总强度在地震磁效应观测中的有效性

质子旋进磁强计(PPM)作为地磁场总强度标量测量的仪器, 具有稳定、操作简便、测量迅速等优点.其性能很适于地震磁现象的观测.可是, 总强度在震磁现象观测中是否有效, 中外从事此项研究工作的学者看法不一.本文以区分局部地磁异常的源场公式为基础, 论证了在地表地震磁异常的全域内, 总强度的变化不能为零, 其变化幅度ΔF与垂直分量的变化幅度ΔZ应大体相当, 这与实际震例和地震磁效应模型计算结果相吻合.这就使我们有可能充分利用PPM 作为总强度标量测量仪器的优越性, 在重点地区布署以总强度测量为主的台站和流动测网, 以尽力捕捉地震磁现象时空变化的全过程.      

新疆地震活动区的地磁观测与研究

新疆地区是中国最活跃的地震区之一.为了监测新疆地区潜在的强烈地震,2003年在该地区建立了N和S两个地磁测网并进行了地磁三分量测量.在N和S两个测网所选建的51个测点周围环境良好,地磁梯度小,适宜地磁测量.在野外测量中,使用性能稳定可靠的G-856磁力仪、DI磁力仪与GPS仪器,应用GPS测定方位角,DI磁力仪测量地磁偏角D与倾角I,G-856磁力仪测量总强度F.应用新疆地区乌鲁木齐与喀什地磁台站的资料,分别通化了N和S两个测网的地磁测量资料.该地磁通化值的平均标准偏差σ为:F的σf=0.20 nT;D的σd=0.06′;I的σI=0.03′,表明地磁测量资料准确可靠.根据上述地磁测量资料,应用精度高的spline方法,得到了N与S测网地磁场及其异常场的分布.结果表明,该地磁场及其异常场的分布,可以准确地描述N与S测网的地磁场及其地磁异常场.该地磁分布为今后在新疆地区的震磁研究与地震监测提供了良好的地磁参考场.     

地下核爆炸前后的地磁观测及其结果

为研究震磁效应,在我国西部地下核试验现场布设了17个测点,于1983年9-10月间进行了地磁总强度的观测.资料分析结果表明,在离地下核爆炸点3.8——140km 范围内,各测点地磁总强度的差值变化在地下核爆炸前后存在异常,最大异常约为1.9nT;而且该异常与各测点至地下核爆炸点的距离具有一定的关系.在地下核爆炸时刻,存在2-3nT 地磁总强度的异常变化.这一结果对震磁关系与地磁预报地震的探索研究具有一定的参考意义.      

河北省流动地磁观测异常特征分析

运用1986—2009年河北省流动地磁观测资料,分析其地磁总场强度测值时间变化与空间分布特征,找出流磁异常特征。结果表明:流动地磁变化与该区的地震活动存在一定关系,且震前异常多在震前1—2年出现,δ_F值存在"连续大幅上升—临震大幅转折下降"的异常变化特征。     

冀豫环流动磁测异常与中等地震关系研究

利用冀豫环流动地磁观测资料,绘制单点时序变化曲线,采用常规差值法,计算相邻两期的差值,绘制整个测区的平面等值线;分析研究1998年以来测区周围发生的中等地震与流动地磁数据变化的关系。结果显示,冀豫环流磁异常与邻区的中等地震有一定的对应关系,震前有两个或多个测点同时出现异常,而且异常特征表现为上升正异常。     

嘉峪关地磁台墩差测量与仪器比测

墩差测量和仪器比测是地磁观测中最基本的工作，直接影响到观测资料的质量和使用价值。近年的研究结果表明，震磁异常通常为几nT至几十nT。因此，提高观测数据的准确性对地磁预报地震具有深远意义。对嘉峪关地磁台仪器比测和墩差测量的方法及结果作了简要总结，供兄弟台站借鉴（文中所用的比测数据和墩差测量数据是北京台传递的标准结果）。     

流动地磁测量中地震异常信息的探索

S方法将同一测期一条流动地磁测线各测点的变化叠加，可抑制单个测点的干扰，使可能存在的震磁异常信息凸现。本研究了安徽省流动地磁测线S异常与邻近地区小震震群活动频次和中强地震的关系；探讨了“震情窗”地区S异常与“震情窗”相关地区中强地震的相关性；讨论了同一测期流动地磁测线各测点δf“同向变化”现象。     

福建东南部地磁场变化与闽台地震活动的关系

本文利用１９７７－１９８７年福建地区地磁测量与五个台站的地磁资料，分析了地磁场总强度的变化，研究了地磁异常变化与闽台地震活动的关系，结果表明，福建东南部地区１９８３－１９８９年地磁场总强度呈上升趋势，其平均年度变化率约为２０ｎＴ／年，且存在长期变化的局部差异性。对于１９８７年８月２日江西省寻乌Ｍ＝５．６级地震，在离震中约１０ｋｍ的寻乌测点上观测到约１３ｎＴ的震磁信息；对于台湾及其邻区发生的Ｍ≥６．     

回归分析方法在震磁关系和地磁资料处理中的应用

本文通过解决震磁关系和地磁资料处理中的几个具体实例表明,回归分析方法不仅在补救丢失地磁记录或短缺数据,检验仪器和资料质量中有广泛应用,而且在判断震磁异常,提取震磁信息时亦有应用前景。它是从事地磁台站和地磁分析人员在处理常规工作中应该普遍掌握的方法之一。     

震磁效应与地震预报相关性探索

应用人工爆炸地震,农田抽水试验,地震地磁测量以及航磁△Ta资料反演成果,探索震磁关系。结果发现：（1）地磁场强度短周期变化数量不等;（2）实际观测的前兆磁异常比实验室测试的数据偏大。表明地震前兆异常不仅存在,而且这种地磁短周期变化是由多种物理效应叠加的结果。作者认为,在应力、应变等因素确定的条件下,温度的影响是构成震磁效应的重要因素,因此研究地壳磁性结构及磁性层底介面即居里等温面的空间分布特征,对潜在震源区的判定是有意义的。     

美国的震磁观测与研究

美国地质调查局(USGS)与各有关大学,在美国西部、特别在圣安德列斯断层及其临近地区布设了包括地磁在内的地球物理观测网,用以监测该地区的地震活动。地磁观测资料的分析结果显示:5.2~7.3级地震,在离震中3~50 km的观测点与台站上,得到地磁总强度的变化异常幅度为0.3~6 nT。震磁研究结果表明:某些地震存在震磁前兆信息,因此震磁效应的观测研究是探索地震预测的一种手段。深入分析了2004年9月28日帕克菲尔德6.0级地震前后7个台站的地磁数据,结果表明:该地震的同震震磁效应为-0.4~0.3 nT,这是由压磁机制引起的;而该地震较长时间的震磁异常为-5.0~1.0 nT,该异常与局部地质构造及其活动、应力变化状况、地下介质的电磁性质等因素有关。     

北京地区地磁测量及成果

北京地区地磁测量工作，严格按照“地震地磁野外测量规范”，取得了大量准确可靠的资料，在中国地震局组织的全国资料评比中，该磁测资料于1994－1999年连续6年荣获第一名。应用这些资料，分析了北京地区地磁变化，研究了震磁前兆信息，获得了有意义的震磁前兆，在地震监测预报工作中具有积极作用与一定实效。与此相配合，开展了密云水库与活动断裂的构造磁学研究，为震磁前兆研究提供了有实用价值的结果。这些成果荣获了2000年中国地震局地球物理研究所科技进步一等奖与2001年中国地震局科技进步二等奖。最后展望了震磁前兆研究的发展前景。     

全国地磁测量与地震预测研究

为研究震磁前兆与地震预测,在华北地区,川滇地区与郯庐断裂带及其附近地区布设了监测网,开展了常规地磁测量,取得了大量的准确可靠的资料,磁测资料的分析研究,获得了有意义的震磁前兆信息,并较好预测了诸如１９７５年Ｍ＝７．３辽宁海域地震等若干地震,今后应当加强地磁测量工作,以推进地震预测研究。     

闽赣交界地区流动地磁变化特征与地震关系的分析

利用1990年以来闽赣交界地区流动地磁观测资料,分析研究1990年以来发生的地震与地磁异常变化的关系。结果表明,闽赣交界地区流动地磁变化与该地区的地震存在一定的对应关系,在震前一年内出现异常,表现出地磁场变化的群体性和同向性的特征,震级越大,震磁异常关系越显著。     

2013年岷县-漳县6.6级地震震前地磁异常分析

区域地磁在一定范围内,在排除空间环境、仪器本身故障等因素的前提下,各地磁台所观测到的地磁曲线是具一定相关性的,但强震孕震过程中会引起电导率等电磁性质发生改变,从而改变台站间地磁本应呈现出来的相关性,因此地磁异常可以为震前地震预报提供有用信息。以2013年7月22日岷县-漳县6.6级地震为研究对象,对其震前地磁前兆异常进行研究。分析表明：震前有明显的低点位移异常现象,且在此次异常后36天发生了6.6级地震;地磁Z值的每日一值空间相关分析也出现了明显异常,从空间上看,相关系数与地震震中有很好的对应关系,震中刚好处在相关系数最低的位置;且地磁台的密集程度对计算区域相关系数具有较大影响。     

唐山地震的震磁现象

唐山震区及其附近存在着上地幔高导层的隆起,这可能是唐山地震孕震构造特征之一,而地震前后的地磁场短周期变化的转换函数与Wiese矢量的异常变化,可能是震源区地下电导率变异的反映。震前地磁总强度在宁河、东堤头等测点存在8—10nT的变化异常,在北京测区显示了地磁总强度统计参数的异常信息。地磁垂直分量的变化异常,唐山约为-12nT,昌黎约为10nT。此外,在地磁垂直分量的功率谱、相关系数、日变幅、日变低点时间等方面均有异常显示。     

首都圈地磁差值年变率δF异常与地震预测研究

通过对１９８８￣１９９６年首都圈４０个测点的地磁差值年变率δＦ变化的全面分析研究,获得了近期两次唐山震区中强地震的地磁差值年变率δＦ异常,是以磁报震探索和震磁关系研究较好的近场前兆震例。地磁差值年变率δＦ方法４年来已用于首都圈１年尺度地震趋势判断。     

探索地震前兆的地磁观测研究

1976年7月28日,河北唐山发生了强烈的唐山地震(M=7.8)。唐山地震前后积累了大量的地磁资料。分析结果表明,唐山地震之前存在地磁场长期、短期与短周期变化的异常。这意味着强烈地震可能伴随相当丰富的震磁信息,地磁方法在中期、短期地震预报中具有良好的应用前景。 为探索震磁前兆,我们做了几个构造磁实验。实验结果显示,地磁变化与密云水库水位变化的关系系数为-(0.28±0.22)nT/m;对于地下核试验,爆炸前后的地磁变化约为1—2nT,在爆炸时刻约为2—3nT。根据实验结果,震磁前兆信息是可以观测到的。 利用我国所观测到的震磁现象资料,综合分析了地磁前兆时间、异常幅度、震中距与地震震级之间的关系。这些关系有助于地磁方法预报地震的研究。     

大同—阳高中强地震的地磁短期异常空间演变特征再研究

本文通过对１９８８至１９９３年首都圈部２９个测点的地磁差值ΔＦ及其年变率ΔＦ变化的全面分析，获得了２次大同－阳高中强地震的比较清晰完整的地磁短期异常空间演变图象。研究表明是一次以磁报震探索和震磁关系研究较好的近场前兆震例。     

频谱分析在地磁与震磁研究中的应用

本文阐述了谐和分析与快速谱分析方法在诸如地磁短周期变化、磁暴、地磁总强度变化及其快谱幅比、地磁干扰噪声等地磁与震磁研究中的实际应用,以及所得到的有意义结果。