台站资料在我国地磁学基础研究中的应用

台站观测资料包含了上至太阳活动、星际空间、磁层、电离层活动，下至地壳构造、地震活动、地球深部导电特征，乃至地核活动的各种丰富的信息。中国学者利用台站资料广泛开展地磁学的基础研究，在研制中国地磁场模型，研究地磁场长期变化规律、地下的导电率结构及震磁关系等方面取得了许多成果。文章介绍了台站资料在中国地磁学基础研究中的应用。     

唐山周围地区地磁短周期变化异常及深部电导率结构

对地下深部导电率结构的了解有助于认识地下深处的物质成分、状态、结构、温度等.陈伯舫(1974)曾利用地磁台站资料研究过渤海西岸的导电率结构,指出昌黎一带以南地下60km 处有一低电阻层,电导率约为20Ω·m.祁贵仲等(1981)曾收集渤海周围25个地磁台站的地磁短周期变化事件,分析了该区的地磁短周期变化的异常特征,并推断在渤海中部存在(?)地幔高导层的隆起.然而,由于地磁台站较少,台站的空间分布也不均匀,上述研究的结论仅仅是初步的认识.为了深入研究该地区地磁短周期变化异     

海南省澄迈县小区域地磁变化观测及解释

1991年12月下旬，在海南省澄迈县的一条短测线上进行了小测点距地磁短周期变化的三分量观测．在20～500 s的观测周期范围内，测线上地磁变化的垂直变化主要和北向水平分量相关．地磁复数转换函数实部的剖面图显示出，该地区存在一短波长的不对称局部异常变化，叠加于区域性的单调趋势性变化之上．用基于二维导电率结构电磁感应的有限元正演计算的广义逆矩阵反演方法，对该小测线上的观测数据进行了反演，以探讨测线地下介质的导电率结构．讨论指出，该小区域的地磁短周期变化异常和海南岛北部东西向的王五——文教断裂有关．      

四川盆地及其西部边缘震区居里等温面的研究

利用航磁资料和三维磁性层反演方法，对四川盆地及其西部边缘地区航磁异常进行了数据处理，求取了研究地区内居里等温面的定量埋深．以区域构造特征、地温梯度分布和人工地壳测深结果印证了反演结果的可靠性．通过深部地热场的分析讨论，论述了四川盆地西部边缘地区的地震，是在川青块体和康滇菱形块体与杨子板块碰撞作用下，产生了强烈的应力积累；又由于地幔热流的上涌，中、下地壳发生塑性蠕变，为岩石的裂错和应力的释放提供了调整单元深部环境下的孕育和发生．      

唐山地区地壳裂隙各向异性

根据相关函数分析方法，利用唐山地区强地面运动数字台网的资料，进行了剪切波分裂的分析和研究，讨论了唐山地区的地壳中的裂隙各向异性.在1982——1984年的3年里，流动台网中所属21个台站中的16个台站记录到可供研究的地震事件．通过对131个有效记录的计算和分析，得到了唐山地区剪切波分裂的慢剪切波时间延迟和快剪切波偏振方向Paz，并进而计算了该地区的裂隙密度．分析表明，唐山地区的应力场非常复杂，有很强的局部区域特征．由于复杂的断裂分布，16个台站呈现不同的剪切波分裂特征，值分散，Paz各不相同，并且在不止一个台站上观测到以小时为时间间隔的尺度下，和Paz同样是离散的．通过计算，唐山地区，Paz和的平均结果分别为0.007 1 s/km、100和0.022．      

壳内流体演化及地震成因(三)

根据对地壳和上地幔电性结构的研究，提出了地下岩体势能-动能转换地震成因学说．此学说不仅认为地下岩体间弹性应变能的积累对地震的孕育非常重要，而且认为地壳岩体重力势能和深部流体演化对一些地震的孕育和发生起了关键作用．本文根据前两篇文章(徐常芳，1996a，b)提出的依据，建立了拉张盆地地壳电性结构及流体演化模型，并据此对历史和现今大量地震过程中出现的异常和地壳排气现象进行了解释．      

陕西地磁短周期变化异常解释

1996年9月从陕西南部石泉至甘肃宁县布设地磁短周期变化观测临时测线．通过测点地磁转换函数,分析了该区地磁短周期变化特征．根据子波变换进行多尺度分析的理论,提取了该区地磁短周期变化异常的区域性源的影响成分．并以此为观测数据,反演研究了测线地下相应于区域性源的二维导电率结构．在反演研究中,将Zhdanov等提出的基于观测电磁场和导电率模型理论计算场的剩余场总能量最小,并且引入迁移剩余场概念的反演方法,引入磁变测深数据的反演中．反演结果给出了测线地下100 km深度范围内的导电率结构,指出高导电率区位于武功、乾陵一带地下;并且讨论了该反演方法的主要特点,即能较好地反映异常导电率区域的深度和导电率分布,且反演中能允许大数量的反演模型参数．      

北京及其周围地区尾波Ｑ值分布特征的研究c

使用北京遥测台网数字化记录资料，根据尾波的单次散射模型，采用在频率域里求尾波能量谱密度的方法，并且按固定时间窗分别计算Q值，处理了1989和1990年两年中20个台站69个地震的数据，研究了北京地区尾波Q值随空间、频率和延续时间的不同以及这些不同的Q值随时间的变化．结果表明，尾波Q值与时间窗的取定以及频率的变化表现出较强的依赖关系．假定QC=Q0f时，对应于15——30、30——60、60——90 s三个时间窗，Q0的平均值分别为48，115和217，的平均值分别为0.89，0.91和0.74．同时，本文为北京地区尾波Q值的日常检测提供了基础的软件．      

用地磁转换函数研究震源区介质的电性变化

以兰州地区视电阻率yx曲线与该地区地磁转换函数变化和中强近震的分析研究为例，从震磁效应的观点出发，发现可用地下电导率值将兰州地区自地表向下分为异常层、过渡层、无异常层和异常层4层，只有异常层中转换函数的模｜A｜、｜B｜，磁方位角均值P及其均方差P，以及总方差Z随时间的变化在地震前有明显异常．由此可推测，异常层与地震活动区地下介质电导率的非均匀性变化有密切关系．此现象为进一步的机理研究提供了一种途径．其内涵和规律，还须深入研究．      

华北地区地幔高导层埋藏深度的研究

本文用磁场梯度法研究华北地区地幔高导层的埋藏深度.所用的 Sq 资料取自六个台站:大连、昌黎、北京、红山、泰安和西安.计算 C 值时用二次曲面法.为了解释本文的 Creal-T 曲线和|Cimag|-T 曲线,至少要假设地下是四层结构.最底层的电导率非常高,埋藏深度约为690km.中间可能有一夹层,电导率约为0.325S/m,厚约24.5km,其顶面的埋藏深度约为334km.上述结果只是初步的,其真实性还需更多的研究、证实.本区与我国东南地区的深部结构比较,差异很大,因此也需要研究其间是怎样变化过渡的.      

用单台Z／H法研究陕西地区深部电导率

利用陕西地磁台站的磁静日资料和单台Ｚ／Ｈ磁测深法研究了陕西地区深部电导率状况。多年和多台的平均结果为：陕西地区电磁感应比例尺度Ｃｒ１约９００ｋｍ，高于磁场梯度法测定的华北地区结果，但接近单台Ｚ／Ｈ法测定的兰州地区值；Ｃｒ２为５００ｋｍ，和华北地区的结果接近；Ｃｉ－Ｔ曲线高于华北地区值；内外场之比｜Ｑ１｜、｜Ｑ２｜、｜Ｑ３｜约为０．４，和全球平均结果一致；σ＊－ｈ１曲线显示在２５０ｋｍ附近有一高电导层。     

麻城1932年6.0级地震区地球物理场与深部环境研究

研究了麻城地区重、磁异常场特征、经反演计算获得了深部结构特征。对重力布格异常利用Ｐａｒｄｅｒ－Ｏｌｄｅｎｂｕｒｇ快速位场反演方法计算出莫霍面的展布，对航磁异常利用对率谱法和矩谱法计算出居里面深度。在此基础上，探讨该震区深部蕴震条件。主要结论是：①麻城－团凤断裂带为该区切割较深的主要控震构造；②１９３２年麻城６．０级地震发生在区域重力异常等值线梯度最大处，磁力异常区局部正异常间的低值带，莫霍面及居面     

人造地震动的时域叠加法和反应谱整体逼近技术

介绍了两种新的人造地震动的加速度反应谱拟合方法:其一是时域叠加法．该方法通过在时程上叠加一谐波时程来调整某一反应谱控制点的值．其特点是交叉干扰小，计算量小且能兼顾强度包线的要求；其二是反应谱整体逼近法．其特点是在调整某一由幅值谱Ak及其相位谱k(k＝0，1，2，，n)决定的时程Ra(t)时，用反应谱与目标谱在各个控制点上相对误差Ej(j＝1，2，3，，M)的均方根值Vr＝是否减小来判定任一幅值谱Ak调整的方向．本文指出，由于Ej及Vr均是Ak及k的函数，所以，合成加速度时程中的反应谱拟合问题可变成寻找Vr极小点的数学问题．时域叠加法受最高截止频率的限制，不适用于反应谱高频部分的拟合．反应谱整体逼近法受FFT算法频率分布特征的限制，使反应谱低频部分的控制点密度不能太大．大量的试算结果表明，以上两种方法相互补充，可取得良好的拟合效果．文中还指出，由于有了较好的反应谱拟合方法，可在反应谱拟合的同时，对加速度时程的峰值加速度及峰值速度进行拟合．      

地震电磁辐射前兆不同步现象物理机制的实验研究

为了研究地震电磁辐射前兆信号不同步现象的物理机制,我们对岩样施加双轴压力,使岩样产生剪切破裂和摩擦滑动,以模拟地震孕震区构造断裂带的活动．在断裂缝周围放置各类频率的天线,采用自动快速连续观测系统,记录各类岩样在剪切破裂和滑动摩擦过程中不同方位、不同频率的电磁辐射和声发射信号． 实验结果表明: ① 岩样在双轴压力作用下发生剪切破裂和滑动摩擦过程中出现大量的电磁信号,信号的频率从几百赫兹~几千赫兹;② 不同方位、不同频率的天线接收的信号到时不同步、信号幅度也有差异,位于裂缝处的天线接收的信号最大;③ 电信号和磁信号不同步出现,其中电信号出现的频率次数多,而且幅度大． 笔者认为,产生电信号（E）和磁信号（M）的机理不同．岩样内部的电信号是由于岩石晶体的压电效应和破裂的新生表面的净电荷产生的,而磁信号是岩石带电碎片的高速运动和岩石破裂时向外发射电子激励周围空气电离产生．分析几次中强地震的电磁前兆信号,也存在电和磁信号的不同步现象,而且电信号早于磁信号．如果同一个台站同时观测电场（地下）和磁场（大气）,能有效提高地震预报的效能．      

对地磁观测基线值滑动现象的再研究

通过对天水地磁台1991～1995年间H分量磁变仪的基线值的详细分析，结合数值模拟，阐明了以下观点:滑动不是长期存在的现象．对于正常运行多年的仪器，滑动的影响趋于零；基线值随温度的变化在特定的低温段可逆，在高温段不可逆，在高温段的不可逆，是导致基线值随时间的变化在形态上单调下降的主要原因．以往把这种现象归因于滑动是错误的．对于天水台来讲，目前H分量基线值的测量已经不存在滑动的影响．由此提出了分段处理基线值随温度变化关系的方法．      

延庆-怀来盆地大震危险性分析研究di

根据延庆-怀来盆地深部探测研究结果，结合浅部活动构造、古地震事件、地震活动性和地壳应力场分布以及其它相关资料进行了综合分析研究．同时与邢台等地震区的深部结构进行对比研究，认为延庆-怀来盆地及其周边地区具有发生中强地震的深部构造背景，不排除有发生7级地震的可能性．      

中国东南地区深部电导率分布的进一步研究

本文用五个地磁台站的静日日变资料重新研究中国东南地区的深部电导率分布。这五个台站是:武汉、佘山、广州、泉州与仑坪。五台定出的C值结果与文献〔1〕的不同。另外本文用简单的蒙特卡罗(Monte-Carlo)法反演推断可能的电性结构模型。     

中国南极长城站的地下电性结构

将Capon谱估计法(即最大似然法)用于分析中国南极长城站1986年1－3月的地磁短周期事件，计算出周期T=45 s－160 min分的复数转换函数A和B．由A的模｜A｜及其相位角推测出，在本文计算周期所对应的地下深度范围内，长城站地下电导率有二层结构，分层处对应的周期为20－26 min左右．本文还就Capon谱估计法和快速富氏变换法的计算结果和误差作了比较，前者显示了明显的优越性．      

新疆及毗邻地区深部孕震环境和地震成因研究

根据新疆及毗邻地区地壳上地幔的三维速度图象和地震震中在不同深度的投影分布，揭示了研究区域地壳上地幔速度结构特征与地震活动关系，还揭示了研究区域内天山地震带、兴都库什中深源地震区、西昆仑和喀喇昆仑中源地震带（区）等不同地震带深部的孕震环境，并探讨了地震成因．      

微震分析水压致裂的破裂过程

水压致裂技术广泛用于增加石油和天然气产量和开发地热资源．用水压致裂法在地下深部形成破裂带系以储存固液态废物是工业技术与环境保护科学相结合的最新进展．了解水压破裂的力学特性和破裂带的几何形状对于资源开发和贮存废物都十分重要．水压破裂常伴有大量极微震发生．分析伴生微震的时空强分布可得出水压破裂带的几何参数及破裂过程的运动学和动力学参数．利用波形相关分析和时空搜索定位法，我们高精度地确定了157个水压破裂伴生微震的震源位置．微震的空间分布图清晰地刻画出水压破裂带的空间尺度和取向．由微震的时空分布的变化推断出破裂带的扩展方向和速率．应用经验格林函数法分析孪生地震对得到较大微震的震源时间函数和震源参数，如地震矩、破裂半径和应力降．震源时间函数的方向性变化表明破裂向西北方向传播，与破裂带扩展方向一致．微震应力降的较大变化反映出水压破裂带上力学性质的显著不均匀性．