Experimental research on critical point hy- pothesis

Introduction Earthquake is a kind of severe natural disaster. In order to predict earthquake effectively, thegeoscientists at home and abroad have carried out a great deal of studies on seismicity. For exam-ple,Willis, (1924) and Tocher (1959) made some early investigations on seismicity before largeearthquake. Chinese geoscientists performed even more studies in this field (CHEN, et al, 1981;HUANG, FENG, 1981; LIU, 1982; LU, 1985; LU, et al, 2001; MA, et al, 1982; MEI, 1960; …     

加卸载响应比与应变能加速释放的临界现象讨论

对发生在中国大陆地区的8次地震, 用不同的区域半径分别进行应变能释放的幂率拟合和加卸载响应比计算, 发现最佳幂率拟合的区域半径与加卸载响应比最大值所对应的区域半径的对数与地震的震级呈线性关系, 且两者具有很好的一致性, 因而认为两者之间可能具有相同的物理机制, 是孕震系统进入临界状态的不同表现形式。     

国外地震预测预报研究的一些震例

本文收集了国外地震预测预报研究中一些引起关注的震例,包括回溯性前兆检验的震例和实际预测预报的震例,作为一个不完整的索引,以期对国内相关领域的研究有所帮助。     

利用损伤力学模型研究地震前兆现象

在地震等灾变破坏发生之前会出现一定的前兆现象,本文通过损伤力学模型,运用数值计算的方法对此进行了研究．从计算结果可以看到,在灾变破坏发生之前,由损伤所释放的能量(能量释放)和加卸载响应比值Y都发生了异常明显的变化,这表明二者具有相同的物理机制,在一定程度上都能够较为定量地刻画出系统的损伤演化过程．如果把二者相结合则可能对地震等灾变破坏做出更为准确的预测,本文结合实际震例对此也进行了一定的研究．     

态矢量方法的实验研究

在地震等灾变的发生之前，会出现一定的前兆现象。中通过实验方法对这些前兆现象之一的态矢量的异常变化进行了研究。实验使用声发射技术(Acoustic Emission)，对三轴应力条件下岩石试件内部微裂纹的产生和扩展进行了记录。实验结果表明在岩石试件最终破坏之前，表征态矢量的相关参量都发生了异常明显的变化，这表明态矢量的异常变化可以被用作为岩石等脆性材料灾变的前兆，使用态矢量方法可以对脆性材料的破坏乃至地震作出预测。     

Study on the physical meaning of seismic inhomogeneous degree by rock fracture experiments

Introduction The study of acoustic emission evidenced by rock fracture experiments is the most important field of seismology. By means of the rock fracture technique system, many researchers tried to prove the possible relationship between some parameters such as b value and the stress variation prior to rock fracture using the acoustic emission results from different types of rock fracture ex-periments (MA et al, 2004a, b; Lockner, 1993; JIANG and ZHANG, 1998). In order to investigate th…     

The experimental research on b value of AE for the rock specimens with pre-existing crack or notch under uniaxial compression

A lot of researches onb value have been made in seismology. Since the 1960’s Mogi, Scholz and others have studied AE of rock specimens in laboratory and discovered that it is related to natural earthquakes. All former researchers used integral specimens to studyb value in the laboratory. However a major earthquake is usually related to a existing seismic-fault in that area. For this reason, a series of fracture experiments with rock and glass specimens having pre-existing crack or notch is performed in order to examine the effect of preexisting crack tob value. The experimental results show that theb value begins to decrease as soon as the initiation of the crack and finally drop to a very low value when the specimen breaks unstably. Based on these, a brief discussion on the possible mechanism ofb value change for natural earthquakes is given. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,9, 393–400, 1987. Projects sponsored by the Chinese Joint Seismological Science Foundation.     

恢复力模型中求突变折点的一种新方法

在结构弹塑性动力计算中,恢复力曲线是一个重要问题。简化的折线型恢复力模型虽然应用简单,计算工作量小,但是有个突出缺点,即存在很多刚度突变点,即折点,这给计算带来麻烦。本文针对这一问题,提出了一种折点处理新方法。利用结构动力学方程和线性加速度法等推导出求解折线型恢复力模型中加载点和卸载点两类折点的计算公式。该公式基于结构动力学方程推导而来,逻辑严密,结果可信,精度有保证。此外,计算突变折点出现时刻,仅涉及结构动力特性等几个已知量,计算简单,不需迭代,计算工作量小。而且加载点与卸载点两类折点的计算公式形式简单又统一,方便编程。     

1999年度中俄合作岩石破裂实验研究

１９９９年１１月～１２月,俄罗斯科学院圣彼得堡Ｉｏｆｆｅ技术物理研究所Ｖ．Ｓ．Ｋｕｋ－ｓｅｎｋｏ教授等专家应邀来华,与中国地震局地球物理研究所和中国科学院地球物理研究所合作,在震源物理实验室开展分米级尺度岩石破裂实验研究。实验中采用了ＳＤＡＥ－８型系统,进行声发射地定位和实时显示。实验采用了多种典型构造模拟和加－卸载方式,取得了丰富的成果。该实验开辟了国际间实质性合作的新途径。     

地震非均匀度物理意义的实验研究

资料表明某些强地震前中小地震的地震非均匀度（GL值）参数在强地震孕育进入中期或短期阶段出现明显异常变化, 显示出区域中小地震活动状态发生变化. 本文通过对含有障碍体的平直断层、 挤压型雁列式断层及Ⅲ型剪切裂纹等3种类型的岩石样本变形破坏过程声发射事件时间序列的分析, 讨论了GL值变化的物理意义. 计算结果表明, 这3种标本变形破坏过程中, 在应力应变处于非弹性阶段前夕或在岩石整体破裂失稳前破裂成核期间, GL值出现持续大于１的异常变化. 表明GL值能较好地刻画受压岩石破坏前的应变的非弹性变化, 具有一定的标本破裂指示意义.      

基于震例研究的地震预测预报分析

对国内外45 例地震预测预报震例的相关资料与文献进行查证与整理,总结、分析了震例中采用的中长期预测方法、短临前兆异常以及预报结果。研究表明,对地震发生的时间、地点和震级三要素均明确预测的概率较低,且仅为三要素的粗略预测,准确预测地震目前尚难做到。中国在地震预测过程中更注重对短临前兆异常的观测,在震前小震活动异常、地下水化学组分、地下水状态、地磁、地电、地倾斜、地应力应变、电磁波异常、前震平静等前兆预测方法中,根据震前小震活动异常作出临震预测的成功率较高,可作为预测某些类型大震的重要参考指标之一;国外震例大多是对地震进行中长期预测,在中长期预测结果的基础上采取以“防”为主的防震减灾策略,长期预测的理论和方法比中国丰富。     

地震前驱波观测与研究进展

前驱波的研究,可能成为未来地震预测和理论研究的一个突破点。列举了国内外前驱波观测事实,综述了近年来国内地震工作者对前驱波进行的实验和理论研究。     

以物理模型为指导开展中尺度地震预测试验场研究

震源物理的研究进展表明：地震预测工程不仅是高科技问题,更重要的是需要以正确的物理模型作为指导。地震预测试验场的研究可以从气象学、地球物理、地球化学、矿山地震和瓦斯突出的研究中获得许多启示。在今后的十年中,要注意流体,特别是超临界流体在地震成因中的作用。地震试验场应有明确物理思路,形成多种物理方法的实质性格局,改变自由进出、过于分散的情况。建议除在京津、川滇等建立构造地震预测研究试验场外,还可以利用矿山、火山作为中尺度地震试验场。     

A data collection and analysis system for research on rock fracturing

We have made a data collection and analysis system for recording microcracks in rock to study the three dimensional pattern of fracture and the dynamic properties of rock during pressurization. This system, with 8 channel data detection, records in real-time, from the initial microcracks to the final vibration waveform excited by the master fracture. The detected data are recorded digitally at the hard disk of an IBM computer (or 286, 386 personal computer) as well as transmitted to disk. The sampling rate for each channel is 10 MHz. Collecting every acoustic emission events in the loaded rock sample with 8 channels by this system, mathematically modelling the AE event travel time, and taking the coordinates of the AE event hypocenter and the three components of P wave velocity as unknown parameters, we set up a set of residual equations for joint inversion, so that the three dimensional localization of AE event hypocenters can be completed under variable velocities, which will lay foundations for the research on rock fracture clearly. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismological Sinica,13, 489–495, 1991. The design and development of the system, and the experiments are sponsored by the Chinese Joint Seismological Science Foundation.     

Spatio-temporal point pattern analysis on Wenchuan strong earthquake

For exploring the aftershock occurrence process of the 2008 Wenchuan strong earthquake, the spatio-temporal point pattern analysis method is employed to study the sequences of aftershocks with magnitude M≥4.0, M≥4.5, and M≥5.0. It is found that these data exhibit the spatio-temporal clustering on a certain distance scale and on a certain time scale. In particular, the space-time interaction obviously strengthens when the distance is less than 60 km and the time is less than 260 h for the first two aftershoc...     

从汶川和日本巨震浅论我国地震预测的可应用性问题

本文从2008年中国汶川、2011年日本东北部巨震出发,论述我国地震预测,尤其是对应用实践中涉及的技术问题和需要重视的管理问题。     

景谷M_S 6.6地震前地震矩加速释放时空扫描特征研究

为考察2014年10月7日景谷M_S 6.6地震前的可能的中长期地震前兆现象以及相关的孕震物理过程,采用加速矩释放(AMR)现象对此次地震进行了分析,首先用T=15 a, R=100 km的时空窗对CBS释放曲线的均方根残差RMS在m-tf二维空间中的分布以及最小RMS对应的m值随时间的变化分析,然后用震前15个月地震资料以逐3个月的扫描方式,对T-M_C二维空间中矩释放指数m值的分布进行分析。结果表明:景谷M_S 6.6地震前在震中附近100 km范围内, m值随着时间逐渐逼近实际发震时刻而逐渐减小,时间上有逐渐趋近于临界状态的趋势,空间上震前似存在AMR逐渐向震中附近"迁移"的现象。     

含气介质临界点、流体和骨架弹性参数的线性数值计算方法(英文)

临界孔隙度及其孔隙介质的研究均为测试分析的实验方法,如何运用数值计算方法求取孔隙流体介质临界点、流体和骨架的弹性参数是备受关注的课题。本文提出了求取临界点、流体和骨架弹性参数的数值计算公式及方法,并结合含气样品测试数据实现了这种数值计算。首先,基于孔隙度≯为白变量,而密度ρ,密度与横波速度平方的乘积ρVs^2和密度与纵波速度平方的乘积ρVp^2均为函数的三个线性方程,从每个线性方程中的两个系数的有机组合得到求取有关弹性参的线性数值计算公式。然后,详细阐述了数值计算的步骤和方法以及需要注意的问题,把室内含气砂岩数的线性数值计算公式。然后,详细阐述了数值计算的步骤和方法以及需要注意的问题,把室内含气砂岩样品测试的整体介质密度、纵波速度和横波速度作为数值计算的输入数据,求取了临界点和流体及骨架共计11个弹性参数的具体数值。通过数学方法的计算数据与实验方法的测试数据的比较分析,表明了本文数值计算公式的正确性和实现方法的有效性。本文提出的求取含气介质临界点、流体和骨架弹性参数的“数值计算公式及方法”含义清晰且形式简洁,为孔隙流体介质的数值计算分析和流体属性研究提供了可能的新方法。     

Observation and research on ULF and VLF seismo－electromagnetic radiation

ＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＵＬＦａｎｄＶＬＦｓｅｉｓｍｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒａｄｉａｔｉｏｎＪＩＡ－ＺＨＩＹＵＡＮ（袁家治）；ＫｏｚｏＴａｋａｈａｓｈｉ；ＳＨＵ－ＱＩＮＧＱＩＡＮ（钱书清），ＹｏｋｉｏＦｕｊｉｎａｗ...