极化方法应用于地磁台阵的震例分析1

利用云南地磁台阵5个测点的秒采样观测数据,提取了发生在云南台阵附近宾川MS5.0级地震前的地磁异常信号。通过对地震前后2个月内各个测点极化值SZ/SH时间序列的分析,发现极化值SZ/SH的幅度在震前半个月有明显的增强,而且异常幅度和震中距成反比。同时,通过4个测点极化值SZ/SH时间序列与Dst指数的对比,确定了这种异常幅度的增强并不是由空间电流体系引起的。     

青海地区地震磁扰动异常特征研究

以青海地区8个测点磁通门秒采样观测数据为研究对象,利用地磁垂直强度极化法结合该区域中强地震背景进行分析。基于极化背景场变化特征提取震磁异常在研究区实际应用中取得以下认识:多台站同步极化高值异常对于2个月以内青海地区5级左右及以上地震有一定映震能力,且异常具有一定信度;测点密度均匀分布情况下,震中位置基本位于极化高值区域。     

2013年3月3日洱源MS5.5地震前地磁转换函数异常研究

利用有界影响估计地磁转换函数,分析了2013年3月3日云南洱源MS5.5地震前后滇西北地磁台阵各测点的地磁转换函数及地磁实感应矢量变化特征.结果显示,震前1—2个月云龙测点和洱源测点多个周期的转换函数实部绝对值存在变大—转折—恢复的过程,异常变化幅值超过1倍标准差,其余震中距较大或距离余震区较远的测点震前转换函数无明显...     

原平4.2级地震前山西地磁台阵数据异常特征分析

山西省地震局与中国地震局地球物理研究所合作于2014年9月在山西北部恒山断裂带区域建设地磁台阵,布设了5台GM4磁通门磁力仪,获取区域场地磁三分量观测资料。台阵运行正常,记录数据完整率和内在质量达到预期标准。2016年4月7日在距离台阵最近代县测点约20 km处的原平发生了M4.2地震。通过对台阵2015年10月—2016年9月12个月记录数据,采用相关性、加卸载响应比、极化值3种方法进行分析,发现震前3～6个月时间各测点观测数据出现异常,其中代县与繁峙测点数据相关性最差;加卸载响应比代县测点（3.9）超出阈值（3.5）;震前2个多月各测点极化值出现高值,而震前1个月代县测点出现高值,异常十分明显。笔者认为台阵多测点、数据多方法分析比单个站点分析对震前磁异常识别可信度高,这为未来多学科、多方法的地震预测综合判定提供了参考依据。     

2018年云南通海MS5.0和墨江MS5.9地震前地磁垂直强度极化异常时空特征研究

利用云南11个地磁台站的秒采样观测数据,计算和分析了地磁垂直强度极化值Y_zh在2019年8月13日、14日通海M_S5.0地震前及2019年9月8日墨江M_S5.9地震前的时空变化特征。研究表明,地磁台站Y_zh值的幅度在震前会出现同步增强现象。而与以往的极化震例研究相比,Y_zh值的高值异常在震前出现时间要更早些,可能会在震前2~5个月出现,距发震时间越近,产生的异常幅值可能越大,异常持续时间也越长。同时,研究还发现2次地震主要发生在异常空间等值线的高值区内,尤其在零值阈值线附近,这可能对今后发震地点的预测有一定的指示意义。对比异常产生时段内的D_st指数,认为该高值异常并非由空间电流体系所引起。     

极化方法在分析地磁秒数据异常信息中的应用

采用极化分析方法处理地磁秒数据.对不同台站地磁秒数据进行分析发现,极化值在地震发生前约2个月内有明显异常,且在傅里叶频谱上表现不太明显.另外,不同地磁分量的极化值映震效果不同,大部分震例极化值升高、振幅增大,小部分震例极化值低值、平稳.研究认为,该方法可以用于地磁秒数据震磁异常信息提取.     

从云南地震预报实践探讨地震中短期预测的新途径

通过回顾云南多年地震预测实践,认为目前定点前兆观测到的异常基本上都是地球物理场上的信息,前兆异常幅度增大、数量增多可以用于判定地震的发震时间,但难于得到前兆异常与地震在空间上的关联性,因此,基本上不能用于地点预测;云南80%的6级地震前,震中附近有地震活动增强的现象,地震活动判定地点优于定点前兆观测异常;近年来流动地磁观测异常判定地点较好,以2014年鲁甸6.5级地震为例,震源区震前1年尺度的流动地磁测量异常区域,较地震活动增强区域预测时间短、区域小;笔者认为,针对震前的流动地磁测量观测到的物性变化,如果能在中小地震活动显著增强区域,架设密集台阵,捕捉物性变化的动态过程,对于地震的成因机理可能会得到最客观的认识,从而使地震中短期预测水平的大幅度提高成为可能。     

云南近期M≥5级地震前的地磁短临异常

云南近期发生的一系列中强震前1个多月内，大多数地磁曲线都有较明显的加速上升或加速下降过程，笔用这些异常对其中的几次地震作了一定程度的预测。通过对这些地磁短临异常的分析，认为在云南M≥5级地震前，多台项地磁会出现准同步异常；在成组地震连发的过程中，地磁对后续地震的预测尤为有用，通常是第1个地震发生后，异常明显恢复，在下次地震发生前再次出现新异常，且异常可以多台同时、多次出现；地磁对时间预报的贡献较大，但在地点判断上相对困难，预报时地点必须参考其它预测项目。     

中强地震前地磁极化异常特征及其与后续地震的关系

基于国家地磁台网中心的地磁秒采样数据,采用地磁垂直强度极化法,计算了2019年1月1日至2020年7月31日全国各地磁台站的极化值,对2019年中国大陆西部(110°E以西)极化异常进行了分析,研究了2020年于田M_S6.4等中强地震前地磁极化异常变化特征及其与后续地震的关系。研究发现:(1)地磁极化异常具有空间成组特征,即空间上多个地区可以同时出现地磁极化异常;地磁极化异常一般被认为是震前震源区发生断层蠕动或岩石破裂导致的电磁辐射,这意味着震前可能会有多个地区同时发生断层蠕动或岩石破裂,这一现象似乎表明有一个"力源"在主导多区域同时发生断层蠕动或岩石破裂。(2)地磁极化异常的后续地震具有成组特征,即一个地区出现极化异常后可能发生多次地震。该现象对日常会商分析具有重要参考意义,即此类异常发生预期地震后可能还会有类似地震的发生。(3)以往的一些研究认为地磁极化异常一般在震前2—3个月出现,但本研究发现极化异常出现后10个月在异常区域仍然会发生地震,这表明电磁辐射异常可能不仅仅是短临异常,还可能具有中期指示意义,即断层蠕动或岩石破裂发生时间可能在震前近1年左右便已开始...     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震前地磁垂直强度极化异常变化特征

基于甘青川地区的14个地磁台站秒采样资料,对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前地磁垂直强度极化异常的时空变化特征进行分析研究。计算结果显示,在2021年10月底出现了地磁极化超阈值高值异常变化,异常台站主要分布在青海、甘肃和四川地区,异常出现后73天发生了门源地震,震中位于极化高值异常阈值线附近。研究还发现,此次地磁极化异常具有一定的时空变化特征,时间上,不同台站极化异常具有较好的时间同步性;空间上,极化异常高值区呈现出沿震中附近出现后不断扩展最终再向震中收缩的特点。此外,各地磁极化异常台站的归一置零极化值、异常持续时间与震中距存在较好的负相关性,异常台站距离地震震中越近,其归一置零极化值越高,异常持续时间也越长,这一特征符合地震电磁扰动信号的衰减特征。根据极化异常和地震的时空关系分析认为,此次地磁极化高值异常对应了之后在异常高值区边缘发生的门源M_S6.9地震。     

青藏高原北部地区中强震前磁偏角短临异常特征分析

分析自1987年以来青藏高原北部地区各地磁台地磁偏角在Ms≥5．0级以上地震前的变化特征,结果显示：在离各地磁台300h以内的中强地震前地磁D分量会在短期内出现异常现象(可通过斜率值和相对速率值变化提取异常信息),该异常对地震发生时间和地点的判断具有实用价值,而对震级的判断较差,异常可显示中期向短期过渡的判别指标：斜率值或相对速率值超过预定的警戒值视为异常,异常大都在震前2个月至1个月前后的时间内出现。     

地磁垂直强度极化法预测指标体系及其应用研究

对2015—2021年中国88个地磁台站的秒采样数据进行了垂直强度极化计算,通过梳理高值异常与后续强震的时空关系,系统总结了极化值的计算方法和异常判别准则,建立了可量化的预测指标。极化值高于2倍均方差的台站超过20%且持续3 d及以上则判定为异常。异常区为归一置零极化值大于0.2的区域,发震优势时间为6个月内,地震强度与异常区面积呈正相关。根据上述异常判别标准分析提取了16组异常、 32个异常区。对报对、虚报和漏报情况进行了逐一分析,预报效能评价结果显示,R值为0.53,高于具有97.5%置信水平的R₀值(R₀=0.234)。2021年玛多M7.4地震前16 d出现同步性高值异常,超过20%的台站异常持续3 d,异常面积14.1×10⁴ km²,符合指标体系中的异常标准,可以确定为震前极化异常。研究表明,预测指标体系具有明显的地震预测意义,捕捉到大震前的极化异常,可以为后续开展震情判定提供参考。     

2013年莱州MS 4.6地震前电磁异常特征分析

收集整理2013年莱州M_S 4.6地震前山东地磁台和地电场台观测数据,运用地磁垂直分量日变幅加卸载响应比法、地磁总场北京02时测值空间相关法、地磁垂直强度极化法、地电场优势方位角法,提取2013年莱州M_S 4.6地震前山东出现的电磁异常,分析结果显示：(1)震前6个月内,泰安、郯城、安丘、陵阳、大山、菏泽等台站分别出现地磁F分量空间相关低值异常以及地磁Z分量加卸载响应比、地磁垂直强度极化值高值异常;(2)此次地震发生前1年内,距震中较近的乳山地电场台站在长极距NS—EW、NS—NE组合下,方位角出现测值升高—转平—下降的变化过程,并在转平—下降过程中发震。本文采取多方法、多测项相结合的分析手段,对震前异常变化进行梳理和分析,为山东及邻区基于电磁法预测地震积累了经验和震例。     

地磁极化方法在阿拉善5.0级地震中的应用研究

以西北地区甘青两省地磁资料为研究对象, 应用地磁极化方法对其进行处理和分析, 发现在2017年6月3日阿拉善5.0级地震前, 震中附近地磁台站同步出现了极化超阈值现象, 异常特征如下: ① 阿拉善5.0级地震前出现了3次极化值高值异常, 时间上反映地震的短期特征; ② 3次发生异常的台站数量逐次增加; ③ 3次异常的幅值逐渐增大; ④ 3次异常持续时间依次增大。 ⑤ 3次极化异常空间分布范围随地震的临近而逐渐增大。     

1993年8月8日关岛地震前后ULF磁场异常变化

给出了1993年8月8日关岛地震(Ms=7.1,深度60km)前后ULF(Ultra Low Frequency:超低频信号,频段为O.005～10Hz)地磁信号的分析结果.ULF观测系统位于日本关岛,距离震中约65km.对观测数据进行分析后得出以下结论:①建议用非常细致的统计分析(月均值,标准偏差)来判断ULF信号的强度和极化值(比如:Z/H比值);②ULF信号活动强度和∑Kp的对比,有助于区别空间地磁脉动和非空间源地磁辐射;③发现Z/H比值的使用在把可能来自震源的辐射从空间等离子波中识别出来非常重要;④从对极化值的时间序列的统计分析发现极化值在震前仅一个月时有一个显著的增强,表明这期间的电磁异常现象很可能是震磁前兆信号;⑤Z分量的时间变化类似于Loma Prieta地震前的变化,即在震前10天到两周有明显的增强,在震前几天出现另一次增强;⑥可能与地震有关的电磁辐射是一种类似噪音的自然现象,它们的主要频带范围0.02～0.05Hz(最大幅值约为0.1nT).     

2013年3月3日洱源MS5.5地震前 地磁谐波振幅比异常研究

本文首先使用滇西北地磁台阵8个测点2012年6月1日—2013年5月31日记录的短周期地磁数据, 计算得到各测点的谐波振幅比时间序列变化曲线. 该曲线显示: 各测点的谐波振幅比Y_ZHy和Y_HD在2013年3月3日普洱M_S5.5地震前均呈显著高值, 发震前则刚好是由高转低再上升的一个转折点; 而谐波振幅比Y_ZHx没有出现类似的异常变化. 其次通过对台阵区地下电导率结构的定性分析, 对该计算结果予以解释. 对于地磁短周期垂直分量反相现象和威斯矢量分布的分析结果表明, 地下存在着近似南北走向的电导率异常带. 由于台阵区域Y_ZHy和Y_HD的异常变化代表南北向地下电导率变化和地下电导率不均匀, 因此谐波振幅比的变化与电导率异常带的分布一致, 表明谐波振幅比的变化与地下电性结构密切相关.      

2017年西藏米林MS6.9地震前地磁垂直强度极化异常特征

基于中国大陆65 个地磁台站秒采样观测资料,利用地磁垂直强度极化方法提取了2017年西藏米林M_S6.9 地震震中及附近区域超低频电磁异常信号并分析其时空演化特征。结果显示:米林M_S6.9 地震前在青藏高原出现了大范围的地磁垂直强度极化高值异常,异常过程共持续9天;高值异常开始于2017 年10 月30 日,高值持续3 天之后出现短时间下降,随即转折上升,再次出现高值异常并持续了4 天,在此过程中各高值台站的时序曲线呈现出单峰或双峰的形态。空间分布图显示高值异常在中国大陆西部区域反复出现,尤其是在青藏高原巴颜喀拉地块与羌塘地块的交界处。异常呈“出现—扩大—收缩—消失—扩大—消失”的演化过程,10月31日异常面积达到最大值。异常过程结束后10天发生了西藏米林M_S6.9地震,震中距离10 月31 日异常阈值线5 km。综合分析认为,此次异常与米林地震具有较强的时空相关性,是可靠的地震电磁前兆异常。      

首都圈地磁无量纲参数地震前兆信息研究

为了满足地磁无量纲参数地震短期预报及多综合预报的需要,分析研究了地磁无量纲参数Ｂｉｊ方法,取得了１９９６年１０月６日唐山级地震Ｂｉｊ异常短期（三个月）追踪图象。依据Ｂｉｊ异常（测点数量、幅度、空间分布的大小和方向）时空演化过程和演变特征,可进行地震短期预测追踪的尝试。     

山西流动地磁观测异常与中等地震关系研究

运用2007年以来山西流动地磁观测资料,分析研究2009年以来山西ML≥4.0以上中等地震与流动地磁异常变化的关系。结果表明,流动地磁变化与该区的地震存在一定的对应关系,震前异常持续时间最短1个月,最长9个月,且有2个或2个以上测点同时出现异常,异常特征为下降的负异常。     

河西堡台传递函数的时间变化及其与地震的关系

本文分析了河西堡地磁台1980年至1984年期间的传递函数随时间变化与邻区250公里内,4.0级以上地震活动性之间的关系。结果表明,河西堡地磁台在无震时的传递函数A一般为0.18左右,B一般为0.01左右,而在地震之前,A一般呈现出减小变化,变化幅度约为0.05左右,异常持续时间约为7个月至一年。而震前B的变化呈增大变化,变化幅度约为0.1左右。同时本文指出,河西堡地磁台的传递函数A、B因子均有季节变化,A值夏季小于冬季,B值夏季大于冬季。在扣除季节变化后,以上所述地震前的传递函数A、B的异常幅度较未扣除季节变化的地震前的异常更加明显。