唐山地震前、后震中周围浅部地电阻率与地下水位变化等因素的关系

本文补充给出唐山地震后至现在(1979年5月)震中周围各台地电阻率变化的资料,并对比给出震前地电阻率值下降时段内原地的地下水位、井温的观测资料,发现唐山附近9个台震前2-3年内的地电阻率值下降是这些台自1970年建立以来唯一的较大一次,其它时段(1970-1973、1977-1979)这些台的地电阻率的平均年变化率甚小,其值基本保持不变;震后地电阻率值并不恢复,低于震前(1970-1973)的值.鉴于地下岩层电阻率的变化一般仅与测量体积内介质的含水量、受力状况及温度的变化有关,根据震前地电阻率台周围同期地下水位逐渐下降和原地井温基本保持未变的实测结果,认为震前地电阻率的变化与含水量和温度无因果关系,而主要是介质受力状态的改变所致.      

菏泽5.9级地震前地电阻率的临震突变现象

1967年我国开始建立第一个地电阻率观测站以来,至今已有16年的历史。历经几次7级以上大地震,特别是唐山7.8级地震的实践,发现震前距震中一定范围内的台站,其地电阻率观测值都有不同程度的趋势异常变化。更有意义的是唐山震前10天之内还观测到大幅度的突变异常,且这种异常的台站集中分布在北东向沧东断裂带附近。松潘地震前武都地电台也记录到突变现象。另外,在某些中强地震前曾记录到短期趋势变化,然而是否存在临震突变异常还是悬案,而临震信息的研究是当前地震预报的一个极为重要的方面。     

唐山地震前近震中区地电阻率的震前突变现象

1976年唐山地震前,在距震中250公里范围內已经建立了16个地电台站。震前10天内有几个台站地电阻率在较平静的趋势背景值上出现大幅度突变异常,尽管这些台站占少数,但却集中分布在发震的沧东断裂附近。 根据唐山地震震源机制解结果,以及发震构造和地下水位变化的实际资料说明,地电阻率突变异常的空间分布与唐山地震断层面是一致的,与震前地下水位变化异常带也是吻合的,地下水震前变化在时间上与地电阻率突变的出现是同步的。      

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.     

近震中区及远区地电阻率前兆异常特征及台站监测能力的讨论

我国自1967年开始地震地电阻率观测以来,至今已有百余个台站了。经历了若干7级以上大震和多次中等强度地震,发现在震中附近的台站记录到不同程度的ρs变化。其中唐山地震发生在京津唐台网之中,就台网的密度、观测质量及资料积累时间来说,相对其它地震的观测网点都是最佳的。因此,本文拟以唐山震例为基础,结合其它震例,讨论7级以上强震在近震中区和远离震中区的ρs异常不同特点及其展布范围;讨论它们与震源破裂长度的关系及其可能的意义;并根据目前观测精度讨论台站对7级以上强震     

唐山地震的某些前兆及上部地壳的向斜弯曲现象

1976年唐山强震发生在我国地电阻率、地磁观测、精密水准重复测量等多种观测网分布较密的地区,附近渤海沿岸还有数个长期记录的验潮站。震前地电阻率和地磁二种物理量出现了地理范围基本吻合、分布广阔的异常区。根据自然条件下岩(土)层压缩时电阻率变化的实验结果,认为只在1973～1976年间才出现的地电阻率区域下降,系地表浅层压密的结果,其压缩线应变的数量级约为3×10~(-5)。有意义的是基本在此同一区域内,1975～1976年间还观测到ΔZ和ΔF减小的效应。根据航空磁测测区内磁性地质体埋藏较深的资料及非线性压磁的实验,得知震前ΔZ、ΔF以及磁倾角减小的效应,系埋深8～25公里的磁性体非弹性体积膨胀的结果。震前精密水准测量发现,自1969年以来震中地区地面下沉,平均海平面资料表明,此下沉一直持续至地震发生。宁河(Δ=50公里)附近下沉幅度最大,可达8～12厘米。综合震前出现浅层压缩、深层膨胀、地表下沉的现象,推论唐山震前震中区附近的上部地壳(0～25公里)发生了向针弯曲现象——一种活动褶皱。唐山地震的孕育及发生便可能与此活动褶皱不断增加其挠度以致破裂有关。     

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.      

2016年门源MS6.4地震前兆异常演化特征

本文对2016年青海门源M_S6.4地震之前震中周边前兆台站的观测资料进行了回顾性分析,结果显示有15项定点前兆测项震前呈异常,主要集中在距震中300 km的范围内,其中形变类异常最先出现,之后以流体类异常为主,临震阶段以电磁类异常为主。震前前兆异常的演化在时空上具有阶段性和迁移性,震前异常出现时间随震中距的变化划分为三个阶段:α阶段为远源场前兆异常从震中向外围扩散的过程,异常主要出现在震前390—630天;β阶段为前兆异常大范围分布,主要出现在震前100—200天;γ阶段主要为近源场异常向外扩散。      

唐山7.8级强震前震中周围形变电阻率的下降异常

1976年7月28日唐山7.8级强震前,北京、天津、唐山地区已布设14个形变电阻率观测台站,其中9个台,震前2-3年内记录到形变电阻率长趋势下降异常,这9个台围绕震中形成一个半长轴可达150公里的异常区.位于震中区的两个台还记录到临震前2-3个月内的加速下降异常.根据现场条件下地表浅部岩（土）层受压时,视电阻率下降的实验结果,认为在震中周围较大的区域内,震前浅部岩（土）层被压密,其压缩线应变的数量级约为3×10^-5.这一认识得到唐山震前地面基线实测资料的支持.     

地震形势的模糊综合评判

由中国大陆板块内部地震活动与其周缘地震活动的相关性,可以确定我国大陆未来地震活动的主体和地震活动高潮时间[1].在此基础上,本文进一步探讨用长时间、大面积的地震活动信息,对重点监测区未来地震作出时、空、强综合评判.全文分为三部分:1.地震强度的预报.对于确定的能有效地估计未来地震强度的5项地震活动性指标,选择加权平均型的模糊综合评判方法,对监测区未来地震的震级给出明确的结果.2.发震地点预报.对于扫描单元定义了反映b值时空变化的二项指标:b值异常次数A_yi;和b值异常均值b_yi.通过对二项指标空间分布的综合分析,可以估计未来地震发生的地点.3.发震时间预报.把缺震时间T_l与b值回升时间T_bu,作为描述大震前平静过程的二项定量指标.在对未来地震强度作出模糊综合评判后,可用T_l,T_bu二项指标综合推断监测区未来地震发生的时间.总结的九个震例结果表明,该方法可使地震预报定量化、实用化,可以用于地震形势的预测和中、短期地震预报.      

浅层地温强震前的异常变化

浅层地温指地表至地下３．２ｍ深处的地温。通过数十年浅层地温变化与强地震活动关系的研究，指出了强地震发生前一段时间０．８ｍ地温与地表温度的相关系数为历年同期最低值；０．８ｍ、１．６ｍ和３．２ｍ地温连续６个月以上为正距平，且平均距平值分别大于０．８、０．７和０．５即认为地温有升温异常；在此时段内地温有历年同期最大值或次大值；做半年尺度或以月为简单的０．８ｍ地温、地表温度平均距平等值线图，等值线的分布圈     

2012年唐山4.8级地震强震动记录特征及场地相关特性分析

2012年5月28日河北省唐山市古冶区与滦县交界发生4.8级地震, 国家强震动台网中心在河北、 天津和北京的94个强震动台站记录到了本次地震的加速度。 本文给出了获取记录的强震动台站分布及强震动记录结果, 统计了强震动记录数量随震中距的变化, 给出了3个较小震中距台站记录到的加速度时程; 绘制了空间地震动峰值加速度等值线图及周期0.2 s、 2.0 s加速度反应谱值的等值线, 发现峰值加速度等值线与长周期加速度反应谱等值线极值分布具有明显地域差异, 分析认为是由于厚沉积层对长周期地震动具有放大作用造成的。 通过强震动记录与适用于本区的三个衰减关系对比, 分析了此次地震的峰值加速度衰减特征, 同时研究了周期0.2 s、 2.0 s加速度反应谱值的衰减特征, 周期2.0 s反应谱值随震中距的衰减与衰减关系能较好地对应, 然而在震中距100～130 km沉积层较厚的集中地区, 表现出了实际记录较衰减关系值偏大的现象, 认为同样是由于厚沉积层对地震动加速度反应谱长周期的放大作用导致的。 研究了震中距差别不大的情况下, 场地类型与沉积层厚度对反应谱特征周期的影响, 对比基岩台站与软弱地基土层台站的强震动记录反应谱, 发现软弱土层台站的土层对地震动有一定的放大作用, 导致中长周期地震动被放大, 对比位于沉积层较薄的隆起区台站与位于沉积层较厚的凹陷区台站强震动记录反应谱, 发现厚的沉积层不仅对反应谱长周期有放大的作用, 同时也会使得反应谱特征周期值变大。     

地电阻率临震突变识别

本文研究了从复杂地电阻率变化背景上提取地电阻率临震突变信息的数学方法,并以景泰6.2级地震为例,讨论了区分中强以上地震前的临震突变异常和干扰引起的突变异常的思路和方法。对于地电台站密集地区发生的中强以上地震,在临震前用本文提出的思路和方法有可能对其发生地点和发震时间作出比较准确的预报。     

地电阻率瞬时突变序列变化与临震预报

本文采用断裂力学观点，分析研究了一些临震预报实验结果与地电实际观测资料。发现在强震与部分中强震前，震中附近的台站，除能预测到有关地震的地电阻率日突变序列的短期异常变化外，在瞬时突变序上还能看到临震前明显的突变现象，还是震前三个月里的最大瞬时突变，从它的出现至发震所需的时间，将随震中距的减少而缩短，且与震级有关，对于强震多集中出现在震前一个月内，中强震为十天内，并有由外围向震中收缩的趋势，其平均收缩     

利用P波参数阈值实时估算地震预警潜在破坏区范围

由于传统的潜在破坏区范围估算方法只能在已获取到震中位置和地震事件结束后才能产出,且往往需要数分钟的耗时,其实时性已无法满足地震预警要求。因此,为了快速产出潜在破坏区范围估算结果并将其用于预警,本文采用了一种结合现地预警技术和区域预警技术、基于预警参数（位移幅值P_d和特征周期τ_c）阈值的实时潜在破坏区范围估算方法。首先利用国内地震事件（4.0≤M_S≤8.0）的记录数据和日本强震动观测事件（6.5≤M_J≤8.0）的数据拟合出特定的适应于我国的参数关系式,包括τ_c与震级M的相关性、P_d与峰值速度PGV的相关性以及P_d与τ_c和震源距R的相关性;其次,根据最小震级（M_S6.0）和仪器烈度（Ⅶ度）定义相应的参数阈值（P_d＝0.1 cm和τ_c＝1.1 s）;最后,利用已有的3次破坏性地震事件数据开展线下模拟,对该方法的适应性和时效性进行了验证。结果表明,对于2013年M_S7.0四川芦山和2014年M_S6.5云南鲁甸两次中强地震,震后约10 s即可获取到比较稳定的潜在破坏区范围估计结果;而对于2008年M_S8.0汶川特大地震,在其记录台站分布密度不高的情况下,震后40 s左右的估算结果始呈稳定状态。      

强震近震中区地电阻率变化速率的各向异性

用归一化月速率方法处理了６次强震前近震中区11个台的地电阻率数据，得到在孕震中短期至短临阶段，与主压应力方向正交（或近于正交）测向的地电阻率下降变化的速率大于平行（或近于平行）主应力方向的变化速率．产生变化速率各向异性的原因可能是:在孕震后期的扩容阶段，裂隙走向沿主压应力方向优势排列，导电流体活动产生真电阻率变化速率的各向异性，表现为地表视电阻率变化速率的各向异性．本文为视电阻率各向异性的实验结果提供了震例支持，物理解释比较清晰，可能成为研究某些强震孕育晚期震源区及其附近地壳应力状态的参考依据．      

1976年唐山地震前土层水平最大剪应变的时空分布

土层应变仪观测网的观测结果表明:土层水平最大剪应变在唐山地震前有异常,异常后便发生了主震;异常时间等值线从震中向外围传播,其传播速度为每天0.1—6.6公里,从震中区向外围加快,以沿着通过唐山主震震中区的北东和北西向断裂带的传播速度为最快;最高等值线圈闭震中或在震中附近