地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（三） ——强震孕育时地震活动与地壳形变场异常及机制x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business week launch

从华北37次M6.0地震前的地震活动图象异常，以及1954～1992 年首都圈地壳形变图象研究中，提炼出强震前的异常特征；对强震前的地震活动图象异常与地壳形变异常进行对比分析．结果发现:① 强震前出现地震活动的增强与地壳形变速率的增大；② 震前数年环绕强震震中出现孕震空区与形变空区；③ 在图象动力学参数方面都表现出信息维的减小，表明地壳形变局部化随着时间而增加，是反映强震孕育阶段的重要现象和参量．最后，应用非均匀介质中非均匀坚固体孕震模式，对强震前地震活动图象与地壳形变图象异常物理机制给予了统一解释.      

用地壳形变图象动力学研究震源演化复杂过程

依据１９５４－１９９２年间多期精密水准网复测资料，应用固体地球物理学原理和地壳形变图象动力学方法，研究了１９７６年唐山地震震源及其周缘区地壳形变图象和图象动力学参量的时空演化过程。发现：１．震源区呈“坚固体”特性，“形变空区”与地震空区吻合；２．形变场演化过程中为：“准均匀分布”－“非均匀分布”－发震－“准均匀分布”。震源区降维幅度为源外区的两倍；３．震源区演化的非线性变形不稳定过程十分复杂，存在     

永登5.8级地震孕育发生过程中的断层形变与重力场动态图象特征s

初步研究了1995年7月22日甘肃永登5.8级地震孕育发生过程中的断层形变异常和重力场、垂直形变场动态演化特征．孕震过程中近源区有3处断层形变呈,,相变化异常,外围区1993年以来先后有10余处场地断层形变出现台阶、突跳等异常．流动重力监测到震前出现的高值异常区、同震效应及震后恢复正常的演变过程等．资料反映了孕震过程中近源区断层运动由准线性走向非线性的过程,重力场变化由孕育、发震过程的非均匀态走向震后的准均匀态的演化过程,较强地震的孕育发生与区域应力应变场的动态演化密切相关．还简要总结了作者对这次地震中短期预报试验的经验教训．      

板内强震蕴震过程中地形变图象及模式的研究

对华北地块内的邢台、海城、唐山、大同等强震的地壳垂直形变资料进行了处理、分析与研究．结果表明，在强震蕴育过程中伴随有一定的地形变演化:① 形变异常半径大、范围广；② 有场有源，源于场中，场源分明；③ 演化过程为场区由常态运动－异态运动(即场兆开始形成)－源区异态运动明显突出－源外场区异常程度增大－源区处于僵化运动－发震；④ 特殊图象分布区(可能多为四象限分布)、先活后僵区及震源区往往是同一区域；⑤ 当明显活化区内有明显僵化区时是临震的震兆特征；⑥ 地形变异常，尤其是源区的僵化运动愈长，则震级可能就愈大．上述这些可能是板内强震蕴震过程中地壳垂直形变的基本模式．      

强震前后地壳形变场动力学图象及其参量特征研究

依据地壳形变动态监测数据,应用图象动力学方法,研究了唐山（1976）、丽江（1996）等强震前后地壳形变场动力学图象及分数维和多断层整体活动水平等参量的演化．结果表明:震前形变场降维有序和震前多断层加速运动两种时空特征,可能是孕震过程进入非线性阶段后变形局部化和断层软化所致．它们在几次强震前重复出现,具有重要的地震前兆价值．      

中国巨大地震前地震活动环形分布图象与规律

针对巨大地震前经常出现的环形现象展开了系统研究，分析了我国及边界地区16次巨大地震前与部分强震前的环形分布特征，对其普适性、规则性及预测意义进行了讨论．结果表明: 巨大地震前数十年至上百年，在其周围经常出现中等以上地震形成的环形分布现象，这个图象具有很强的普适性，不仅无一例外地出现在巨大地震前，而且出现在7级多地震以前．活动环一般出现在巨大地震周围数百公里至上千公里范围（依震级而定）；环内地震活动具有特征不同的三个基本阶段: Ⅰ阶段活动水平较低，分布较散，主震震源区表现为空区；Ⅱ阶段活动性增强，频度、强度、集中度、应变释放率、分布面积率等均增加，空区缩小或消失；Ⅲ阶段活动整体较前期有所减弱，空区再度出现；活动环包围的主震源区在震前数十年可能出现1～3期活动（称为早期、中期与晚期震源活动）；活动环包围的空区长度经历大——小——大的变化过程等．根据活动环出现的区域、长度及环内地震活动状态的分析，可以估计巨大地震的发生地区、震级及地震孕育所处的阶段．这对巨大地震的长期预测是有价值的．本文还对震前活动环的形成机制进行了初步讨论．      

唐山、汶川地震地壳形变特征综合研究

通过对比分析1976年唐山7.8级和2008年汶川8.0级地震前后的区域水平和垂直形变场及跨断层形变的时空特征,归纳总结了与大地震孕育物理过程相关联的地壳形变共性特征.主要认识如下:(1)在中国大陆复杂的构造孕震环境下区域地壳形变场充分表现出非稳定态的起伏消长和复杂变化,在强震前孕震区地壳形变经历先增强后弱化的动态特征,剧烈形变局部化可能出现在震源区边缘附近;(2)震源区在震前数年主要表现为弱变形状态,可能是孕震晚期发震断层强闭锁、断层近场应力应变积累趋于极限的表现;(3)两次大地震前发震断层区域形变均显著偏离长期构造应变积累的变形方式,反映在大陆内部小尺度多块体的复杂构造孕震环境下局部应力应变场更容易出现扰动,且小块体边界临近发震的断层响应更为显著;(4)震源区边缘或外围可能出现显著的断层形变异常,而震源区内部由于发震断层处于强闭锁状态而不易观测到断层形变异常.     

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（三）──强震孕育时地震活动与地壳形变场异常及机制

从华北３７次Ｍ≥６．０地震前的地震活动图象异常，以及１９５４～１９９２年首都圈地壳形变图象研究中，提炼出强震前的异常特征；对强震前的地震活动图象异常与地壳形变异常进行对比分析．结果发现：①强震前出现地震活动的增强与地壳形变速率的增大；②震前数年环绕强震震中出现孕震空区与形变空区；③在图象动力学参数方面都表现出信息维的减小，表明地壳形变局部化随着时间而增加，是反映强震孕育阶段的重要现象和参量．最后，应用非均匀介质中非均匀坚固体孕震模式，对强震前地震活动图象与地壳形变图象异常物理机制给予了统一解释．     

唐山地震发震断层运动学特征与大震重复周期

根据断层深部不均匀滑动反演方法，利用6期大地形变资料，反演计算了唐山地震断层在震前、震时、震后共5个不同时间段的运动状况．其结果体现了地震断层由震前加速运动、震时突发错动到震后松弛、调整，趋于稳定的运动过程．进而利用地震断层的滑动与应变能的关系，估算了唐山地震的复发周期．      

地震过程中形变能的演化特征

本文利用非线性理论分析了震前形变能随时间的演化关系，导出了应力与应变的本构关系为非线性时的突变演化模型。最后利用青海门源６．４级地震前后的跨断层形变资料，计算了非线性形变的演化过程。取得如下认识：１．震前形变能的演化过程是不稳定过程；２．形变能的突变发生在非平衡区；３．门源地震前后的跨断层地形变资料的计算结果与理论分析基本一致。     

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究(二) ——强震孕育时应力、应变场的演化与地震活动、地震前兆的关系x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business

分别研究构造块体内有多个震源体和单个震源体孕育时，应力集中过程、时空分布规律及其与地震活动、地震前兆的关系．结果表明:① 当区域应力场增强到相当水平时，破裂开始在某个或某些块体内发生，区域应力场将随着时间而变化，强震的成组性是这个动态应力场演变的结果．在此过程中，多个高应力集中区的存在与发展，有可能导致震前异常与地震关系的多样性；② 孕震块体的应力变化过程一般显示出非线性，在经历了长期弹性变形后，从进入非弹性变形阶段到主破裂前，可能经历不止一次的非弹性变形与断层软化过程；与此相应，孕震块体中的应力、应变场要表现出复杂的时空演化图象；受应力、应变控制的地震前兆场必然表现出多方面的复杂性.      

非稳态断层形变及其信息合成

根据对首都圈75项断层形变监测资料的多年分析提出，在地壳形变的失稳阶段的断层形变异常主要有两种表现形式:一是持续1～2年或更长时间的中期形态变化；二是尺度为1～3个月的快速形变事件．上述两类变化当以群体变化形式出现时，可能与华北地区的强震活动有关．本文用信息合成的方法提取单项断层形变的共性特征，并探讨其与地震孕育的关系．      

大同地震及其异常地倾斜场

讨论了大同地震前倾斜潮振幅因子(值)的熵的异常图象相似及意义，倾斜速率熵维的分布，长周期倾斜的传播与地震迁移的相似及联系；并论证了形变波现象及含义；确定了相似性异常图象的分布与震源的关系；探讨了结合倾斜形变场与地震活动预测未来震源区的可能性．      

进入短期阶段的空区识别及判据指标研究

以中期空区(孕震空区)图象为背景，在应变释放加速后转平的基础上，逐步缩小时空强三维轴向扫描窗长和步长，从多维空间探索强震进入短期阶段空区的特征及判据指标，提出了通过时空强三维轴向稳定性检验确定空区的新方法．通过对华北和西南地区26个震例的研究分析，发现在孕震空区形成后期、强震前9～16个月，震源区附近出现一种有别于孕震空区的短期空区．这类空区一般持续4～7个月，震前3～8个月结束，结束的标志往往是空区内部或边缘出现显著地震，空区内出现小震活动．      

唐山地震后发震断层和周围地区的地壳形变

介绍了设于唐山地震发震断层地表裂缝的形变台站，在地震后18年间观测到的断层形变．结果表明，发震断层的垂直和水平形变都集中在大震之后的7年之内；1983年是震后形变的转折期．大面积水准显示的形变与断层形变强度定性相符，目前呈现出不易于积累应力的松弛状态，近期不大可能发生较强地震．      

坚固体模型近地表形变场、应力场时空分布动态模拟研究

基于坚固体孕震模式，参考板内地震孕育特征和华北地区的地质构造特征，建立了4层地壳结构模型，对近地表形变场和应力场的时空分布特征进行了动态模拟研究，结果表明，在地震孕育的中长期阶段，坚固体近地表部位的形变相对稳定，出现研究，结果表明，在地震孕育的中长期阶段，坚固体近地表部位的形变相对稳定，出现形变空区，在孕震的中短期阶段，坚固体近地表部位的形变出现快速增长的态势，平均应力明显增强，这是各种前兆异常出现有规律的迁移变化，即从外国地区逐渐向强震震源区迁移、集中的内在机理。     

一个三维空区的震例研究

一个三维空区的震例研究朱元清１）夏从俊１）左力格图２）李慧民１）１）中国上海２０００６２上海市地震局２）中国武汉４３００７１国家地震局地震研究所主题词震源深度地震预报三维孕震空区华东地区自６０年代中期开始，国内外对强震前出现地震活动空区的研究日益增...     

滇西地区强震前兆源过程的力学模型与数值摸拟

云南西部地区的强震和大地震主要发生在一些板内大型走滑断裂带上，有一个10～20 km的深度优势层位；地震的破裂基本上是以走滑型破裂为特征．联系云南岩石层结构与动力学背景，我们认为，本区的地震可能有这样一种成核过程: 由于岩石层结构的层次性、非均匀性，在整个岩石层板块构造运动背景场中，可能会在岩石层的中深部形成局部剪应变集中区或滑动区，尔后这个剪应变集中区或滑动区沿着断层带边界向地表滑移扩展．当滑动由深部向浅部扩展时，滑动峰将遇到断层面上的最大抗剪强度区而被阻碍闭锁，形成一个地震活动空区．随着构造荷载的逐渐增加，滑动最终要向前扩展导致整个闭锁区的失稳破裂，产生大地震．给出了描述这个地震过程的一个简单的近似积分方程；数值结果表明，该模型具有一个向不稳定非线性加速发展的阶段，这个阶段对地震前兆的形成可能有重要意义．      

芦山MS7.0级地震前的形变空区特征研究

上世纪70年代以来,国内外基本形成了以监测震中附近断层预滑动进行地震预测的研究思路,但近些年来,一些大地震前近震源区域的形变变化却引起了巨大的争议.本文应用芦山地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了震前不同阶段地形变变化的特点,讨论了震中附近区域异常时空演化过程.分析结果表明,沿鲜水河断裂带一些跨断层基线、安宁河及则木河断裂带个别场地的跨断层水准基线出现的显著异常变化,这些异常出现在远离芦山地震震中的区域上;在近震源区域,在龙门山断裂带南段的一些断层水准变化量极小,在鲜水河、龙门山和安宁河3条主要断裂围成的三叉口地区,倾斜、应变、重力及断层水准和蠕变观测临震前未有显著的异常变化,该区是形变变化或形变异常分布的“空区”.本文也与汶川地震前形变异常分布进行了对比,认为震前形变“空区”现象可能是强震前的一种共性特征.     

地震发生时间和地质构造有关的一个证据——地震地方平太阴时与断层走向的关系

研究地震发震时的地方平太阴时和地震断层走向两者之间的关系．共计算了24组53个地震的地方平太阴时．根据月亮在地球内任一点形成的起潮力是一个主要周期大约为12小时25分钟左右的周期性函数，月亮在地方平太阴时相隔180的两个位置上，对地球内任一点的起潮力基本上相同这一现象，计算了原地重复发生的两个地震1－2或1－2180的值．计算结果表明:① 如果同一地点的前后地震断层走向一致，则一般较小；如果断层走向不一致，则一般较大；② 不同地区的地震，即使断层走向相近，其地方平太阴时的分布也较分散，且不表现出有在月亮的上、下中天附近集中的倾向．这些结果说明:月亮固体潮对地震的触发作用和地震断层走向有关；在研究月亮固体潮与地震的关系时，不宜把不同地区的地震放在一起进行统计，必须考虑不同震源区孕震环境的差异．