强地震前水汽中长期异常变化特征研究

以川西及其邻近地区为例,研究了在强震孕育中长期阶段水汽含量的时空动态特征。通过对2008年汶川8.0级地震、1976年松潘强震群和2010年玉树7.1级地震的分析,发现在川西及其邻近地区的强地震孕育过程中,水汽含量异常频度会出现先下降,然后快速上升的现象。下降开始时间较早,出现在震前10a以上,持续9a以上,属中长期异常信息;而快速上升则发生在震前4a内,属中短期异常表现。地震前水汽含量异常的原因可能是由于岩层中裂隙、孔隙的开合、地下流体的运动和地热能的变化,影响地面温度和潜热交换的分布所致。     

龙门山构造带及汶川震源区的S波速度结构

利用四川地震台网的观测资料和体波地震层析成像方法反演了龙门山地区的S波速度结构,据此分析了龙门山断裂带的地壳结构和汶川震源区的深部构造特征.反演结果表明,地震破裂与龙门山断裂及其两侧的地壳结构差异存在明显的对应关系,汶川以北的龙门山上地壳具备较高的强度且明显抬升,灌县至江油是龙门山西侧应力积累的主要地区,汶川8.0级地震位于其南部边缘;四川盆地的刚性地壳向西俯冲于龙门山之下,其凸出部与造山带古老基底在汶川附近发生碰撞是汶川成为8.0级地震破裂起始点的主要原因.汶川以南的龙门山地区地壳上层具有较大的韧性,岩石强度相对减弱,与龙门山北部相比不易于应力积累和产生破裂,因而汶川以南的龙门山断裂缺少余震活动.龙门山地区地壳厚度明显增加,其原因与中下地壳具备较大的柔韧性有关.由于青藏东部向东挤出时受到四川盆地刚性岩石层的阻挡,龙门山中下地壳的塑性变形和垂向物质的增加导致地壳厚度加大和莫霍面下沉,以此方式吸收了龙门山地区的大部分地壳缩短量,地表则强烈褶皱抬升形成数千米的龙门山脉.     

山西北部中强地震异常图像的综合特征浅析

以研究区的构造块体为背景,对山西大同1989年MS6.1、1991年MS5.8及1991年忻州MS5.1地震前地壳形变、地下流体、电磁及测震学科的异常图像进行分析,明确了各项异常在时间、空间上的关联、组合及其与地震过程的内在联系。得出,山西北部发生MS5.0以上中强地震前的异常时间达3 a左右,震中区会形成比较明显的闭锁区域或空段,前兆异常与小震活动异常的起始时间和空间分布是比较一致的。     

汶川地震前龙门山区域地壳密度动态变化分析

利用龙门山区域重力网经平差处理和去基准点干扰、 去高程变化影响的1997—2007年11期重复重力观测数据, 借助密度的三维反演方法, 分析研究了龙门山地区地壳各深度的介质密度的动态变化特征。 结果显示: 2008年汶川8.0级地震孕育发生过程中区域密度场的整体时空分布均表现出显著特征。 从时间进程来看, 震前10年的密度变化趋势呈现阶段性变化: 密度变化平稳阶段—变化剧烈阶段(加速增加—缓慢减少)—变化缓慢减少阶段—密度变化缓慢增加阶段, 密度变化程度由强到弱, 表明大地震孕育达到了最后阶段; 从空间分布来看, 密度变化分布有分散—相对集中的趋势, 震前地下密度场具有熵值减小的现象; 密度变化剧烈的地方多发生在龙门山断裂带及其以西的川西高原上。 此外, 随深度的增加, 密度变化趋势越来越明显。 通过比较分析, 在汶川地震前密度变化对重力的影响远远超过高程变化对重力的影响。     

龙门山地区地震活动性广义极值模型构建

以龙门山地区为研究区, 利用1931年至2010年历史地震数据, 时限取80年, 时间间隔取10年, 构建地震活动性广义极值模型, 估计龙门山地区震级上限和强震重现水平。 结果表明龙门山地区地震活动性广义极值模型服从具有有限上界的Weibull分布, 震级上限为8.3, 未来20年、 50年、 100年龙门山地区的强震重现水平分别为7.9、 8.1、 8.1。 起始年由1930年至1933年逐年平移, 时间间隔不变, 震级上限及强震重现水平的计算结果相差不到0.2级, 表明本文构建的龙门山地区广义极值模型具有一定程度的稳定性, 可为地震区划以及地震危险性分析研究提供参考。     

壳内流体演化及地震成因(三)

根据对地壳和上地幔电性结构的研究，提出了地下岩体势能-动能转换地震成因学说．此学说不仅认为地下岩体间弹性应变能的积累对地震的孕育非常重要，而且认为地壳岩体重力势能和深部流体演化对一些地震的孕育和发生起了关键作用．本文根据前两篇文章(徐常芳，1996a，b)提出的依据，建立了拉张盆地地壳电性结构及流体演化模型，并据此对历史和现今大量地震过程中出现的异常和地壳排气现象进行了解释．      

2014年云南鲁甸M_S6.5地震异常及预测

通过分析2014年云南鲁甸MS6.5地震前震情跟踪过程中的显著异常,认为云南境内M≥6.5地震的长时间平静、M≥6地震的丛集活动以及M≥3地震月频次高值是震前云南地区地震活动异常的显著特征;滇东北地区M≥5地震活动的韵律特征、2008年后3、4级地震活动显著增强以及2014年以来滇东北地区的高水位异常是判定滇东北地区存在M≥6地震的主要依据。在多个地震同时孕育的过程中,对判定哪个危险区先发震是困难的,但每次地震都有新的前兆异常出现,为成组地震连发过程中,新地震的识别提供了依据。云南地区3级地震月频次异常和前兆突变异常增多是鲁甸MS6.5地震短期阶段最显著的异常特征。     

2003年呼和浩特城区流体异常特征及其地震地质意义

通过对2003年3月呼和浩特城区出现流体异常的落实和跟踪监测, 讨论了水温和水汞异常的成因, 并分析了大青山地震带的地震动态。 地下流体和地震地质资料表明, 呼和浩特城区3月中旬出现的地下流体异常是区域地壳活动的结果, 是呼-包盆地地壳活动引起新华广场断裂的活动, 断裂活动破坏了地下浅层的隔水层, 深层热水上涌形成了流体异常。 呼和浩特城区流体异常与6月10日托克托县M_S4.2地震都是岩石圈深部活动在地壳内的反映, 2003年3月以来呼和浩特城区出现的流体异常应该是地震的前兆。 西龙王庙的流体异常还未完全结束。     

芦山与汶川地震震区地壳上地幔结构及深部孕震环境

雅安芦山Mw6.6级地震,是汶川7.9级地震之后龙门山地区的又一次强震,给当地的社会经济发展和生态环境带来了巨大的破坏.本文借助全国地震台网连续波形数据,使用背景噪声层析成像方法和远震接收函数分析方法,获得了震区及其周边地区精细的S波速度结构和地壳厚度、泊松比分布情况,进而分析了龙门山断裂带及邻区深部孕震环境.研究结果发现:(1)龙门山断裂带两侧剪切波速度和地壳厚度有非常显著的差异;(2)芦山和汶川地震均位于地壳厚度和波速结构变化剧烈之处,断层的破裂面和余震的分布均处于地震波横向速度梯度和地壳厚度的横向梯度跳变的地区;地震深度处于从均匀波速结构向非均匀波速结构过渡区域;(3)汶川地震及其余震发生在泊松比较低的地区,而芦山地震及其余震发生在高泊松比的地区.我们推测,横向的显著速度变化,以及地壳厚度和地形高度的巨大差异所产生的重力势能等作用可能在一定程度上构造成了龙门山断裂系上大地震的孕震环境,而龙门山断裂带南北段岩石泊松比的差别,可能是导致汶川地震余震空间分布和芦山地震延后5年发生的原因.     

1987年8月2日寻邬5．5级地震的孕育过程

1987年8月2日，江西省寻邬发生MS5．5地震。本文研究了这次地震和震前的各种异常现象，研究发现，震前该区地壳形变和震活动出现了中、长期同步变化，短临阶段，出现了异常地震活动和宏观现象。根据岩石破裂实验结果和地震前兆理论，对这次地震的孕育过程作了阶段性的划分。     

地震活动时空演化中看到的龙门山断裂带地震孕育的几个现象

龙门山断裂带在先后5年中发生了2008年汶川M S8强震和2013芦山M S7强震。研究龙门山断裂的地震活动特点,分析地震发展形势成为人们关注的焦点。文中从龙门山断裂带40多年的地震时空演化出发探讨了汶川地震孕育过程中的几个现象:1)孕震范围远小于发震范围,说明在有限断层段上孕育的地震在快速失稳过程中可以连接和扩展成规模很大的失稳断层;2)汶川地震前孕震区小震密集,持续了8年以上,而无明显错动和变形,意味着汶川断层段可能经历了强烈的碎裂方式的挤压应变,在碎裂达到一定程度后失稳;3)为进一步了解震前主震区附近的变化,研究了紫坪铺水库专用台网记录的2004年以来主震附近区域的小震活动的时空过程。结果显示,震前主震附近区域的地震活动曾在2005年10月和2006年10月发生过2次沿断层走向的扩展,扩展时间恰巧与紫坪铺水库2次高水位相呼应。其中,2006年10月地震活动的扩展范围大,震级高。这对说明汶川地震最后的失稳过程十分重要。此外,文中还讨论了汶川地震的发生过程与断层几何相关以及芦山地震没有直接发生在汶川地震后,而是发生在多年后的可能原因。研究结果有助于认识逆断层型强震孕育过程。     

2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震灾害特点分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县-漳县交界地区(34.5°N,104.2°E)发生MS6.6地震,造成95人死亡,中国地震局启动地震应急Ⅱ级响应.根据现场调查,这次地震最高烈度为Ⅷ度.震区建筑90％以上为土木结构和木结构,且多为老旧房屋,抗震性能差.加之震前灾区持续降雨,造成房屋地基和生土墙体支撑强度降低.与其他地震区相比,相同烈度下土木结构和木结构破坏比例偏大,砖结构和砖混结构破坏明显偏轻.降雨加上巨厚的黄土沉积,导致地震滑坡比较严重.由于这些原因,Ⅷ度区范围偏大,Ⅵ区也相对较大.甘肃定西是中国经济欠发达地区之一,土木结构和抗震性能较差的木结构房屋比例过大.震后重建中,建议以砖木结构和砖混结构为主重建灾区.     

2010年青海玉树M_S7.1地震灾害的综合特征

根据3次赴青海玉树MS7.1地震灾害现场进行的考察和调查,结合对当地自然环境和人文与社会经济条件的分析,从地震致灾成害、应急救援和恢复重建等多种角度,总结分析了玉树7.1级地震灾害在正反两个方面的一些整体特点。致使灾情严重和加大救援与重建难度的特点是:地震震中与居民点间的叠加效应和灾害分布的构造控制效应明显,灾害严重,灾区广大,重灾区集中;环境恶劣,高寒缺氧,救灾难度大;建筑物抗震能力低,破坏严重;生命线系统单薄而脆弱,生命线震害的连带影响大;城镇人口建筑密集,缺乏避难场地;民众受教育水平低,语言不通,交流困难,防震减灾知识匮乏,影响救灾效率。利于减轻灾害影响和利于应急救援与恢复重建的特点主要是:民众自有帐篷多且游牧民族习惯于帐篷生活,便于安置,并能很快适应;宗教氛围浓郁,当地僧侣和寺院在抗震救灾阶段发挥了重要作用,在恢复重建过程中,宗教信仰在精神层面的影响将更加持久、深远。初步归纳总结了减轻青藏高原地区地震灾害的部分经验与启示。     

鲁甸M_S6.5、芦山M_S7.0、汶川M_S8.0地震前区域重力场时变

利用川滇地区不同时-空尺度的重力复测资料,系统分析了区域重力场时-空动态变化及其与2014年云南鲁甸MS6.5、2013年四川芦山MS7.0和2008年四川汶川MS8.0地震发生的关系。结果表明:1)强震发生前,重力场出现较大空间范围的区域性重力异常及与测区主要断裂构造带走向基本一致的重力变化高梯度带,可能反映地震前区域应力场的增强及沿主要断裂带在地震孕育发生期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形;2)多时-空尺度的重力场动态变化图像均出现较显著的相对重力异常变化,随着累计时间的增长,重力变化更为显著,可视为强震的中期前兆信息,强震主要发生在重力场变化分布差异较为剧烈的地区;3)重力场动态变化对强震的地点预测具有重要指示作用,大区域重力网能较好地判断强震主体地区,时-空分辨率较高的省局区域重力网能较好地判定强震发震地点,为更好地判定强震发震位置,则需要相应的更密集的观测网点控制;4)文章第一作者在汶川、芦山、鲁甸地震前的中期预测尤其是地点预测均取得较好成效。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些重力变化异常部位可能仍存在大震中-长期危险背景,需继续加强监视。     

鲁甸6.5级地震地下流体典型异常与前兆机理分析

基于川滇地区前兆台网资料,结合异常现场核实工作结果,对鲁甸6.5级地震前的地下流体异常现象进行了总结。遵循地震分析预报的基本思路,按照长期、中期、短期趋势异常、临震异常和宏观异常阐述了鲁甸6.5级地震前地下流体典型异常现象。结果表明,长期和中期趋势背景异常主要出现在距震中300~500km范围,短期趋势和临震及宏观异常集中于震中区100km范围内。这种流体异常特征反映了在较高密度的观测点区域,可以观测到流体活动加剧的前兆现象,有利于判定地震危险区和短期阶段跟踪分析。区域应力加载作用可能引起的断裂带裂隙的开启与闭合,导致温泉和井水温、深部气体与承压井水位的持续变化;水岩反应加剧和地下水混合作用增强,使地下水离子组分浓度发生变化,甚至导致显著宏观异常。在一定密度的前兆观测地区,能够获取用于判定地震危险性的前兆信息。     

汶川Ms 8.0地震的地质科学考察数据库简介

汶川MS8.0地震科学考察数据库存储了大量的野外调查数据,主要包括野外地质观测点、地表破裂带、震区第四纪断层的展布及其活动性地质观测点、古地震探槽、断错地貌测量等数据,以及搜集来的地层数据、汶川地震及其余震、重新定位余震、历史强震等数据。文中利用ArcGis将这些野外数据进行了录入、编辑、分析和制图输出,初步构建了一个包含基础地震地质信息的汶川地震科学考察数据库,实现了数据的空间位置和属性特征的综合管理,可根据需要对相关专题的数据进行查询、分析和处理,并绘制了汶川地震构造图及地表破裂分布图,为灾后重建避让带的确定提供了依据,为进一步构建汶川地震地理信息系统奠定了数据基础     

汶川8.0级地震陡坎(北川以北段)探槽的记录特征

汶川8.0级地震在龙门山中央断裂(北川-映秀断裂)上形成了长度约240km的地震地表破裂带,同时在前山断裂(灌县-江油断裂)上形成了长约72km的地震地表破裂带。我们在中央断裂北段(北川以北)的地震陡坎上开挖探槽,揭露了本次地震的构造变形特征,同时通过对探槽内所揭露地层的相互关系的讨论,以及邻近区域内地貌面的对比,认为该段断裂在本次汶川8.0级地震之前可能还存在一次震级相当的地震事件,其发生时间至少早于该区域内T1阶地形成的最新年龄3000 a     

2013年四川省芦山“4.20”7.0级强烈地震触发滑坡

2013年4月20日,四川省芦山县发生了MS7.0地震.文中简要介绍了芦山地震的基本情况与芦山地震区历史地震及其相关地震滑坡情况.依据2008年汶川地震滑坡与地震动峰值加速度(PGA)的空间关系,对芦山地震滑坡大体分布范围进行了推测.根据地震滑坡分类学,将芦山地震滑坡分为破坏型滑坡、连贯型滑坡、流滑型滑坡3大类.其中,破坏型滑坡包括岩质崩塌、岩质滑动、岩质崩滑、土质崩塌、土质滑动等5类;连贯型滑坡包括土质坍塌与慢土流2类;流滑型滑坡为快速流滑.破坏型滑坡如岩质崩塌、岩石滑动、土质崩塌这3类是芦山地震滑坡中最常见的类型.基于震后可利用的高分辨率航片,初步解译得到3 883处滑坡位置点数据.最后,从余震对滑坡的影响,芦山地震滑坡与邻区地震滑坡对比分析,对后续基于高分辨率遥感影像的滑坡精细解译的启示等3个方面开展了分析与讨论.     

普通民众认知与响应汶川M_S8.0地震特征分析——以陕西勉县为例

为进一步了解普通民众对汶川MS8.0地震灾害的认知与响应程度,并为政府防震减灾战略的制定和实施提供科学依据,根据地震灾害认知与响应结构体系设计了普通民众地震灾害认知与响应调查问卷,主要指标体系包括地震灾害知识、防震减灾技能、自救互救和震后信息传播等4个方面。基于权重和赋分,构建了指标体系各部分评价模型和地震灾害认知与响应总体评价模型,以此来计算普通民众地震灾害认知与响应的综合得分。测评结果表明:1)勉县灾区民众认知与响应地震灾害的综合水平与能力均处于不及格水平;2)在认知与响应地震灾害方面,民众的防震减灾技能最差,对地震灾害知识的了解水平次之,而震时及震后自救互救与震后信息传播2个层面稍好一些;3)普通民众对地震知识和观点的理解还停留在表面现象上,对复杂、抽象的地震知识的理解和掌握,特别是对地震知识掌握的准确性和深层次理解还有待于进一步提高;4)从震后民众获取地震灾害信息的主渠道来看,加大政府关于地震灾害知识和防灾技能的宣传力度以及使地震信息公开透明化是降低地震灾害风险的有效途径之一     

龙门山映秀-北川断裂带擂鼓探槽剖面古地震事件测年

2008年5月12日四川汶川发生MS8.0大地震,形成了200多km长的地震地表破裂带。破裂带的古地震研究对于认识龙门山断裂带的活动习性和大地震的发生规律具有重要的理论和现实意义。文中用光释光(OSL)测年中的校正感量简单多片再生法(SMAR),对映秀-北川地震地表破裂带擂鼓探槽样品进行了光释光测年,并对探槽中含有的炭屑进行了AMS14C测年。样品的光释光年龄和校正的AMS14C年龄吻合,该地区与汶川地震类似规模的上一次古地震事件发生在距今约(2.1±0.2)ka至(1.1±0.2)ka间