南北地震带北段及周边地区岩石圈磁场时空变化特征对地震活动的指示意义

基于南北地震带北段及周边地区2020～2022年流动地磁原始矢量资料,获得2期岩石圈磁场时空变化模型。结果表明,研究区磁偏角D、总强度F和垂直分量Z均由正异常高梯度带转变为负异常高梯度带,磁倾角I的0值线大致沿地块边界走向线展布。水平矢量和垂直矢量的幅值局部弱化及方向转变区主要分布在地块边缘和地块交界区域,矢量幅值和方向在地块边界、断裂带及周边区域以及断裂带两侧具有明显差异。历史震中磁异常变化表现为磁场各分量的0值线展布、高梯度带、水平矢量和垂直矢量的局部弱化及方向突变等特征。青藏地块东北缘、阿拉善地块东南缘、鄂尔多斯地块西北缘及以北地区岩石圈磁场异常特征明显。     

甘肃青海部分地区流动地磁场时空分布特征

2021-05～2022-01青海地区陆续发生玛多M_S7.4、德令哈M_S5.8和门源M_S6.9地震。为深入探究上述地震的震磁关系,利用2019～2021年流动地磁场三分量矢量数据,探讨区域基本磁场与岩石圈磁场的时空分布特征及岩石圈磁场各分量年变与该区域中强地震的关系。研究发现,3期区域基本磁场的时空分布相似。震前最近一期岩石圈磁场资料显示,震中位置H矢量幅值弱变、方向偏转;震中位置与D、I、F、Z分量零值线的距离在200 km以内,玛多M_S7.4、门源M_S6.9地震震中位置与Z分量零值线的距离仅为5 km、20 km。此外,部分岩石圈磁场分量在2次强震前1 a呈现明显异常。     

2018年松原5.7级地震前地磁垂直分量日变化低点时间时空演化特征

本文对松原5.7级地震前地磁垂直分量日变化低点时间时空演化特征进行研究，结果显示：1）以去除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线，松原5.7级地震的震中分别位于2018-04-13分界线上和2018-04-24分界线附近；2）异常日期间，中国大陆地磁垂直分量日变形态存在分区特征，去除经度效应后低点时间为正、负的区域内日变形态分别以“W”型和“V”型为主；3）在2018-04-13和2018-04-24这2个异常日期间，中国大陆都存在去除经度效应后的低点时间高梯度带，松原5.7级地震的震中分别位于2018-04-13高梯度区边缘和2018-04-24高梯度区东侧。     

三亚MS4.2地震前后海南岛重力场变化及其小波多尺度分解

利用海南岛流动重力测网2016～2022年共13期复测资料,分析研究区域差分重力场和累积重力场动态变化,并着重分析2019-08-20海南三亚M_S4.2地震前后海南岛西南地区重力场时空变化。结果表明,三亚M_S4.2地震震中附近地区在震前2 a和3 a出现重力场累积变化梯度带,梯度带的异常范围约60 km,重力场变化最大约为60μGal;三亚M_S4.2地震之后,震中附近地区重力场继续上升,至2020年下半年才开始协同下降,在下降过程中,发生以2021-08-08乐东M_S3.2地震为最大地震的震群事件。对2016-09～2019-08海南岛累积重力场动态变化小波多尺度分解表明,海南岛西南地区重力场变化在3阶、4阶和5阶小波细节图中均出现异常。     

基于残差修正的ARMA模型探测门源MS6.4地震前电离层TEC异常

为提高震前电离层总电子含量(TEC)异常探测的精度,提出利用ARMA模型对预测数据进行残差修正得到TEC参考背景值,并设定相对误差和绝对误差相互制约的限差判决门限。通过对2016-01-21青海门源M_S6.4地震进行研究,验证该方法的有效性。结果表明,震前第5天存在明显的TEC异常现象,震中及附近更大区域内会形成异常范围集中的电离层异常区域,TEC异常峰值点位于震中偏南方向;震中位置与异常区域的中心点并不重合,震中位于负异常区偏东方向、正异常区偏南方向。     

中国大陆强震前的电离层异常特征

利用中国地壳运动观测网络的GPS观测数据,获取2000~2019年中国大陆63次强震（MS≥6.0）前的电离层垂直总电子含量VTEC的时空分布。通过分析震前20 d内的电离层日-日变化,发现有58次地震在震前10 d内于震中附近出现明显的电离层异常。通过分析这些电离层异常期间的日-地空间环境,并结合电离层异常的时空分布特征,认为其中的44次地震前的电离层异常可能是由地震孕育活动引起的,这些异常可视为地震的短临前兆。     

三亚M_(S)4.2地震前后海南岛重力场变化及其小波多尺度分解北大核心CSCD

利用海南岛流动重力测网2016~2022年共13期复测资料,分析研究区域差分重力场和累积重力场动态变化,并着重分析2019-08-20海南三亚M_(S)4.2地震前后海南岛西南地区重力场时空变化。结果表明,三亚M_(S)4.2地震震中附近地区在震前2 a和3 a出现重力场累积变化梯度带,梯度带的异常范围约60 km,重力场变化最大约为60μGal;三亚M_(S)4.2地震之后,震中附近地区重力场继续上升,至2020年下半年才开始协同下降,在下降过程中,发生以2021-08-08乐东MS3.2地震为最大地震的震群事件。对2016-09~2019-08海南岛累积重力场动态变化小波多尺度分解表明,海南岛西南地区重力场变化在3阶、4阶和5阶小波细节图中均出现异常。     

玉门5.9级、民乐6.1级等地震前区域断层形变特征

通过对布设在青藏块体东北缘跨断层短水准观测资料的研究,以断层运动速率与基准值之比定义异常参数R,定量分析2002~2004年发生的玉门Ms5.9、民乐Ms6.1、Ms5.8、岷县-临潭Ms5.2、岷县-卓尼Ms5.0等地震孕育发生过程中后期的断层形变异常演化特征。结果表明,震前地震震中附近R值出现异常,持续时间可达1~12个月,且大多为正异常。当与构造相关的某地区R值异常一直持续,且异常性质围绕该地区有迁移变化过程,断层活动性质发生改变且R值正负异常集中出现时,可能预示着临震期。     

2019-05-26秘鲁北部地震前低纬电离层变化分析北大核心CSCD

针对2019-05-26秘鲁北部M W8.0地震,利用CODE-TEC数据和GPS-TEC实测数据,分析此次地震前上空电离层总电子含量和电离层赤道异常变化。利用地震前2019-05-10~26总电子含量格网数据分析震前电离层赤道异常变化和电离层TEC随地理纬度的异常变化;然后利用RIOP和GLPS站的GPS-TEC数据,统计分析地震前电离层TEC日变化异常。结果表明,地震发生前3 d,电离层赤道异常“双峰”消失,且电离层TEC含量显著减少,可达10 TECu左右。在地震发生前3 d 16:00~20:00 UT,电离层TEC随纬度变化呈现双峰曲线特征,震中附近存在低谷,且在该期间RIOP和GLPS站电离层TEC也出现显著减少现象。     

2021-09-16泸县MS6.0地震前波速比变化研究

基于2017～2022年M_L≥1.5地震的初至P、S波走时数据,利用单震多台和达法计算波速比,探讨2021-09-16四川泸县M_S6.0地震前后震中附近地区的波速比变化特征。结果表明,泸县M_S6.0地震前震中附近波速比出现下降-回升变化,下降持续时间约1.25 a,回升持续时间约0.5 a,波速比低值集中在震中周边区域。2019年泸县M_S6.0地震前,震中西北侧约66 km处发生的威远M_S5.4地震、资中M_S5.2地震周边波速比也出现相似的下降-回升变化,下降时间约2 a, 2次地震发生在波速比回升阶段,地震后波速比继续上升,直至泸县地震的发生,且2次地震震中也位于波速比低值集中区。     

2021年青海玛多7.4级地震前应变演化特征分析

计算1999～2016年、2017～2020年青海玛多及其周边地区GNSS速度场,同时采用连续滑移回归方法获取该地区震前面膨胀率、主应变率及最大剪切应变率,分析其动态演变特征。结果表明：1)震前该地区构造运动并未出现明显调整;2)震前震中附近区域面膨胀率下降,说明震中附近区域应变能累积降低;3)震前震中附近区域最大剪切应变率和主应变率有所增强,说明震中附近出现应力调整现象,剪切作用增强。     

2015-04-25尼泊尔Ms8.1地震前后电离层VTEC异常变化分析

利用IGS的GPS观测数据和CODE GIM电离层格网数据,采用滑动平均和四分位数相结合的统计方法,分析2015-04-25尼泊尔Ms8.1地震前后电离层VTEC异常变化。结果显示:1)电离层VTEC在震前2d出现显著的正异常,可能是地震发生的前兆信息;2)通过全球电离层VTEC异常分布,可以清晰地看出地震震中附近区域出现的异常变化特征;3)震后3d电离层VTEC出现显著负异常,其与震后一个月内多次发生的余震有关联。     

2020年唐山古冶5.1级地震前流体固体潮参数时空变化研究

以2020-07-12唐山古冶5.1级地震为例,探讨流体固体潮参数的时空分布特征与孕震的关系.收集2017-01～2020-07唐山古冶周边16 口井水位整点值资料,通过Baytap-G程序计算分析M2波与O1波潮汐参数,研究M2波潮汐因子随时间变化的趋势及空间分布情况.结果表明:1)唐山古冶地震前,震中附近井水位潮汐...     

Morlet变换在超宽频带地震仪记录的汶川震前数据处理中的应用

介绍了Morlet小波变换的基本原理和特点。以汶川地震为例,选取2008-05-01~05-12的地震计垂直向连续波形数据,使用Morlet小波变换得到时频谱。分析时频图发现,在汶川地震发生前的数十h中,0.1~0.2 Hz频段的能量幅值出现明显的递增趋势,是非台风扰动引起的频率异常,与已有论文结论符合良好,证明Morlet小波变换是分析震前频率特征的有效方法。     

雷琼地区重力场动态变化特征研究

基于2016年以来雷州半岛-海南岛陆地区（以下简称雷琼地区）的流动重力资料,对2017年下半年前后的联测资料采用不同的平差方法进行处理。将湛江和琼中2个绝对重力点作为雷琼测网基准,研究2016年以来雷琼地区重力场动态变化特征。重点研究2018-03-20广东阳江4.2级地震、2019-03-05广东雷州4.1级地震、2019-08-20海南三亚4.2级地震和2019-10-12广西北流5.2级地震震前区域重力场差分和累积动态变化。研究结果表明,除广东雷州4.1级地震外,其他3个地震震前在震中附近地区均存在重力场变化异常,表明在测网网格距和数据处理方法合理的情况下,对于4~5级地震,区域重力场在震前可能存在一定异常反应。     

COVID-19武汉封城前后背景噪声水平动态变化

基于中国地质大学(武汉)gPhone重力仪2016～2020年的观测数据,研究其背景噪声(仪器噪声和环境噪声)水平,分析2020年武汉封城前后背景噪声的动态变化。结果表明：1)gPhone重力仪的噪声水平呈明显的季节性变化,春夏交替时期(5月中旬)最小,秋冬季节(9月至次年2月)较大;2)2016～2020年gPhone重力仪的地震噪声等级(seismic noise magnitude, SNM)范围为3.500～4.278,亚地震噪声等级(sub-seismic noise magnitude, SSNM)范围为4.456～6.136;3)武汉封城期间(2020-01-23～04-21) SNM日变化值较2019年同期大幅下降,2020-04-22武汉全面恢复公共交通,SNM日变化值恢复到以往水平。     

基于帕金森矢量的2017年精河6.6级地震震中估计

以2017年新疆精河6.6级地震为例,通过收集震中周围不同方位、不同距离地磁台站的连续波形数据,基于帕金森矢量方法及其改进方法,计算每个台站在不同频段的帕金森矢量方位角异常,并分别将同一频段多个台站的异常结果叠加,提取和分析地震前震中周围台站地磁的短周期变化异常特征。结果表明,震前震中周围地磁异常时、空特征明显,均显示短临异常,通过异常综合叠加分析可以较好地估计震中方位。该研究结果对短临地震预报及防震减灾等工作具有一定的参考意义。     

2020-07唐山M5.1地震前电磁资料综合分析

2020-07-12河北唐山M5.1地震的发震时间、强度、震中位置均满足2020-05-22全国电磁年中会商会电磁学科2020年下半年度全国预测意见。地震发生前,电磁学科组依据中国地震局《地震电磁分析预测技术方法工作手册》和《地震电磁分析预报方法清单》对中国大陆华北地区电磁台站的数据进行异常梳理,发现首都圈台站电磁存在地磁日变化、谐波振幅比、地电场等多项异常。震前异常综合预测意见与实发地震基本一致,2016~2019年地震电磁学科预测指标体系建设工作已初见成效。     

2021年泸县MS6.0地震前视应力和b值以及中小地震与地球自转相关性分析

利用波形资料及地震目录分别计算2021年泸县M_S6.0地震前视应力与b值,分析震源区的应力变化过程;同时,利用舒斯特（Schuster）统计检验方法和统计参量P对地震前中小地震与地球自转速率变化之间的相关性进行统计检验,分析震源区的不稳定性。结果显示,震中周边区域M_L3.2~3.9与M_L3.5~3.9震级档视应力在震前7 a多呈现上升变化趋势,主震前视应力达到早期的2倍水平。b值在震前经历7 a的下降变化,从2014年的1.2下降至2020年的0.8。视应力与b值在震前呈现较好的负相关性,反映了震中附近地区应力增强的过程。震中附近M_L≥2.0地震P值在2020-08~2021-02期间低于1%,表明在泸县M_S6.0地震前约0.5 a震源区的地震活动与地球自转显著相关,此时震源区地壳介质已处于极不稳定状态。     

2021年漾濞6.4级地震前地壳形变分析

利用2019-05-20~2021-05-20云南及周边54个GNSS基准站观测数据,基于最小二乘配置法求取云南地区速度场、应变场,并结合2021-05-21漾濞6.4级地震近场、远场区域的GNSS基线长度时间序列,分析地震前地壳形变特征。结果表明,震前云南西边界SSW方向运动增强,沿怒江断裂带呈发散性运动状态,震中附近的近场速度值变化不大,区域速度场异常变化不明显;震前研究区整体面膨胀率值下降至原来的0.37倍左右,同时最大剪应变率、主应变率也急剧下降,说明震前区域地壳应变积累明显减弱,而震中位于张、压交替的零值线上。GNSS基线长度时间序列结果显示,震前地震近场区域的GNSS基线异常变化不明显,而远场区域的GNSS基线出现偏离长期背景的趋势异常变化,基线KMIN-YNYM在趋势压缩背景下反向加速拉张,背离趋势运动8.4 mm,基线YNLP-KMIN在趋势压缩背景下加速压缩,背离趋势运动6.4 mm,基线YNLP-YNDZ在趋势变形较平稳的背景下加速压缩,背离趋势运动8.1 mm,基线YNSM-YNLP在趋势拉张背景下加速拉张,背离趋势运动7.8 mm,可判断震前区域应力平衡状态被打破,诱发了地震。