地震大形势预测方法的预测效能与应用研究

采用地震非均匀度(GL值)预测方法, 在震例回朔性检验研究、 室内岩石破裂实验及GPS观测结果等三种途径对该方法预测效能进行评价研究的基础上, 开展对中国大陆未来1～3年强地震活动主体地区和危险性预测工作。 效能评价结果表明, 地震非均匀度(GL值)可以较好地刻画岩石失稳前因破裂成核导致的声发射活动在时间分布上的状态变化, 这种状态变化可能与强地震孕育进入末期、 强地震即将发生有关。 地震非均匀度时空扫描结果表明, 未来1～3年中国大陆强地震活动主体地区将集中在青藏块体中北部及新疆南天山地区, 上述区域在未来一个时期发生多次6.5级乃至7级以上地震的可能性较大。     

强震前地震非均匀度异常与前兆群体异常关系的研究

通过对比研究华北地区部分中强以上地震震前地震非均匀度异常与区域地震前兆观测群体异常的变化过程, 发现两者在地震前的异常时空演化过程中, 具有一定的关联性。 在时间上, 部分地震震前的地震非均匀度异常出现后, 半年左右前兆观测异常在数量上将出现一次较大幅度的增加; 在空间上, 前兆异常展布范围与地震非均匀度异常范围大体一致。 研究结果表明, 地震非均匀度(GL值)在强地震前出现的异常变化从震例的角度, 表明可能与局部应力场变化有关。 地震非均匀度和前兆群体异常的这种准同步变化, 可能对判定地震孕育进入中短期阶段具有一定的指示意义。     

基于岩石变形声发射实验结果讨论岩石失稳的可预测性

根据室内岩石变形声发射实验结果,计算了声发射序列的地震非均匀度GL值,并以此探讨了岩石破裂失稳的可预测性。在双轴压缩、等速率加载条件下,含障碍体断层、挤压雁列断层和Ⅲ型剪切断层等非连续岩石标本在临近滑动失稳前,声发射活动均出现了显著的均匀—非均匀的状态变化,表现为GL值出现持续大于1的异常变化,GL值异常的位置与破裂成核部位相重合,并与断层走向一致;改变统计窗长、窗内分割数及能级统计下限计算声发射序列的GL值,结果表明,GL值计算结果具有一定的稳定性。综合分析认为,地震非均匀度(GL值)可以较好地刻画岩石失稳前夕因破裂成核导致的声发射活动在时间分布上的状态变化,GL值持续异常是岩石失稳的显著性标志,对预测岩石失稳具有较好的指示意义。     

基于岩石变形声发射实验结果讨论岩石失稳的可预测性

根据室内岩石变形声发射实验结果,计算了声发射序列的地震非均匀度GL值,并以此探讨岩石破裂失稳的可预测性.     

地震活动非均匀度C_V值在南北地震带强震前的中长期趋势异常特征

通过对 1 970年以来南北地震带上 6次强震前中长期地震活动非均匀度 CV值与地震活动关系的分析 ,结果表明在 4次强震前 ,非均匀度值出现中长期 (数年 )趋势下降过程 ,地震活动群集度 CV变化幅度在 0 .5～ 1 .3之间。显示了地震活动群集程度变化与地震孕育和发生过程的密切关系 ,表明地震活动非均匀度 CV值能够反映强震前一定区域内的前兆信息。同时 ,地震活动非均匀度在不同强震前的复杂变化特征也显示了前兆过程的复杂性和多样性。     

汶川地震前的b值变化

Gutenberg-Richter定理给出了地震频度随震级的分布特征.大量研究表明频度-震级关系的斜率（b值）在大地震孕育的过程中会出现减小.为了考察b值在汶川地震孕育过程中的时间演化特征,本文尝试基于破裂断层选取研究区域,考察了2000年1月至2008年4月间,汶川地震（M_S8.0）破裂区的地震活动性,并对该区域b值的变化进行了探讨.结果表明,在2005年中至2006年底,地震月频度及季度频度有一个较明显的下降.b值从2002年始至地震前呈现出一个长期趋势性减小;在地震前约半年,出现快速、显著的下降.b值的这一时间变化特征与其他研究者报道的日本东北M_W9.0级地震前的b值变化特征具有很高相似性,可能反映了大地震准备过程中的应力变化.以上结果有益于认识和理解大地震孕育演化过程,同时也表明b值在中长期地震灾害评估中具有潜在价值.     

地震非均匀度物理意义的实验研究

资料表明某些强地震前中小地震的地震非均匀度（GL值）参数在强地震孕育进入中期或短期阶段出现明显异常变化, 显示出区域中小地震活动状态发生变化. 本文通过对含有障碍体的平直断层、 挤压型雁列式断层及Ⅲ型剪切裂纹等3种类型的岩石样本变形破坏过程声发射事件时间序列的分析, 讨论了GL值变化的物理意义. 计算结果表明, 这3种标本变形破坏过程中, 在应力应变处于非弹性阶段前夕或在岩石整体破裂失稳前破裂成核期间, GL值出现持续大于１的异常变化. 表明GL值能较好地刻画受压岩石破坏前的应变的非弹性变化, 具有一定的标本破裂指示意义.      

岩石蠕变过程中声发射活动的实验研究

在常温下、单轴加压下对两种岩石完整样品进行蠕变破坏过程中声发射活动实验.根据实验获得的数据讨论了蠕变三个阶段中声发射活动特征.在瞬态蠕变阶段,随着加载,声发射活动逐渐增强;在稳态蠕变阶段,在较低的声发射活动背景上,可能出现较强的信号,声发射幅值-频度关系的 m 值可能稳定于某一低值,也可能下降;进入加速蠕变阶段,声发射活动水平增强,m 值下降加快,也可能表现为明显回升后再下降,并与岩石样品的性质有关.将蠕变破坏三个阶段中声发射活动与地震孕育过程中某些地震活动图象变化(如 b 值、前震活动)进行了联系,提出地壳岩石蠕变破坏机制形成前震——主震——(余震)型地震序列类型的可能性.      

岩石蠕变过程中声发射活动的实验研究

在常温下、单轴加压下对两种岩石完整样品进行蠕变破坏过程中声发射活动实验.根据实验获得的数据讨论了蠕变三个阶段中声发射活动特征.在瞬态蠕变阶段,随着加载,声发射活动逐渐增强;在稳态蠕变阶段,在较低的声发射活动背景上,可能出现较强的信号,声发射幅值-频度关系的 m 值可能稳定于某一低值,也可能下降;进入加速蠕变阶段,声发射活动水平增强,m 值下降加快,也可能表现为明显回升后再下降,并与岩石样品的性质有关.将蠕变破坏三个阶段中声发射活动与地震孕育过程中某些地震活动图象变化(如 b 值、前震活动)进行了联系,提出地壳岩石蠕变破坏机制形成前震—主震—(余震)型地震序列类型的可能性.     

地震活动非均匀度CV值在南北地震带强震前的中长期趋势异常特征

通过对１９７０年以来南北地震带上６次强震前中长期地震活动非均匀度ＣＶ值与地震活动关系的分析,结果表明在４次强震前,非均匀度值出现长期（数年）趋势下降过程,地震活动群集度ＣＶ变化幅度在０．５～１．３之间。显示了地震活动群集程度变化与地震孕育和发生过程的密切关系,表示地震活动非均匀度ＣＶ值能够反映强震前一定区域内的前兆信息。同时,地震活动非均匀度在不同强震前的复杂变化特征也显示了前兆过程的复杂笥和多样     

Study on the physical meaning of seismic inhomogeneous degree by rock fracture experiments

Introduction The study of acoustic emission evidenced by rock fracture experiments is the most important field of seismology. By means of the rock fracture technique system, many researchers tried to prove the possible relationship between some parameters such as b value and the stress variation prior to rock fracture using the acoustic emission results from different types of rock fracture ex-periments (MA et al, 2004a, b; Lockner, 1993; JIANG and ZHANG, 1998). In order to investigate th…     

地震非均匀度方法在华北地区中强地震中期预报中的应用

根据１９９７年１０月初全国范围内地震非均匀度（ＧＬ值）方法的空间和时间扫描结果,在内蒙古中部和华北北部地区出现的明显高值异常,提出这２个地区未来１年存在发生５￣６级地震的可能。此后在１９９７年１０月１８日和１９９８年１月１０日在上述２个异常区域分别发生了内蒙古临河Ｍｓ５．０和河北省张北－尚义Ｍｓ６．２地震。通过对这２次地震前ＧＬ值的变化过程进行了分析总结,初步提出了中强地震前ＧＬ值的变化特征。     

地震非均匀度在华北地震中短期预报中的应用

利用空间扫描方法研究了华北地区中强以上地震前地震非均匀度GL值的中短期异常变化特征，结果表明在中强地震前1年左右，未来震中周围的GL值中期异常区通常出现明显的收缩或消失，一些地震临震前数月还再次出现GL值异常区，讨论了使用GL值进行地震中短期预报的有关问题。     

首都圈中强震前后视应力时空演化过程研究*

选用首都圈数字遥测地震台网地震波形资料,利用近震源Brune模式计算首都圈地区2002年至今M_L≥2.0地震的视应力值,探讨了震源参数的标度关系,最终选取2.0≤M_L≤2.9地震对首都圈地区2002年以来中强地震前视应力的时空异常变化特征进行详细分析。研究结果表明:首都圈中强地震前,多次地震出现显著的视应力高值异常,且地震多发生在视应力高值异常区域附近。同时与波速比计算结果进行了对比分析,印证了异常存在具有一定的客观性。由此可见,分析识别首都圈地区的应力状态可以为该地区中强震的危险性提供判定依据。     

强震前大范围地震活动性参数的时空扫描

在大地震发生之前, 伴随着应力的集中加强及其在震源附近区域引起的非弹性变形, 区域地震活动性可能呈现某些异常特征.本文选择一些有明显物理意义并得到岩石破裂实验支持的地震活动性参数, 例如有震面积数 A、平均释放能量E、地震累加频度 N 和大小地震比例系数 b 值等, 采用扫描方法在大范围内搜索, 识别孕育强震的危险地区, 并对假想孕震区进一步做时间扫描计算, 寻找并判断大震前由中期异常过渡到中短期异常的阶段, 在对华北、西南及东北若干强震资料扫描计算的基础上, 着重剖析唐山地震前华北地区区域地震活动异常变化的一些特征.讨论了上述地震活动性参数在强震中期预报中的不同效能, 认为这种时空扫描方法, 特别是 b 值扫描应用于强震的中期预报是有一定意义的.      

波速异常的进一步研究和问题讨论(一)

本文首先清理了近年来我国一些中强地震前后波速比异常概况。在21个震例中,有7次震前提出过不同程度的预报意见,12次是震后总结发现异常的,2次震后总结未发现异常。其次,讨论了利用天然地震资料探索地震波速度异常的几个问题:(1)现有较密的区域电信传输台网需提高观测精度,使得较大的前兆异常量不致于被误差所掩盖;(2)使用多台和达法探索波速比异常时必须注意其方向性效应,而且,若能把单台波速比法与多台波速比法平行对照使用,效果可能更好些;(3)要注意远台与近台出现异常的早晚与反应的程度;(4)高值点反映地震前兆的信息较小,而低值却可能携带某些前兆信息;(5)不会有固定不变的异常区,应该考虑到异常区的变迁。     

滇西地区中强地震前单台波速比的变化特征

本文应用地震波的运动学特征，以滇西腾冲台，洱源台为例，研究了滇西地区１９８２－１９９０年近十次中强震在地震前的波速变化，对提取该地区孕震的前兆信息作了初步的探讨。文中给出并讨论了这些中强震前的单台波速比异常的共同特征，以及单台波速比变化的时间进程和波速比异常的平面图象，得出：１．单台波速比的异常幅度一般在０．０４－０．１１之间；２．异常时间与震级大小有关；３．中强地震多发生在波速比异常区的边缘。     

万全井水位动态趋势与大同6.1级地震

结合区域构造和地震活动讨论了万全井水位动态在大同6.1级地震前后的异常变化,并认为这种变化反映了区域构造活动的加强与减弱过程,而地震活动与该过程有关。大同6.1级地震是在1983年万全井水位上升异常背景下发生的。相应于异常背景,发生了几次中等强度的地震;到1985年7月,地震活动迁移到NEE向六棱山断裂带上,水位动态由连续三年上升于8月出现下降转折。此后,包括大同6.1级地震,六棱山断裂带上发生了一系列中强地震,水位动态虽然有时呈现突升变化,但动态趋势仍为下降。直到1991年3月26日大同5.8级地震后,下降速率明显减缓,异常过程逐渐趋向结束。