中国地震局地壳应力研究所科技服务工作简介

中国地震局地壳应力研究所为中国地震局直属研究所,是李四光教授于1966年邢台地震后倡导组建的,1971年划归地震局,1986年2月改建为国家地震局地壳应力研究所,1998年改为中国地震局地壳应力研究所.研究所现已被纳入科技部非营利性公益科研院所系列,是我国地壳动力学研究的重要基地,是以地壳动力学、地震前兆观测与预报、地震与地质灾害等有关的基础理论和应用研究为主要任务的综合性研究所.     

由含断层岩石非均匀性产生的地震前兆的数值模拟研究

使用新开发岩石破裂过程分析软件(RFPA2D)，通过一系列模型实验，研究岩石中预制断层面几何特征和力学非均匀性对地震前兆产生的影响。模型使用5个具有不同均质度的岩石样本进行数值模拟研究。数值模拟结果表明，不同均质度岩石破坏在地壳中会产生不同的地震前兆现象。在一些区域，可以观测到明显的前兆，而在另一些地区却很难观测到明显的前兆现象。模拟结果与实验观测和自然界实际观测结果由很好的一致性。     

华北地区地震短期综合预测方法研究

在对华北地区114项骨干前兆观测资料进行地震短期异常前兆信息量提取与计算基础上，结合华北地区地质构造、地震活动、地壳厚度，特别是现今动力学环境因子等因素，研究了华北地区地震短期异常前兆信息量的时、空演化特征及其与地震的关系，给出了华北地区Ms≥5地震短期综合预测的指标和方法。经R值评分检验表明，该方法具有一定的地震预测效果。     

地壳形变与地震前兆探索回顾和展望

本文回顾了我国地震预报中地壳形变观测技术、 数据处理方法和软件及地壳形变前兆观测研究进展。 1966年邢台地震后, 我国地震预报工作经历了难得的成功、 更多惨痛失败和“地震不可预报论”等干扰, 发展曲折。 尽管2008年汶川和2011年东日本大地震预报失败,但这两次和其他大地震前后GPS和其他观测得到的地壳形变表明, 大地震是有前兆的, 是可以预报的。 比较了我国地震预报所采用的主要的地形变观测技术和分析方法, 讨论了观测和数据处理方法的特点, 简要介绍了地壳形变地震前兆新近的研究结果, 重点阐述了GPS观测技术多方面的优势。 事实证明, GPS观测得到的汶川大地震前的形变异常或前兆, 是我国地壳形变观测与地震前兆探索最突出的成果。     

地震危险区电磁多参数的综合观测与研究

本文研究了地震危险区电磁多参数综合观测资料，主要结果有（１）测区周围２９０ｋｍ范围内的５级以上地震前都出现电磁前兆；（２）地震前地壳中出现电磁前兆的时间要比空中出现的早许多；（３）岩石和土层的变形、破裂和摩擦是电磁前兆的可能原因之一。     

地壳变形与地应力变化关系的研究

地震地质研究表明，地壳变形与地应力变化直接相关，它们之间存在着比较复杂的关系。本文在分析甘肃东南部地区地应力及地壳变形观测资料的基础上，结合其它前兆物理现象的对比，用数值模拟方法，研究了地应力变化与地壳形变、地震活动性以及区域构造活动之间的关系。其方法和结果拓宽了不同观测资料横向综合分析的路子，使其在地壳动力学、地震地质研究和地震预报中得到更广泛、更进一步的应用。     

丽江7.0级地震重力前兆模式研究<

为了研究1996年丽江MＳ7.0地震前地震孕育过程或前兆表现，利用滇西地震实验场内高精度重复重力观测数据，结合地质调查和地球物理推断结果，并考虑到观测数据和模型粗差， 采用稳健或抗差-贝叶斯最小二乘算法和多断层位错模型，首次初步反演获得了研究区主要活动断裂滑动的时间变化分布．结果表明，1990～1997年断层运动的时间变化，较好地反映了1996年丽江MＳ7.0地震孕育过程．其主要前兆模式图象具有主震余震型特征，遵循地壳内部密度和地壳形变耦合运动模式（简称DD耦合运动模式）．      

怀来石英水平摆倾斜仪有震异常分析

引言 地球构造运动、地壳介质力学状态的变化以及地壳内部应变能的积累与释放，及其失稳程度的力学特征可以通过相应的前兆观测来反映，地壳应变连续观测也是捕捉这种前兆信息最直接有效的方法。 水平摆倾斜仪作为地壳形变连续观测的一种方法，因为它采用光放大原理，似乎对于地震应变前兆信息的反映较为直观。 1 台站概况 台站位于河北省怀来县沙城北约7 km（东良村），海拔高度628 m。地处燕山折断带，李信屯断褶处，延庆山字型前弧西翼与新华夏构造体系大海坨构造带的复合部位，黑山寺 狼山断裂北端。 使用原国家地震局地震仪器厂生产…     

地球动力学观测技术在西班牙Lanzarote火山预测中的应用研究

中国和西班牙合作在西班牙Ｌａｎｚａｒｏｔｅ火山地球动力学实验里开展了对地球动力学观测技术与仪器的研究，并对监测和长期实验结果进行了解释。用合作研究的先进仪器和观测技术监督并获取火山及地震的前兆地壳变动信息，对于探索预测火山爆发规律，推动地球动力学观测技术和仪器的发展以及深入研究对火山和地震等灾害的防御对等等，将具有十分重要的科学价值。     

哈萨克斯坦地震预报

哈萨克斯坦各类自然灾害中地震及其伴生的次生地质作用是最危险的一种。国家对地震的综合防御十分重视，90年代以来，地震研究所开展了地壳及上地幔结构特征、震源区时空分布规律的研究；编制了地球物理、流体地球动力学、形变和地震活动性前兆形成的物理数学模型；研究出用各种观测资料进行超长期、长期、中期和短期地震预报的方法及相应的软件系统。地震是现今地球动力过程的一种表现形式，产生地震的必要条件是应力积累超过构造非均匀性之间的内聚力的强度，应力的积累和松弛伴随着构造和物质的变化，它表现在岩石物理性质、地球物理场及其它场的变化。观测微小地震活动的发展、物理化学场的变化就可以预测未来地震的地点，并估计震源区的大小。实践证明，前兆机理和预测地震方法的基础研究在哈萨克斯坦具有广阔的发展前景。     

内蒙古赤峰市金厂沟梁镇中学水温上升变化的调查分析

井水温度观测是一项重要的地震前兆观测手段,旨在捕捉地震孕育过程中的应力-应变信息。井水温度的同震响应就是很好的例子,因此水温作为地壳应力-应变信息的真实反应和地震前兆判断依据,具有重要的研究意义。通过内蒙古赤峰市金厂沟梁镇中学水温升高事件调查与研究,简单分析该事件与地壳应力变化的关系。     

苏联注重地壳形变测量与地震研究的结合

为了突出地壳形变测量与地震研究的结合,苏联在很多地球动力实验场内加强了观测基础的研究和建设,以及地壳变化正常背景和规律的研究。在前兆探索方面,除以传统的形变、测震等为重点外,还逐步向多学科、多途径的探索和综合分析方向发展。对于现代地壳运动及其地震孕育发生的关系的研究,有关科研单位投入了相当的力量。     

地震前兆观测时间序列的无量纲化

地震前兆观测时间序列的无量纲化，对多台项或多前兆观测时间序列综合信息提取是十分重要的，有利于区域性地震前兆监测系统各种短期或短临观测异常信息的统一表达和定量综合信息提取，直接为综合地震预报服务。本文给出了多种前兆观测时间无量纲化的一般表达，归纳了电磁，用于综合分析的几种探索性方法，供参阅。     

虎皮鹦鹉夜叫声量异常与地震关系的分析

本文根据江苏省东台市Ｊｉａｎｇ港农场综合地震测报点微观观测虎皮鹦鹉的实验资料，详细介绍了１９８５年以来记录到的两次地震前鹦鹉异常反应。并对观测条件和方法、资料的可靠性、异常指标的确定，地震前兆异常与非震异常特征及其鉴别方法等分别作了介绍和讨论，还对动物的微观观测可能成为监视地震的一种有希望的短临前兆手段，进行了估评。     

GNSS测得的大地震前兆水平形变

以21世纪全球各具特色且最典型的6次大地震,尤其是巨大地震前后GNSS观测得到的地壳水平形变为重点,回顾探寻前兆形变,探索地震预测预报。6次地震为:2008年汶川8.0级、2010年智利8.8级、2011年东日本9.0级、2015年尼泊尔8.1级、2016年日本九州岛7.3级地震及2023年土耳其7.8级双震。地壳形变是物理问题,区域参考框架是利用GNSS连续观测研究前兆位移物理问题的基本前提,而同震水平位移是探寻前兆形变的关键现象。大震前震中及其附近既无明显的垂直位移积累,也无明显的水平剪切位移积累。大地震震中及其附近前兆水平位移主要有两种形态,水平位移达到峰值或为闭锁;但近震中震前介质已非弹性,仅远场介质为弹性。GNSS观测结果表明震前震中主要为水平挤压,震时产生剪切破裂,这与岩石破裂实验结果一致,因此“压-剪”(弹性)回跳模型符合GNSS观测结果,但至今仅获得少数地震短临前兆形变观测结果。GNSS依然是探索地震预测的主要观测手段,但由于与地震断层破裂临界状态密切相关,利用各种观测技术探索地震断层破裂的临界现象,即地震短临前兆,是突破地震短临预报的关键,仍需要利用多学科各种观测技术...     

强震地壳逸出氡和电离层异常耦合关系的讨论

空间对地观测研究是近年来国内外地震科学研究发展的重要方向。由于新的观测技术和理论的快速发展,地壳逸出氡和电离层异常耦合关系在地震前兆信息分析中有可能发挥重要作用。本文重点介绍了近年来国际上在强震地壳逸出氡和电离层异常耦合关系研究方面的主要进展,包括氡和电离层异常耦合关系的基本理论、观测依据和物理解释等,同时也介绍了在地震前兆研究中氡和电离层异常耦合关系的基本特点。研究认为,由于地面氡观测和卫星电离层观测均存在各自的优势和不足,因此利用空间对地观测技术来研究地壳逸出氡和电离层异常的耦合关系,可以全面提高对强震前兆异常信息的空间分析和可靠性判定能力,对全面发展地震监测预报技术具有重要的意义。     

地震前兆异常的动态从属函数及其特征指标的研究

地震前兆涉及到众多物理的和化学的观测方法，且计量单位也各不相同，因此，在各类前兆异常之间无法进行直接的定时量对比，从而给地震综合预报标志体系的建立带来了困难。针对这一技术难题，本文提出了对各类前兆观测项目都适用的一个无量纲值（异常从属函数值μ）来统一归划不同性质，不同计量单位的地震前兆异常，并由此建立起具有重现性的地震前兆短临综合预报指标，还给出了各类地震前兆映震能力的定量描述。     

地下水中逸出气氡的研究：水化地震前兆新项目探索

本文通过对地下水中溶解氡和逸出氡的对比观测及其地震前兆的研究,阐明了地下水中逸出气氡对地壳岩石的变化具有较高的灵敏度,逸出气氡能够反映地壳岩石的潮汐变化。1989年大同阳高6.1级地震逸出气氡的变化突出、幅度大,表明它对地下应力微小变化能起到放大的作用。因此,逸出气氡作为新的地震前兆观测项目,具有广阔的发展前景。     

光纤传感技术未来地震监测的发展方向

利用光纤传感器进行地震前兆观测是一种独具优势的地震监测新手段。 光纤传感器具有高精度、 抗电磁干扰、 不存在零漂、 易于组网以及适于长距离传输等一系列独特优势, 可以解决地震前兆观测中电学测量仪器存在的固有问题。 介绍了几类常用光纤传感器的工作原理及特点, 综述了光纤传感器在地壳形变观测和地震波探测两个应用领域国内外的研究进展, 并指出了目前需要解决的问题。 研制了一套基于光纤传感器的钻孔应变、 地震波和地温同时测量的多参量钻孔综合地震观测设备, 现场实验表明, 该光纤综合钻孔地震观测设备适应地震前兆观测中对抗环境干扰能力、 测量精度、 稳定性等方面的性能要求, 具有较好的应用前景。     

数字形变观测的高频抖动信号对地震前兆响应分析

通过对河南荥阳地震台水管观测记录中的60例“高频抖动信号”,与周围250 km范围内地震事件在时间域的前兆响应的统计分析,结果表明,这种信号与地震事件之间具有一定程度的前兆响应关系.认为该高频抖动信号与周围地震具有内在的关联性,是地壳形变过程的一种前兆反应,具有一定的前兆意义.