川滇地区强震前流体异常特征与预测指标体系初探

为进一步跟踪川滇地区未来1~3 a的7级震情, 基于《中国震例》(1966—2012年)系统分析了川滇地区强震(M_S≥6.0)前地下流体前兆异常特征, 并结合相关研究成果, 深入分析了该地区前兆信息特征, 结果表明, 该地区强震前地下流体异常具有长趋势变化特征, 且震级越大趋势性越显著, 空间上由外围沿构造带逐渐向震区收缩; 水氡、 水位异常具有时间上的配套性、 月频次加速性及空间上的群体性与分化迁移等特征。 通过拟合发现, 震级与异常数量之间存在指数关系, 并据此尝试给出了川滇地区流体异常预测指标, 希翼为今后该地区未来强震预测预报提供一定的科学依据。     

青海东部流体异常在中强震前的特征分析

利用海东地区的流体观测资料分析了在强震前的异常特征,同时探讨了数字化观测资料的典型震例。通过分析研究表明,青海东部地区的流体在地震前趋势性异常不显著,短期异常特征较为明显,数字化流体观测资料在震前存在明显的短期异常过程,其中乐都气氡、平安表层水温、乐都表层水温短期异常明显,民和、循化水氡存在破年变或高值波动的中短期异常。     

大华北地区强震前的中、小地震相对密集活动特点

本文利用七○年至八二年的中、小地震活动资料,结合大华北区域快速破裂过程和特征,分析了该区十几年来强震发生前,中、小地震相对密集的活动特点。指出大华北地区存在一个近似扇形的快速破裂网络。这个网络(最少在目前)既控制着绝大多数的中、小地震活动带,又控制着强震的发震地区。探讨了该区自七○年以来M_S≥6.0级地震前的中、小地震活动异常。强震主要发生在扇形破裂网络的交汇点附近,震前一至十年交汇点附近都有5级左右地震活动或出现相对密集现象,M_L≥2.7级的地震相对频率有较明显的增强。七○年以来共发生8次M_S≥6.0级强震,其中6次有明显的地震活动异常(占75%),2次尚未发现异常活动(占25%)。所有这些对于判断大华北地区的未来强震危险地点及中、短期震情分析具有实用意义。     

华北地区水位与水氡中期、中短期前兆异常特征研究

收集华北地区地下流体观测资料并进行系统分析,采用定量方法判定异常,对该区强震前的前兆异常特征进行了研究。提出地下流体存在着趋势上升型的中期异常和转折型的中短期异常,且不同地震的前兆异常图像具有相似性;依据大量异常资料,给出了华北地区中长期和中短期前兆异常的统计特征,以期能为华北地区年度会商的地震预测提供较为确切的依据。     

中国大陆7级强震前地下流体前兆时空特征

对中国大陆1969年以来11次7级强震前地下流体前兆观测资料分阶段进行统计分析,并选用雷达图描述了中国大陆7级强震前地下流体前兆异常的时空特征,认为其特征主要表现在：异常出现时间上的阶段性与不均匀性,中长期趋势性异常分散,短临异常相对集中,且各占总异常比例的50％左右;震前异常集中在一定的范围内,并沿活动断裂呈现出一定的集中性;中长期趋势异常较早出现在震源区附近,并呈现出由震源区向外围扩散-收缩-扩散-收缩的过程,特别是进入短临阶段后,异常向震源区收缩的趋势更为明显;在震源区(或在距震源较近的范围内)异常所占的比例大,远离震源区所占比例小,且有由震源区向外围逐渐减小的趋势。     

甘东南地下流体异常与甘肃岷县6.6级地震关系探讨

近年来南北地震带强震频发,位于南北地震带北段的甘东南地区被认为可能是未来发生强震的区域之一。2013年7月22日岷县6.6级地震发生在这一区域,本文对岷县地震前后甘东南地区地下流体资料进行了分析,认为岷县地震前距震中300 km内的一些地下流体资料出现了明显的中期异常、短临异常和同震响应。本文从中期异常、短临异常、同震响应等几个方面对甘东南地区的水氡、水温、水位、流量资料进行分析和探讨。利用从属函数方法定量提取出的中期异常效果较为理想,震前7-32个月各测点资料开始出现异常;震前几个月地下流体资料出现了上升速率加快、趋势性上升、下降及与正常形态不一致等短临异常。     

玛多7.4级地震和门源6.9级地震前佐署地下流体异常特征分析

2021年5月22日青海玛多发生了M_S7.4地震,该次地震打破了中国大陆长时间的7级地震平静,随后在2022年1月8日发生青海门源M_S6.9地震,分析这两次地震前的前兆异常变化对于青藏高原强震孕震过程和强震短临跟踪具有重要意义。通过对两次地震前青海西宁佐署地震台地下流体异常变化特征、同震响应和震后效应特征分析,发现：佐署动水位异常在2021年2月25日和2021年8月25日出现突降异常变化,较好地对应了玛多M_S7.4和门源M_S6.9地震;佐署动水位、水温在2021年7月10日同步出现的趋势性转折异常对门源M_S6.9地震有一定的时空指示意义。佐署台作为构造敏感点,其地下流体异常变化对青海及邻区次级块体上强震具有较好的短期指示意义。     

福建地磁谐波振幅比异常与台湾强震的关系研究

分析台湾强震前福建地区地磁台站谐波振幅比异常特征,发现地震基本上都是发生在地磁谐波振幅比趋势性下降之后的转折期、恢复上升期及恢复后的初期阶段,6级地震的异常持续时间为1~3年,与目前谐波振幅比相关研究的结果较为一致。     

宁蒗6.2姚安6.5和永胜6.0级地震前地下流体的短期变化

在系统整理云南地区地下流体观测资料的基础上,对云南宁蒗6.2级地震、姚安6.5级地震及永胜6.0级地震前的地下流体短期异常分布范围、数量、形态、幅度及异常与发震时间关系等特征进行了分析和总结,这对未来强震前兆的识别和分析有一定的实用价值.     

华北地区6.0级以上地震前非均匀度CV值异常变化特征

通过对非均匀度 CV值等时间、等地震个数时间扫描和空间的扫描 ,对 1970年以来华北地区8次 6 .0级以上地震前 CV值的异常变化进行了研究 ,认为在发震区域内强震前 CV值与地震有较好的对应关系 ,出现较为明显的上升过程后 ,在回落或回落过程中发震 ,表明地震活动的丛集性是强震发生的重要异常特征     

昆仑山口西8.1级地震前后地下流体远场效应的研究

分析了北天山地区地下流体的动态观测资料，发现在2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前后，新疆北天山地区多个流体监测点的测项出现了明显的异常变化，其特征主要表现为：地下流体地球化学预测出现高值异常、油气井震前发生井喷、地下流体水动态则出现同震振动效应和震后阶跃变化。最后，对比分析了新疆及邻区7级以上地震和6级强震群对北天山地区地下流体的影响，并认为强震的地下流体远场效应与震中距离具有明显的关系。     

哈萨克斯坦卡帕尔-阿拉善4号井前兆异常特征分析

选取距卡帕尔-阿拉善4号井300 km范围内的3次5级地震,400 km内的3次6级地震,约600 km内1次7级地震、1次6级强震群作为震例资料,分析了这些地震前卡帕尔-阿拉善4号井前兆异常特征。结果表明:①对于5级地震,50.0%测项出现前兆异常,水化学、水动态异常各占50.0%。这些异常的58.3%表现为中期异常,41.7%表现为短期异常,无单独临震异常,也无叠加临震异常。异常变化幅度大而明显,且以趋势性上升或下降为主。硅酸和硫酸根在同一地震前异常时间与异常形态相似。②对于6级地震,33.3%测项出现前兆异常,其中水化学异常占38.9%,水动态异常占16.7%。出现的异常57.1%为中期异常,28.6%为短期异常,14.3%为临震异常。异常形态多为脉冲突跳,而仅有少数为趋势性高值异常。各异常项目之间有一定的同步性。③对于7级地震或6级强震群,37.5%测项出现前兆异常。出现的异常83.3%为中期异常,16.7%为短期异常。异常幅度大而明显,异常形态以单值突跳或趋势性为主。     

2014年云南鲁甸6.5级强震前危险区预测回顾和中短临异常特征

滇西地震预报实验场2013年底和2014年5月上旬分别在年度和年中地震趋势研究报告中提出,2014年度滇东北存在发生6级强地震危险性。2014年8月3日鲁甸6.5级强震发生在预测区域内。2014年鲁甸6.5级强震前地震活动性震兆和地下流体前兆存在中短临异常现象。地震活动性震兆包括云南2009年7月以来6级以上地震平静异常,滇东北5级地震丛集活动和滇东北中强震活跃期进入"强幕"等中期异常背景,以及大盈江断裂5级震群窗短临异常。地下流体前兆2014年6~7月出现同测点不同测项同步性异常和不同测点同测项同步性异常现象。     

张北震前北杜井水位异常分析

对北杜井水位异常动态变化特征进行了分析研究,表明在张北6．2级地震前,水位有“上升—下降—地震”的异常现象。利用“十五”攻关刘喜兰等改进的从属函数方法进行计算,也表明水位有从属函数异常,在异常开始后第9个月发生张北地震。无论是定性分析、还是定量计算,都显示张北地震前北杜井水位有明显的中期异常变化,说明北杜井水位对华北地区发生的强震有一定监视能力。     

昆仑山口西8.1级地震前兆场异常的综合演化特征

从综合的角度系统分析了2001年11月14日青海昆仑山口西8．1级地震前青海地区前兆场异常的演化特征，从时、空、强3个方面总结了趋势性异常、短临异常的演变过程，并提出趋势性异常属于远场大震异常，其异常形态多数继承了兴海6．6级地震前的异常特征，临震异常具有从震中向外围迁移的特性。     

华北地区地震活动及其强震危险性研究

<正>1华北地区地质构造及强震活动华北地区是我国政治、经济和文化中心,是一个人口稠密且经济高速发展的区域;历史上曾发生多次破坏性地震,给人民的生命和财产造成了重大损失。同时,华北地区地震资料丰富,自1484年以来,除海域、内蒙古等边缘地区外,该区M≥4?地震基本完整（黄玮琼,1994）,使得华北地区成为研究我国强震活动的一个理想实验场。1998年张北MS 6.2地震后,华北地区6级及以上地震平静已达24年,超过6级以上地震最长平静时间;2020年古冶MS 5.1地震打破了华北地区7年以来5级及以上地震平静,2021年盐城海域MS 5.0地震的发生,表明华北地区未来可能进入5级地震活跃时段,发生强震的背景进一步增强。     

华北地区库仑应力演化与强震活动关系

采用更加符合长期变形和震后短期变形的Burgers流变模型,模拟了华北地区1303年以来6.5级以上地震引起的同震和震后库仑应力演化.结合华北地区历史地震期幕活动特征,分析了不同活跃期之间、同一活跃期内不同地震之间的库仑应力加卸载效应.结果表明：华北地区不同活跃期的强震主体活动区受控于历史强震的库仑应力加载作用;每个活跃期内强震活动主体区在空间上的迁移与该活跃期内首个7.5级以上地震的触发作用有关;华北地区每个活跃期内强震活动在时间上表现出的"平静期—活跃警告期—高潮期—剩余释放期"应该是区域动力加载过程的一种表现.岩石圈流变松弛效应引起的库仑应力变化对华北地区强震活动时空演化有显著的促进作用.本研究讨论了库仑应力变化在华北地区历史地震活动时空演化过程中可能扮演的角色,为探索华北地区强震活动空间迁移和韵律特征蕴含的构造动力学过程,以及与之相关的地震危险性判定提供参考依据.     

华北地区库仑应力演化与强震活动关系

采用更加符合长期变形和震后短期变形的Burgers流变模型,模拟了华北地区1303年以来6.5级以上地震引起的同震和震后库仑应力演化.结合华北地区历史地震期幕活动特征,分析了不同活跃期之间、同一活跃期内不同地震之间的库仑应力加卸载效应.结果表明:华北地区不同活跃期的强震主体活动区受控于历史强震的库仑应力加载作用;每个活跃期内强震活动主体区在空间上的迁移与该活跃期内首个7.5级以上地震的触发作用有关;华北地区每个活跃期内强震活动在时间上表现出的"平静期—活跃警告期—高潮期—剩余释放期"应该是区域动力加载过程的一种表现.岩石圈流变松弛效应引起的库仑应力变化对华北地区强震活动时空演化有显著的促进作用.本研究讨论了库仑应力变化在华北地区历史地震活动时空演化过程中可能扮演的角色,为探索华北地区强震活动空间迁移和韵律特征蕴含的构造动力学过程,以及与之相关的地震危险性判定提供参考依据.     

华北地区强震的背景地震活动性的研究

7级以上的强震并不是在一片空白上突然发生的,而是在一种间歇性的地震活动背景下发生的,研究这种背景地震活动的规律,为判定一个活动期的强震的潜在震源区提供信息。本文通过对华北历史上记录到的18次7级以上强震的震前史和震后史的研究,提出了华北地区强震背景地震活动的四条规律:①强震前多有6级以上的背景地震发生;②并且多有信息地震发生;③短时间近距离的两个强震之间可能出现缓震现象;④强震具有一定的减震作用。文中根据这四条规律,对华北地区1501——1730年的强震潜在震源区做了判别分析。      

华北地区第三、 四活动期平静幕后期中强地震活动与未来强震

本文通过分析、 研究华北地区第三、 四活动期各平静幕后期的中强地震活动特征, 认为: ① 华北地区第三、 四活动期9个活跃幕中有7个在首发强震前3年内发生中强地震, 其中第四活动期1～4活跃幕首发强震前2年内都发生了中强地震, 未来第5活跃幕首发强震前, 以发生中强地震作为序幕的可能性较大; ② 华北地区平静幕后期的中强地震活动, 对其后活跃幕首发强震在时间和地点上有一定指示作用。 由于华北地区可能即将进入新的强震活跃幕, 该研究对判断华北地区未来强震趋势具有实用意义。