基于气枪震源信号的云南漾濞MS6.4地震前后波速变化

本文基于宾川气枪地震信号发射台激发的地震波信号,利用线性叠加和时频域相位加权叠加方法提高信噪比,通过反褶积、插值拟合和波形互相关等方法,获得2021年漾濞M;6.4地震前后气枪震源初至波信号走时变化特征.结果表明两种叠加方法得到的走时变化趋势基本一致,在沿发震断裂带附近的3个台站观测到的初至波走时延迟为7.3~14.4 ms,在射线路径上平均波速降低了0.08%~0.12%,距离震中位置较远的台站走时延迟为2~6 ms.分析认为,观测到的走时变化主要是漾濞M;6.4地震引起强地面运动造成浅层介质疏松、同震破裂导致震源区地下介质裂隙增加和地下流体侵入等共同作用造成,相关研究成果有助于加深和促进对此次地震震源物理过程的认识和了解.     

2021年漾濞MS6.4地震前后重力场动态特征分析

基于2015年以来南北地震带南段相对重力和绝对重力观测资料,系统分析了区域重力场动态变化及其与2021年5月21日漾濞M_S6.4地震的关系.结果表明:(1)区域重力场变化与维西—乔后断裂关系密切,反映了2015—2021年期间该断裂活动引起了地表重力场变化;(2)与漾濞地震孕育有关的重力场经历了“弱变化—区域性异常—局部异常—四象限分布异常—大范围的正异常—反向变化发震”的演化过程;(3)重力场累积变化和差分变化图像均反映出漾濞震前两年出现显著的重力异常变化,地震发生在重力变化梯度带、四象限中心和零等值线拐弯附近;(4)重力场动态演化图像较好地反映了漾濞M_S6.4地震孕育发生过程中出现的中期前兆现象,并基于该现象在漾濞M_S6.4地震前作过一定程度的中期预测,尤其是强震地点判定.     

利用背景噪声互相关研究汶川地震震源区地震波速度变化

利用2007年3月至2009年3月四川数字地震台网的宽频带连续波形资料,通过计算地震背景噪声互相关提取台站对间的经验格林函数,在0.1～0.5 Hz频带下测量每天经验格林函数与参考经验格林函数的走时偏移,进而得到各台站对在该时段内的相对地震波速度变化.结果表明,2008年5月12日汶川M_s8.0级地震造成了震源区地震波速度的急剧降低,最大降幅达0.4%;大致以安县为界,余震带西南部地区在汶川主震后波速降即达到最大值,而东北部地区的最大波速降一般出现在主震后的1~4个月,相对地震波速度变化的这种分段特性与地震序列的时空分布特征有较好的对应关系;在震源区外围的四川盆地也观测到了震后波速降低,而川西高原内部则没有出现显著的波速变化.进一步的分析和计算结果表明主震的静态应力变化和强地面运动引起的地表破坏都不能很好地解释震后波速的急剧降低,地震导致的断层区内部结构破坏和周边介质应力状态改变可能是波速变化的主要原因.     

2014年鲁甸MS6.5地震前后介质波速变化特征分析

本文利用研究区内13个地震台站2014年1月至12月的连续波形数据, 采用背景噪声互相关方法, 提取了2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震的同震波速变化。 结果表明, 鲁甸地震对介质波速的影响具有明显的空间差异性, 较大幅度的同震波速变化主要集中于则木河断裂—小江断裂及莲峰断裂区域。 其中, 莲峰断裂SW段和则木河断裂NW段区域的波速出现了较为明显的同震降低, 则木河断裂和小江断裂交界处则出现了明显的波速升高。 通过对比研究区内介质波速的同震变化与鲁甸地震对周边主要活动断裂应力积累的影响后发现, 波速变化与应力变化在空间分布上具有较高的一致性, 且两者的变化幅度也成正相关关系。 由此可以看出, 鲁甸地震造成的应力变化可能是地下介质波速变化的主要原因。 采用相同的方法对2014年4月5日永善M_S5.1地震研究后发现, 永善地震后鲁甸地震震源区及其附近区域波速明显升高。     

基于背景噪声的龙门山断裂带10年地震波速变化研究

本研究利用龙门山断裂带附近20个宽频带地震台站2007～2017年10年期间的连续波形资料,通过三分量地震背景噪声干涉测量技术,得到了4个不同周期的相对地震波速变化,重点研究了2008年汶川M_W7.9地震和2013年芦山M_W6.6地震对波速变化的影响。结果显示,在1～3s和3～8s周期,汶川地震均造成了断层区附近急剧的同震波速降低,降幅在0.04%～0.06%之间;在地震发生后的9年,波速的恢复幅度仅为同震波速降低值的1/4,即约3/4的波速降低未得到恢复。对于6～15s周期,我们观测到在汶川主震后约100天时出现了微小的波速下降,降幅约为0.006 6%。本研究还发现芦山地震造成了1～3s周期的微小但较为可靠的波速降低,幅度约为0.01%。我们推断波速变化的物理机制可能包括:地震导致的浅层地壳(小于3km)破坏、断层区深部(约10km)的介质破坏,以及断裂带深部(约20km)的震后余滑。汶川地震后龙门山断裂区域波速恢复非常缓慢,这可能是由于区域应力加载速率较慢使得龙门山断裂带在汶川震后的缓慢愈合导致的。     

利用背景噪声自相关研究2014年鲁甸M_S 6.5地震震区周边地壳波速变化

利用鲁甸M_S6.5地震震区及其周边的5个台站所记录的2013年1月至2015年12月三分量地震背景噪声数据,在不同频带内计算自相关格林函数,通过30天滑动叠加获得当前格林函数,对整个研究时段格林函数长时间叠加得到参考格林函数。进一步对当前格林函数和参考格林函数分别采用移动窗互谱、伸缩技术计算各台站相对波速变化,利用计算结果研究鲁甸地震前后波速变化特征。结果表明:移动窗互谱法与伸缩法测量得到的相对波速变化趋势较为一致;0.2~0.5 Hz频带范围内测量的相对波速变化对介质的敏感深度约为4 km,具有较强的年变趋势,鲁甸地震及永善地震发生后各台站呈现出较显著的同震波速变化,表现为明显的波速下降,其中ZAT台(昭通)、YAJ台(盐津)波速下降最大,达0.06%。整个研究时段波速变化呈现出"扰动-地震-降低-恢复抬升-地震-降低-恢复-扰动"的总体特征。0.5~1 Hz频带测量结果,未观测到明显的同震波速变化,但可见一定的季节性变化特征。     

2021—2022年川滇地区4次MS≥6.0地震前井下地电阻率观测的异常变化

2021—2022年川滇地区先后发生了云南漾濞M_S6.4、四川芦山M_S6.1、马尔康M_S6.0和泸定M_S6.84次M_S≥6.0地震。距这些地震震中400km的范围内布设有红格、冕宁、甘孜井下地电阻率观测站,其观测数据在这4次地震前出现了不同程度和形态的中短期异常变化。红格站EW和NS测道自2020年12月开始出现同步下降变化,2021年漾濞M_S6.4地震后NS测道的异常恢复,但EW测道仍然持续下降,截至2022年9月5日泸定M_S6.8地震发生,EW测道的异常持续时间约为21个月。甘孜站N10°E测道的下降异常变化始于2022年4月,6月底开始出现转折回升,10月异常恢复,其间先后发生芦山M_S6.1、马尔康M_S6.0、泸定M_S6.8地震。2022年9—11月,甘孜站N60°W测道出现年变畸变异常,2023年1月26日泸定再次发生M_S5.6地震。冕宁站...     

汶川地震前后波速比变化特征的再研究

收集整理了四川省地震台网1990—2012年产出的地震直达波震相数据, 利用单台多震和达法对2008年汶川M_S8.0地震前后四川地区的波速比变化特征进行了分析研究(共筛选出13个数据量较为丰富、 连续性较好的台站). 结果显示: 其中位于龙门山断裂中北段西侧的4个台站, 震前出现长达7年左右的中长期波速比低值异常; 其它9个台站的波速比震前变化基本稳定. 震前波速比出现异常的4个台站的分布与汶川M_S8.0地震孕震区范围大体一致, 从而为研究汶川M_S8.0地震前是否存在地壳介质特性的时间变化过程, 提供了有力的判定依据.      

震前重力扰动与背景噪声时空变化特征——以玛多MS7.4与漾濞MS6.4地震为例

2021年5月21—22日,云南漾濞、青海玛多先后发生了M_S6.4和M_S7.4地震。为检测震前是否存在重力扰动与重力仪背景噪声异常信号,文中基于中国连续重力台网中15台重力仪的秒采样数据,成功提取了震前重力扰动信号,并计算了排列熵(PE)及重力仪在地震频段(200～600s)的背景噪声等级(SNM)。结果表明：1)大地震发生前多数台站在2021年5月15—18日存在1组重力扰动信号,其中沿海台站同时还存在其他2组扰动信号,扰动幅度为±(10～100)μGal,扰动频率集中在0.15～0.25Hz。沿海台站的扰动幅度普遍大于内陆台站,震中距与扰动幅度无明显相关性,沿海台站扰动幅度较大及产生其他2组扰动的原因可能与海浪脉动或局部降雨有关;2)不需要对原始重力序列作任何预处理,PE能够快速检测到数据中的突变信号,PE时间序列中持续显著下降的信号对应震前扰动信号,PE瞬时向下的脉冲信号对应地震波引起的颤动信号;3)多个台站的SNM时变曲线显示,震前2个月(2021年3月初)直至主震发生时背景噪声水平显著升高,SNM的空间分布表明,震前1～2个月,位于...     

汶川震中区震后波速变化——基于三分量噪声互相关的结果

利用地震背景噪声互相关研究地下介质波速随时间变化是目前地震学的研究热点之一.对于2008年汶川地震引起的地下介质变化多个研究组也用噪声互相关进行了研究,观测到发震断层附近的龙门山地区和四川盆地出现明显的同震波速降低.     

重庆荣昌井水温同震-震后响应特征及机理研究

利用位于华蓥山断裂带的重庆荣昌井水温数字化分钟值观测资料,统计分析了该井水温对2008年1月—2021年9月全球M_S≥7.0、川滇地区M_S≥6.0、重庆及周边地区M_S≥4.0共273次地震的同震-震后响应动态特征,对井水温同震优势方向成因和机理进行了深入研究,获得以下认识:(1)荣昌井水温同震-震后响应能力较好,对近震和远震均可记录到;该井水温同震响应由深及浅的顺序发生,响应持续时间随观测深度的增加而增加,响应幅度随观测深度的增加而减小,且该井水温同震-震后响应持续时间较同井水位的长;(2)自观测以来,荣昌井多层水温同震响应方向均为上升,说明单个井水温对不同地震的同震响应存在优势响应方向,水温的同震特征更依赖于井孔自身观测条件的影响;荣昌井水温同震响应优势方向上升可能是地震波的扰动造成井下深部气体释放,并沿裂隙上升进入井含水层系统而引起;(3)荣昌井水位-水温对中、远场地震的同震为同向上升正相关关系或振荡—上升,对近场地震的同震为水位下降—水温上升的反相关关系,可能是近场地震和中、远场地震引起的水位同震响应变化机制不一致...     

基于遥感影像的震后避难空间快速提取模型研究——以2021年云南漾濞MS6.4地震为例

震后避难空间是居民遭遇地震时紧急疏散、避难、临时生活的重要区域。以无人机影像为基础,采用影像面向对象分类与GIS栅格化的分析方法,构建震后避难空间评价指标,建立基于遥感影像的震后避难空间快速提取模型,并以2021年云南漾濞M_S6.4地震为例,将避难空间提取的结果与震后居民实际选取的避难空间进行比较。结果表明：模型共计提取可用避难空间70个,根据目标函数F得到最优避难空间5个,其中每个避难空间在漾濞M_S6.4地震中实际帐篷数量分别为72、55、54、30、44顶,模型计算结果与实际结果匹配。     

2021年5月21日漾濞4次MS≥5.0地震前后b值变化

2021年5月21日21时21分至22时31分,云南大理州漾濞县接连发生4次M_S≥5.0地震,分别为M_S5.6,M_S6.4,M_S5.0和M_S5.2地震。选取2015年1月1日至2021年6月4日漾濞地震震源区及其附近区域记录的地震资料,利用极大似然法计算研究区b值,通过分析漾濞地震前后不同时段的b值空间分布特征,得到以下主要认识：(1)漾濞震群发生后,震源区b值出现快速下降,可能预示着局部地壳介质强度接近临界状态;(2)漾濞4次M_S≥5.0地震均沿剖面低b值异常区的边缘分布;(3)漾濞地震发生后,震源区b值明显回升,预示着地壳应力得到释放,短期强震危险性降低;(4)漾濞地震西北40 km和70 km处存在低b值异常区,未来存在发生中强地震的风险。     

利用背景噪声研究福建金钟库区地壳介质波速变化

基于2011年10月—2015年12月福建测震台网金钟库区周边台站的连续波形数据,利用地震背景噪声互相关技术提取台站对间的经验格林函数,分周期(1~2 s,2~4 s和4~8 s)测量每天经验格林函数与参考格林函数的走时偏移,进而计算了库区各台站对之间的相对地震波速变化。结果表明:2~4 s周期内地下介质相对波速变化表现出夏高冬低的年变规律,与库区水位变化及当地降雨量存在明显的正相关性,说明在此周期范围内,水位变化及降雨量对波速变化的影响最大。2013年8—10月,仙游地区接连发生了4次M_L≥4.0地震,其中在2013年9月4日仙游震群最大M_L5.0地震发生后,波速变化出现趋势性下降,幅度约为0.1%,随后波速逐渐恢复,在整个震群活动后期,对库区介质波速的影响不明显。     

2021年云南漾濞MS6.4地震前后主动源观测走时数据的变化

基于2021年5月21日漾濞M_S6.4地震震中附近50 km范围内15个地震观测台站记录的2020年11月1日—2021年5月30日的气枪震源信号,采用互相关时延检测技术提取这15个台站各自稳定震相(Sg震相)的走时变化时间序列,并对漾濞M_S6.4地震前后各台站的走时变化特征进行分析。结果表明:(1)漾濞M_S6.4地震前10天左右,有4个台站走时开始出现异常,其中,Ey211和Ey213台走时呈"V"型变化结构,Ey210和CHT台走时呈上升趋势。(2)漾濞M_S6.4地震后短期内,大部分台站走时出现了明显的趋势性变化,以维西—乔后—巍山断裂为界,断裂带两侧台站走时变化趋势存在明显差异,断裂以东的EYA、HDQ、YSW09台走时呈上升趋势,变化最为显著的为HDQ台,走时差变化量为0.067 s;而断裂带以西的所有台站在漾濞M_S6.4地震当天(或震后1～2天)开始出现明显趋势性下降,走时下降持续时间在4～9天间,走时差变化量在-0.053～-0.201 s间,其中走时差下降量最大为53 285台,最小为CHT台。     

利用背景噪声互相关方法研究唐山地区地震波速变化

本文使用唐山地区部分数字地震观测台网2013年1月~2015年12月的连续背景噪声记录, 采用波形互相关方法来监测研究区地下物性介质随时间的变化特征。 首先采用背景噪声互相关技术获取台站间的经验格林函数, 然后通过观测台站对之间参考经验格林函数和当天格林函数中直达的瑞利波走时偏移来计算台站对之间的瑞利波速时空变化。 结果显示, 在2013年1月至2015年12月期间, 大部分台站对的瑞利波速度未发生明显改变, 预示着唐山地区中上地壳的物性介质处于相对稳定阶段。 但是, 部分台站对之间的瑞利波速在2015年9月14日昌黎M_L4.7地震前出现上升变化, 而震后随着时间的流逝又慢慢恢复到背景值附近波动。 目前, 虽然难以确定瑞利波速的震前上升变化跟震源区的应力积累过程有直接关系, 但这种现象值得持续关注和深入研究。     

新疆阿克陶MS6.7地震引起的新10井水位同震响应研究

本文根据新10井数字化高频采样水位仪记录到的2016年11月25日新疆阿克陶M_S6.7地震所引起的水震波,对比分析了该井水位与地表垂向运动的相关性特征,并对二者与井-含水层系统水文参数的关系进行了深入探讨.分析结果显示:①与地震波信号相似,新疆阿克陶M_S6.7地震引起的新10井水震波存在两个显著的周期,即6—10 s和15—30 s;②新10井水震波响应幅度与地表垂向运动幅度整体呈正相关,且在高频阶段(频率大于0.08 Hz)二者的振幅比随着频率的减小而增大,表明该井水位对周期大于12 s的信号放大效能较高;③利用水震波与地震波的振幅比估算新10井观测含水层渗透系数的量级为10-2 cm/s,且在地震波作用过程中含水层的水文参数也存在波动.本研究表明,井水位的同震响应机理较为复杂,在分析水位同震响应特征时,高采样率的水位数据是获得可靠结果与认识的基础.      

2021年6月10日云南双柏MS 5.1和6月12日云南盈江MS 5.0地震总结

2021年6月10日和6月12日,云南地区先后发生双柏M_S 5.1和盈江M_S 5.0地震,距5月21日云南漾濞M_S 6.4地震发生不足1个月,文中系统总结2次地震前出现的地震活动和地球物理观测异常,其中：地震活动方面：震前存在中等调制地震集中、地震条带等中短期异常;地球物理观测方面：2次地震发生前,震中附近存在形变、电磁和流体等多项异常,其中双柏M_S 5.1地震以形变学科趋势异常为主,盈江M_S 5.0地震以流体异常为主。对2次地震序列跟踪分析,发现双柏M_S 5.1地震余震较为丰富,震后半年内共记录M_L 3.0以上地震7次,最大震级为M_L 4.8,计算得到地震序列活动参数为：h值=1.23,b值=0.85;盈江M_S 5.0地震发生后半年内仅记录M_L 3.0以上余震4次,最大余震为M_L 3.3地震,计算得到地震序列活动参数为：h值=2.45、b值=1....     

2008年汶川MS8.0与2010年玉树 MS7.1地震前电磁现象研究

应用全局小波能谱法对2008年四川汶川M_S8.0地震、 2010年青海玉树M_S7.1地震前地电、 地磁场变化情况进行了分析研究. 结果表明: ① 在汶川地震震中周围的台站观测到震前地电、 地磁场全局小波能谱值增大的现象; ② 青藏高原东北缘的代乾等3个地电、 地磁台站在玉树地震前均发生显著的小波能谱增大的现象, 震后恢复; ③ 对于上述两次大震周边地区的不同台站的不同测道, 在震前多次出现谱值时间上同步增大或减少的现象; ④ 距玉树地震震中距离相同的山丹和古丰地电场台站, 北南、 北西测向长极距在地震前后能谱值的变化几乎一致. 基于上述分析, 初步研究认为震源孕育激发的电磁辐射是造成震前电磁异常现象的主要原因.      

2016年1月21日门源MS 6.4地震前重力非潮汐变化特征分析

选取2015—2018年兰州和高台连续重力观测站整点值数据,分析2016年1月21日门源M_S 6.4地震前2个台站连续重力数据非潮汐变化特征,发现2个台站在此次地震发生前1年,分别观测到重力数据出现持续约6个月的重力非潮汐上升变化,月均变化速度分别为9.36μGal、6.17μGal,累计变化振幅分别达到56.15μGal、37.05μGal。通过对观测站点周边观测环境的详细核实和理论计算,排除台站周边环境干扰因素,认为震前6个月的重力非潮汐持续性下降变化应与此次M_S 6.4地震孕震过程有关。本研究结果可为揭示此次门源地震的孕震机理提供一定参考,为后续地震预测中重力观测指标的建立提供一定参考。