都可程度不同的引起水氡突变,必须因泉(井)制宜的开展试验,掌握并排除干扰,才能有效的突出地震异常。我们还就识别、排除干扰的方法作了探讨,提出在构造区域范围内布点,开展多点水化(氡、气和其他化学组分)综合观测、试验、研究,是识别干扰和判断地震异常的有效方法。