地震地电阻率前兆异常特征及其机理研究

本文在全面整理我国大陆二十余年来的地电阻率观测资料的基础上,分析了地电阻率前兆异常特征及其与地震三要素之间的关系,给出地震强度(震级)与异常时间和震中距乘积的对数呈线性关系的实用结果,研究了不同类型地震地电阻率短临前兆特征及其在地震预报中的应用,探讨了地电阻率前兆变化的机理。     

地电阻率中短期异常与地震的关系

研究了196次Ms3.2～7.9地震（94％以上为Ms4.0地震）前1139次（道次）地电阻率中短期异常,得到以下结果：① 异常时间与震级之间为非线性增长关系,大致分为３个阶段：Ms5.0地震,异常时间随震级增大基本上是快速的线性增长;5.0＜Ms＜6.5地震,增长速度逐步变小;Ms6.5地震,增长速度很小．② 异常幅度与震级之间为非线性的指数式增长关系,也大致分为３个阶段：Ms5.0地震,随震级增大异常幅度增长很小;5.0＜Ms＜6.5地震,逐步趋于加速增长;Ms6.5地震,加速增长．定性解释、并利用流变介质模型探讨了异常时间、幅度与震级之间非线性关系的物理机制．     

和平台深井地电阻率在中强地震前异常特征

介绍了和平台深井地电阻率观测概况和台站附近新丰江水库区的地震活动,分析了深井地电阻率数据变化,总结了在6次M 4.0级以上地震发生前深井地电阻率的异常特征。深井地电阻率在中强地震前存在加速上升或加速下降的变化,不同的异常形态可能和地震震源机制解有关。     

中强地震前地电阻率异常变化的研究

研究了华北地区中强地震前地电阻率异常变化的基本特征，对已发生的中强以上地震前的部分地电异常变化及其与地震３要素的关系再次进行了总结和研究，指出地电阻率异常变化可能对判断地震趋势及对华北地区的短临预报跟踪有参考意义。     

华北北部3次中强地震前的地电阻率异常变化

分析研究了华北北部地区近几年内发生的３次中强地震前后距其震中一定范围内的地电阻率异常现象及其特征。用地电攻关结果进行检验，效果较好。再次表明，地电阻率法是一种颇有前景的地震监测预报方法。     

华北地区中强地震前的地电阻率异常特征分析

用周期综合分析方法对华北地区1985年初～2002年底发生的5级以上地震进行研究。结果表明，华北地区中强地震前地电阻率异常均为负异常，异常时间为中长期时间尺度。地震发生在地电阻率异常曲线的下降、恢复过程中或恢复后。     

中强地震前周至台地电阻率的异常变化

通过对三个震例的分析,笔者得到了周至台地电阻率观测在地震发生前出现的一些异常变化。其具体表现为:1在汶川地震发生前,周至台地电阻率观测在三个测向的日均值都呈缓慢下降,幅度为1.0%—3.9%,从异常变化出现至发震的时间间隔为1月左右。2在芦山地震和岷县漳县地震发生前,从2011年9月开始,周至台地电阻率观测在三个测向的日均值都呈显著下降且幅度较大。其中,芦山地震发生在异常变化恢复(上升)的过程中,从出现异常到发震的间隔为16个月;而岷县漳县地震也发生在异常恢复(上升)的过程中,但从异常出现到发震的间隔为19个月。表明周至台地电阻率观测能较好地反映出地震的前兆信息,具有一定的映震能力,这对陕西及相邻地区的地震监测和预报可以起到一定的作用。     

山西临汾中心地震台地电阻率震前异常特征

以山西省及邻区十几年来所发生的几个ML4．5以上地震为例，对山西临汾中心地震台地电阻率观测数据分析、处理后所提取出的异常进行了分析，总结出临汾中心地震台地电阻率对应中强地震的中短期异常变化特征。     

中国大陆MS≥6.0地震前地电阻率异常特征

我国地震地电阻率观测通过连续监测地下介质电阻率随时间的变化及其空间分布规律,服务于地震中短期预测。自1967年开展观测以来,已积累大量观测数据和中强地震前异常变化资料。通过文献调研和数据分析,系统梳理了在观测站网及附近区域发生的M_S≥6.0地震的地电阻率震前异常。分析发现：(1) M_S≥6.0地震前,具有地电阻率异常的观测站比率随震中距的增加而显著降低;(2) M_S 6.0—6.9地震前,地电阻率异常持续时间随震级增加而略微增加,而M_S≥7.0地震前未出现异常持续时间随震级增加的现象;(3) M_S≥7.0地震前,地电阻率异常持续时间随震中距增加有所减小,但统计结果的离散度较大,而M_S 6.0—6.9地震前则无此现象。整体而言,不同震中距范围内,地电阻率异常持续时间并未呈现较好的规律性。     

台安地电阻率中等地震前兆异常判定

利用“地震预报实用化攻关软件”研究总结１９９４年９月￣１９９５年４月辽宁省境内发生的三次中等地震前如安站地电阻率观测资料,揭示了短期前兆异常特征。通过用月距平方法,滑动富氏分析方法和灰色拓扑预测方法进行数据处理,进一步对前兆异常加以验证,并简要地分析了异常生产的原因。     

地电阻率观测常见变化形态及其可能原因分析

地电阻率连续观测中常见的变化形态有长趋势变化、年变、日变化、阶跃、高频扰动、快速下降/上升、年尺度持续性下降/上升变化等形态,且多种形态通常相互叠加在一起,构成观测曲线复杂的变化形态。本文结合地电阻率观测基本原理、地电学科多年的研究成果和异常核实工作,尝试对地电阻率观测中常见变化形态可能的产生原因进行分析和总结,以期为异常分析和震情跟踪提供一定的参考。     

首都圈中强震前后视应力时空演化过程研究*

选用首都圈数字遥测地震台网地震波形资料,利用近震源Brune模式计算首都圈地区2002年至今M_L≥2.0地震的视应力值,探讨了震源参数的标度关系,最终选取2.0≤M_L≤2.9地震对首都圈地区2002年以来中强地震前视应力的时空异常变化特征进行详细分析。研究结果表明:首都圈中强地震前,多次地震出现显著的视应力高值异常,且地震多发生在视应力高值异常区域附近。同时与波速比计算结果进行了对比分析,印证了异常存在具有一定的客观性。由此可见,分析识别首都圈地区的应力状态可以为该地区中强震的危险性提供判定依据。     

中强震前新沂台地电阻率和短水准异常及其相关性的研究

对1995-2002年新沂台地电阻率和短水准进行对比分析,表明它们之间存在一定的相关性;同时在中强震之前,两者都有一定的异常与之对应。其相关性和地震对应性表明：由于是同场地观测,所受力源相同,造成异常变化量基本相同;但由于两者对应力变化反应结果不同,造成其异常出现存在不同程度的相位差,地电阻率出现的异常基本上早于短水准的异常。     

华北地区强震前电磁短期异常特征研究

利用空间线性度方法对强震近震中区的多台地电阻率、地磁Z等观测资料进行组合计算，得到描述强震前近震中区前兆场的新特征量——空间线性度a。分析计算了华北地区发生的8次5．5级以上强震前的地电、地磁观测资料，结果表明，强震前半年内震源区附近的a有明显的下降异常变化。     

华北北部6级地震前后的地电阻率变化

研究了河北张北等３次６级地震前后地电异常的变化及特征。结果表明,６级地震的地电前兆能显示出０．５ａ左右的趋势异常变化,但台项少,强度弱,分布零散,远不及７级强震前的异常显著。发现个别地震前地电正常年变化形态发生了明显变化,完全破坏了原年变规律,出现了可辨认的异常变化。认为用地电方法在目前实现中强地震的准确预报是比较困难的     

Study on Short-Term Abnormal Characteristics of Geoelectric and Geomagnetic Data before Strong Earthquakes in the North China Region

INTRODUCTIONStrongearthquakeactivityrepresentsalarge scalecrustaltectonicmovementprocess .Intheprocessofearthquakepreparation ,thedistributionofthegeophysicalparametersintheearthquakepreparationareahasthecharacteroftemporalcontinuityandspatialdependencewithdifferentgeologicalstructures ,andhenceaseismicprecursoryfieldisformed .Affectedbythetectonicstressfieldandthestressfieldinthefocalarea ,theearthresistivityinthesourceanditssurroundingareaswillchangeintheprocessofearthquakepreparation .…     

基于断层虚位错模式讨论2008年汶川MS8.0地震前视电阻率变化

2008年汶川M_S8.0地震前,距震中450km范围内有7个视电阻率台站运行,震前记录到了不同形态和幅值的变化。本文采用断层虚位错模式,在模型中将汶川地震同震滑动位移按大小相等但方向相反的方式进行加载,计算震前产生这些同震位错所需积累的应力应变分布。计算结果表明：在100m深度,震前正应力和剪切应力主要积累区域位于龙门山断裂带两侧约100km范围内,最大应力变化量为0.5MPa;体应变积累区域与应力积累区域基本一致,最大应变值为10^-5,显示这些区域在震前存在较高的挤压应力应变积累,而在这些区域外,应力应变积累程度较低。成都台和江油台位于震前主要的应力应变挤压积累集中区域,视电阻率观测数据均为震前下降-准同震阶跃-震后回升,与震前应力应变积累-震后释放的变化形式一致,这2个台站震前的异常变化与汶川地震关系密切;而甘孜台、武都台、冕宁台、小庙台和天水台位于应力应变积累较弱的区域,其视电阻率变化与汶川地震的关联性较弱。     

2017—2019年松原地区4次中强地震前绥化台地电阻率异常分析

2017—2019年松原地区连续发生4次5级左右地震,在此期间距松原地区约220km的绥化地电阻率观测资料记录到了一定的异常变化。为分析震前异常与地震的关系,首先以三层水平层状模型计算了测区介质的影响系数分布,发现绥化地电阻率“夏高冬低”的反年变形态与测区的Q型电性结构有关;之后采用断层虚位错模式,以2018年松原M_S5.7地震的震源机制为例,计算了松原地区介质的变形特征,发现绥化台位于震前挤压变形增强区域,绥化地电阻率2个测道出现的下降回返变化与应力累积释放的变化形式一致;最后根据GPS数据推测,绥化台以西的地电阻率数据无显著异常,可能与东北地区的主压应变率自东向西逐渐减小有关。