典型构造微破裂集结的实验研究

通过大理岩破裂实验,考察了典型构造中微裂纹的演化、集结的过程和特征．根据损伤理论,分析了构造对微破裂演化的控制作用．根据微破裂集结临界条件的相似原理,认为这些特征可以类推到公里尺度,它们有助于解释地震中短期阶段的前震或广义前震分布,作为地震前兆的一次效应．其它物理效应为二次或三次效应．微破裂集结时局部密度突然加大,有助于解释部分前兆记录突跳现象．非集结部分出现部分微裂纹愈合,密度反向变化,有助于解释一些前兆记录在短临阶段记录中出现反向的现象．考察了不同构造的不同部位微破裂萌生和演化的范围差异,这些差异有助于解释不同地质构造孕震区域的孕震过程,从而可解释板缘和板内地震前兆记录的差异．这种差异可能被不同观点学者分别引用,以论证地震是否有前兆记录的问题．然而,在考察不同地区的前兆记录时,必须注意不同地区的地质背景．      

岫岩5．4级地震前震及广义前震的再研究

对岫岩5．4级地震前震序列进行了重新核定,将该序列分为两段,前段震群为前兆震群、响应地震、广义前震,后段才为前震。我国的一些大震及辽宁的一些地震前均出现过类似地震。科学认定前震、响应地震、广义前震对实现岫岩5．4级地震短、临预报起到了重要作用。     

Nucleation of earthquakes and its implication to precursors

IntroductionIn the middle of 1990s, the argument about nucleation phase occurred. Ellsworth and Beroza(1 995) studied the wave records of 30 earthquake events, which initiated slowly. Ellsworth, et al calledthem as nucleation phase. They discussed the relationship between their moment, duration time andthe relationship with the main shock behind. Scherbaum (1997a, b) proposed his different view andsuggested that some of the recording of the long period initial of seismic wave was misinterpret…     

丽江7.0级地震短临异常特征及震源硬化模型

重点讨论了丽江地震短临预报中识别继承性异常、继承性新异常及新异常的形态特征。同时讨论了判断丽江地震进入短临阶段的判据,如中期趋势异常的结束,巨变异常及异常同步转折等特征。最后,在讨论短临异常时空演化的基础上,结合震中区小震活动的异常平静,短临阶段定点前兆由外向震中迁移,异常外围幅度大、数量多等事实,作者提出了新的震源孕青模型——震源硬化模型。按此模型预测,震源区（余震展布区或地表宏观裂缝展布区）在中短期阶段应出现中小地震的异常平静,元或很少有定点前兆异常显示,但当强震孕育发展到破裂成核时——不可逆失稳阶段,某些地震震源区可能会出现明显的宏观破裂,即地表可见喷沙冒水或前震活动。     

大震面波应力扰动对2014年四川康定地震的影响

在中强地震发生前的临界状态下,发震断层可能在大震面波应力扰动下出现微震活动增强的现象。利用β统计值方法和匹配滤波技术,对2014年11月22日康定M6.3地震震前大震在其主震及前震所在的鲜水河断裂带的动态触发作用进行了分析讨论。结果显示,未检测到由大震面波触发的微震,表明康定地震震前其主震及前震所在区域在大震面波的应力扰动下,未出现明显的微震触发现象;通过微震检测未发现断层积累应力水平较高、即将发生强震的证据。     

云南楚雄地区成组强震与单个强震的前兆差异性研究

以1995与2000年发生在云南楚雄地区武定、姚安的两次6．5级强震为例,研究了成组强震和单个强震的前兆差异性。发现在远源区、近源区及源区的前震活动、地震序列、前兆群体异常及边界动力条件方面的差异十分显著。同时指出这些差异对于识别成组强震和单个强震及后续强震预报具有重要意义。     

Comparison of the earthquake detection abilities of PhaseNet and EQTransformer with the Yangbi and Maduo earthquakes

PhaseNet and EQTransformer are two state-of-the-art earthquake detection methods that have been increasingly applied worldwide. To evaluate the generalization ability of the two models and provide insights for the development of new models, this study took the sequences of the Yunnan Yangbi M6.4 earthquake and Qinghai Maduo M7.4 earthquake as examples to compare the earthquake detection effects of the two abovementioned models as well as their abilities to process dense seismic sequences. It has been demonstrated from the corresponding research that due to the differences in seismic waveforms found in different geographical regions, the picking performance is reduced when the two models are applied directly to the detection of the Yangbi and Maduo earthquakes. PhaseNet has a higher recall than EQTransformer, but the recall of both models is reduced by 13%–56% when compared with the results reported in the original papers. The analysis results indicate that neural networks with deeper layers and complex structures may not necessarily enhance earthquake detection performance. In designing earthquake detection models, attention should be paid to not only the balance of depth, width, and architecture but also to the quality and quantity of the training datasets. In addition, noise datasets should be incorporated during training. According to the continuous waveforms detected 21 days before the Yangbi and Maduo earthquakes, the Yangbi earthquake exhibited foreshock, while the Maduo earthquake showed no foreshock activity, indicating that the two earthquakes’ nucleation processes were different.     

基于单键群方法的地震前兆时空群集特征研究

利用单键群分析方法，对1976年唐山和1989年大同地震前多学科前兆异常的时空群集特征进行了研究。对2次地震前兆的单键群构架的信源熵、平均键长和累积滑动频次进行了时空扫描。结果表明，地震前单键群要异常非常明显，并且可以分为5个阶段。1975年6月－1976年6月（第4阶段）异常幅度变化最大。震前1个月（第5阶段）信源熵值进一步下降，平均键长变化维持在第4阶段的水平，累积滑动频次增加。异常的变化阶段可为地震的中短期预报提供判据。最小信源滴的变化经历了一个由外围逐渐向未来地震区迁移的过程，根据这一特点可以追踪和确定地震危险区的范围。     

佳木斯地震台DSQ水管倾斜仪对日本及日本海域地震的前兆反映

大地震在主破裂前往往行成地壳变形,高应力作用下进入峰值后的变形阶段,常有大量介质破裂及裂隙间的粘滑产生,反映到地倾斜记录仪上,表现为固体潮形变异常。近年来不少研究者发现,远场前兆往往出现在对应力、应变变化反应灵敏的特殊构造部位。佳木斯地震台可能处于这种特殊的构造部位,其前兆异常对1000km以外的日本及日本海域的地震有明显短临前兆反映。     

基于Dieterich地震发生率模型分析前震成因的力学机制

前震是地震前兆观测中的一个重要物理量,前震的研究对地震预测的发展尤为重要,前震序列的典型特征包括加速发生的小震与古登堡-里克特定律（Gutenberg-Richter Law）中的b值变小.本文在Dieterich提出的地震发生率模型的基础上,探讨前震发生的力学成因机制及前震-主震-余震时域演化特征.模型分析结果表明,前震震源区断层及其断层周边剪应力加载速率的变化可能是前震发生及地震发生率变化的一个关键原因.由于前震震源区次级断层之间剪应力加载速率受来自主震成核过程中断层自加速滑移的影响升高,从而可导致这些次级断裂的加速失稳,即加速前震的发生.当震源区内由前震所产生的静态应力扰动不可忽略时,应力扰动和主震成核的共同作用也可对后续前震发生率产生影响.当正向应力扰动出现时,后续的前震序列的地震发生率会出现陡增,随后其地震发生率逐渐下降.而当负向应力扰动出现时,地震发生率会出现陡降,然后再次逐渐上升.基于Kostrov模型,本文得到了剪应力加载速率与古登堡-里克特定律中b值的关系式,结果表明前震序列中b值的减小与前震区内的剪应力加载速率的上升有关.     

震兆信息的遥联性讨论

在2004年12月26日印尼苏门答腊以北近海发生MS8.7两次大地震之前,华北地区小震日频次演变出现了类似震兆的信息。采用“震情三分律”的方法处理了华北地区小震活动的数据,分析认为成组震兆的出现与大震之间的遥联性绝不只是一种小区域性的现象,而是一种大范围的普遍现象,大地震是全球性的震动,其震动遥联性的显示,就必然是跨越全球性的。讨论这种现象的物理意义目的在于识别和判断这种震兆的特性,对本区今后的地震活动趋势预测工作有所借鉴。     

前震研究进展综述

介绍了当前国内外前震研究领域的一些进展。 对比了不同前震定义条件下前震序列的共性特征, 对几种主要的前震机理及主要的前震识别方法进行了简要综述, 对其特点及存在的问题进行了评述和讨论。 前震指主震之前在主震断层面上、 紧邻主震破裂起始点发生的小地震。 主震发生之前的一系列前震活动构成前震序列。 在不同的前震定义条件下, 具有“直接前震”的震例比例从10%至40%不等。 理论上前震可用级联应力触发或预滑动模型进行解释。 前震空间上主要集中分布在距离主震10~75 km范围内, 但其时间分布形式复杂, 大多发生在主震前1~2天, 部分前震序列的地震活动率显示明显的加速特征, 但许多前震序列单独来看却往往显示主-余型序列的衰减特征。 序列地震震源机制一致、 序列b值偏低是前震序列最突出的特征。 前震的发生与主震破裂形式和构造环境似有一定关系, 在有限的前震震例中, 逆冲型主震似乎具有相对较多的前震。 部分震例的研究结果显示, 随主震的临近, 前震震源深度有逐渐下迁的特点。 到目前为止, 震前很难判定一次地震或一个地震序列是否为前震或前震序列, 所使用的前震识别主要有基于统计类比的方法、 基于震源机制一致及衍生的相关方法以及基于对地震成核过程精细检测的方法。 从现有不多的震例研究结果来看, 尽管地震时空丛集和震源机制高度一致是前震序列的最显著特征, 但却不是判定前震序列的充分条件。 由于成核的破裂扩展速度和滑动位移有随时间较快增大的趋势, 因而基于对地震成核过程精细检测的方法有望在前震识别中发挥更为重要的作用, 但需更多震例进行验证。     

超导重力仪检测2011年日本东北Mw9.0级地震前的重力扰动信号

对大地震前的扰动现象的研究有助于认识地震孕育的动力学过程,震前重力扰动已成为关注的热点之一. 对大地震前的扰动现象的研究有助于认识地震孕育的动力学过程,震前重力扰动已成为关注的热点之一. 为检验日本M_w9.0级地震是否存在震前扰动现象,本研究利用全球超导重力仪记录到的地震前后7天内20组秒采样数据进行分析. 经潮汐、大气改正等处理去除仪器的漂移及残余潮汐效应,得到非潮汐重力变化曲线.结果表明大部分振幅大于30×10^-8 m·s^-2的曲线反映了全球M_w≥6级地震引起的高频波动信号,其中11组数据在3月9日M_w7.3级前震之前出现了扰动现象.震前扰动可分解为三个频段,其中,低于0.1 Hz和高于0.18 Hz的分量分别反映了地震波动信号及非构造信息,中间频段(0.118~0.18 Hz)信号能够较大程度地压制地震波动信号、并同时保留异常扰动信息.它的振幅在3月7日10时之前基本保持约1×10^-8 m·s^-2,之后开始逐渐增大,到3月9日7.3级前震前后达到最大,此后振荡衰减,振幅保持约(5~10)×10^-8 m·s^-2,直至主震发生.中间频段信号的变化特征与主震前的应力迁移过程以及实验记录到的地震成核过程有许多相似之处;不过,震前重力异常是否与主震前的应力加速积累有关,仍待进一步研究.     

1996年包头西6.4级地震震兆特征的特殊性

１９９６年包头西６．４级地震是一次十分重要的地震,又是一个非常特殊的地震。集二十多年对强震前主要震兆特征和地震活动图像演化的认识,无论在６．４级地震前看到的,还是震后震例总结的,种种震兆异常基本集中在临河地区,而不是包头地区。     

地震前兆研究中的一些疑点

由于缺乏对地震孕育和发生机理的认识，地震前兆异常判别受到人们的认识水平、周围环境甚至心理因素的影响，带有很大的随意性，以致在地震预报中出现诸多的怪异现象：地震前兆多是事后总结出来的；绝大多数异常之后没有地震发生；多数地震之前测不到前兆异常；前兆测值对近处地震无反应，但其异常与远处地震对应较好；前兆异常缺乏重现性；异常数量与台站多寡、震情紧张程度密切相关，等等。这些都说明，在地震科学的研究中，我们仍应从最基础的工作做起，再逐步地实现地震预报。     

1966年邢台强震群震前、 同震和震后断层运动特征分析

在1966年3月邢台强震群水准观测基础上, 本文首先对同震位移和数值模拟结果进行了对比, 认为邢台强震群发震断层浅层是牛家桥阳断层和永福庄断层, 深部发震断层是倾向北西的北东向断层; 然后以区域水准观测为约束, 通过反演给出了邢台强震群震前断层无震滑移、 同震断层位错和震后断层余滑空间分布。 结果表明, 震前显著无震滑移主要发生在3月8日6.8级前震的发震断层上, 而3月20日宁晋7.2级和6.7级地震发震断层深部同震位错相对弱的断层段, 震前也存在较为明显的无震滑移; 震后断层余滑主要分布在束鹿凹陷西侧的牛家桥阳断层。 从邢台强震群过程中断层运动时空演化特征可以看出, 强震破裂成核过程中震前断层无震滑移既可能发生于前震发震断层, 也可能发生于主震发震断层, 震后断层位移空间分布与同震位错具有互补性; 而震前断层无震滑移是否为有关震前前兆的真正原因, 是值得进一步深入研究的问题。     

吴忠—灵武地区地震活动性与强震危险性分析

通过吴忠—灵武地区现有的地震活动性资料,并结合该区域过去的几次中强震震例和已有的研究结果,本文梳理与总结了中强震前该区域地震活动乃至中国大陆大震活动的时空特征,而且基于最小完整性震级分析了1970—2019年该区域中小地震的地震活动性特点。综合认为,吴忠—灵武地区中强震的广义前震和中小地震的活动性具有较为鲜明的特征,中强震发生前1—2年内该区域及邻区形成M_L2.0以上地震集中区或其西北方向的阿左旗腰坝区域大都出现M_L3.0以上信号震,而且一年前其主震的广义前震的确比较发育,存在一定程度的地震增强;地震序列统计分析表明,该区域的多重共轭构造可能是其主要原因,其多震型、双震型和震群型占有相对较高的比例。另外,从大形势角度来看,过去大部分5级以上中强震发生的主导因素很可能由华北地块主导的强震活跃幕引起,该区域的强震危险性不仅仅和局部特殊构造特征、区域前震活动变化有关,更重要的是,华北—东北亚地块大震活动对其也起到了较大的影响作用,相比而言,青藏高原、龙门山断裂带及祁连山构造带等区域的大震活动对吴忠—灵武地区中强地震触发影响不显著,而且吴忠—灵武地区的中强地震活动和华北—东北亚地块的大震活动可能存在一定的构造响应。      

鄂尔多斯块体周缘中强地震序列类型及其活动特征

系统分析了鄂尔多斯块体周缘1970—2002年发生的27次5级左右地震序列的震级结构,这些地震序列可分为孤立型、主震型、震群型三种。结果表明,该区27次中强地震序列中,有22％为孤立型,14．8％为震群型,其余为主震型。在已选取的地震序列中,无前震以及有1次前震的比例为18．5％,有2次或2次以上的占81．5％。同时在鄂尔多斯块体西南边缘地震以孤立型为主,在鄂尔多斯块体北东东向的主压应力轴线上发生的地露名为需群珏!f。以卜结果可作为鄂尔多斯块体地区震后趋势判断的依据。     

多源系统混合前兆场的分离原则、分离方法和强震时间预报讨论

1995年7月12日-1996年2月3日在云南及邻近地区曾发生过3次强震，形成了多次地震在短时间内接踵发生的现象，在这种情况下，各次地震的前兆场之间的相互叠加是不可避免的。用“层次法”对各次地震的前兆场进行了分离，并讨论了分离的原则。结果表明：（1）某些震源不同层次点在时间轴上相遇时，由于叠加作用使异常幅度特别大；（2）某些震源不同层次点时间相近时，形成前兆突跳群；（3）强震前兆和后效前兆明显，表明未来时段内有强震发生；（4）在多源系统发震的晚期阶段，前兆异常明显减弱，这意味着多源系统趋于解体。     

汶川8.0级地震前兆异常对比研究

汶川8.0级地震前兆异常对比研究结果表明,中短临异常台站和台项数与孟连地震相比少近一半。短临阶段汶川地震异常台项增多时间出现在短临阶段早期,孟连、丽江地震出现在晚期。汶川中期异常多数开始于震前2~3年,异常台项数为11,50%以上测值出现巨大变化,孟连中期异常开始于震前1~2年,异常台项数多达20,约30%台项于震前0.5~1年测值出现巨大变化。汶川震中及附近地下水宏观异常始于震前3年并断续延至震前1个月,2%的面积内宏观异常占全省总数的30~50%,绝对数少、相对数多。邢台、唐山、海城及松潘等地震宏观异常出现在震前2~3个月至发震当天,且数量多、强度大,汶川与其他强震前兆共同点是,中短期阶段均有一定数量测值呈现巨大变化的异常出现。