汶川Ms8．0地震的短临地电波动（潮汐力谐振和共振波-HRT波）前兆

简要介绍了强震短临前兆的HRT波模型,和用HRT波模型分析强震前地电观测资料预测未来强震的时间、地点、震级三要素方法。用HRT波模型分析了2008年汶川MS8.0地震前四川红格地电台的记录资料,提取出了汶川MS8.0地震前短临前兆信息。     

HRT地震前兆波及其机制

PS-100仪器是我们研制的抗干扰性能极强的、新一代高精密度地电测量系统.设在川滇地区的一个PS100台网于苏门答腊海啸大地震前记录到HRT前兆波动.本文将主要分析报道来自震源区的这种前兆波,特别是其传播特性.潮汐力驱动的谐和振荡波（HT波）具有与潮汐力相同的周期（如MSf,K1,M2等）,但其振幅却仅在震前（约3个月）才出现异常增大;潮汐力驱动的共振振荡波（RT波）,出现主震前2天（北京时2004-12-24的10时）,RT波分为纵波与横波.初步确定其纵波波速Vl约为307 km/h,横波波速Vs约为126 km/h.它们可能是在地壳多孔岩石孔隙流体中以声模式传播的一类波.对RT波,苏门答腊主震断层系统的固有周期T0约为5~6 h,其幅度可达2.9%（超出观测标准偏差17倍）,成为极其显著的异常.RT波通常以突然急剧变化的方式达到其峰值.震源区多孔介质的固体基质骨架与其间孔隙流体的耦合振动满足共振条件时,即从震中区同时发射出（纵、横）RT波.苏门答腊Mw9.0级地震前首次记录到RT波,此后已在20余次强震前记录到HRT波.诸强震前所记的HRT波彼此可以很好地对比,表现出一定的重复性、一致性和规律性.汶川Ms8.0级地震前,当时唯一仍在工作的红格台（距震中465 km）,也记录到HRT波.我们还在震前发现红格台于2008年5月12日凌晨（0~5时）记录到与汶川地震有成因联系的、显著临震信息.（从2004年在川滇地区增设PS100台网捕捉地方强震的短临前兆开始,到汶川地震前发现红格台记录到临震信息的）这些事实有力地证明：HRT前兆波是客观存在的;地震,特别是强震是有前兆的;是可以预测、预报的,在不太远的将来,实现强震的短临预报是可行的.如果有一布设合理的PS-100台网,根据震前所记RT波,提前1~3天定量地预测强震的三要素是可能的.     

印尼Mw9.0地震的短临地电波(声波:潮汐力谐振共振波,HRT波)波动前兆——HRT波法进行短临地震准确预测可能性的探讨

新研制的抗干扰高精度PS100大地电测仪器系统,在中国川滇地区的台站上记录到印尼MW9.0海啸地震的地电前兆。本文将分析论证地电前兆的波动特性,特别是其传播规律。在印尼地震前约3个月开始出现周期等于潮汐力周期(如MSf、K1、M2等)、振幅异常增大的地电潮汐力谐振波(Harmonie waves driven by tidal frces,简称HT波);地震前2天(北京时2004年12月24日10时)出现地电潮汐力共振波(Resonancewaves driven by tidal frces,简称RT波)。RT波有纵波和横波,初步确定纵波速度Vl≈307 km/h;横波速度Vt≈126 km/h,是一种在地壳多孔岩石孔隙流体中传播的声波。其固有振动周期T0=4~5 h;其振幅很大达2.9%(超出观测标准偏差17倍),异常极为显著;峰值异常尖锐,Q≈8.3。与地震同时从震源发出的RT波为断层破裂所激发,故推断地震前2天所出现的RT波系MW9.0地震震源区断层前期破裂所致。在可预见的将来,根据震前RT波出现的时间,台站所记纵、横波的到时差及T0,对强震在震前1~3天定量预测其三要素(如果有一布设合理的PS100台网)是可能的。     

汶川M_S8.0地震前地磁短临异常与强震预测探索

强震前地磁垂直分量日变化异常主要表现在幅度与相位上的变化.利用中国地磁台网多年观测资料,研究了2008年5月12日四川汶川8.0级地震前,地磁垂直分量日变极小值出现的时间(低点时间)在空间分布上的异常特征,即低点位移现象;并用此方法预测了汶川8.0级地震6级余震平静2个月后的一组6级强余震.这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性.发震日期为异常出现后的第27天或第41天的前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近.此外,还研究了汶川8.0级地震临震前,震中周围出现的地磁日变幅异常现象.     

汶川MemSsub8.0地震前地磁短临异常与强震预测探索l

强震前地磁垂直分量日变化异常主要表现在幅度与相位上的变化．利用中国地磁台网多年观测资料,研究了2008年5月12日四川汶川8.0级地震前,地磁垂直分量日变极小值出现的时间（低点时间）在空间分布上的异常特征,即低点位移现象;并用此方法预测了汶川8.0级地震6级余震平静2个月后的一组6级强余震．这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性．发震日期为异常出现后的第27天或第41天的前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近．此外,还研究了汶川8.0级地震临震前,震中周围出现的地磁日变幅异常现象．      

汶川8．0级地震前的“震颤异常波”甄别

2008年5月12日发生的汶川8．0级地震,带给人类和社会无比巨大的影响和冲击。虽然地震预测仍是一个世界性的难题,但强震前是否有前兆？地震前兆的观测与识别,以及地震能否被预测等,既是地震科技进步的关键,更是全社会共同关注的焦点。     

宁波地震台动水位与垂直摆对汶川8．0级地震的同震变化

分析认为宁波台ZK03井动水位、VS垂直摆倾斜仪出现的异常可能是汶川8．0级地震的同震变化现象。动水位表现为水震波引起的脉冲和阶跃变化并抬高水位12mm左右。垂直摆表现为形变波引起的脉冲和阶跃变化,EW向最大幅度约为339．9286×10^-3的脉冲式向E振荡波,并向W出现阶跃变化,震前34小时还出现了一个向E阶跃;NS向最大幅度约为275．2411×10^-3的脉冲式向N振荡波,并产生向S阶跃变化。对比分析结果说明,该台因有干扰因素少、正常波动背景值噪声限低的优势,观测效果比较理想。     

川西地区壳幔结构与汶川Ms8．0级地震的孕震背景

收集了四川数字地震台网记录的57个远震事件,并从宽频带数字化三分量地震记录中计算出了马尔康(MEK)、都江堰(YZP)、中江(JJS)、江油(ZJG)、广元(YTS)、康定(GDS)、汉源(XJP)、雅安(MDS)、峨眉山(EMS)、沐川(WMP)、仁寿(YGD)、荣县(HMS)等12个台站下方的远震P波径向接收甬数.另外,引入地震勘探中的动校正技术,将各台的接收函数校正到67°的参考震中距处,然后对接收函数进行叠加以增强信号,并把叠加接收函数作为台站下方的平均接收函数.最后,利用台站下的平均接收函数反演得到s波速度结构.反演结果表明:以锦屏山-龙门山断裂为界,其西侧地壳厚达70 km,而东侧仅为50 km左右,Moho面在断裂下方形成了一个陡坎;川西地区的地壳速度结构与川中地区差异较大,主要表现在川西地区的中地壳存在厚度为8～22 km的低速层.在都江堰、雅安一带,低速层的厚度最大,其厚度在20～22 km之间,其上地壳为一个坚硬固体,在区域构造应力场作用下,形成了孕育大地震的构造环境.     

汶川8．0级地震与日本9．0级地震的同震响应特征——庐江地震台动水位与水温

自2000年庐江地震台数字化水位、水温观测以来,在多次大地震中水位、水温均有明显的同震效应,四川汶川8．0级地震、日本本州9．0级地震引起汤池1号井水位、水温的同震特征。动水位同震效应表现为脉冲变化,震后水位逐渐升高;水温表现为阶跃下降,震后水温缓慢恢复到正常状态。     

2008年汶川Ms8．0级地震的深部构造环境——远震P波接收函数和布格重力异常的联合解释

对龙门山及其邻近地区20个宽频带地震台站的记录提取远震P波接收函数,并应用H-k叠加方法,求得每个台站下方的地壳厚度和波速比．以此为约束,进一步作接收函数反演,获得各个台站下方的s波速度结构．后龙门山与松潘-甘孜地块的地壳速度结构相似,而前龙门山的地壳速度结构则与四川盆地相似．由此说明,中央主断裂带是青藏高原东部与扬子地块之间主要的边界断裂．松潘甘孜地块至后龙门山中南部地区存在下地壳低速层,有利于中上地壳物质的滑脱作用．远震接收函数和布格重力异常的分析结果支持龙门山断裂带深部构造为滑脱-逆冲型的论断．在松潘-甘孜地块内可能具有双层的滑脱构造．上层滑脱发生在10—15km的深度上,该滑脱带表现为高温韧性滑脱剪切带．下层滑脱则发生在30km左右的深度上,其下方为青藏高原东部广泛存在的下地壳流．布格重力异常的分析表明,在中上地壳,四川盆地的密度较高,松潘．甘孜地块密度相对较低．龙门山断裂带位于密度较高的一侧,是松潘-甘孜地块向东南方的四川盆地逆冲的结果．在地壳下部,四川盆地为高P波速度和高密度区,表明地壳物质是坚硬的,松潘-甘孜块体是低s波速度和低密度区,表明物质比较软弱．高密度块体阻挡了青藏高原东部下地壳物质向四川盆地下方的流动．受印度板块往北运动的影响,青藏高原下地壳物质向东流动．中上地壳物质向东运动受到刚性强度较大的扬子地块的阻挡,在龙门山断裂带上产生应力集中,导致中央断裂带上应力突然释放,产生汶川Ms8．0级地震．     

关于“川滇地区1～3年可能发生特大地震的地电学方法监测应急措施方案”的建议（2003年12月）

本文是作者2003年底提交的2篇内部报告之一. 文中指出我国冕宁台(DDC-2仪器)等可用的地电台, 自1994年前后出现了长趋势、大范围、具有同步转折的规律性地电阻率震兆性异常变化, 并于1999-2000年前后发生第2次同步转折或加速下降, 根据这些地电前兆变化求得2000年以来, 台站地下数百米深处的加强应力场的主压应力方向, 发现其分布有规律, 与周围板块运动有关. 参照1976年唐山大地震的地电前兆经验, 认为我国(含海域和台湾), 特别是西部地区(在冕宁台周围二、三百公里范围内), 近期(未来1～3年)存在发生7级或7级以上乃至8级特大地震的可能①.建议在川、滇地区增设地电台站, 引进抗电磁干扰极强的新型仪器, 开展短临预测新方法的实验, 捕捉短临前兆. 地震局特批"川滇地区地电强化测试项目", 在冕宁、红格等4个台使用了新型抗干扰的PS-100仪器系统, 捕捉地震短临前兆. 至2008年5月12日汶川8.0级地震前, 仍在运转的红格台(距微观震中465 km;距宏观震中北川640 km)难能可贵地记录到汶川地震的HRT波短临地震前兆, 表明地震的可预测性.