利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法研究

处理平凉台2008—2017年的地电场观测资料,首先对地电场线性极化和非极化异常进行分析,提出利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法。其次,采用相关数据处理和计算方法对周期性质、极化系数、极化方向、垂直极化方向上的投影等进行讨论,结果表明平凉台地电场线性极化正常背景特征为:极化方向变化范围N(66.7±6)°E,极化系数在0.7～1之间,垂直极化方向上的投影值波动范围(-0.53～2.61) mV/km。最后,统计分析平凉台周边中强地震与地电场非线性极化异常的关系,认为平凉台地电场对中强地震有较好的映震能力,地电场非极化异常可以作为判断地震前兆异常的一个重要指标,其异常表现为:从震前非极化到震后恢复极化的一个过程,持续时间一般在4～15天,多出现在震前5天到1个月不等。     

基于概率密度分布的地电场地震前兆异常提取方法

随着地电场观测技术的不断提高, 高采样率的观测资料中蕴含着丰富的与地下构造活动有关的信息, 如何从高采样率的观测资料中提取有效的地震前兆异常, 是目前地震电磁学科分析人员最为关注的问题之一。 本文利用概率密度分布方法, 分析了2013年芦山M_S7.0地震和岷县漳县M_S6.6地震震中周围9个地电场台站的观测数据, 分析得到: 在芦山地震和岷县漳县地震前, 平凉台、 古丰台和松山台出现高频异常信息, 地电场干扰增强。 据此分析, 初步研究认为概率密度分布法是一种有效的地电场高频异常信息提取方法。     

昌黎台地震前地电场异常特征分析

通过对昌黎台地电场2002—2010年资料整理分析, 利用多极距去噪声观测原理在排除了大量噪声后提取到了7组异常信号, 其中两组连续两天出现. 这些异常信号对应了6次距昌黎台400 km范围内发生的M_L>4.0地震, 异常出现时间一般在发震前约32天以内, 说明这些异常是地震电信号的可能性较大. 这些异常电信号有以下特征: 每组6个测道异常变化极性相同; 在各个方向上这些地震电信号均匀度较好, 7组信号中每组长、 短极距异常幅度ΔV之差76%在1—2 mV/km左右. 在这7组异常信号中有5组在NE测向上异常幅度最大, 2组在NS测向上异常幅度最大, EW测向上异常幅度一般居中或最小. 昌黎台所记录到的这7组异常地震电信号表明, 异常幅度ΔV与震级M、 震中距r之间可能存在着一定的经验关系, 即M=lg(ΔV·r)+1.5.      

青海都兰地电场地震异常统计特征研究

在地震孕育发生过程中,不同频率地电场观测出现异常现象已有相关报道,但地电场不同频率成分与地震震级(能量)的相关性统计特征仍不清晰。文章基于小波变换对都兰台地电场观测资料进行分析处理,使用滑动相关性方法对地电场不同频率成分与台站周围400km范围内地震事件进行分析研究,并以青海玛多M_S7.4地震前后大地电场优势方位角计算结果进行回溯性检验。结果表明：(1)都兰地电场不同频率成分不仅在地震孕育发生过程中会出现异常现象,而且出现异常的频率与地震事件震级(能量)存在一定关联性：高频成分(3.4h和8h)与■及■两个地震序列的地震事件均有关联性,其中与■在震前约25(±5)天、10天和5天相关性异常显著,与■在震前约55天、35天、15天和5天相关性异常显著,而低频成分(24h)则仅与■地震序列中的地震事件在约55、35、20及5天左右出现较强的相关性;(2)玛多M_S7.4地震前,都兰地电场低频成分(24h)的大地电场优势方位角在地震前约55(±5)、20(±5)天左右出现明显异常现象,其出现的时间与相关性统计特征具有较高的一致性,原因可能是孕震断层与...     

几次地震前河西地区地电场的异常特征

本文在分析甘肃河西地区五个台地电场资料的基础上,阐述了河西地区地电场的正常特征和几次地震前的异常特征,並指出地电场异常的研究在地震短临预报中具有一定意义。     

嘉山地震台大地电场观测异常干扰研究

地电场观测是地震电磁前兆观测方法之一,由于其观测物理量所受到的干扰因素较多,因此通过对嘉山地震台大地电场观测中常出现的地电阻率同场观测干扰、雷电干扰、降雨影响、电极极化、磁暴干扰等5种干扰和典型变化形态进行识别分析,可有效剔除干扰,从而为提取地震前兆信息,分析和运用地电场资料进行地震预报提供可靠依据,也为观测场地大致相同的其他台站提供参考。     

山西临汾台大地电场典型干扰与地震异常信号识别

本文通过对山西临汾中心地震台大地电场资料分析,给出了农田灌溉、雷电、高压直流输电、铁丝网接地等几种常见自然因素引起的典型干扰曲线形态,以及河津、洪洞2次地震前的异常电信号图像特征,为今后观测数据处理、日常会商及异常跟踪分析等工作提供参考。     

兰州地震研究所地电场预报地震研究取得显著进展

1995年以来 ,兰州地震研究所根据国际地电场研究的状况 ,适时地抽调部分科研力量全面开展了地电场预报地震的研究及国际合作 ,并选派人员出国学习 .经过几年的努力 ,在地电场理论、异常机理、异常识别、异常特征、观测仪器、新型电极研制和地电台站技术管理诸方面取得了明显进展 .以下分 4个方面介绍进展情况 .1　地电场方法、理论及震例研究兰州地震研究所几年来共取得地电场理论和方法方面的研究课题 7项 ,其中包括中国地震局合同制课题、地震科学联合基金课题、甘肃省自然科学基金课题、留学回国人员科技活动Ｂ类课题各 1项 ,“九五”重…     

2018年松原MS 5.7地震地电场变化特征

<正>1研究背景地电场主要包括大地电场和自然电场,大地电场的场源是高空电离层、磁层、对流层的电流体系的电磁感应,其影响分布于整个地表。20世纪70年代后,希腊、法国、日本等国家把地电场应用于地震等自然灾害的监测预警。我国地电场观测与地震预测研究始于1966年3月22日邢台M_S 7.2地震后,并记录到不少震前异常变化。例如：1975年辽宁海城地震前,海城虎庄邮电支队和冶金102队应用观测地面两点间地电流异常,成功预报此次地震;20世纪80年代希腊学者Varotsos(1984)应用多极距观测法,解决了地电场观测系统噪声问题;席继楼等(2020)应用传统的时间序列统计法,分析了2019年四川长宁M_S 6.0地震前后仙女台方位角异常变化。     

地电场日变幅各向异性度异常提取方法初步研究

首先建立地电场日变幅各向异性度(S值)方法:对不同测向的地电场日变幅换算成各向异性系数,进而提取异常信号的方法。通过对不同台站的映震结果的对比分析表明:(1)该方法能够较好地识别地震前兆信息异常,对于5级左右地震,在震前4个月之内,震中距200 km范围内各台能够记录到地震的短期异常,异常出现的早晚与各台震中距的远近有关;对于4级地震,震中距越近异常越明显;(2)在正常情况下,S值曲线一般在均值的2倍均方差以内波动;当出现异常时,异常判据为S值2日以上超过各台均值的2倍均方差、曲线形态发生畸变;(3)各台映震结果存在较大的差异性,这可能与地下介质电性结构、发震构造与各台构造关联性存在一定关系。     

Recognize seismic anomaly of telluric field by data projection vertical to the polarization

IntroductionThe telluric field observation and study in ewthquake prediction are re-developed since lastdecade mainly due to following three reasons: @ Greek scientists claimed they have predictedvarious earthquakes with high successful rate by VAN approach in their ten years of observationsand researches, which has attracted attentions from various aspects in the world; @ The debate onVAN (Ruan, 1998; Uyeda, 1995) approach arid mechanism pllts forward many urgellt researchprojects which in…     

大地电场观测地震前兆异常提取技术研究

首都圈地区布设的11个地电场观测台于2001年9月已正式投入观测,现已积累了近7年的资料．使用大地电场观测系统中同一测向的长、短极距测值的比值方法,对其中的10个台和邻区2个台的资料进行了处理,发现该方法能够较好地排除来自大地电场及自然电场远场的变化信息,突出了可识别的地震前兆异常信息．研究结果表明,2006年7月4日河北文安MS5.1震前,多数台站的地电场观测资料出现比值异常变化,从而证明了这次地震前地电场观测存在着短临异常前兆变化信息,只是由于这些信息混杂于正常大地电场变化的背景中,使用常规的分析方法无法识别和提取．研究结果还表明,地电场观测的台址条件和台址到震中区的距离与震前地电场比值异常出现的时间和幅度有关．     

极化法在提取震磁异常信息方面的应用

本文利用极化方法,提取和分析新疆区域2008—2017年拥有秒采样数据的乌鲁木齐、喀什、且末、温泉4个台站的垂直幅度极化值,分析极化值异常与新疆及其邻区2008年以来6级以上地震的关系.地磁场观测较容易受到高空电流体系等外源场的影响,为了分析外源场对极化值的影响,统计了2008—2017年共计64次磁暴期间的极化值,4个台站磁暴期间极化值都非常小,除了温泉台有1次大于2倍均方差之外,其余全部都小于各个台站的2倍均方差(极化值异常初始阈值为3倍均方差),同时通过计算出的极化值与K_p指数的相关系数可以看出,4个台站的相关系数都非常小(小于0.2),基本可以判断极化值在磁场扰动时应该表现为低值,而大量研究表明地震之前极化值会出现高值异常,因此基本排除了外源场对极化值的影响.2008—2017年共计93次5级以上地震,因各个台站背景噪声和仪器噪声以及构造背景差别较大,计算出的极化值幅度差别较大,各个台站极化值之间不具有可比性.结果表明:当各个台站的震中距相当时,震级越大,异常幅度越大.喀什台由于与多国交界,地质构造环境更为复杂,异常幅度等显示出更为复杂的特性,因此漏报等情...     

Shear wave splitting and polarization anomaly with deep seismic sounding data

In this paper we study the S wave basement velocity structure and S wave splitting and polarization anomalies using the three component records of deep seismic sounding in the Three Groges Dam area, and further discuss the methods to study the anisotropy of crustal medium, the direction of regional tectonic stress field, and the physical indicator of potential earthquake sources using shear wave splitting and polarization anomalies. It has been demonstrated by analyzing the DSS data in the Three Gorges Dam area that S wave splitting and polarization anomalies are reliable means for studying seismic anisotropy of crustal medium and the direction of regional tectonic stress field. At the same time, it has been shown that DSS data are very useful for widening S wave observing window and distinguishing anomalous body, because DSS data have the advantage that the source position is known prior and S wave ray path can be traced exactly. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 1–3, 1993.     

地电场方法在川滇地区地震观测中的应用

利用云南省(5个)和四川省(4个)十五期间布设的地电场观测数据,利用大地电场观测系统中,同一测向长短极距测值的比值方法进行分析,发现能够较好地排除来自大地电场及自然电场远场的变化信息,突出可识别的地震前兆异常信息。研究结果表明:在剔除各种环境和空间电流体系的影响因素后,提取了与地震有关的异常信息,在川滇地区5.0级地震前,多数台站的地电场观测资料比值发生异常变化,异常大多出现在地震前0.5—3个月,其中汶川地震和姚安地震前,研究区的9个台站均出现异常。     

极化方法在分析地磁秒数据异常信息中的应用

采用极化分析方法处理地磁秒数据.对不同台站地磁秒数据进行分析发现,极化值在地震发生前约2个月内有明显异常,且在傅里叶频谱上表现不太明显.另外,不同地磁分量的极化值映震效果不同,大部分震例极化值升高、振幅增大,小部分震例极化值低值、平稳.研究认为,该方法可以用于地磁秒数据震磁异常信息提取.     

Theoretical analysis of telluric anomaly of a basin structure

The solution of a boundary value problem modelling a two-dimensional basin structure has been obtained by using the Schwartz-Christoffel conformal transformation technique and numerical methods of solving non-linear differential equations. Utilizing this solution, the telluric field and its first horizontal derivative have been theoretically computed for field directions perpendicular to the strike of the structure. On the basis of systematic analysis of a large number of such anomaly curves, two nomograms have been prepared to be used in the quantitative interpretation of telluric data. An interpretation procedure to evaluate the geometric parameters of the basin from the observed telluric data is outlined. This procedure is demonstrated on an actual field example.     

静宁地电场异常信息提取及映震分析

采用线性平滑滤波和小波分析方法,对静宁地震台地电场资料进行处理,认为中强地震前映震能力较好。异常变化特征主要表现为,南北测向和东西测向同时出现反向异常变化,在震前1个月内,持续10天左右,可以为该台周围中强地震短临预测提供参考。     

磁总场异常垂直梯度三维相关成像

本文提出了磁总场异常垂直梯度三维相关成像方法,用于成像地下等效磁源分布.它首先将地下待成像空间划分为三维规则网格,然后直接计算每个网格节点磁偶板子在观测面理论磁总场异常垂直梯度与实测磁总场异常垂直梯度的互相关,其相关系数值表征等效磁偶极子分布(即磁偶极子发生的概率).理论长方体组合模型数据和实际某矿区磁测资料试验结果表明本文方法计算得到的相关系数值能基本反映地下的磁源分布,且分辨率明显高于磁总场异常三维相关成像的分辨率,也高于基于熵滤波分离异常的磁总场异常三维相关成像的分辨率.     

大地电磁测深中大地电场的高精度采集技术

大地电磁测深需要采集正交的天然电磁场信号,其中大地电场信号微弱且易受环境噪声影响.为了提高大地电场的测量精度,本文通过试制新型Pb-PbCl2不极化电极和改变电极的掩埋方式,室内和野外对比实验结果表明:试制电极具有级差小、稳定时间长的优点;采用加桶加水的方式掩埋电极,不仅可以提高电极极差的稳定性,还有利于减小电极极差突变的机率;电极掩埋深度对电极的稳定性影响很大,深埋电极可以有效抑制电极极差的漂移.另外,野外大地电磁数据采集时难免会遇到了一些沙漠、河流等特殊地形,采用传统的测量方式无法采集到精确的大地电场信号,本文通过对比实验,总结了在特殊地形条件下大地电磁信号采集的技术要点,如在沙漠地区,电极坑中应加入大量泥浆以减小电极的接地电阻,当测点在河流附近时,电极对不应跨过河面,减小自然电位对大地电场的影响.