2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常及其思考s

2001年11月14日在昆仑山口西发生了8.1级地震，震中位置为90.9E、36.2N．分析表明，8.1级地震前一些主要地震活动性异常都出现了，例如空区、条带、增强、平静和震群等，且与7级大震比较，这些前兆图象的演变具有类似的过程，所不同的是8.1级地震的前兆地震活动图象涉及的区域范围更大、地震震级更高，这为特大地震的前兆识别和预报提供了依据．最后回顾了对这次大震的粗略预测，并讨论了有关大震预测的某些问题．      

昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常特征

利用地震活动图像演化动态跟踪、地震活动参数时间扫描及震群判定等目前较为成熟的地震预测方法,研究了2001年昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常.结果显示8.1级地震前地震活动性异常有序性明显,地震空区、地震条带、震群活动异常突出,且呈现配套特征.研究认为地震空区图像演化对揭示特大地震的孕育场有所帮助;大范围前兆震群活动是特大地震前多点应力积累、释放的前兆反应;结合地震活动参数扫描异常综合分析,特大地震前可能做出一定的中期-短期预测.     

大震前的热红外异常研究

本世纪以来,中国大陆内部发生了3次7级以上地震,分别是2001年11月昆仑山口西8.1级、2008年3月于田7.3级和2008年5月汶川8.0级,尤其是汶川8级大震造成了巨大的人员伤亡和经济及财产损失.就这3次地震所处区域的地震监测能力而言,汶川地区的监测能力要好,但在震前也未能捕获到能够做出中短临预报的前兆异常.     

2008年汶川MS8.0地震前地震活动异常特征

分析了汶川地震前地震活动时空演化特征．结果表明:①汶川地震前38a龙门山断裂带及其附近形成5级地震背景空区,震前6.5a形成ML4.0地震孕震空区,震前1a孕震空区内部及其两端相继发生多次ML4.0—5.0地震,空区缩小;②中国大陆西部及邻区2001年以来处于大震活跃时段,而中国大陆内部地震活动水平非常低,出现非常显著的7级、6级和5级地震平静;③南北地震带7级以上地震在时间上具有准周期特征,空间上存在由南向北迁移的特点,汶川地震的发生符合这一规律;④1998年以来南北地震带中段为7级地震空段,汶川地震就发生该空段内;⑤2003年云南大姚地震后,南北地震带地震活动显著增强,且在中、南段形成4.6级以上地震环形分布,四川及其附近表现为异常平静,同时震群活动显著,且在4.6级地震平静区内形成震群空区,汶川地震就发生震群空区的边缘,震前8个月,震群频度出现高值异常;⑥汶川地震前7个月,青藏块体大范围ML≥4.0地震平静103d,2008年1月13日以后平静区逐渐解体,至汶川地震前４级地震平静区缩小到巴颜喀拉地块,汶川地震就发生在巴颜喀拉地块的东边界带上,汶川地震前3 个多月,孕震空区内部出现NW走向的3级地震条带,与龙门山断裂带斜交．      

汶川8.0级地震前地震趋势分析意见的回顾

该文在系统整理自2001年昆仑山口西8.1级地震到汶川8.0级地震前年度地震趋势预测中提出的地震活动异常和分析意见的基础上, 研究汶川地震未能做出中长期预测的原因。 结果表明: 2001年昆仑山口西8.1级地震发生后, 判定中国大陆处于强震连发阶段, 仍有发生8级大震危险, 但此后的2002—2007年中国大陆周边接连发生大震, 而内部连续6年的7级地震平静, 以及中国大陆5、 6级地震相继出现的显著平静, 是导致2006年以后对中国大陆地震活动水平预测明显偏低的原因。 南北地震带中段一直是作为近几年可能发生强震的危险地区, 但2007年云南宁洱6.4级地震后, 对西南地区强震危险的紧迫性估计不足。 而汶川地震所在的龙门山地震带历史上没有7级以上地震记录, 也是该地震带未作为近几年地震重点危险区的原因之一。     

汶川8.0级地震构造动力成因分析

汶川8.0级地震发生在青藏活动地块区的东部边界带, 是继2001年昆仑山口西大地震之后青藏块区的又一次巨大地震。 根据龙门山推覆逆冲断裂带深浅部构造背景和壳幔结构特征, 文中构建了汶川地震的震源简化模型。 并依据震源模型的力学抽象建立了孕震过程的动力学方程组, 且在简化解释下给出了孕震过程中的应力、 应变的解析表达式。 应用模型的解析解, 并参照龙门山构造区的构造形变观测结果, 初步讨论了汶川地震的孕震过程, 给出了汶川8.0级地震的孕育过程可达3000多年的结果, 指出由于龙门山地区构造形变速率很低, 因而导致孕震过程缓慢, 大震复发期较长的基本结果。     

辽宁岫岩5.4级地震临震预测

简要介绍了1999年11月29日辽宁岫岩Ms5.4地震成功预报的震前主要预测依据及基本思路。通过对震前辽宁地区地震中短期危险性的分析，确定辽南地区是未来主震的危险地区。根据地震活动的区域特性及岫岩偏岭震群活动的规律，判定岫岩震群的前震性质。利用地震活动性参数计算结果和震前在震中及邻近地区出现前兆短临异常的统计分析，进一步论述了震前预测地震三要素的基本依据。     

库玛断裂带强震活动与地震空区研究

库玛断裂带作为青藏高原内部的一条强地震活动带, 1900年以来发生过3次7级地震,其中2次7级大震前均出现5级以上地震的背景空区,表明背景空区对该带大震具有中长期预报意义。最近一次背景空区业已形成,并出现与之配套的孕震空区,其演化图像符合强震孕育模式。研究发现,库玛断裂带中段M_L 3以上地震空区,对共和7级强震及周边200 km的强震有前兆意义。     

唐山7.8级地震前的震中迁移与远台前兆的关系

以震中迁移始发点的前兆讨论了唐山7.8级地震震中位置的预测,并以此为例分析了汶川8级地震和芦山7级地震的前兆问题。另外,从震中迁移延长线上的前兆来讨论了唐山大震的发生时间。     

昆仑山口西8.1级地震前兆场异常的综合演化特征

从综合的角度系统分析了2001年11月14日青海昆仑山口西8．1级地震前青海地区前兆场异常的演化特征，从时、空、强3个方面总结了趋势性异常、短临异常的演变过程，并提出趋势性异常属于远场大震异常，其异常形态多数继承了兴海6．6级地震前的异常特征，临震异常具有从震中向外围迁移的特性。     

基于《中国震例》的地震空区和地震条带统计特征

基于《中国震例》(1970—2013年), 系统清理了246次M≥5.0震例前的地震活动图像异常, 并结合区域差异进行地震空区和地震条带的统计特征研究。 结果显示: ① 在246次震例中, 震前出现地震空区、 地震条带的震例数分别为105次、 51次, 占震例总数的42.7%和20.7%; ② 随着主震震级的增大, 地震空区和地震条带出现的比例逐渐增大, 尤其是7级以上地震, 震前出现地震空区的震例数占同类震例总数的83.3%, 出现地震条带的震例数占同类震例总数的66.7%, 可见地震空区和地震条带可能是7级以上强震的重要异常判据; ③ 针对整个中国大陆及近海, 地震空区和地震条带的持续时间、 展布尺度、 起始震级与主震震级存在一定线性关系, 相关系数能够通过95%置信水平的阈值检验; ④ 各主要构造分区的统计结果差异较大, 青藏高原北部除地震空区持续时间外, 其余地震空区和地震条带参数与主震震级之间的线性关系均通过阈值检验, 南北带中南段和华北地区有个别参数通过检验, 天山地区所有参数均未通过检验。     

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。     

2011年日本MW9.0地震相关研究综述

2011年3月11日, 日本海沟发生的9级地震造成重大人员伤亡, 受到社会普遍关注, 本文基于此次日本9级地震相关研究结果, 尝试从不同侧面分析此次地震的观测、 现象和认识, 主要包括如下几点: ① 此次地震发生在太平洋板块西北边界上日本海沟俯冲带上, 同震破裂可能存在深浅两个位错集中区, 较深的位错集中区位错量相对较小, 但历史上7级地震多发; 而较浅的位错集中区位错较大, 但历史上强震活动相对较弱; ② 基于GPS观测资料为约束的相关断层运动研究结果表明, 日本海沟断层运动背景以大范围稳定闭锁为主(闭锁区空间尺度与同震破裂尺度相当), 自2003年日本北海道8级地震后日本海沟地区断层运动开始出现扰动, 2008年以后有几次7级左右地震震后余滑分布明显比主震位错量要大, 之后分别于2008年和2011年观测到显著慢滑移事件, 最后分别于2011年3月9日和3月11日发生7级前震和9级主震, 震前日本海沟俯冲带断层运动变化过程比较清楚; ③ 可能是由于监测的原因, 传统上的前兆观测并未出现显著异常, 其震前异常主要为: 部分地震活动参数表明强震震源区震前应力状态相对较高、 区域地表运动速率的短期异常等; ④ 对于震源区物理性质的分析引起了更多的科学问题, 例如, 震源区介质物性是否与周边存在显著差异、 断层摩擦性质是否决定了发震能力和破裂过程、 震前断层运动是否存在预滑、 震前深部流体是否影响到震源区断层运动等。 他山之石可以攻玉, 希望本文对地震预测预报基础研究工作能起到抛砖引玉的作用。     

汶川地震前地震活动特征的普遍性及其机理探讨

汶川地震前地震活动较为显著的异常是：1970—2008年汶川地震前,从云南北部至甘青川交界形成规模巨大的5.5级以上地震活动增强区（或称环形分布）;1970—1999年围绕龙门山断裂带形成5级以上地震背景空区,汶川地震发生在增强区内的背景地震空区里;2001—2007年形成M_L4.0以上地震孕震空区,震前1年孕震空区内部及其两端相继发生多次M_L 4.0~5.0地震,空区打破.上述地震活动增强区、背景空区和孕震空区是大地震前普遍出现的现象.为对比分析,本文系统研究了2001年以来我国大陆及邻区4次M_S≥7.8级地震和全球10次M_W≥8.0级地震前类似地震活动异常,并给出统计特征.结果显示：地震增强区规模为850~2700 km,持续时间13—38年,增强区长轴对数与主震震级呈正相关关系.增强区与余震区规模之比为2.3~7.7,其对数与主震震级呈负相关.背景空区长轴300~1100 km,持续时间10—32年,其长轴对数与主震震级呈正相关关系.孕震空区长轴为370~780 km,持续时间1—7年,孕震空区长轴对数与主震震级呈正相关关系.对于板内地震,构成增强区的最低震级为5.0级或5.5级,构成背景空区和孕震空区的最低震级分别为5.0级和4.0级.而对于板间地震,构成增强区和背景空区的最低震级为6.0级或6.5级,构成孕震空区的最低震级为5.0级或5.5级.基于坚固体地震孕育模型,认为地震活动增强区的环形分布是由于震源区的破裂强度高于周围介质造成的,地震孕育过程中体应变的范围和强度存在逐渐增大和变小的过程,这是地震活动增强区出现三阶段特征的原因.从包体弹性理论可以推导出增强区尺度的对数与主震震级、增强区与震源体比值的对数与主震震级存在线性关系.     

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。     

新疆天山近7级地震前震群活动的时空分布演化特征

通过普查与系统研究发现, 新疆天山近7级强震之前, 震群活动携带了丰富震兆信息。 主要结果如下: ① 震前1年半至3年多, 包括未来强震震中在内的整个地震带或某一区段震群活动明显增强; ② 在未来强震震中附近, 震群的数量最多且空间分布最为集中, 这些大量密集的震群构成的震群环包围了未来主震震中, 即形成震群空区或空段。 震群空区或空段的几何形状大多为椭圆, 其最大尺度约200 km; ③ 强震之前, 震群数量的多少, 随未来强震震级的增加而增加; ④ 个别强震前几个月, 震群增加的速率有加快的趋势, 同时震群空区内出现填空, 可作为近7级强震进入短期异常阶段的参考标志。 最后, 对所得结果的物理机制以及在地震预报中的应用等问题进行了讨论。     

海城附近4个震群地震活动特征的对比研究

自1975年以来,海城附近发生具有一定规模和强度的震群（ML≥4．0;震次≥100次）有：1975年2月4日海城7．3级、1999年11月29日岫岩5．4级、2008年11月14日海城Ml4．8和2012年2月2日盖州Ml4．8震群,这4个震群发生前地震活动背景怎样,是否存在着某种共同的特点？对这4个震群进行对比研究发现：震前1年该区出现小震群活动,ML≥3．0地震条带、地震活动水平明显增强,连续发生多次ML≥4．0地震,ML≥4．0地震震源机制高度一致,且震中最近台站记录P波初动符号出现明显的一致性等变化,可视为地震异常。及时捕捉中强地震前异常,对于地震活动趋势判断起到至关重要的作用。     

2019年四川长宁6.0级地震序列时空演化特征及其地震构造环境研究

地震序列类型能够直观地反映构造应力场环境、 地震构造及孕震环境介质的差异性。 主—余型地震多发生在相对均匀的介质环境, 而前—主—余型地震及震群型地震往往发生在复杂的构造环境。 2019年6月17日四川省宜宾市长宁县发生的6.0级地震余震活动总体呈NW向分布, 其南东段的余震呈相对单一的NW向条带状, 而北西段的余震活动呈现丛集的特征。 两段的地震序列类型也表现出明显的差异性, 南东段地震序列为主—余型, 序列衰减速度较快; 北西段地震序列为震群型, 序列初期衰减非常缓慢, 余震丰富。 此次6.0级地震序列发生在长宁—双河大背斜上, 该复式背斜主要由多个次级褶皱构造和不同走向的伴生断层组成, 结构复杂。 长宁6.0级地震序列的分段性特征表明, 该地震序列不是发生在单一的断裂构造上, 为多个构造级联破裂所导致的复合型地震序列。 此外, 序列北西段余震的深度逐渐变深, 可能预示着该区域受华蓥山断裂带活动的影响, 地震序列对华蓥山断裂带未来地震活动的影响应引起关注。     

华北地区强震活动特点研究

华北地区是我国的政治、 经济和文化中心, 也是我国地震多发地区之一。 华北地区历史地震资料记载时间较早且较为连续, 是研究我国强震活动的理想试验场。 选取第三、 第四活动期M≥6.0地震目录作为基础资料研究华北地区强震活动特点。 首先探讨华北地区强震活动与活动地块、 边界带的关系, 然后从时间和空间上分析华北地区强震活动的轮回性阶段及其期幕活动特点, 最后计算未来5年华北地区发生下一次M≥6.0地震的累积概率和条件概率。 研究结果表明: ① 华北地区M≥6.0地震活动主要集中在活动地块的边界带, M≥7.0地震则全部发生在活动地块的边界带上, 同时华北地区地震应变释放速率与边界带的构造活动速率呈线性相关; ② 第四活动期各活跃幕的能量释放均低于第三活动期, 因此华北地区未来仍可能发生M≥6.0地震; ③ 第三、 第四活动期的主体活动区存在显著差异, 且第四活动期的强震活动较第三活动期向东迁移; ④ 在2020年年初发生第四活动期闭幕M≥6.0地震的累积概率为80%左右, 而在2022年年底前发生M≥6.0地震的条件概率为50%。 本研究可为华北地区地震大形势分析和中长期地震危险性预测提供重要参考。