汶川地震前远场形变异常及其与地震相关性研究

判定震前出现的形变显著异常是否与地震相关,是认识地震孕育过程及开展地震预测研究最为重要的基础问题。本文分析了汶川地震前一些显著形变异常特征,发现震前在震中区附近异常较少,而外围则较多。针对其中一些距离震中较远的异常,借助前兆异常与地震震中距、震级间物理统计模型,提出了远距离形变异常与地震关联的判别准则,给出了红柳峡跨断层水准短期异常等与汶川地震之间的联系。最后,结合构造特点讨论了远距离前兆存在的意义。     

近27a来典型白云岩流域岩溶碳汇变化及其调控机制——以贵州施秉黄洲河流域为例

以贵州省施秉县黄洲河典型白云岩岩溶小流域为例,基于白云石化学平衡热力学方法分别定量估算出1990-1992年、2001-2003年及2016-2018年白云岩流域的年均岩溶碳汇强度,并分析其对气候变化、土地利用调控的响应,结果表明:（1）流域内第二个时段年均有效降雨最大,其次是第一个时段,第三个时段的最小;（2）流域内主要以有林地为主,旱地、建设用地持续增加但增长速率减缓,总体上流域植被覆盖度呈现上升趋势;（3）流域整体的岩溶碳汇强度由大到小依次为2002年、1990年、2016年,水田与旱地对岩溶碳汇贡献较大;（4）气候变化与土地利用共同控制岩溶碳汇,碳汇强度可能不随地类正向演替而增大。      

湿润亚热带典型白云岩区不同土地利用的土壤CO2浓度特征及其影响因素

以中国南方岩溶施秉世界自然遗产地杉木河流域的子流域——黄洲河岩溶小流域为研究区,对3种不同利用方式土地（林地、旱地、水田）中的土壤CO2浓度进行为期一年的观测,并采集土壤样品,分析其理化性质。结果显示:（1）不同土地利用方式下土壤CO2的年平均浓度为:水田（21 008×10-6）>林地（9 038×10-6）>旱地（5 660×10-6）;（2）一年中林地与旱地的土壤CO2月浓度曲线与月均气温曲线的变化形态具有相似性,年变化规律总体上表现一致:1-7月土壤CO2浓度逐渐升高,8月浓度达到峰值,分别为16 157×10-6和13 458×10-6;（3）水田土壤CO2浓度在1-3月逐渐下降,3月出现最低值11 727×10-6,3-12月逐渐升高,8月开始波动升高,在10月达到峰值（29 993×10-6）;（4）白云岩区土壤CO2浓度有显著的季节变化规律（夏秋高、冬春低）;（5）气温、降雨对林地和旱地土壤CO2浓度有显著影响,而对水田土壤CO2浓度影响不显著;（6）土壤有机碳含量的差异对土壤CO2浓度有一定影响,且土壤pH增高,其土壤CO2浓度也随之增大。      

渤海湾盆地冀中坳陷寒武纪岩相古地理及其演化

冀中坳陷位于渤海湾盆地西部,是发育在华北地台之上的中新生代沉积坳陷,在寒武系主要发育海相碳酸盐岩。从寒武系露头剖面入手,结合钻井地层,建立露头和钻井之间的地层对比格架。对单井相、地震相、连井相的研究表明,冀中坳陷在寒武纪构造活动平缓,各区域的地层厚度差异小。通过野外露头剖面实测、岩心观察、样品分析以及各岩性含量的统计,识别出了台地、缓坡、陆棚等3种相类型。台地相中可以识别出潮坪、局限台地、开阔台地、鲕粒滩、竹叶状砾屑滩等5种类型。潮坪主要指潮上坪和潮间坪,并进一步识别出了潮上泥坪、潮上云坪、潮上云灰坪、潮间灰坪等类型。基于各沉积相类型的分析,建立了冀中坳陷寒武系的碳酸盐岩沉积相模式,并编制了9张岩相古地理图。对古地理的研究表明,冀中坳陷在府君山期开始海侵,发育了局限台地和潮坪;至馒头期、毛庄期海侵进一步发展,主要发育了潮上泥坪;到徐庄期以后,潮坪、鲕粒滩共存,并在张夏期海侵达到高潮。崮山期开始海退,潮坪沉积又开始出现。长山期、凤山期进一步海退,分别发育了竹叶状砾屑滩和潮上云坪、潮间灰坪等。     

冀中坳陷奥陶系多期岩溶发育特征

冀中坳陷奥陶系岩溶储层发育,但在不同的层位和不同的地区岩溶孔洞缝的发育程度差别很大,表明岩溶发育的主控因素不同。通过显微镜下和露头剖面对裂缝产状和切割关系的分析,识别出了至少三期裂缝。研究表明:这三期裂缝分别对应于印支期、燕山期和喜马拉雅期的岩石破裂事件。通过露头、镜下对孔洞缝形态的研究,结合胶结物的阴极发光特征,认为冀中坳陷奥陶系存在同生期岩溶、埋藏期岩溶和表生期岩溶。多期的岩溶作用形成了目前奥陶系的岩溶储层。不同时期的构造活动对冀中坳陷的岩溶作用影响不同。在近地表环境下,奥陶系经历的构造活动越强烈,溶洞发育率越高。对比冀中坳陷内各岩溶古地貌类型和放空漏失的数据,表明岩溶洼地也是有利的古地貌类型,分析认为这种岩溶洼地为不积水的岩溶洼地。岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地在垂向上具有不同深度范围的水平岩溶分带,对应于不同地貌类型下的渗流带和潜流带。在靠近深大断裂带附近,有大量的钻具放空和泥浆漏失,并且流体包裹体均一化温度表明有热液的存在。在岩溶作用较弱、溶洞发育率低的区域,白云岩和石灰岩的薄互层段是有利的岩溶发育层段。     

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。     

四川断层活动性分析及汶川、芦山地震活动关联性研究

基于龙门山、鲜水河、安宁河-则木河断裂带上跨断层水准资料,计算不同场地年均形变速率和断层垂直形变累积率,分析断层年变速率和Dc空间分布等值线变化,揭示汶川地震前后断层活动规律、区域应变、应力场的能力聚集程度,进而探讨汶川、芦山两次地震的关联性。结果显示：1）汶川地震的发生明显加剧了龙门山断裂带中南段的断层活动性,年均形变速率由震前<1 mm/a,到震后最大达10.01 mm/a;汶川地震的发生对安宁河-则木河断裂带上的汤家坪、西昌场地影响较大,年变速率显著增加,断层活动性得到加强;2）汶川地震发生前,龙门山断裂东北段存在Dc高值区,随后Dc值逐渐减小,汶川地震的发生存在一定的应力累积背景;汶川地震发生后明显改变了整个龙门山断裂带的Dc空间分布,加速形成围绕双河场地的Dc高值环绕区,而芦山地震的震中位置位于高值与低值交界区域,空间差异较为显著。     

汶川M_S8.0地震前地表潜热通量异常

本文处理了汶川MS8.0大地震前后部分地表潜热通量(SLHF)数据,发现SLHF异常信息出现在地震前7天。SLHF异常时间上经历弱—强—弱变化过程,地震发生在强异常时段,异常两个高值点出现在活动断层较为发育的应力低值区,地震发生后,异常信息很快衰减。SLHF异常随时间有沿发震断裂带走向运移的规律。震前7天的综合SLHF异常主要分布在龙门山断裂带及周围地区,震中位于异常区的中心位置。     

我国大陆6级地震平静后首次强地震的短期预测实验

自2005年4月8日西藏仲巴6.7级地震后,我国大陆出现了历史上少有的6级地震平静.截止到2007年4月初,6级地震平静达730多天,这一现象引起了众多专家的高度关注,将在何时、何处打破这种平静一时成为关注的焦点.依据我国大陆形变异常分布特征,作者分别于2007年4月18日和4月27日试验性地提出了<东部地区短期地震危险性分析意见>及西北地区5月份存在发生6级地震可能性的预测意见.两次预测实验结果尽管都不是很准确,但对于揭示地壳形变观测本质及探索地震预测新方法等都是有意义的.     

利用动态时间规整方法实现不同时间长度地震观测资料的形态匹配

本文将动态时间规整方法引入到地震观测资料的形态匹配分析中,以解决因时间尺度不一致的两列观测数据无法定量比对的问题。基于动态时间规整技术方法原理,通过测试数据验证了动态时间规整方法的可行性,并利用云南西部地区的断层实际观测数据,分析了1996年丽江M_S7.0地震前的跨断层观测数据异常形态与当前数据异常形态的相似性问题。结果表明:① 动态时间规整方法可用于地震资料时间长度不一致时的相似性匹配;② 时间不一致的两列观测数据可用累积规整路径距离来定量表征,累积距离越短,曲线形态越一致;③ 动态时间规整方法可用于给定模板的前兆数据相似度的计算机自动提取,可提高当前仅依靠人工判别的工作效率;④ 从模式识别的角度考虑,当前下关跨断层水准观测数据变化形态与1996年丽江M_S7.0地震和2008年汶川M_S8.0地震前的水准数据变化形态较为一致。