昆仑山口西M_S8.1地震的地温前兆特征和同震效应

一、引言 2001年11月14日17时26分,在新疆、青海交界的昆仑山口西(北纬36.2°,东经90.9°)发生了8.1级地震。这是继1950年8月15日西藏察隅8.6级地震后,中国大陆发生的最大地震。昆仑山口西8.1级地震前,首都圈及华北北部部分地温测点观测到了明显的前兆异常和同震效应。本文对这些前兆异常和同震效应进行了初步分析和研究,这对进一步分析研究地温观测资料的前兆特征,提高地温观测资料预报地震水平是十分有益的。     

昆仑山口西M_S8.1地震前兆分析与未来趋势估计

一、引言 2000年11月14日,在中国大陆昆仑山口西(36.2°N,90.9°E)发生了M_S8.1地震。这是建国以来,继1950年察隅M_S8.6地震后中国大陆发生的最大地震。虽然震中附近人烟稀少,人、畜、财产损失有限,但其威力和影响是十分引人注目的。因此,科学地分析、研究这次地震的前兆异常,并在此基础上客观地评估中国大陆西部未来地震趋势,已成为地震学者必须认真考虑和极待回答的问题。对此,本文据有关地震活动、钻孔应力、应变资料,对2001年11月14日昆仑山口西M_S8.1地震部分前兆异常与中国大陆西部未来地震趋势进行了初步分析和讨论。     

中国大陆科学钻探主孔流体地球化学异常与远强震的关系

2001年11月14日发生的昆仑山口西Ms8．1级地震和2004年12月26日发生的印度尼西亚苏门答腊Ms8．7级地震前后,中国大陆科学钻探（CCSD）主孔流体组成出现明显的异常。两次远强震前后的流体异常幅度很大,并具有相似的演化趋势。异常始于震前2—7天,He、N2／O2、He／Ar、N2／Ar为负异常,Ar／O2为正异常。远强震前后流体异常特征与CCSD附近小震前后流体异常特征具有明显的区别,表明昆仑山口西Ms8．1级地震前后和苏门答腊Ms8．7级地震前后的CCSD主孔流体异常可能与两次远强震相关。认为CCSD主孔中的He、N2、Ar是记录远强震的敏感载体,可能记录了震前长周期波传播至CCSD主孔时激发的流体变化,反映了震源区的应力变化,也可能反映了区域构造活动乃至地球深部构造活动产生的场兆、源兆信息。     

基于脊波域的低信噪比地震资料处理技术

在小波分析的基础上发展起来的脊波变换方法,能更好地处理含线状变化特征的信号。针对地震资料中的同相轴信息,尝试利用脊波变换方法对其进行处理,提高剖面信噪比,突出同相轴信息。在对某工区实际地震资料的处理中发现,处理后的地震剖面同相轴品质及连续性有了明显改善,信噪比增强,分辨率相应提高,体现了该方法相对常规小波分析方法的优越性。     

汶川地震深层地下水位临震异常

针对短临地震预报难尤其是临震预报难问题,以2008年汶川地震为背景,对受地震影响严重的川、滇、陕、甘、渝5个省市区域内的深层地下水位进行了分析,发现在龙门山断裂带所在的四川省及其NE方向的甘肃省区域,共有7口井水位表现为明显的临震异常,异常形态包括振荡型、脉冲型和阶升型。利用小波变换方法对振荡型及脉冲型异常进行分析,结果表明:临夏、古浪横梁和清水等井水位信号中存在着周期为2～8 min,振幅为5～59 mm的前驱波波形,这是由于震源体慢破裂过程中发出的地震波造成的。阶升型异常幅度较大,分别为129.4 cm和340.8 cm,从震前几分钟一直持续到震后,未恢复到震前状态;表明引起震时地下水剧烈变化的动力作用在震前已经开始,震时变化只是在此基础上进一步发展与加剧。     

小波变换与地震奇异性属性

地震属性是由地震数据提取的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征等组成。这里主要讨论了一种新的地震属性(奇异性属性)计算方法。由于地震数据携带着大量的奇异性信息,因此,这一新的地震属性是在偏移地震数据的小波变换和奇异性分析的基础上形成的。小波变换使检测数据中的局部奇异程度成为可能。为能够估计出偏移地震数据每一采样点的局部奇异规律,从小波变换系数的角度来提取地震信号的奇异指数。这种新属性实行单道处理,不需要子波和速度信息,它给出了地下分层情况和断层位置。在地震数据奇异性属性的基础上,用小波变换来划分地层旋回,从而提高了小波变换在地震解释中的应用。     

基于三参数小波变换的地震瞬时属性计算方法及应用

为提高地震瞬时属性的计算精度,针对薄层反射地震信号含有快速变化的振幅和频率分量的特点,研究了新的分析小波即三参数小波,基于三参数小波变换,提出了在相空间计算地震瞬时属性的方法。三参数小波有三个可调参数,对信号做小波分析时有很高的自由度,能够很好地匹配地震子波或给定的有效信号,三参数小波与BMSW小波或其他小波相比,具有更好的时域局部化性质。实际地震资料的应用效果表明,三参数小波变换地震瞬时属性比Hilbert变换瞬时属性有更高的信噪比和分辨率,基于三参数小波变换的地震瞬时属性分析方法是识别薄层砂体的有效手段。     

宽频去噪技术在地震资料处理中的应用

提高地震资料的信噪比是地震资料处理的关键,叠前去噪是进行噪声压制的主要处理技术。小波变换方法由于具有同时在时间域与频率域分析的特点,在信号的分析处理方面得到广泛的应用;笔者采用小波变换把叠前地震数据分为不同的频段,并对包含干扰波的频段采用中值滤波消除干扰,再运用小波反变换来重构去噪后的记录;该技术不仅实现了噪声压制,还达到了保持宽频带的目的,应用于实际资料处理中,取得了很好的去噪效果。     

多尺度地震信号属性分析

地震信号的瞬时属性分析对地震岩性解释和烃类检测很有帮助,通过采用希尔伯特变换的复数道分析方法。利用这种方法,可以比较方便地从地震记录中分离出波的瞬时振幅、瞬时相位等参数。信号的不同频带具有不同的属性特性,而小波变换具有对信号进行多尺度分解的特性,如采用解析小波则分解后的小波系数仍为一解析信号,且其虚部是其实部的希尔伯特变换。因此根据这一特点可以研究地震信号在不同分辨率下的属性特征。     

2001年昆仑山口西Ms8.1级地震地表破裂带遥感影像特征分析

2001年11月14日在中国新疆与青海省交界的昆仑山口西发生8.1级强烈地震.地震发生在海拔4900m以上的高原和山地,恶劣的自然环境给野外考察工作带来一定困难.通过对ETM、SPOT、Ikonos、ERS-1/2 SAR等卫星图像的解译和分析,获取了此次地震破裂带空间分布与形变特征.     

用小波变换讨论地震中的多普勒现象

地震中多普勒效应可以确定地震的破裂面等,说明对多普勒效应的研究有实际意义,但目前确定地震中是否存在多普勒效应的方法并不成熟。在研究多普勒效应空间分布规律的基础上,提出用小波变换确定地震中是否存在多普勒效应的方法。选择位于汶川地震断层滑动前方的若干台站对台站最初时段的地震记录进行小波变换时,发现随着震中距的增加,小波谱高频幅值明显大于小波谱低频幅值;说明虽然存在介质对地震波的吸收衰减作用,但多普勒效应的存在仍使得小波谱高频幅值增大。选择与汶川地震断层垂直方位的若干台站对台站最初时段的地震记录进行小波变换时,发现随着震中距的增加,小波谱高频幅值迅速降低,震中距大到一定程度后低频部分的小波谱幅值会明显大于高频部分的小波幅值;说明在该方向上,介质对地震波的高频吸收衰减起主要作用,没有发生多普勒效应。     

汶川8.0级和仲巴6.8级地震中波红外热辐射异常

本文以静止卫星中波红外亮温为数据源,应用小波变换和计算功率谱方法对汶川8.0级地震和仲巴6.8级地震进行了分析研究。结果表明,这两次地震震前均出现了明显的短临热异常现象。这与长波辐射通量和热红外亮温资料的研究结果基本一致。在时间演化过程中热异常现象在震前存在一次明显的变化,这种变化有短临预测意义。地震前后热异常分布可能反映了区域应力集中和调整变化,根据异常的演化方向和异常消失区域可以估计发震的可能区域范围。     

四川汶川8级地震地应力异常——来自压磁频率应力测量系统的记录

2008年5月12日四川汶川发生8级特大地震,我们利用压磁频率测量系统在1000多公里以外记录了这一震惊世界的自然灾害。汶川地震发震前94天,地应力出现大幅度快速变化的短期地震前兆,三个受力元件分别受压633.5 Pa、1512 Pa、4561.4 Pa。临震前几小时指向震中方向的元件出现4次脉冲式突跳的临震异常,然后大地震发生了。距离震中1000多公里的中国辐射防护研究院台站（简称：中辐院台）完整地记录了大地震前表层剧烈形变的力量加强过程,这验证了李四光先生1973年提出的“在较大范围内、不同的活动断裂上,不同的地点可以获得相同的应力状态”的论点。本测量系统具有灵敏度高、动态性能好的优点,它抗干扰能力强,克服了采用电压、阻抗、电感信号传输的测量系统长期测值不稳定的干扰因素。该压磁频率应力测量系统不仅可安装在山地岩石中,也可应用于广大平原地区。可测量到快速变化的地震面波,能获取短临地震前兆信息,传感器安装在土层或岩层中,都能起到预报地震的效果,因而具有非常广阔的应用前景。     

2011年3月24日缅甸7.2级地震对云南地区的影响研究

利用2011年1—6月云南地区的连续波形资料,采用背景噪声和波形互相关方法分别反演该地区的速度结构以及2011年3月24日缅甸7.2级地震前后60d的速度变化图像。同时,根据云南地区中小地震计算缅甸地震前后应变能释放响应比空间分布,并利用缅甸地震的震源参数,计算了缅甸地震对云南地区主要断裂产生的库仑破裂应力影响。结果显示:(1)禄劝至华坪一带、永定至泸水区域和通海至建水地区震后波速增加,同时该地区地震活动增强,相应断裂上库仑破裂应力增加,说明缅甸地震对这些区域具有加速构造活动的正影响;(2)小江断裂带以东马龙至宣威地区和南汀河断裂带以南临沧至景洪地区震后波速降低,地震活动减弱,断裂上库仑破裂应力降低,说明缅甸地震对该区域具有减缓构造活动的负影响。     

亚失稳态野外观测证据

2010年1月24日,山西省河津市发生了M_S 4.8级地震,在此之前,山西临汾地震台VP型宽频带倾斜仪2009年的观测数据清晰地记录到与实验室岩石破裂失稳过程类似的图像:4-7月观测数据以准线性变化为主;8月出现偏离线性的非线性变化;10月达到峰值点之后开始缓慢下降,此阶段即亚失稳阶段;12月出现加速下降;12月21日转平。转平之后35 d距离观测台站89 km处的河津市即发生了M_S 4.8级地震。在准线性阶段(岩石破裂实验的应力积累阶段),发震断层及附近的Benioff应变曲线也出现同步加速现象。这表明临汾地震台VP型宽频带倾斜仪所记录的亚失稳态现象是来自震源的信息。实验室观测到的亚失稳现象可在野外观测数据中得以验证。     

库地铬铁矿地质特征及西昆仑北蛇绿岩带铬铁矿成矿远景探讨

西昆仑地区是国内最重要的超基性岩出露区之一,原生的铬铁矿均与超基性岩有关.库地蛇绿岩中发现了具工业意义的铬铁矿体,以库地蛇绿岩铬铁矿为典型矿床,对整条西昆仑北蛇绿岩带进行成矿远景探讨,以期对该区域铬铁矿找矿工作起指导作用.     

海温异常特征与台湾“9.21”地震

本文介绍海温与台湾地区 7级地震的关系 ,表明海温异常具有预报意义。同时着重分析了 1 999年 9月 2 1日台湾地震前的海温异常特征。本人据此在 1 998年的年度会商中提出了预报意见。     

西藏安多最新史前大地震的地质证据及其年龄

在西藏安多地区进行活动断裂研究过程中,进行地表调查和探槽开挖,证实错那－安多地堑北缘主边界断裂上的最新地表断层陡坎实际是该区史前大地震的地表遗迹。根据地表观察和实地测量结果可知,该区最新古地震断坎的延伸范围可达 26～36km,平均垂直位移量达 1.0～1.4m。相关地层－地貌体的年代学测试结果和古地震破裂参数表明,最新的古地震发生在距今约 10.0～8.1ka期间,估计当时的古地震震级介于 6.9～7.3级之间,当时的极震区烈度可能≥Ⅸ度。此古地震破裂的发现表明,青藏高原中部正断层型大地震之后的沉寂时间可以长达近万年,明显长于藏南裂谷带上的正断层型古地震活动间隔。由于安多地区最新大地震之后的离逝时间已足以积累类似强度的大地震,因此,该区未来的大地震危险性较高。     

敦化盆地晚全新世泥炭沉积中植硅体古气候记录的时频分析

沉积地层中古气候参数的多层次性以及解释过程中的人为性使古气候重建结果带有一定的误差。采用Morlet一维连续小波变换对敦化盆地吉祥和榆树剖面中植硅体记录的古气候参数进行时频分析,探讨植硅体反演的古气候变化过程。结果表明,吉祥剖面在频率域尺度a≥30时的小波变换系数波谱及能量变化与榆树剖面在a≥20时存在相似性,且均具有6个不同能量聚集区域,因此把敦化盆地晚全新世以来的古气候变迁分为6个阶段：公元前730年以前为温暖降温期;公元前730—公元前205年为温和湿润并逐渐变凉时期;公元前205—公元255年为温暖时期;公元255—525年为降温变冷时期;公元525—1220年为温暖湿润时期;公元1220年以来进入气候波动比较频繁时期。Morlet一维连续小波变换可以有效处理古气候信息的叠加,减小人为性分析带来的误差,在古气候分析中具有很大应用潜力。     

不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究

多平台、多传感器米级/亚米级光学遥感数据的快速获取能力的提升使震后应急期间及时、全面了解大地震同震地表破裂带的空间分布、单条破裂规模、平面组合特征及准确分析发震断层类型等成为可能。文章以2001年青海昆仑山口西M_S8.1地震、2008年四川汶川M_S8.0地震、2010年青海玉树M_S7.1地震和2014年新疆于田M_S7.3地震为大地震典型震例,选取震后高分二号（GF-2）、WorldView-2和Landsat-7等卫星遥感数据及航空遥感数据为主要光学遥感信息源。分析了遥感技术在地表破裂识别中的适用性基础上,根据同震地表破裂基本单元的几何形态特征和色调特征,建立了不同性质的地震陡坎、跌水、地震凹陷、地震裂缝、地震鼓包（梁）、挤压隆起/挤压脊、拉分盆地、断塞塘、断层槽谷等微型构造地貌和水系、河流阶地、洪积扇（台地）、湖积台地、公路、田埂等地质体/地物的水平断错地貌的遥感识别标识。根据不同地表破裂基本单元的空间分布遥感分析,可完善其平面组合特征及快速、准确推断发震断层的类型。对于走滑型地震,结合里德尔剪切破裂模型,可快速分析主破裂带与次级破裂带、共轭剪切破裂等的空间关系,准确、完整掌握地表破裂可能出现的空间位置。不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究可为大地震后应急救援期间同震地表破裂的快速识别和分析提供技术支撑,遥感分析结果可为震后发震断层的空间延伸及类型判断、地震烈度图的精准修正等提供重要的辅助信息依据,同时也可针对性地指导震后地表破裂的科学考察。