旋转地震学及其进展北大核心CSCD

在经典力学中,刚体运动需要用3个平移分量和3个旋转分量来描述。而传统地震学只观测平移运动,缺少对3个旋转分量的测量。旋转地震学是全面研究由地震、爆破和环境振动引起的地面旋转运动的一个新兴学科。     

地震活动性概率分析研究的历史、现状与挑战

地震危险性分析是地震学研究和防震减灾的重要内容之一,对城市规划、建筑物抗震设防标准制定、风险评估和减灾公共政策制定等具有重要的参考价值。地震危险性分析包括两个方面,即地震发生可能性的预测和地震破裂导致的强地面运动分布,其中,地震发生可能性或活动性预测,是地震危险性评估的基础,它给出在给定时间范围内关注地区发生地震的可能性。本文简要回顾地震活动性概率分析的研究历史,分析目前所面临的挑战,并展望未来努力的方向。     

汶川Ms8.0地震前的地面运动排列熵变化

将排列熵理论引入地震学领域,采用四川地震台网22个地震台的数据,每小时计算一个垂直分量排列熵值,研究汶川M_S8.0地震前地面运动排列熵的时空变化特征,试图提取与地震的孕育和发生有关的信息。结果显示,震前22 h内,震中附近形成一个排列熵高值区,这个高值区与位于龙门山断裂系北侧的高值区显示出此消彼长的态势;震中东侧的低值区在南北方向拉伸运移,并在震中东北侧向西北方向分叉凸出,汶川地震就发生在新的高值区和低值区陡变部位。结合其他学者的研究结果认为,这些现象很可能与汶川地震的发生有关联。基于地面运动排列熵的时空变化特征推测,这次地震不仅是巴颜喀拉块体与四川盆地对抗的结果,处于龙门山断裂系北侧的鄂尔多斯块体的运动也参与了此次地震的孕育和发生。     

中国地震科学实验场四川区野外实验观测现状及进展

主要介绍中国地震科学实验场(成都基地)5种新型野外地震观测手段:高精度氢实验观测、电磁监测实验卫星三频信标系统地面接收站、AETA多分量地震监测系统、高精度光纤应变场检测仪实验观测和冷原子绝对重力仪实验观测.     

基于小波分析对形变扰动信号的触发检测方法北大核心CSCD

以玉树地震台钻孔应变仪在汶川8.0级地震前5 d的信号为例,首先计算2个合成分量S13和S24之间的相关性和相干频率,检验钻孔应变仪的可靠性和稳定性,并找出二者不相干信号的频率;其次用小波分析提取4个观测分量的扰动信号,计算其时间-频率-能量分布;最后根据时间-频率-能量分布特征选择STA/LTA触发检测参数,分别对4个观测分量和2个合成分量进行触发检测。结果表明,本文方法能有效检测到6个分量中扰动信号的开始时间和结束时间,可为台站观测人员日常运行维护及时提供报警信息,同时为地震前兆判断提供一种新方法。     

应用地震连续形变观测技术有效监测地震前兆

依据地震观测技术的基本原理和大量观测事实,给出统一的地震连续形变观测技术仪器的特性曲线,分析和解释其对“前兆”信息响应差异的根本原因。地震连续形变前兆仪器对地震及其前兆响应的差异是因为仪器的传递函数不同和特性所致;其前兆观测中的分钟值采样数据中发现的震颤异常波,只是真实信号的一种“混叠”或映射,难以反映真实的地面运动。强震前的震颤异常波是否与地震有关？是否是震兆？尚需做更深入细致的分析和研究。     

虾拉沱地震断层蠕动的观测与研究

用跨断层的地面短基线、短水准(测线上设有固定过渡桩)测量方法,观测到了鲜水河断裂带中虾拉沱地震断层的蠕动,结合考察该断裂全新世以来的宏观构造形变和现今地物变位,则表明观测场地一带虾拉沱地震断层以平均每年1厘米左右的速率蠕动。 该地震断层蠕动呈势性定向运动(反扭、逆冲)。蠕动的切向水平滑动分量与垂直分量之比基本保持在7:1左右。蠕动又是变速的,其速率的大小与本构造中强地震相关,并能衡量区域性应力的强弱。道孚地震前,其断层蠕动明显地显示“加速—反向”的变异现象。     

地倾斜方向急剧变化与地震关系初探

本文用序贯分析方法对华北地区六个台站的九套倾斜仪1970年—1977年的全部观测资料,统计了地面倾斜方向急剧变化与地震发生的关系。认为,在目前的观测条件下不宜把一些地震前曾观测的地面倾斜方向急剧变化这一现象视为地震前兆信息。     

GPS揭示的贝加尔湖地区现今地壳形变特征

利用贝加尔湖地区GPS监测网测站坐标,根据边长尽量相等的原则,形成了11个Delaunay三角形,计算了各三角形的形状因子,结果表明有9个三角形的形状因子大于0.1。利用3期GPS观测结果,通过对位移速率和应变分量的分析,初步得到以下基本认识贝加尔湖地区目前整体上处于拉张状态,拉张速度约为4.5±1.2mm/a,拉张方向为NW-SE方向;地壳应变是不均匀的,应变分量存在区域上的差异性。东部和西部主张应变均为NW向,但主压应变方向表现不一致,监测网东西两端的应变大于中部地区,最大应变为5.4×10-8,最小应变为-2.6×10-8。贝加尔湖东南部地壳处于压缩状态,压缩方向为NNW向和NNE向;东西部剪切应变比中部大,东西部剪切应变方向基本一致,表现为近南北向;7个三角形的面应变计算结果显示地壳为膨胀状态,2个三角形显示为压缩状态。大地转动结果表明,东北部表现为顺时针的旋转,而西部地区和中部显示为逆时针的旋转。GPS揭示的应变结果与地质和地震学结果基本一致。     

汶川震后龙门山周边活动地块构造变形及断裂活动

利用1999~2013陆态网络观测资料,计算汶川地震前后龙门山地区周边活动地块应变率场分布及欧拉旋转矢量,基于Okada矩形位错模型,反演块体边界主要断层活动性状,分析研究区域现今构造变形和应变分配,并讨论汶川地震对上述过程的影响。研究表明,巴颜喀拉东部、川西北、滇中等活动地块向南东向运移的同时自身作顺时针旋转;由于龙门山断裂、丽江-小金河断裂等逆冲带对地壳应变的吸收与调整,研究区域地壳变形由西向东逐渐减弱,区域地壳变形以连续渐变为主要特征;汶川地震使巴颜喀拉块体、川西北块体的南东向运移加速,并增强了安宁河-则木河-小江断裂带左旋走滑运动和丽江-小金河断裂的逆冲运动。     

沈阳——抚顺地区地震工程地质评价

沈阳—抚顺地区位于国家地震强烈区划图中的七度地区范围内,为该区的城市规划和场地选择,必须很好地解决地震工程地质问题。本文包括三个组成部分:1.地震背景及危险区予测,2.强震效应的场地工程地质分析,3.该地区主要地震工程地质问题及其评价。文章表明,该区存在三个5—6级地震危险地区。通过场地地震工程地质条件的研究,应用地面运动反应分析理论和方法,确定了该区地面运动基本参数和场地动力特性的分布规律。最后,对场地条件及地震工程地质问题做出了评价。在此基础上,对沈阳—抚顺两城市未来可能发生的地震灾害影响做出了予测。     

华南块体的现今构造运动与内部形变

运用华南块体及周围地区最新的GPS观测结果,研究了华南块体的现今构造运动。华南块体无论是相对于欧亚板块或相对于西伯利亚块体都存在逆时针方向的旋转。由GPS观测结果得到的华南块体相对于西伯利亚块体的现今旋转运动与由地质学和地球物理学方法得到的自晚新生代以来华南块体相对于西伯利亚的旋转运动相比,运动速率相同,但运动方向顺时针旋转了20.7°。     

钻孔四分量应变观测数据不同时间尺度的自检分析

利用高台地震台不同时间尺度的钻孔四分量应变观测数据计算元件相对校正系数、自检内精度和面应变相关系数。分析认为,对较长时间尺度观测数据进行质量评价、应变换算和地震研究时,相对标定处理应选用连续观测的日均值或5日均值数据|对较短时间尺度观测数据进行以上分析时,相对标定处理应选用整时值数据。     

通渭井下地电阻率观测系统建设与应用

对通渭井下地电阻率观测系统的钻孔设计、布极方式、观测方式、技术措施及测试指标进行系统总结,用形态法及均方差法对原地面观测系统和新建井下观测系统资料进行对比分析,并对井下地电阻率观测系统的映震能力进行讨论。结果表明：井下观测系统能够抑制地表电磁干扰,信噪比和数据的离散度较地面观测系统有明显提升,对其附近地震有一定的响应;可抑制因气象因素引起的浅地表地电阻率变化,提高数据稳定性,缓解地电观测用地与社会经济和城镇发展的矛盾,是地震电磁学科发展的主要方向之一。     

关于地震前兆的判据问题

地震前兆是地震预报的基础,这个基础是由一些个案构成的.应该把地震前兆研究放在地震预报研究之前.对地震前兆的识别需要判据.不能把权威学者的只言片语或者流行的假说当作判别地震前兆的最终凭据,而且目前不具备进行地震前兆统计的基本条件.综合人们以往的认识,识别地震前兆异常有3个自然判据:1)有正常背景;2)非干扰影响;3)与地震相关.其中,与地震相关是核心.可靠的地震前兆判定需要精确的观测资料.对地震前兆判据的研究对制定地震研究规划和观测规范都有指导作用.     

2022年门源MS6.9地震同震应变观测

以2022年门源M_S6.9地震为例,将17个台站的四分量钻孔应变仪1 sps采样率的同震应变观测值与利用QSSP软件正演计算得到的同震应变模拟值进行拟合,分析二者的相关性。结果表明,17个台站NS向和EW向的P波波形拟合较好,相关系数平均值分别为0.835和0.842,达到高度相关,表明钻孔应变观测数据可较好地反映地震破裂信息,在理论上进一步验证钻孔应变观测数据可用于地震破裂过程的研究。     

湖北襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪映震特征研究

通过台站地质观测环境及自检曲线分析可知,襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪地质观测环境良好、观测数据质量较高,有利于地形变观测和地震异常信息提取。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪的映震效果受震级和震中距控制,在震前、同震、震后异常响应上表现出不同的特征。对于特大远震而言,钻孔应变仪四分量会同时形成大幅同震突跳变化,并且在震前和震后常表现为噪声变大或畸变。钻孔应变仪多次记录到震中距100~200 km的近震弱震,同震响应均表现为小幅突跳。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪记录到2018-09-08湖北襄阳襄城M2.5级地震,该地震为地方震且震源较浅,同震响应表现为大幅向上阶变,并且在震前4个分量几乎同步记录到2次小幅突跳异常。     

高台地震台分量式钻孔应变仪的效能评估

对甘肃省地震局高台地震台新安装的YRY-4型分量钻孔应变仪的观测数据的分析表明,此仪器的观测结果能真实客观地反映高台地区地应力的变化,其观测资料连续、稳定、可靠,可为地球物理和地震预报的研究提供准确可信的资料。     

钻孔应变资料的可靠性分析

在钻孔应变观测中,仅用实际观测资料与理论固体潮进行对比还不能完全反映观测数据的一致性和可靠性,也无法准确确定其趋势性变化是否是应变变化,而地震前兆研究需要明确这种趋势性变化的性质。从弹性力学理论中导出并通过实测资料验证:同一钻孔中相差45°分布的四分量应变1号与3号测值之和理论上应等于2号与4号测值之和,同时还应等于1.3倍体应变测值;用四分量应变观测资料计算出η值,其绝对值越接近零资料的可靠性越好,这种方法有可能为钻孔应变观测资料的质量评价提供一种新的参考依据;有两种以上钻孔应变手段的台站可开展对比观测,只有四分量钻孔应变一种观测手段的台站要开展1号+3号与2号+4号资料的自检分析,以获取更加可靠的观测资料。     

3类地倾斜仪地球固体潮的潮汐响应特征及其差异

选用宜昌地震台DSQ水管倾斜仪、VS型垂直摆倾斜仪、VP型垂直摆倾斜仪2018-01-01~10-14整点观测数据,采用Nakai逐日拟合计算结果中的潮汐振幅比A和非数字滤波调和分析计算结果中的M₂波潮汐因子A_M2,对比分析这3类仪器对地倾斜固体潮的振幅响应特征。结果表明,该台NS分量潮汐振幅比只相当于EW分量的90%;1~9月M2波潮汐因子的月结果中误差小于0.02;给出6个分量9个月的54个潮汐因子结果,它们的中误差小于等于0.02;同一分量9个月结果（潮汐因子）之间的极差小于等于8.3%,离散相对中误差小于2.8%。