成都台地电阻率动态特征及邻区强震映震分析

基于成都台长期的地电阻率观测数据在时域的变化规律,对该地区观测数据的正常变化特征、干扰因素、可靠性进行分析研究,获取观测数据的动态特征。同时通过成都台地电阻率观测数据在汶川MS8.0、芦山MS7.0等地震前后的变化动态,研究地电阻率观测数据在灾害性地震前后的趋势性及短临异常特征,并对其进行映震分析。分析表明:视电阻率的异常变化与Ms7.0以上强震的发生存在一定的映震关系。     

汶川8.0级地震以及其它大震前的地电阻率异常特征

对2008年汶川8.0级地震前周边远近台站的电阻率异常特征进行了分析.离震中400 km内的郫县、甘孜、冕宁、武都四个台站基本都存在1年以上的中期异常;距震中较远的兰州台和天水台则出现了短临异常变化.总结了我国9次7级以上大震前地电阻率台观测资料,认为电阻率异常形态以负异常为主,在极值附近或转折恢复过程中发生地震.震中附近台站多数有异常,大部分为一年以上中期的变化,年变形态消失;震前能观测到短临变化;一般在极值点附近发震.较远台站部分存在异常;短期和临震异常变化相对增多;在回升过程中或异常恢复后发震.     

2008年汶川M_S8.0地震与青岛台地电阻率异常变化的关系

分析了2008年5月12日汶川MS8.0地震前山东省青岛地震台地电阻率和地下水位的异常变化。对比发现,地电阻率与地下水的异常起始时间一致,其中,地下水位下降,地电阻率上升,推测产生异常的原因是,该观测区位于断裂破碎带附近,构造变形引起地下水或含水度变化的响应敏感,进而引起地电阻率的变化。此外,文中对地震前应力场的变化与电阻率的变化之间的关系也进行了探讨。     

汶川Ms8．0地震的短临地电波动（潮汐力谐振和共振波-HRT波）前兆

简要介绍了强震短临前兆的HRT波模型,和用HRT波模型分析强震前地电观测资料预测未来强震的时间、地点、震级三要素方法。用HRT波模型分析了2008年汶川MS8.0地震前四川红格地电台的记录资料,提取出了汶川MS8.0地震前短临前兆信息。     

汶川8.0级地震前后电磁场的变化特征

2008年5月12日汶川M_s8.0地震前后,距震中320 km甘肃陇南汉王地震台的地电阻率、大地电场、ELF电磁等多种观测手段捕捉到这次地震前后的异常信息.本文采用解析方法,着重探讨汶川8.0级地震前后观测到的电磁场变化特征,从电磁现象来探讨汶川M_s8.0地震发生前后,电磁场长、中、短、临期的异常特征和变化规律.自2003年以来甘东南地区及甘川交界发生4次5.0级以上地震,从空间上看,有从南北地震带中段的西北向西南方向移动的特点,强度逐渐增强,其中,文县5.0和两次岷县5.0级以上地震可以视为汶川8.0级地震的前震;从时间上分析,震前陇南汉王地震台观测到电磁场出现了长趋势变化和短临异常变化,其特征：①2003～2008年,ZD8B地电仪观测的N54°W、N85°E和N73°W测道地电阻率均显示出长趋势变化和短期变化;②视电阻率各向异性度‘S′’年变化率在有震年（异常年）是无震年（正常年）的两倍;③ELF电磁仪观测到了（0.5～39 Hz）频率段的电场、磁场在汶川8.0级地震及余震序列中异常变化分别比正常月份大1～5个数量级,并记录到电磁同震现象;④大地电场仪（ZD9A-Ⅱ）在汶川震前17个小时也记录到高频临震变化信息.     

芦山MS 7. 0 地震前近震源区地形变熵特征研究

2013 年4 月20 日芦山MS7.0地震是继2008年汶川MS8.0地震后发生在龙门山断裂带的又一强震,与汶川地震相似,该震临震前在近震源区未观测到显著的异常变化。为研究其临震前形变特征,本文根据信息熵理论对芦山MS7.0地震前近震源区的连续形变观测资料进行了年变熵率值分析,并研究其时序上的分布特征。结果表明,震前近震源区台站地倾斜形变熵均表现出减熵现象,时序的年尺度熵结果表明,汶川MS8.0地震对芦山MS7.0地震具有一定的触发作用,且震中区的EW 向和NS 向分量具有高度一致的熵变趋势。     

两次近距离大震前成都台视电阻率重现性、相似性和各向异性变化

本文评价了四川汶川MS8.0、芦山MS7.0地震前后成都台地电观测环境,研究了该台视电阻率变化.结果为:(1)两次大震发生在该台以西的龙门山断裂带、震源机制和震源深度接近,是近距离大震,相应地,在两次地震前该台两个正交测道中的每一测道视电阻率变化均显示了中期异常及其变化过程的重现性和异常幅度的相似性;(2)在每次地震前,两个测道表现了异常变化形态、幅度和起始时间的差异性.其重现性、相似性证明这些异常与两次大震晚期孕育有关;差异性主要展示了与震源机制有直接联系的视电阻率各向异性变化,揭示了震前该台地下介质经历了强烈的电性各向异性变化的过程.     

深井地电观测技术在地震监测中的应用探讨

天水地震台井下地电观测与常规的地面观测相比,减少干扰、提高信噪比,在近三年的地电阻率观测中,观测精度无超过0.5%数据,数据的内在质量较好.2013年4月10日开始,NS、EW道井下(100 m)观测的地电阻率出现了波动变化,持续11天后距该台550 km的四川芦山发生了M_S7.0级地震,5月4号芦山地震余震相对减少后,地电阻率资料的波动变化也同步终止;2013年6月11日18时开始,天水台地电阻率再次出现异常波动变化,7月22日距该台156 km发生岷县-漳县M_S6.6级地震.采用天水地电台井下不同时段(凌晨2点和全天)和不同深度(6 m和100 m电极)观测的地电阻率数据对比分析这两次地震前后地下介质的电性变化,深部记录到明显的异常变化;用小波(db4)分解发现在芦山M_S7.0和岷漳M_S6.6级地震前视电阻率的细节部分的形态是连续的振荡,尺度部分出现了趋势性似"漏斗"变化形态,与过去强震震例形态具有相似性、重复性.深井地电观测技术的应用,减小了地面离散电流影响,直接观测探测层介质的电性变化,是探索预报地震的新思路、新方法.     

汶川8.0级地震前的地电阻率异常分析

利用四川及邻近地区的地电阻率观测,分析了汶川8.0级地震前的地电阻率异常现象.结果表明,这次汶川8.0级地震前,距离震中最近的郫县观测台地电阻率在单测向下降幅度达到7.2%,下降持续时间在2年左右,震前5个月异常转折,地震发生在地电阻率恢复上升阶段.另外,沿南北地震带多个台站在地震前2个月内出现阶变,变化幅度最大超过10%.地电阻率异常的方向性及台站空间分布特征反映了异常信息与构造走向及地震孕育机制之间的密切关系.     

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.      

汶川MS8.0地震前成都台NE测线 地电阻率异常的进一步研究

汶川M_S8.0地震前, 位于震源区内的成都台NE测线地电阻率显示了数年大幅度趋势下降异常, 其年变化甚至严重畸变到消失的程度, 它和多年来我国7级以上大地震记录到的异常形态有极大的相似性, 被认为是最清晰的异常之一. 然而, 长期的观测表明, 成都台NE测线地电阻率与测区潜水水位年变化呈正相关. 因此, 关注异常发展过程中测区水位变化, 成为汶川M_S8.0地震震例地电阻率异常科学总结的重要课题之一. 本文通过对成都台建台以来NE测线地电阻率的全程分析, 确认与汶川M_S8.0地震有关的地电阻率异常变化属于全程变化的第三阶段(1999—2008年). 分析了第三阶段同步观测的地下水位数据, 并进行了地电阻率和地下水位趋势变化的综合分析. 最终确认与汶川M_S8.0地震有关的地电阻率异常经历了前、 后两个时段: 前期2004年2月—2006年2月, 小幅趋势上升, 幅度约为1.9％; 后期2006年2月—2008年2月, 趋势下降, 幅度达-6.8％, 如此大幅度快速下降现象, 是成都台建台30多年来从未见到的. 基于前人开展的试验工作的启示, 推测与此下降相应的测区底层(h＞96.6 m)介质电阻率减小量可达22.3％左右. 其量级之大, 须用承载标本试验中岩石破裂前微裂隙广泛发育和排列趋同化导致的地电阻率变化来解释, 由于成都台位于汶川地震震源区内的特殊位置, 可以作为汶川地震孕震物理过程研究中的重要约束条件之一.      

天水井下地电阻率资料应用研究

本文简要介绍了天水井下地电阻率观测系统场地布设及观测方式,对井下多种方式观测资料进行了对比研究,并结合芦山MS7.0、岷县MS6.6级地震进行了分析。结果表明:深层水平地电阻率在2次地震发生前,均出现了明显的短临异常,其他观测方式短临异常不是特别显著;同时对降水、雷电以及观测系统故障干扰影响深层地电阻率观测做了分析与讨论。与传统地电阻率观测相比,采用井下观测系统能减少干扰、提高信噪比,能缓解地电观测与经济建设的矛盾,是地电观测方式的新探索。     

汶川地震前的地电阻率异常分析

利用四川及其周边省市的地电阻率观测资料,分析了汶川地震前的地电阻率异常现象.发现这次8.0级地震前,距震中310km范围内有5个台站,其中有4个台站出现2年以上异常,距离震中最近的郫县台(36km)的NE向,自2006年6月下降,至2008年1月下降幅度达到7.2%,1月底转折回升,至地震发生异常时间为2年半左右,地震发生在地电阻率恢复上升阶段;变化形态为趋势下降和年变形态消失.     

汶川MS8.0、 海地MW7.0地震 电磁信号小波能谱分析

应用小波变换方法处理了2008年汶川M_S8.0地震前后成都、 江油台地电阻率观测数据及汶川地震、 2010年海地M_W7.0地震前后DEMETER卫星记录的电离层磁场观测数据, 研究了地电阻率和电离层磁场的小波能谱及其相对变化.结果表明: ① 对应汶川大震前成都台N58°E测道地电阻率中期下降变化和短期上升变化的时段, 地电阻率小波能谱相对变化显著增大, 江油台N10°E测道地电阻率在主震前记录到了临震异常, 在临近主震前后, 电离层磁场特别是x分量的能谱及相对变化显著增大, 展现了与汶川大震明显对应的地电阻率、 电离层磁场变化的似同步异常; ② 在海地地震前夕, 电离层磁场x, z分量的能谱也出现了显著增大的现象, 类似于汶川大震前后电离层磁场的能谱增大变化.      

通州地电阻率对唐山地区中强地震的映震能力分析

基于通州地表地电阻率在1976年唐山M7.8地震前有明显前兆异常以及通州新建井下小极距地电阻率在2020年古冶M5.1地震和2021年滦州M4.3地震前出现的异常变化,从台站周边构造环境、地震特征等方面进行对比分析,认为通州台地电阻率对唐山地区中强地震的中短期映震能力比较强。同时分析结果也显示在目前观测环境条件下,井下小极距地电阻率再现了通州台地电阻率对周边地区中强地震具有较强地映震能力。     

开展小极距井下地电阻率观测的可行性分析

目前,我国用于地震监测的地电阻率观测面临着两个难题:①测区范围较大导致台网稀疏且分布不均匀;②易受环境干扰。本文结合台站实际的地下电性结构,采用地电阻率解析表达式和有限元数值分析方法,对开展小极距井下地电阻率观测的可行性进行了讨论。结果表明:小极距井下观测方式能有效抑制地表电性异常体类干扰和年变化的影响,也能记录到地表大极距观测和井下大极距观测所能记录到的震前异常变化。小极距井下观测能大幅减小布极区范围,有助于地电阻率的足密度组网成场观测,可为解决目前地电阻率观测面临的难题提供一种可选方案。     

汶川MemSsub8.0地震前地磁短临异常与强震预测探索l

强震前地磁垂直分量日变化异常主要表现在幅度与相位上的变化．利用中国地磁台网多年观测资料,研究了2008年5月12日四川汶川8.0级地震前,地磁垂直分量日变极小值出现的时间（低点时间）在空间分布上的异常特征,即低点位移现象;并用此方法预测了汶川8.0级地震6级余震平静2个月后的一组6级强余震．这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性．发震日期为异常出现后的第27天或第41天的前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近．此外,还研究了汶川8.0级地震临震前,震中周围出现的地磁日变幅异常现象．      

2008年汶川Ms8.0地震前后地电阻率时空变化

采用归一化速率变化方法对2008年汶川M_S8.0地震震中周边19个定点台站观测到的地电阻率的时空变化过程进行了计算分析。时序分析结果显示:在汶川地震前,震中周边多个地电阻率台站准同步地出现了中短期前兆异常;空间分布过程显示,地震孕震过程中地电阻率在震中区域有负异常丛集和由远及近的迁移现象,负异常丛集呈象限分布,长轴方向与震源机制解主压力方向基本吻合,且受孕震断裂、台站位置、观测装置布设方向等的影响。     

汶川M_S8.0地震前地磁短临异常与强震预测探索

强震前地磁垂直分量日变化异常主要表现在幅度与相位上的变化.利用中国地磁台网多年观测资料,研究了2008年5月12日四川汶川8.0级地震前,地磁垂直分量日变极小值出现的时间(低点时间)在空间分布上的异常特征,即低点位移现象;并用此方法预测了汶川8.0级地震6级余震平静2个月后的一组6级强余震.这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性.发震日期为异常出现后的第27天或第41天的前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近.此外,还研究了汶川8.0级地震临震前,震中周围出现的地磁日变幅异常现象.     

云南地下流体异常丛集及构造活动性研究

正汶川特大震发生前滇东北水富井水位测值出现了长时间、大幅度的趋势下降变化,长趋势的显著下降是前兆异常表现。该井水位长期异常变化在汶川地震前尤为突出,在强震、大震孕震阶段存在水位长期异常。具体分析方法是,在进行观测信号处理后,用异常形态、持续时间、观测点所处构造分析了该异常与汶川地震的关系,结果表明在强震和大震孕震阶段存在水位长期异常。2017年8月8日发生的九寨沟M_S7.0地震,是继汶川8.0级地震发生以来,在南北地震