首都圈地区跨断层位移流动观测资料的地震预测效能

一、引言地震的孕育是一个复杂的动力学过程,地壳介质的差异、构造间的交互作用以及观测环境等原因,导致一个地震事件往往具有不确定性。利用前兆异常来准确地预测未来地震的发生,是一个较难且较复杂的问题,而给出预报的信度和概率,正是以物理为基础的概率性预报所不可缺少的基本参数。许绍燮先生提出了用R值作为震兆信度的鉴定指标,R值为扣除了随机概率的预报成功率,后来人们均以R值来估计震兆的置信度。笔者对首都     

昆仑山口西M_S8.1地震前跨断层位移资料异常特征

一、引言 2001年11月14日发生在新疆—青海昆仑山口西的8.1级地震,是本世纪以来中国大陆发生的最大的一次地震,因该震源区附近无任何观测手段,为无监测能力区。但震后我们发现在8.1级地震所波及范围内的各观测手段都有不同程度的长、中、短期及震时异常。在震源区东部的四川、甘肃、宁夏等省跨断层位移观测点均出现不同程度的异常,但当时却未能用这些异常预测出8.1级地震的发震区,这主要是由于构造结构不同使得孕震过程     

滑坡位移多重分形特征与滑坡演化预测

在系统分析滑坡位移监测资料和位移演化特征的基础上,根据多重分形理论基本原理,对滑坡位移演化所具有的复杂性、突变性和非线性特征进行了分析和研究。单一分形维数对滑坡位移的演化趋势预测存在不足,文中分别以新滩滑坡、丹巴滑坡和黄蜡石滑坡为例,计算了滑坡位移时序演化的多重分维数演化特征。分析和评价位移演化规律与多重分维数演化特征的关系发现,多重分维数D1 > D2 > … > D∞时,滑坡趋于稳定;D1 < D2 < … < D∞时,滑坡向失稳破坏演化。当滑坡位移时序多重分维数演化特征出现拐点时,即分维数由D1 > D2 > … > D∞,经D1 > … > Dn < Dn+1 < … < D∞到 D1 < D2 < … < D∞的演化过程时,滑坡向不稳定的状态演化;当分维数由D1 < D2 < … < D∞,经D1 > … > Dn D2 > … > D∞的演化过程时,滑坡向趋于稳定的状态演化。研究表明,可以运用多重分维数演化特征对滑坡位移演化趋势与规律进行评价与预测。     

利用地震资料进行煤层厚度解释预测

利用C++语言基于Windows操作环境开发了适用于煤田地震资料解释的煤层厚度辅助解释系统。该系统采用人工神经网络非线性反演方法对煤层厚度变化进行解释,对煤层厚度和地震属性参数之间的非线性关系给出了定量描述,具有较高的解释精度。理论模型和实际资料试算结果表明:利用该系统进行煤层厚度解释,得到了较好的地质效果。     

断层位移测量方法在地震预测和预报工作中的作用——以大灰厂断层位移测点为例

本文对大灰厂断层位移测点所在的八宝山断裂大灰厂段的断裂特征及地质时期的新活动特征进行了剖析。认识到在新生代以来断裂活动特征的基础上研究40年来断层位移测量资料(基线和水准测量)所得到的断层现今活动特征与华北地区的地震活动有一定的相关性。既能够提供地震活动期和平静期的信息,也能够反映出不同地震活动时段的受力方式和应力状态。当观测周期适当加密时可以提供地震的前兆异常信息(包括趋势异常和短临异常信息)。     

基于振动台试验的地震作用下岩质边坡位移演化特征

汶川地震受灾区域岩质边坡失稳频发,灾区滑坡危害问题严重,岩质边坡位移演化特征的研究对灾后边坡监测及预警具有重要意义。本文针对金沙江特大桥桥址边坡开展了包含陡倾结构面及顺向贯通性结构面的复杂岩质边坡振动台模型试验研究。根据相似理论,试验采用水泥、砂、铁粉、黏土与混合剂的配合材料模拟玄武岩,采用PVC板模拟凝灰岩结构面。利用光学测量系统采集了边坡表面实时位移数据,分析了位移响应波形、PGD(测点最大位移值,Peak Ground Displacement)分布以及PGD演化规律。结果表明,水平输入和垂直输入的PGD演化规律基本一致,振动台地震输入烈度在Ⅷ度前,PGD呈线性增大趋势;Ⅷ度时,边坡模型在陡倾结构面处相对位移达到约1.5 cm;大于Ⅷ度时,PGD呈加速放大趋势,可以认为此时边坡呈不稳定状态;Ⅸ度时,边坡呈整体滑动破坏模式,滑动面由陡倾结构面处剪入,在坡脚附近剪出。     

塔里木河流域土地利用及人类活动强度的时空演化特征研究

【研究目的】人类活动引起的土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要组成部分,旱区土地利用对区域水文和生态的影响尤为显著,探究土地利用变化及其对人类活动的响应对西北干旱内陆生态与资源环境可持续发展具有重要意义。【研究方法】基于1980—2018年间共5期遥感影像,结合土地利用动态度、土地利用转移矩阵和人类活动强度指数分析塔里木河流域各水资源分区土地利用变化特征。【研究结果】近40年中,塔里木河流域耕地、建设用地和林地面积分别增加1.58×10⁴ km²、1.2×10³ km²和347 km²,而草地、未利用地和水域面积分别减少1.33×10⁴ km²、0.32×10⁴ km²和815 km²。各水资源分区中塔里木河干流土地利用类型变化最大,其次为渭干河、阿克苏河和喀什噶尔河流域。自2000年以来,塔里木河流域建设用地当量面积和人类活动强度增加相对较快,特别是2000—201...     

汶川Ms8.0级地震断层同震位移特征对断裂构造分析的启示

断裂构造是地壳浅层次最重要的构造现象,也是构造地质学研究的主要领域之一.以稳态区域构造应力作用下的岩石变形破坏过程为基础的断裂构造分析理论和方法,受到强地震过程中断裂构造复杂同震变形的挑战.汶川Hs8.0级地震过程中断层同震变形的几何学、运动学特征及其空间变化,为检验断裂构造的几何学、运动学分析的相关理论和方法提供一个现实的范例.本文通过对汶川Ms8.0级地震断层同震位移的方式、规模和空间变化特征分析,提出沿断层走向的位移方式和位移规模的空间变化是区域构造应力和地震动力复合作用的结果.汶川地震过程中地震断层的位移方式和位移规模的空间变化以及同一构造部位的断层摩擦镜面中却出现了不同运动学指向的擦痕线理等特殊的构造现象,对历史断裂构造变形分析中所遵循的某些原则提出了挑战,需要重新审视和研究.     

利用模糊综合评判法与模糊统计进行井的出水量预测的尝试

电法找水工作中 ,对井的涌水量进行预测一直是难题。介绍了利用电测深曲线上升段长度、最大电阻率及电阻率的变化率与含水层富水性之间的关系 ,采用模糊综合评判法与模糊统计 ,建立模糊综合关系模型 ,预测井的涌水量 ,并在王府台地电测找水中应用 ,获得了满意的成果。     

利用地震资料提出物性参数进行奥灰岩溶水流体预测

搞清奥灰岩地层裂隙发育带的裂隙分布,进行岩溶水流体预测,对于建矿寻找水源及采煤防水是至关重要的。本文利用振幅保真处理,获得连续性比较好的奥灰岩地层顶界面反射波同相轴,根据Ｂｉｏｔ理论的基本观点,结合地下流体力学理论,利用奥灰岩地层地震资料的振幅、反射系数及层速度等信息,提取奥灰岩地层流体密度等物性参数及流体参数。从而预测奥灰岩溶水的分布范围,为水文钻探找水提供依据。本文利用山西潞安及山东许厂等地区的地震资料,预测了奥灰岩含水地层的流体分布,取得良好的地质效果。     

基于? -SVR算法的隧道围岩位移演化规律预测

针对目前广泛应用的灰色理论、遗传算法(GA)和人工神经网络(ANN)等方法预测隧道稳定性的缺陷，提出应用稳健性能较好的? -SVR（support vector machine）算法对非对称连拱隧道围岩位移演化规律进行预测研究。应用加速混合遗传算法搜索? -SVR最优参数，以提高? -SVR的预测能力。将预测结果与灰色理论、BP神经网络预测结果进行比较，显示? -SVR算法学习和预测精度高。     

中国石笋生长速率时空变化特征的初步分析

近年来,随着现代监测研究以及铀系定年技术的发展,石笋生长速率研究日趋得到了重视。本研究主要收集了我国大陆地区已发表的17个洞穴的70支石笋的年代数据,计算并分析了冰期/间冰期尺度和全新世期间石笋生长速率的时空变化特征,发现规律如下：1)内陆干旱区科桑洞和东部季风区长江以北的3个洞穴(分别为珍珠洞、 Buddha洞和三宝洞)的石笋呈现间冰期生长速率快,冰期生长速率较慢,甚至出现沉积间断;2)我国北方的琉璃洞、马沟洞、莲花洞(山西)、乌鸦洞、九仙洞和南方的莲花洞(湖南)、 Dark洞和董哥洞表现为中全新世石笋生长速率较快,而早/晚全新世相对较慢;长江中下游地区的三宝洞和落水洞在早全新世期间生长速率较快,中/晚全新世较稳定;3)大多数洞穴石笋生长速率在近2 ka B. P.以来呈现上升趋势,这些特征可能暗示了气候条件对石笋生长速率的影响。同时也发现：1)我国南部湿润区以及沿海地区的洞穴石笋生长速率在冰期/间冰期尺度呈现复杂多变的特征;2)不同洞穴之间或同一洞穴不同石笋之间,石笋生长速率均存在一定差异;这些结果表明洞穴系统内部的差异性会对石笋生长产生复杂影响。上述分析结果为认识我国石笋生长速率...     

吉林西部季节性气象干旱的时空演化特征

为减轻季节性干旱对吉林西部农业生产造成的影响,以吉林西部6个气象站1957-2010年的月降水量资料为基础,采用标准化降水指数(SPI)作为气象干旱指标。利用Daubechies小波分析法、重标极差分析法(R/S)和干旱频率法对吉林西部SPI时空演化特征进行了研究。结果表明:研究区各站点冬旱整体上有减轻趋势,而秋旱有加重趋势;各站点气象干旱状况呈现出持续性特征,乾安(夏季和秋季)、前郭(夏季)、通榆(春季、夏季和秋季)、长岭(夏季)干旱持续性更加强烈。研究区春旱高频区为扶余,夏旱高频区为扶余和白城,秋旱高频区为白城、通榆、乾安、前郭和长岭,冬旱高频区为扶余、长岭和白城。研究结果可为吉林西部防旱减灾提供参考。     

5.12汶川地震断层的同震位移构造意义与运动学模型

5.12汶川8.0级地震断层的同震位移方式、大小和空间变化为检验断层几何学、运动学与动力学分析理论与方法提供了一个现实范例。本文通过对汶川8.0级地震断层同震位移的几何学、运动学特征和可能的深部过程分析,并考虑到地震动力作用的影响,探讨了断层同震位移的地质意义和断层运动学模型问题,继而讨论了汶川8.0级地震过程中所呈现出的断层构造变形的现象对断裂构造分析的有关理论和方法的启示。提出了如下初步认识:(1)根据地震破裂面两侧地表高程差确定的断层垂直同震位移,并不完全是深部震源破裂的构造位移扩展到地表所致,而是包含了地震动力作用对断层破裂面两侧深部岩体的结构损伤破坏(膨胀)强烈程度差异所形成的非构造位移;(2)汶川地震的发震断层走滑-逆冲位移大小和方式的空间变化,可以用区域稳态构造应力和地震动力的联合作用给予合理解释,即断层的逆冲位移成分可以归因于为垂直断层的南东向的区域构造挤压应力作用之结果,而水平走滑位移则与震源体破坏过程形成的地震动力作用方向与不同区段断层的交角变化所致,即震源体上方映秀-北川断层南段和彭灌-江油断层,无论是区域构造应力,还是地震动力,都与断层走向近于直交,因此,断层以逆冲为主;而映秀-北川断...     

利用地震模拟技术研究逆断层的断点位置

在地震资料解释阶段,可根据解释结果进行正演模拟,以验证解释结果的可靠性,并通过模型正演方式了解地下波场的细微变化,提高解释精度。依据内蒙古鄂托克前旗沙章图矿区DF2逆断层的赋存形态,建立的地质模型,并围绕其逆断层的断点位置、埋深、地层速度等,对各种接收排列进行射线追踪实验。通过改变开动的道数、道距及偏移距,观察各种参数下射线追踪的分布情况及模拟时间剖面的面貌。正演结果表明利用射线模型追踪的模拟地震反射剖面与实际时间剖面完全吻合,其确定的逆断层断点位置及断面倾角合理。     

按大地构造观点进行中国地震地质区划的尝试

在先前的几篇文章中,著者把自中生代以来中国的大地构造格局划分为三大构造域：滨太平洋构造城,特提斯喜马拉雅构造域和古亚洲构造域,并简略地讨论了它们的发展特点。新构造运动,包括有史以来的地震活动在内,是三大构造域活动的继续,所以我们认为中国的地震地质区划也和大地构造区划一样,,表现为三大构造地震域,简称三大地震域,即滨太平洋地震域,特提斯喜马拉雅地震域和古亚洲地震域。既然滨太平洋构造域是太平洋板块向亚洲俯冲的结果,那么,滨太平洋地震域也应当是太平洋板块向亚洲俯冲的结果;特提斯喜马拉雅构造城既然是印度板块向亚洲板块碰撞的结果,那么,特提斯喜马拉雅地震域也应当是印度板块向亚洲板块碰撞的结果,它们两者之间的分界就是有名的南北地震带,后者是太平洋板块和印度洋板块两个应力场所形成的干涉带。这样的地震地质区划是和一些地球物理学家的观点完全一致的。古亚洲构造域的主体是西伯利亚地台和蒙古皱褶系。整个说来它的地震活动性表现得很微弱,只有蒙古西部,特别是阿尔泰地区有若干强震,这可能仍是受印度板块碰撞的结果。而贝加尔裂谷型地震活动可能是北冰洋中脊地震活动带的南延。因为这些地区已不再中国境内,本文不作讨论。下文仅就大地构造观点来谈谈中国的地震地质区别。     

岩浆成矿系统演化的时空结构与成矿预测体制

尽管以往的找矿成果被归功于地物化遥综合找矿法,地质学方法主要起着指导作用,但并没有提供具体的找矿路径。其主要原因在于流行的成矿理论是归纳总结的产物,尚存在许多结构性的缺陷。因此,成矿系统向勘查系统的转换往往不成功。