地震前兆三阶段发展过程的观测结果与理论(英文)

本文以我国一系列强震及中强震前的丰富的前兆观测资料为基础,发现并研究了地震前兆过程的三个基本阶段。α阶段总的说来是前兆从震源区向外围地区发展的一个较长的阶段。β阶段表现出地震前兆有一个快速的发展,因而前兆几乎在各处同时出现。在γ阶段上,地震前兆则从外围地区向震源区发展与恢复。然后就要出现临震异常阶段,最后发生主震。 用量纲分析方法得出并讨论了前兆时间T与未来地震的震中距R及震级M之间的以下一般关系式,其经验系数m,C_1,C_2应在不同具体情况下分别定出:M=C_1l_(?)(TR~m)+C_2 为了解释所述的地震前兆的三阶段发展过程,文中研究了一个简单的震源孕育物理模式。该模式引用了流体(水)扩散引起失稳及震前的非地震滑动引起波动状长周期形变的概念,而地震前兆的三个发展阶段则可以与地震孕育过程的三个相应阶段相联系。 根据本文所得的结果,地震预报的三个阶段可以在物理基础上来进行划分。     

一种评估地震前兆可信度的方法

本文提出了一种可以对地震前兆的可信度进行评估的方法. 通过对前兆信息的抽取、各类非地震干扰的识别、前兆与地震事件在时间和空间的相关性分析以及前兆的随机检验等一系列手段来评估前兆信息的真伪,提高地震前兆信息的显著性和可信度. 该方法及思路也可为其他非地震前兆的可信度评估所借鉴. 作为一个具体的例子,本文利用日本气象厅的地震目录以及能定量描述地震活动的时、空、强信息演化特征的RTL(Region_Time_Length)方法对2000年10月6日在日本鸟取县西部发生的73级地震前周围地区近26年的地震活动进行了系统的研究,得到了可能的地震活动前兆信息,并采用本文提出的方法对该前兆进行了评估,证实了上述前兆的显著性和可信性.     

地震前兆异常时间分布非线性特征的初步探讨——以海城地震和唐山地震为例

震源系统是一个与外界既有物质交换又有能量交换的耗散系统,在其发展演化过程中会经历一系列的分岔突变。作者运用非线性动力学的方法,分析了海城地震和唐山地震的前兆资料。研究结果表明,前兆异常活动具有阶段性,相邻两个异常阶段的持续时间的比值为一常量(5左右)。这种前兆时间分布规律可用震源体内应变能密度随孕震时间的增加发生倍周期分岔进行解析。它可用于预测主震的发生时间     

龙陵地震前兆特征的物理机制讨论

本文主要根据有关实验的结果,讨论了龙陵地震某些前兆异常特征的物理机制。提出前兆异常种类随时间变化的阶段模式,与实验室里标本破裂全过程中应变发展分为四个阶段有关。前兆异常在空间上由震中区向外围逐渐扩展的特征,主要与震源附加应力场的调整变化,并由它逐渐向外传递、扩展有关。根据实验室里 V_p/V_s 发生变化的时间占破裂孕育时间30—35%的资料外推,龙陵地震的孕育时间是10—11年左右。此外,本文还讨论了大多数前兆异常出现在 V_p/V_s 异常结束前半年或结束前后。震前,震区及其外围地区的小震活动呈北东、北西两个条带交汇于未来大震震中附近等特征的物理机制。     

内蒙两次5.9级地震与前兆异常特征的关系研究

以辽宁省长期丰富的地震前兆资料为基础，研究了内蒙两次5．9级地震与内蒙、东北地区前兆特征的关系。结果表明内蒙地震前前兆异常特征主要有：(1)前兆异常在时间上伴随内蒙巴林左旗5．9级地震事件的发生和结束呈阶段性起伏，空间上存在特征迁移；(2)中短期前兆异常阶段中以地形变为主体，在短临阶段地下流体和地磁出现异常。     

海城龙陵唐山和松潘地震的前兆时空特征

本文应用书布尔(Weibull)分布理论对发生在中国大陆板内的海城地震(1975)、龙陵地震(1976)、唐山地震(1976)和松潘地震(1976)的前兆时间和震中距的频度分布进行了定量分析。分别得到四个地震的前兆时空特征。结果为:海城地震的前兆时间分布中存在三种前兆,其时间的均值分别为418天、4.2天和2.8小时;唐山地震的前兆为两种,其时间的均值为497天和21天;龙陵地震和松潘地震的前兆似乎第三种前兆占优势,其时间的均值分別为50天和25天。前兆出现点的震中距的频度分布基本相似,但均值不同,其均值是:海城地震为139公里,龙陵地震为228公里,唐山地震为123公里,松潘地震为179公里。以上结果表明它们的时空特征是不相同的。其原因可能与中国大陆板内地震的类型有关。本质上与地震所处介质条件(均匀性、破碎程度等)有关。 分析结果表明,地震前兆并非在任何地点任何时刻杂乱无章的出现,而是在时间上具有阶段优势性,在空间上具有地区优势性。地震前兆的时间系列分析有助于认识地震的孕育过程和时间的预报,而地霞前兆的空间系列分析,则有助于前兆观测点的科学布局进而捕捉更多的前兆信息和地点的预报。     

青藏高原北部地区弱震空间图像特征与中短期地震预测方法

通过对青藏高原北部地区31次地震的研究,确定了震前地震活动图像的中短期预测指标以及中期向短期过渡的异常判据及预测方法。研究结果表明,中强地震前普遍存在地震空区、弱震条带、前兆地震或震群、地震活动增强和平静等异常图像,所表现出的异常时间存在很大的差异。具有中短期特征的弱震空区(段)和条带一般出现在震前1～3a,平均持续时间1a,在空区解体后1～6个月发生地震。大多数前兆地震或震群活动属于短临异常,一般出现在震前几天至6个月,震级差为1．0～2．3,距离震中5～60km,空间上主要集中在祁连山地震带。地震活动增强以应力集中为主,属于短期异常特征。异常图像在时间上表现为中期阶段以孕震空区、弱震条带、地震活动增强和平静等异常,异常比较显著且不同步;短临阶段出现前兆地震和地震空区停止活动而形成的临震前的相对平静。异常图像在空间上具有较明显的分区性,与区域活动构造有一定的关系。     

天山地区中强地震预报判据及方案

对新疆6级地震成组活动与7级地震的相关性进行了总结。结合天山地区不同构造环境,开展中强地震孕育阶段不同区域地震活动图像演化和强震短期前兆异常综合特征研究,在总结天山地区中短期异常特征及预报判据基础上,提出中短期阶段预报方案。预报方案：①时间预测。南天山在地震平静背景下,局部地区出现较明显的地震增强现象;北天山3～4级地震出现增强-平静-显著地震过程;大范围前兆观测出现同步异常变化等。②地点预测。地震活动增强区、空区周围、条带端部或空段、显著事件周围,定点前兆短期异常相对集中区域等,可做为地震发生的预测地点。③强度预测。预测区周围历史地震强度、新疆5级地震平静持续时间、震前地震活动强度等可做为强度预测的参考。     

姚安6．5级地震前兆异常动态演变特征

把研究区划分为孕震区和外围区 ,按层次分析地震前兆异常动态演变的方法 ,分析研究 2 0 0 0年 1月 1 5日云南省姚安 6 5级地震前 ,震源区及其周围中等地震活动空间分布、小震群活动、地震危险度D及地下流体、地磁、地电、地形变等前兆手段异常变化 ,得出了姚安 6 5级地震孕育过程前兆异常动态演变特征。其主要特征为 :1 .孕震区地震活动演变方式为活动增强 -异常平静 -发震 ;2 .孕震区外围附近地区地震活动表现为平静 -活动增强 ,当地震孕育进入中期阶段 ,地震活动形成地震密集区 ;3.地震孕育发展中短期阶段 ,地下流体、地磁、地电、地形变等多项前兆手段出现同步异常变化 ,至短临阶段 ,这些异常大多出现转折或恢复     

祁连山地震带地震短期综合预报方案研究

在多年地震预报研究和实践工作的基础上，系统研究了祁连山地震带地震活动短期阶段具有共性特征的地震活动增强、群体前兆异常演化、重点前兆和重点地震活动现象等，总结、提炼出了区域短期综合预报方案。     

前兆震群与短期前兆异常的时间特征

根据我国近几年来的震例资料,不少强烈地震发生之前,往往有震群活动。震群发生的部位,有的在未来地震的震中区及其附近,有的在与主震发震构造呈共轭关系的活动构造带上,也有的在主震发震构造带的延长线上,并与主震震中相隔一定的距离。震群出现的时间多在震前五个月,这种震群我们称之为前兆震群。前兆震群中最大震级M_b、震群持续时间T、震群距主震震中的距离D都与未来主震震级M_主大小无关。结合前兆观测资料分析,似乎可以认为震前5个月是强震短期前兆出现的上限异常时间。在这个时间段,前兆观测曲线或呈现转折,或呈现明显的加速现象,即由中长期缓变阶段开始转为短期加速变化阶段。另外,在强震震中沿活动构造带或沿块体边缘迁移时,迁移时间也有相隔5个月的现象。     

华东地区地震前兆短期异常研究

通过对华东地区1970年以来发生的14次5级以上地震的研究表明:无论以异常开始时间判断的异常还是以异常结束时间(或转折时间)判断的异常,其空间分布与震前地震活动的空间分布存在一定关系,并且前兆异常存在不同特征的三阶段性。以前兆的开始时间作为判断标准,异常频次反映出地震孕育的中期阶段信息。以异常的转折(或结束)时间作为异常判断标准,其异常频度具有短期信息。从而提出了异常转折率TAR,研究表明,强震前TAR超过均值的高值异常具有短期信息。通过理论分析后,提出了华东地区中期向短期过渡的综合判断方法。     

华北北部地区地震中短期前兆场的震中区前兆空区模式

华北北部地区３次强震的交兆场研究结果表明,在地震发生前几个至十几（或几十个）个月的时间尺度上,未来震中区表现为前兆平静或空白的特征,同期外转眍中小地震活动十分活跃,地震前兆异常也大量涌现。根据这些现象,提出了地震中短期前兆场的震中区前兆空区模式。     

长期地震活动性前兆与强震的孕育阶段

首先介绍了使用的地震活动动态参数，其中3个参数（频度N、重复率曲线斜率γ、假想应变）与构造应力水平有关，2个参数（系数μ、逆断层地震数与地震总数之比N逆／N总）与作用力特征有关，2个参数（Vp／Vs、波速比异常数与总数之比N异／N总）与介质状态有关，一个参数（莫里希特指数Iδ）与地震活动的空间结构有关。随后将地震带划分成小区，分析了上述参数的时间序列特征，指出前兆呈现的时间随震中距增大而减小。提出了强震孕育的4个基本阶段：背景阶段、雪崩阶段、平静阶段和破裂阶段。简要分析了上述参数在各阶段的变化特征。     

离散性地震前兆的构造解析

离散性地震前兆是指地震前兆在时间上的继续性,前兆因素在空间上的不确定性。构造解析是要对离散性的地震前兆进行构造时空复位。限于篇幅,本仅对云南地区的部分地震构造和地震活动资料进行分析。     

对“单点场”和“多点场”预报观点的一些认识

在地震予报研究工作中,国内外都有不少的人存在着两个共同的看法:第一、地震前兆异常是划分为阶段的,第二、前兆异常的理论解释是以岩石的力学机制为基础的。尽管各人对于阶段的划分不同,对于各阶段的前兆标志认识上有所差异,但对于在地震的蕴育中,前兆过程划分为不同阶段(如长、中、短期等不同阶段的异常)这一点上是     

用因子分析法识别地震孕震信息的研究

探索了用因子分析法识别地震孕育信息。结果很好地反映了共和等地震的孕育信息在震前及震后的演化过程，表明了地震活动性和前兆是同一地震孕育过程中不同阶段或同一阶段的不同表现形式，指出了不同的因子在预报中的时间意义     

强震前地震活动广义分维的研究

本文引入广义分维来研究地震活动的时间分形结构,并探讨其地震的前兆意义。通过研究海城、澜沧—耿马、溧阳三次地震前后地震活动的广义分维D。(ε)的变化,发现时间标度区间为2—16天时,D。(ε)的变化可以反映大震孕育过程中地震时间分布的不均匀性,并表现出震前降维的前兆变化特征。D。(ε)的有效变化标度区间还与区域地震活动的强弱有一定的相关联系。     

2007年5～6月滇西南地区M≥5成组地震活动中、短临异常特征及预测

给出了2007年滇西南地区中等地震丛集活动的跟踪预测过程,以及云南地区地震活动异常和前兆异常的动态演化图像。这组中等地震中期阶段的异常特征主要是:云南地区长达3年多和滇西南地区长达12年的6级地震平静,小震调制比、高水位和部分前兆的趋势异常显示滇西南从2006年以来处于应力水平相对较高状态;中短期阶段在滇西南出现3级地震活动增强,并形成空区,小的单元体破裂后把能量集中到更大单元体,发生更大地震;短临阶段小震活动不断向震中迁移,空区被打破。中等地震丛集活动过程中,每次新的M≥5地震发生前,滇西南均出现3级震群活动,前兆均有新的异常过程出现。     

1980年蒙自5.8级地震前兆及其时间进程特征

本文通过蒙自5.8级地震前,小震断层面总面积和频度、地下水位、自然电位、视电阻率、植物电和水氡浓度、地倾斜等前兆异常的研究,认为各类前兆异常的开始时间并不象有关理论模型那样显示出同步发展的特性。恰恰相反,不同种类的前兆异常显示了明显的阶段性。蒙自地震的前兆显示中,除地震活动性的某些指标,在一年以前开始显出一定程度的异常外,其它前兆仅出现于震前2—3个月。因此认为,对于一个5—6级的中强震,利用地球物理、地球化学、地下水等观测资料,仅能反映短期和临震阶段的某些危险信息。