构造地震的前兆理论——震源孕育的膨胀-蠕动模式

较详细地讨论了构造地震的震源孕育情况;在考虑了动摩擦效应后,进一步对震源孕育过程和各种物理量的变化规律进行了分析和计算,提出了震源孕育的膨张一蠕动模式.该模式将孕震过程划分为:弹性变形、非弹性变形（膨胀）、前兆蠕动（断层面局部破裂）、加速蠕动（短期和临震）、整体错动（断层面全部破裂）--发震、震后调整等六个阶段.最后讨论了两类不同前兆、蠕裂和崩裂、非弹性变形（膨胀）速度的变化、各种前兆异常的基本形态、短临前兆的物理基础等问题.研究结果表明,膨胀-蠕动模式可能是认识地震前兆现象本质和发展预报技术的一个物理和力学基础.     

地震不稳定破裂扩展与前兆过程

本讨论了地震的深部滑动破裂扩展过程模型和它的前兆意义。结果表明：该模型预示着一个失稳加速破裂扩展的阶段;这个阶段时间尺度（前兆时间）很大程度上依赖于地震孕育的介质环境和应力环境;由此产生的地表应力－应变场在空间上出现反向发展方向,可能是一种非常有意义的前兆特征。     

地震前兆现象的产生机制

本文从力学的角度讨论了地震的发生过程，着重指出震源区内及其周围结构的非均匀性是产生前兆现象最重要的因素之一。前兆现象可分成下列两种类型：其一是由应力增加引起的前兆。长期前兆一般属于此类。作为这一类型的实例，我们讨论了１９８３年日本海地震前群震活动性逐渐增强以及１９８９年洛马普列塔地震的主震前震源周围地震活动性逐渐增强和出现第二类地震空区的现象。另一种类型是主破裂突然发生前因缓慢破裂过程而产生的前兆     

震源应力场岩石膨胀性和水的扩散作用——云南省永善7.1级地震及其前兆孕育发展过程

本文从震源应力场、岩石膨胀性和水的扩散作用来研究和解释1974年5月11日云南省永善7.1级地震的震源及其前兆的孕育发展过程,研究以水平错动为主的地震在孕育发展过程中所伴生的地震活动、前兆异常现象在空间分布上的特点,以及随时间变化的过程,探讨了多种前兆现象之间的内在联系和余震发生的可能原因。从上述观点出发对地震预报提出了一些新的途径和方法。     

持续时间比T_H/T_V的前兆分析

强震孕育过程中震源区及附近介质性质的变化可能改变孕震区内小震震源辐射的波谱特征,并影响经过该区的地震波衰减。研究区域地震的地震波振动持续时间比,可能获得大震的前兆信息。本文分析了不同震级、震中距的若干震例,得到了T_H/T_V前兆变化的一些结果,还比较了T_H/T_V的几种不同测定方法。     

中国大陆共轭地震构造研究

本文对分散在地震学各分支学科中反映地震破裂的研究成果加以综合归纳后指出,由地震活动性、震源机制、地形变测量、地表形变带、烈度分布及某些前兆场等方面的资料共同证实,在强震孕育和爆发过程中显现出清楚的共轭破裂现象。文中进而讨论了地震共轭破裂特征及其与地质构造的关系,以及共轭断层的孕震作用等问题。     

短临予报问题的讨论

唐山大震前后在震源及其外围地区观测到了极为丰富的地球物理、地球化学场的变化现象，对这些资料进行科学研究，从中提取对地震规律的某些认识和假设，必将加速地震予报探索的进程。唐山地震从主震孕育、发生至余震结束是一个全过程，可分为两个阶段。主破裂发生前为主震孕育阶段，主破裂发生起进入余震阶段，前者以能量集累过程为主，后者以能量释放过程为主，前兆的表现也不同。     

统计预测、经验预测、物理预测——近期国际地震预测预报研究的启示

从"统计预测"、"经验预测"、"物理预测"的角度讨论了世纪之交地震预测预报研究的国际进展。"统计预测"包括地震预测预报方法的统计检验、"统计地震学",以及统计物理在地震预测预报中的应用;"经验预测"包括搜索可能的前兆异常的尝试、建立将可能的前兆异常现象与地震孕育过程联系起来的简单模型、发现对地震预测预报研究具有重要意义的新现象,以及地球介质变化的动态监测试验;"物理预测"包括地震孕育和发生的物理模型、地震断层带性质的观测和实验研究,以及对震源的直接探测和钻探。讨论了"统计预测"、"经验预测"、"物理预测"之间的关系,对"把经验预测或统计预测变成物理预测"的发展战略提出质疑。     

震源孕育的追赶模式

本文提出了一种一维震源孕育模型。用数学物理方法分析了该模型在地震前的孕育过程和各种物理量的变化规律,提出了震源孕育的追赶模式。追赶模式对纵波速度、地壳运动的前兆异常可作出解释,说明该模式是研究地震前兆的一种可能的力学基础.     

强烈地震震源破裂和深层过程与地震短临预测探索

强烈地震震源区和其周边地域的介质,在力源作用下开始破裂,即微破裂,而当其在应力不断积累、逐渐发展并形成具有一定规模的“破裂链”时,即应力集中达到临界状态时,震源介质所积累的巨大能量以波动的形式瞬间释放,并冲出地表发生地震,且在地表产生一系列的破坏和大型断裂.在强烈地震发生后依据设定的初始模型和远、近地震台网记录,通过震源机制解计算,可求得震源介质的破裂长度和破裂过程.事实表明,一系列大地震的“孕育”、发生和发展,由震源深处到地表均呈现出强烈的破裂效应,其破裂长度可由几公里、几十公里、乃至千余公里长.有的地震在发生前确亦存在着破裂响应和迹象.为此,若在地表和深井中能进行破裂效应的观测,以捕捉初始微破裂和其形成“破裂链”的动力过程,这对于短临地震预测可能是一个十分重要的途径.     

地震前兆系统信息熵的初步研究

本文将一定震源区域内的地震前兆观测视为一个相对独立的信源系统,利用信息熵方法定量研究地震孕育前兆的复杂性。计算结果表明,在若干次地震前,出现前兆系统的减熵异常过程,显示出在地震的孕育过程中,震源系统从无序向有序演化的过程。     

青海省共和7.0级地震前兆的数值模拟

在共和地区简化的介质模型上，应用固液两相介质的本构关系，模拟计算了1990年共和7.0级地震的前兆特征．结果表明，模拟得到的介质状态分布、扩展变化与共和地震前可靠异常的时空分布规律大体相似．由此得知，共和地震的孕育经历了大面积弹性变形——早期的非弹性膨胀——西宁周围地区的应变软化与弹性恢复——震源附近高密度地体的非弹性膨胀——发震等过程．可以看出，它既不是一个简单的裂隙发育贯通过程，也不是孕震区非弹性体积膨胀、进水过程，而是介质多种状态此起彼伏的复杂进程，其具体程式受震源及周围地区的地质构造环境所决定．由此得出，不同地震孕育的地质构造环境不可能相同，其前兆显示的时空分布规律也必然不同．      

典型构造微破裂集结的实验研究

通过大理岩破裂实验,考察了典型构造中微裂纹的演化、集结的过程和特征．根据损伤理论,分析了构造对微破裂演化的控制作用．根据微破裂集结临界条件的相似原理,认为这些特征可以类推到公里尺度,它们有助于解释地震中短期阶段的前震或广义前震分布,作为地震前兆的一次效应．其它物理效应为二次或三次效应．微破裂集结时局部密度突然加大,有助于解释部分前兆记录突跳现象．非集结部分出现部分微裂纹愈合,密度反向变化,有助于解释一些前兆记录在短临阶段记录中出现反向的现象．考察了不同构造的不同部位微破裂萌生和演化的范围差异,这些差异有助于解释不同地质构造孕震区域的孕震过程,从而可解释板缘和板内地震前兆记录的差异．这种差异可能被不同观点学者分别引用,以论证地震是否有前兆记录的问题．然而,在考察不同地区的前兆记录时,必须注意不同地区的地质背景．      

海城—唐山地震系列孕育过程中前兆场的演化及其构造力学条件

一个地震系列是指一定时间内,在同一地震区中连续发生的若干地震事件。它们有一个共同的孕育过程,因而具有统一的前兆场的演化历史。地震前兆场是一个区域场,而不只局限于某个震源区的变化。根据本文所定义的地震系列和前兆场的概念,研究了海城—唐山地震系列孕育过程中地震前兆场的时空演化特征。它可以分为不同的阶段,每个阶段的异常特征及空间分布特点不同。在此基础上,讨论了它们与地质构造的关系及其对地震预报的意义,包括前兆场的区域大小与震级、前兆场的空间变化过程与发震地点的关系及地震发生前的短临前兆标志     

新疆北天山地区中强震前单台地震波参数异常特征研究

强地震的孕育过程也是孕震介质的形成过程,在强震前震源附近小地震的地震波运动学,动力学特征的变化过程,则反映了孕震介质的变化过程,为研究地震的孕育,发展和发生的过程,采用单台地震波振幅比,尾波持续时间比,尾波衰减系数这３项地震波参数作为地震学短期前兆指标,分析其震兆特征,从而达到监测孕震介质变化的目的,研究结果表明,单台地震波参数能够有效地发现地震的前兆,但地震波参数的前兆图像复杂多变,不具有统一的     

岩石流变模型在孕震过程和前兆研究中的应用

本文用岩石流变模型讨论了地震孕育过程,以定常应变速率为地震孕育过程的基本条件.在解析解的基础上,计算了孕震过程中应力、应变、应变速率和能量等各种特征量随时间的变化曲线.在此基础上,分析了地震孕育过程的阶段性.本文还着重讨论了孕震过程中的各种前兆现象,探讨了多种前兆异常的综合机制,并初步给出了前兆现象和孕震过程之间的可能联系.      

2013年MS7.0芦山地震的动力学破裂过程及其影响因素

2013年4月20日在四川芦山发生了M S7.0地震,震源运动学反演结果给出了此次地震的破裂过程和同震滑动分布.为了更好地理解造成芦山地震破裂过程的力学原因,本文综合野外地质调查、余震定位、深地震反射剖面等结果,构建芦山地震铲型断层模型,以震源运动学反演结果为约束,将震源参数与震源附近的构造应力场结合,建立断层面上滑动量和牵引力的时空分布关系,通过试错法给定震源动力学计算参数模拟芦山地震破裂传播的可能情况,进而分析讨论不同动力学计算参数对芦山地震破裂过程和同震滑动分布的影响.结果显示,初始应力是决定断层是否发生错动的关键;临界滑动弱化位移D c对破裂滑动速率有着很大的影响;成核区半径和初始应力主要影响破裂成核的快慢;局部不均匀破裂强度主要影响破裂行为和断层最终滑动量分布.利用边界积分方程法可以有效计算芦山地震铲型断层模型的动力学破裂过程,再现此次地震的主要特征.通过探究动力学参数对破裂过程影响,可解释运动学反演结果所揭示的破裂特征的力学原因,对于深入了解地震震源过程的物理本质和预测未来可能发生的地震的主要特征有着重要的参考意义.     

定量提取固体潮异常信息

虽然中强地震前可能会出现多种前兆,然而找到一个"特定"的异常来预报大地震的发生却极其困难.地震孕育是一个非常复杂的动力学过程,地震的发生是地下介质从失稳到破裂的过程,在这一过程中由于强非线性与动态时变性现象的存在,轻微的扰动就很可能会导致失稳介质的破裂,从而使地震发生的具体时刻变得不可预测.     

地震自相似现象初探

依据破裂过程和震源物理参数相似性,给出了自相似震源椭球体三轴之比约为a:b:c=1:0.2:0.2。基于分维理论和方法,讨论了自相似的地震时空分布的分维和强震前的降维现象。由前兆展布范围,大震前区域地震活动特征以及地震空区等可导出近源前兆(红肿)区线性尺度约为震源区的5倍。     

地震震源的前兆系统和不均匀性及非线性对系统的影响

研究了地震震源前兆系统的几个特点。震源和前兆是在应力应变场不同分量作用下发育成的。不均匀性和非线性因素对震源和前兆有强烈的影响。讨论了介质和应力应变场不均匀性对地震震源形成和地震前兆影响的差别。在不同的应力场中,前兆的非线性关系首先在应变灵敏性上显示出来。应变灵敏性的不完备导致了“错误预测”和“漏报”这类预测错误。由地震前兆形成的条件可以得出复杂的前兆分布以及前兆相对震中转移规律的结论。研究了前兆信号曲线组成的几个特点,这些特点可以使地震短期前兆的区分更有根据。