地形变测量在我国地震预报中的应用研究及进展

介绍了地形变测量学的定义及其包括的内容,分别从大地形变测量、台站形变观测和重力观测方面,阐述了地形变测量应用于中国地震预报的研究进展。通过震例介绍具有较好预报效果的地形变测量手段,说明利用地形变测量可以做出具有一定减灾实效的地震预测预报。同时,提出了一些建议,以期地形变测量水平能有较大的提高,为地震预报提供更多支持。     

Establishment of the GPS Crustal Deformation Monitoring Network in North China

The Global Positioning System (GPS) is a new method to monitor the crustal deformation for earthquake prediction.Now a four-dimensional crustal deformation monitoring network applying GPS techniques has been established in North China,which is an important seismic monitoring area.Results with high precision have been achieved in the first measurement since a series of advanced methods and measures were adopted,and thus a good foundation has been laid for future researches on earthquake prediction and geodynamics.     

形变测量与历史地震

本文对形变测量的分类，作用及据其对我国大陆强震危险背景区的估计结果作了简单的介绍，同时对我国大陆及周边地区１８９７年以来强震活的时空分布规律进行了讨论，从中发现了强震活动区随时间由西向东迁移这一有趣的现象和规律，结合大面积面形变测量给出的全国地震危险区分布的结果，将形变资料判断的应加强监测的２１个重点监视区减少到８个，这一结果对地震预测研究及综合防震减灾对策的研究均有重要的参考价值。     

维尼迪科夫调和分析对大甸子井水位潮汐因子和相位的气象影响研究

利用维尼迪柯夫潮汐调和分析方法计算内蒙古大甸子井水位原始资料和剔除气压、降雨资料后的潮汐因子和相位。结果显示,两种情况下得到的潮汐因子和相位具有较好的一致性,说明采用维尼迪柯夫潮汐调和分析方法得到的结果基本不受降水、气压等因素的影响。这对于缺少气压和降水等辅助观测的水位观测资料,使用原始资料进行维尼迪科夫潮汐调和分析,可获取比较可靠的潮汐因子和相位参数。     

淮南地应力普查确定的地震危险区与相邻区域的地震分析

使用淮南及邻区的地应力普查资料确定了相应的地震危险区，并分析和讨论了其与地震的关系。认为地应力普查是探索地震预报的一种新方法。     

青藏块体北缘跨断层测量资料宏观分析

本文在系统整理青藏块体北缘跨断层测量资料的基础上，进行了形变类型的划分，探讨了不同类型形变所反映的断层运动性能。     

地震临震预测预报的地应力方法

地震的发生与地球自转和极移的惯性力的作用密切相关，在惯性力的作用下地壳岩石内产生应力应变。用四方位地应变传感器观测水平地应力应变变化规律和临震前兆信息－地应力应变剧烈变化和地壳岩石出现微观断裂滑移及微观弹塑性应变应变波群，再根据主压应力作用方向和地质构造断裂带分布情况作综合分析，可以在临震前１０￣７２小时内初步预报出地震的时间、方向、地点和震级。对于震中距４００公里内的中强地震预报对应率较高，根据     

中国地震预报发展规划应突出探索性和实验性

作者提出中国地震预报发展规划在指导思想上应突出探索性和实验性,探索内容应包括：地壳运动状态(方向、速率、范围及机理);地壳应力集中点(应力集中点数量、各点应力积累速度、范围、持续时间及其与震级的相关关系,应力集中点的演化与区内地震活动、前兆异常的相关关系);震源应力演化产生的应力扰动所能影响的范围及其量级;前兆观测仪器和预报判据等。探索的技术路线作者提出：短临预报要抓大放小,主要抓7级左右大震的监测预报,对5～6级地震采取抗震技术措施进行预防;对地壳运动状态及应力集中点的研究采取GPS大地形变、绝对应力测量等方法进行长时间短周期的综合观测。抓住预报实验区、重点危险区及余震区等现场不放,进行以上述内容为主的实验观测。     

Some Thoughts on the Earthquake Science Experimental Site——The Underground Cloud Map

The Western Yunnan Earthquake Predication Test Site set up jointly by the China Earthquake Administration, the National Science Foundation Commission of America, and United States Geological Survey has played an important role in development of early earthquake research work in China. Due to various objective reasons, most of the predicted targets in the earthquake prediction test site have not been achieved, and the development has been hindered. In recent years, the experiment site has been reconsidered, and renamed the “Earthquake Science Experimental Site”. Combined with the current development of seismology and the practical needs of disaster prevention and mitigation, we propose adding the “Underground Cloud Map” as the new direction of the experimental site. Using highly repeatable, environmentally friendly and safe airgun sources, we could send constant seismic signals, which realizes continuous monitoring of subsurface velocity changes. Utilizing the high-resolution 3-D crustal structure from ambient noise tomography, we could obtain 4-D (3-D space + 1-D time) images of subsurface structures, which we termed the “Underground Cloud Map”. The “Underground Cloud Map” can reflect underground velocity and stress changes, providing new means for the earthquake monitoring forecast nationwide, which promotes the conversion of experience-based earthquake prediction to physics-based prediction.     

人机联合判断震情的方法与实例

本文以模式识别为基础,利用地震活动、地壳形变、电阻率、地下水、水氡等几种前兆观测资料,提出了人机联合判断震情的方法。根据地震前后实际观测资料与孕震模式所预测的前兆变化,确定了单项前兆异常的定量标准,然后采用模式识别的CORA-3算法与Fisher判别准则相结合的方法,由人机联合,最佳判断未来地震形势。作为方法的实例,本文对华北地区1969年以来的有震(Ms5.8)样本与无震样本进行学习,并对预测样本进行了地震危险性的判别。      

Field of vertical crustal deformation in North China and the feature of its dynamic evolution

ＦｉｅｌｄｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＮｏｒｔｈＣｈｉｎａａｎｄｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｉｔｓｄｙｎａｍｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ王若柏，洪汉净，许忠淮，耿世昌，孙东平，韩月萍Ｒｕｏ－ＢａｉＷＡＮＧ；Ｈａｎ－ＪｉｎｇＨＯＮ...     

形变,应变短临前兆标志体系

建立各手段的前兆异常标志,从而组合各类前兆标志体系是“八五”地震短临预报攻关研究项目的重要目标之一。本文以形变,应变手段的主要研究对象,初步建立了一个形变应变短临前兆标志体系,并总结出了各种异常的判别标志,为利用系统优化理论和专家系统理论进一步研究形变应前兆系统和地震之间的关系,从而为提高中短期地震预报的水平打下了一定的基础。     

地下水中氡的不同存在形式及其映震效能差异性的研究

阐述了氡在地下水中的不同存在形式及不同形式氡的运移机理和传递地壳应力应变信息的机理，结合实际观测结果对其映震效能的差异性进行了研究。结果表明：逸出氡比溶解氡能更好地反映地壳的应力应变的变化，其映震效能明显高于溶解氡。因此，逸出氡可作为新的映震组分纳入水化台网观测，从而成为地震监测与预报的一种较有效的手段。     

2014年2月12日于田7.3级地震对青藏东北缘地震活动的影响分析

首先, 利用“中国地壳运动观测网络”和“中国构造环境观测网络”截至2013年的GPS区域站观测资料, 结合地质构造, 简要分析了2014年2月12日新疆于田7.3级地震前大区域地壳水平运动变形背景; 接着, 对青藏块体东北缘地区GPS和精密水准两种不同类型资料反映的地壳运动变形与应变积累状态进行了对比分析研究; 最后, 结合地震活动动力环境, 研究和探讨了于田7.3级地震的发生对青藏块体东北缘地震活动的可能影响。 我们认为, 此次于田7.3级地震发生在近年来中国西部边邻强构造活动环境和内陆地壳强烈差异运动显著的背景下, 同时也是青藏块体及其边缘构造应力场较强的时段; 于田7.3级地震左旋走滑错动和应力传递, 可能会加速青藏块体东北缘具有高应变积累的构造断裂部位(尤其是祁连山构造带、 西秦岭以南的甘青川交界)破裂释放。     

推进地学创新的地壳形变大地测量学

现代大地测量学是当今信息时代最具活力的一门地学基础学科,它在地震预报中的应用促进了一门前沿交叉新学科－－地壳形变大地测量学的形成。地壳形变大地测量学是击破地震预报两个“瓶颈”－－“时空信息不足”和“应用基础研究薄弱”的有力武器。它证实地壳动力学的基本状态不是“自组织临界状态”而是“自组织”,因而地震是可能预报的;它开创了“时空图像动力学预报的新途径,发现了几种可望具有重现性的地震前兆。在论述地壳形变大地测量学的形成,给出学科初步定义,评估成绩和问题的基础上,该文当前的研究工作提出了7项建议。     

2019年四川长宁MS6.0地震前破裂区内视应力和b值的变化

视应力和b值都可以反映地壳应力变化。当应力增加时,视应力会增加,而b值降低。因此,应力变化将导致视应力和b值之间呈负相关关系,即,根据视应力和b值之间的负相关关系可以研究地壳构造应力的变化。本文利用2000年1月—2019年12月长宁M_S6.0地震破裂区内3.0≤M_L≤3.6地震的视应力和2.0≤M_L≤4.3地震目录,研究了视应力和b值随时间的变化,发现:2013年2月—2017年3月间,视应力呈趋势上升变化,历时约4年,在震前两年时间内,视应力仍维持在较高水平。在视应力呈趋势上升变化期间,b值则呈趋势下降变化。当视应力维持在较高水平时,b值则维持在较低水平。即,长宁M_S6.0地震发生前,破裂区内视应力增加,同时b值下降。这表明,2019年长宁M_S6.0地震发生前破裂区内存在明显的构造应力增加过程,对地震孕育过程的认识和地震预测研究都具有启示意义。      

关于应力触发地震机理的讨论

应力触发地震问题的研究对于地震机理和预测具有重要的意义。 该文围绕潮汐力触发和地震应力触发问题, 简要回顾应力触发地震的野外观测与研究概况, 综述应力触发实验和模拟取得的成果, 简述新的实验结果, 并在此基础上探讨应力触发地震的机理, 分析取得的进展和存在的主要问题。     

利用概率密度分布提取地下流体数字化观测资料中的高频异常信息以2014年鲁甸6.5级地震为例

中国地震地下流体观测经过数字化改造以后, 观测资料的采样频率显著提高。 流体观测资料中的高频数据含有丰富构造信息, 为我们捕捉地震孕育及发生过程中的前兆异常信息提供了有利条件。 但是, 高频信息的出现激发了对数据分析方法改变的需求, 如何研发与数字化高频观测资料相匹配的数据处理和异常识别方法, 从高频观测数据中挖掘潜在的前兆异常信息, 成为目前地震地下研究者首要需解决的关键问题。 应用概率密度分布法对2014年鲁甸6.5级地震前南北地震带174组水位、 水温分钟值高频观测数据进行分析, 结果显示: 鲁甸6.5级地震前共有10个水位测点和7个水温测点出现高频信息异常, 异常多集中在滇西南构造带的滇中次级块体两侧, 且随着时间推移, 有向震中区逼近的变化特征。 通过对震源区及附近地区地壳结构、 构造应力作用及更大范围的区域动力演化特征进行分析, 发现异常信息的空间分布特征与川滇地区地壳运动场具有很好的一致性, 说明概率密度分布可有效反映出区域构造应力作用, 同时也验证了利用概率密度分布在流体观测数据的高频信息异常提取方面具有一定可靠性。     

关于地震科学实验场的一些思考——地下云图

由中国地震局和美国国家科学基金委、地质调查局合作建立的地震预报研究实验场为中国早期地震工作的发展起到了良好的推动作用。由于种种客观原因,地震预报实验场的多数预想目标未能达成,发展受到了阻碍。最近几年,实验场重新受到重视,并更名为"地震科学实验场"。结合目前地震学发展的前沿和防震减灾事业的实际需求,本文提出增加"地下云图"作为实验场的新方向。利用高重复性、环境友好、安全性高的气枪震源,持续激发地震信号,实现对地下介质速度变化的连续监测;结合背景噪声成像获得的高分辨率3维地壳结构,构建4维(三维空间+一维时间)地下结构成像。"地下云图"可以反映地下速度和应力变化,为全国范围的地震监测预测提供新的业务手段,推动地震预测从经验预测到物理预测的转换。     

江西永平爆破的水化学效应

为了探索研究各种地震前兆现象,我国地震工作者已开始对地下水化学成分在地震发生前的变化进行观测。利用爆破作实验,是企图发现地下水化学成份在冲击力的作用下的变化,为识别地震前兆提供一定的依据。 本文着重研究江西永平铜矿前后三次爆破所取得的大量水化学观测资料,探讨爆破时水化学效应的特征,并确认爆破膨胀冲击力是使氡及水化学组分发生变化的主导因素,而各观测井孔所处的地质、水文地质条件及地球化学环境的不同,又起了加强或削弱的控制作用。为合理地选择水化学观测井孔(泉),以及研究在力的作用下水化学组分的变化特征,提供了实验依据。