2013年岷县—漳县6.6级地震地磁垂直分量日变化低点时间空间分布特征

2013年6月16日, 中国大陆西部出现地磁低点位移。 异常出现后一个月内, 位于低点位移分界线附近发生7月22日岷县、 漳县交界6.6级地震。 本文通过采用实测低点时间减去理论低点时间的方法剔除低点时间经度效应, 并以剔除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线, 2013年岷县—漳县6.6级地震震中处于6月16日地磁低点位移分界线上。 对异常期间的中国大陆地区地磁垂直分量日变形态进行统计, 发现其存在显著的分区特征, 低点时间为正的区域内日变化形态基本呈现W型, 低点时间为负的区域内日变化形态主要呈现V字型特征。 低点位移异常日期间, 中国大陆存在显著的高梯度带, 本文采用梯度值定量描述低点时间空间变化程度。 在6月13日正常日期间, 中国大陆地区未出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域, 在6月16日异常日期间, 出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域, 2013年岷县—漳县6.6级地震位于高梯度区边缘。     

基于主成分方法分析2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前地磁日变化异常

选用2013—2014年兰州台、 天水台、 寺滩台3个台站地磁垂直分量分钟值数据, 利用调和分析剔除1~4次地磁日变化谐波成分, 在此基础上对3个台站地磁Z分量数据进行主成分分析, 计算结果显示: 2013年7月22日岷县漳县6.6级地震前, 最小的第三主成分在2013年4月20日至6月10日出现明显的增强变化, 超出阈值, 异常持续50 d左右; 同时, 在信号的子空间中特征矢量的方向也出现同步的异常扰动, 震后恢复到原来的水平, 其他时段第三主成分未出现类似变化。 据此认为, 这些异常信号与2013年岷县漳县6.6级地震相关。 研究结果表明, PCA方法对地震电磁异常的提取是有效的。     

甘肃岷县、漳县6.6级地震地磁垂直分量日变化空间相关特征

2013年7月22日甘肃省定西市岷县、漳县交界(22~42~oN,94~113.5~oE)发生6.6级地震,在这次地震之前位于该区域地磁台站观测数据存在显著的异常变化。主要采用地磁垂直分量日变化空间相关方法对南北地震带地磁数据进行了处理,以提取异常时空特征。结果显示:(1)2009年6月23日至7月10日,成都、察隅、道孚、都兰、格尔木、贵阳、河池、周至、临夏、兰州、木里、南山、通海、太原、浚县、英鸽、邕宁、肇庆等地磁台站与新沂、红山之间相关系数曲线出现准同步的下降变化,异常结束1个月内,南北地震带发生岷县、漳县6.6级地震;(2)对异常期间南北地震带进行地磁垂直分量日变化空间相关空间扫描发现,经去除背景值和归一化之后的相关系数等值线,图中出现了有别于背景分布的高梯度带(范围为0.4~0.6),岷县、漳县6.6级地震震中位于该梯度带内及其附近区域,同时也位于异常台站集中区域边缘。     

甘东南重力、b值异常与岷县-漳县M6.6地震关系探讨

利用甘东南测网2010—2014年的流动重力观测数据,分析2013年7月22日甘肃岷县—漳县M6.6地震前后1a尺度的重力场变化,并结合地震b值图像和GNSS结果进一步分析甘东南重力、b值异常与岷县—漳县M6.6地震的关系,结果表明:(1)测区重力异常经历了由"区域重力负值变化→持续负值变化→转折上升正变化—发震→震后恢复变化"的时空演化过程;(2)岷县—漳县M6.6地震前后b值曲线出现"低值—高值—回落发震"的变化特征;(3)岷县—漳县M6.6地震发生在重力变化高梯度带上、"0"等值线附近和低b值区域。     

安庆M4.8级地震前地磁低点位移现象研究

对安庆Ms4.8地震前中国大陆东部地区42个台站的地磁Z分量的幅度和相位进行分析,结果显示安庆地震前,华东地区出现地磁Z分量日变化幅度的极小值时间在空间上出现地磁低点位移现象,低点时间分界线沿郯庐断裂带呈现NNE走向,分界线两侧低点时间相差超过2h,地磁日变也出现明显的畸变,发震日期为异常发生后的29 (27±4)d,震中位于低点位移分界线附近,地磁低点位移的出现可能与安庆地震的孕育和发生相关.     

甘肃定西6.6级地震前昔阳地震台SSQ-2I水平摆异常特征

2013年7月22日甘肃岷县、漳县6.6级地震前,昔阳台SSQ-2I数字化石英水平摆倾斜仪于7月9日出现趋势性变化,通过对震前数据异常变化的特征进行异常判定,并利用前兆矢量图、多台资料对比分析、辅助测项对比分析、与后续发生的甘肃岷县、漳县4.0级地震震情数据变化对比分析等相关研究工作后认为本次昔阳台水平摆在甘肃定西6.6级地震前的数据异常变化与地震有一定的对应关系。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前后重力场动态变化

利用青藏高原东北缘2011-2013年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场动态变化及其与2013年7月22 H岷县漳县6.6级地震发生的关系.结果表明:1)测区内重力场异常变化与主要断裂带在空间上关系密切,反映沿主要断裂带(段)在2011-2013年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.2)岷县漳县6.6级地震前,测区内先出现了较大空间范围的区域性重力异常,后在震源区附近产生了局部重力异常及重力变化高梯度带,其中,甘肃临夏与岷县一带重力差异变化达150×10 8ms-2以上;这些可能反映岷县漳县地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.3)重力场1a尺度动态变化图像和差分动态演化图像均反映岷县漳县6.6级地震孕育过程的最后2a出现较显著的流动重力异常变化,地震发生在NE向重力变化高梯度带上、重力变化零值线附近和等值线的拐弯部位.4)基于流动重力异常变化在岷县漳县6.6级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点判定.     

甘肃岷县6.6级地震前地磁垂直分量日变“双低点”异常

2013年7月22日,地处南北地震带的甘肃岷县发生M 6.6地震。研究发现在6月19日,西北地区与华北地区部分地磁台垂直分量日变形态出现过"双低点"异常。震中位于低点位移分界线附近,孕震体环境在强震前由于应力变化引起介质电导率等电磁性质的改变,区域地磁场垂直分量日变曲线出现相位和幅度变化。说明地磁垂直分量日变"双低点"异常与地震的孕育和发生相关。     

剑河M5.5地震前地磁异常特征分析

地磁垂直分量Z日变幅逐日比是基于变化磁场在地球电导率的作用下会产生一个与变化磁场相反的感应磁场,该感应磁场不仅包含了外空磁场的信息,还包含了地下电导率的信息。因此,相对于地磁场其他成分来说,Z分量更多地反映了地下活动的变化,逐日比是利用前后两日地磁Z分量日变幅相比来提取该异常现象。本文利用华南部分地磁台站数据进行逐日比计算,结果显示2014年12月22日出现高值异常,于异常日99天后发生地震。双低点是地磁Z分量出现相位和幅度变化,从正常的V字型变为W型,改变了正常的日变形态。在地震前57天,贵州、广西、海南、湖南等大部分地区出现双低点异常,震中位于低点异常分界线附近,地磁低点位移的出现与地震的孕育和发生相关。本文结合逐日比和双低点来预测地震,可提高其可信度。     

2013年岷县-漳县6.6级地震震前地磁异常分析

区域地磁在一定范围内,在排除空间环境、仪器本身故障等因素的前提下,各地磁台所观测到的地磁曲线是具一定相关性的,但强震孕震过程中会引起电导率等电磁性质发生改变,从而改变台站间地磁本应呈现出来的相关性,因此地磁异常可以为震前地震预报提供有用信息。以2013年7月22日岷县-漳县6.6级地震为研究对象,对其震前地磁前兆异常进行研究。分析表明：震前有明显的低点位移异常现象,且在此次异常后36天发生了6.6级地震;地磁Z值的每日一值空间相关分析也出现了明显异常,从空间上看,相关系数与地震震中有很好的对应关系,震中刚好处在相关系数最低的位置;且地磁台的密集程度对计算区域相关系数具有较大影响。     

2017年精河MS6.6地震前地磁异常特征分析

2017年8月9精河发生M_S6.6地震,距震中300km范围内的温泉台、克拉玛依台、乌鲁木齐台捕捉到此次地震前的地磁异常信息,本文对此进行了分析和总结,结论如下：①地磁谐波振幅比反应了观测点深部电阻率变化,2016年呼图壁M_S6.2、此次精河M_S6.6地震均发生在克拉玛依台地磁谐波振幅比异常下降之后的转折和恢复阶段;②震前83天、21天沿北天山断裂带分布的地磁台站逐日比和加卸载响应比均成组出现超限的高值,且异常高值的空间分布与震中位置有一定关联;③全国大陆地磁台站震前34天出现低点位移突变分界线,且异常集中于震中附近。     

汶川8.0级地震前地磁日变化异常综合分析

运用地磁低点位移、地磁加卸载响应比和地磁Z分量日变幅逐日比3种地磁分析方法,分析了2008年5月12日汶川8.0级地震前的地磁前兆异常现象。研究发现,运用上述3种方法,汶川地震前出现多次异常,地震发生在异常预测线集中交汇区域。综合分析结果显示,地磁多方法综合分析可以有效提升地震预测的精确性。文章还讨论了地磁日变化畸变异常机理问题。     

Spatial Correlation Anomalies of the Diurnal Variation of the Geomagnetic Vertical Component before the Yingjiang MS6.1 and Ludian MS6.5 Earthquakes

Significant anomalies were observed at the geomagnetic stations in the southwest region of China before the Yingjiang M_S6.1 earthquake and the Ludian M_S6.5 earthquake in 2014. We processed the geomagnetic vertical component diurnal variation data by the spatial correlation method. The results show that during the period from April 1 to May 20, 2014,there existed quasi-synchronous decrease changes in the coefficient curves between the five geomagnetic stations of Guiyang,Hechi,Nanshan,Muli,Yongning and Xinyi and Hongshan stations.Furthermore,there was a high gradient zone in the normalized correlation coefficient contour map with background values removed. The epicenters of the Yingjiang M_S6.1 earthquake and the Ludian M_S6.5 earthquake are located in the gradient zone or near the gradient zone.     

甘肃三个台地磁日变赫斯特指数的时序特征

选用甘肃嘉峪关、兰州和天水地磁台2011—2013年的观测数据,重点研究地磁垂直向日变化波形下行段的赫斯特指数变化的时序特征。结果表明,在此3年内,嘉峪关台和兰州台地磁垂直向日变化波形下行段的赫斯特指数变化范围分别是0.08和0.06,天水台在2012年存在一个赫斯特指数幅度超过正常变化范围的过程,在此过程完成后的2013年7月22日,在距离天水130km的漳县和岷县交界发生M6.6地震。结合其他学者的研究结果,认为这一赫斯特指数的异常变化过程可能反映了区域性地球深部(下地壳与上地幔)热物质运移变化而引起地球局部居里面变化,也可能是地震孕育过程在地磁日变中的表征。这一发现有益于进一步研究地磁日变异常的机理、震磁关系以及地震预报的探索。     

九寨沟MS7.0地震前地磁异常

分析距离九寨沟M_S7.0地震震中分别为65 km、254 km和238 km的松潘地磁台、成都地磁台和天水地磁台2017年连续观测结果,发现九寨沟地震前,松潘地磁台出现异常变化,主要表现为2017年5月开始,松潘地磁台长时间垂直分量累积变化量达40 nT。短时间内也存在地磁场突变,最高可达10 nT,而成都地磁台和天水地磁台地磁场无明显异常。通过对观测数据的详细检查发现松潘地磁台很多观测日的最后一个观测值与后一观测日的第一个观测值相差超过1 nT,因此认为九寨沟地震前观测数据的异常是由观测系统异常导致。对三个台站地磁场垂直分量日变化的统计分析发现垂直分量在不同时段相关性保持一致,说明地震前短时间内不存在地磁垂直分量的明显异常变化,三个台站地磁场日变化的差异是由地下介质性质不同导致。岩石圈磁场在震中西侧区域出现正负异常交替现象,这可能与九寨沟地震的孕育有关。     

2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析

以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1~3年的中短期异常并不显著,只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化,分析其原因,时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区,可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘-平武7.2级双震的空间异常随时间演变,分析异常发展变化模式的差异,最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。     

2013年岷县漳县MS6.6地震前后南北地震带北段面波速度变化特征

基于南北地震带北段94个固定地震台站2013年1-9月的连续波形资料,利用背景噪声方法和层析成像技术反演该地区在2013年7月22日甘肃岷县漳县M_S6.6地震前后不同时间段、两个月相同时间窗长的瑞利面波速度结构与波速演化。相速度成像结果表明:岷县漳县地震前5-6月相对于3-4月,临潭-宕昌断裂带及周边地区出现了波速降低的现象,而震后8-9月相对于5-6月波速逐渐恢复升高,这说明在岷县漳县地震前两个月出现了波速低值异常,并且在低速异常区域的边界处发生了此次地震。     

2017年11月23日重庆武隆5.0级地震前地磁谐波振幅比异常研究

近年来,地磁谐波振幅比方法在国内得到较广泛的应用,并成为一种较为有效的地震预测方法。本文利用谐波振幅比方法,对2017年11月23日重庆武隆5.0级地震震中附近台站的地磁三分量数据进行计算,并分析了各台站10~60min周期谐波振幅比值异常特征。研究发现,异常台站几乎均位于震源机制解的拉张区(P波向下的区域),具有象限分布特征;异常台站NS向谐波振幅比值变化存在分层现象,短周期(浅部)的变化与长周期(深部)变化成相反相位,从电磁学机理看,浅部与深部之间存在EW向的面电流;近震中台站的异常低点时间存在由长周期(深部)向短周期(浅部)迁移的现象。     

Short-term and imminent geomagnetic anomalies of the Wenchuan MS8.0 earthquake and exploration on earthquake forecast

The diurnal variation of the geomagnetic vertical component is exhibited mainly by changes of phase and amplitude before strong earthquakes. Based on data recorded by the network of geomagnetic observatories in China for many years, the anomalous features of the appearance time of the minima of diurnal variations (i.e, low-point time) of the geomagnetic vertical components and the variation of their spatial distribution (i.e, phenomena of low-point displacement) have been studied before the Wenchuan M_S8.0 earthquake. The strong aftershocks after two months' quiescence of M6 aftershocks of the M_S8.0 event were forecasted based on these studies. There are good correlativities between these geomagnetic anomalies and occurrences of earthquakes. It has been found that most earthquakes occur near the boundary line of sudden changes of the low-point time and generally within four days before or after the 27th or 41st day counting from the day of the appearance of the anomaly. In addition, the imminent anomalies in diurnal-variation amplitudes near the epicentral areas have also been studied before the Wenchuan earthquake.