临震预报的广义调制模式

1978年以来,我们提出了短临预报的调制模式。这个模式把震源过程、前兆和外因(如磁暴,固体潮和大气压力变化)有机地结合起来。本文进一步把调制模式广义化,即调制可分:过源调制、过场调制、无震调制和直接调制,调制的对象除地学现象外,把人和生物也包括在内。调制模式预报地震的思想是:大震前震源地方和其附近的调整场区已很不稳定了(有四种不稳定形式),此时平时不起作用的外因也可调制震源过程和触发地震。这种被调制了的震源过程所引起的前兆的出现时间就与外因出现的时间具有一定的相关性。在实际中发现外因出现日期与前兆出现日期同步时(此日称调制显示日或同步日)则预报转入短临阶段。此后要加强观测,特别要注意外因再出现的日期和前兆集中出现的日期发震。     

2021年11月30日西藏双湖MS 5.8地震总结

2021年11月30日西藏双湖M_S 5.8地震发生在多玛—尼玛断裂附近,震源机制解显示为拉张型破裂,与羌塘块体的主要变形特征一致。本文对此次地震的构造背景、震源参数、序列特征和震前异常特征及周边强震危险性进行分析总结。由余震活动特征和b值、h值等分析可知,此次地震为主震—余震型序列,且余震衰减速度较快。通过对震前异常的梳理总结,发现在地震发生前,震中附近区域存在地震发生率指数高值异常、调制比高值异常和W_q值高值异常。这些基于小震目录计算的多种地震学参数可为地震监测能力较低地区的中强地震预测提供一些依据。通过对双湖M_S 5.8地震的总结,以期为西藏西部监测能力较低地区的强震中短期预报积累震例资料,并为今后西藏地区地震台网更好地服务于地震预测预报提供合理的规划和建议。     

强余震前的b值异常变化

本文以震群型的邢台大震序列、主震—余震型的唐山大震序列、前震—主震—余震型的海城大震序列为例,取余震区中的余震来研究强余震前的b值异常变化。结果发现,强余震前的b值确实发生异常变化,其变化形态与大震前b值在较大区域内的变化相似,即震前有个明显的峰值期。而且,这种变化形态与地震序列类型无明显的关系。强余震与大震前b值变化的相似性,可能表明发生在余震区中的强余震也经历着与大震孕育发展的类似过程。但孕震时间比大震短。利用余震区内的强余震震前的b值异常变化,可对大震后不太长的时间内的强余震进行临震预测。     

张北地区震前、震时和震后的震源机制

对于张北地震之前出现在小震条带上的地震，我们收集了区域地震台网的P波初动和垂直向记录的直达P、S的最大振幅，由理论地震图反演出15次地震的震源机制；同样的方法反演得到145次余震的震源机制；连同刘瑞丰给出的6．2级主震、哈佛大学提供的5．6级强余震的矩张量解一起分析。发现，震前小震震源机制优势取向的平均解、震后余震震源机制优势取向的平均解和主震以及强余震的矩张量解，基本一致。震前、震时和震后的震源机制的优势取向，没有发生可以觉察的显著变化。表明震区始终受到构造应力场的控制，呈现出一定的稳定性。     

2018年9月4日伽师M_S 5.5地震与97年及03年伽师强震属于同一发震构造吗?

2018年9月4日新疆伽师发生M_S 5.5地震,震源区周边发生过数次的强震,且各震中位置相近,大致为10 km左右.由于地震观测报告给出的初始定位误差较大,余震分布较为离散,且震源区沉积层较厚,无断层出露,伽师地震的发震断层与前两次强震是否存在关联仍不清楚.本研究主要利用CAP方法对伽师地震M_S≥3.5的余震震源机制解进行解算,并利用双差定位方法对伽师地震序列进行重定位.结果表明,伽师地震主震震源机制解为节面Ⅰ走向:226°,倾角90°,滑动角0°;节面Ⅱ走向:136°,倾角90°,滑动角-180°;本次地震为走滑型地震事件,主震震源深度为10 km,余震震源机制解与主震较为一致,P轴作用近似NS向,与区域构造应力场相同.根据双差定位结果显示,余震的优势分布方向为北东向,震源深度集中在5～15 km.由余震分布特征和震源机制解,认为此次地震断层面应为节面Ⅰ,与1997年和2003年的伽师强震属于不同的发震构造.根据相关地质及地震资料分析,推测此次地震发震断层为震源区下方的隐伏断裂,此断裂很可能即为与羊达曼断裂正交的北东向隐伏直立断层,伽师地震的发生与帕米尔、南天山以及塔里木盆地的相对形变速率和升降幅度有关.     

松潘大震震源过程研究

本文应用调制小震法对松潘地震前的震源过程进行了剖析,初步得到震前六年半(直至发震)这一时段内震源区和源外调整单元地震活动的时空图像,其特点如下: 1.第一阶段(1970—1973.5.7)在此阶段其地震活动的空间图像主要是形成调制小震带的围空区和空段区,但在震源区仍有非调制小震活动表明,该时段震源区和外围区具有不同的介质强度,背景震源区初步形成。2.第二阶段(1973.5.8—1974.12)在此阶段,地震活动的空间图像主要表现为震源区内非调制小震的消失,震源区北端中强震活跃。这说明震源区形成,应力正在加速积累。3.第三阶段(1975.1—1976.8.15)在此阶段未来震源区两端出现调制小震带的交汇区。震源区内非调制小震恢复活动。说明震源区两端的应力调整单元已基本形成,震源区应力水平相当高,震源已具备发震条件。4.在第四阶段的最后半年震中区以及外围(约300×200平方公里)小震调制比出现异常。说明震源区及其邻区应力水平已相当高,这是松潘大震来临的中期指标。5.临震前二个月内震源外围出现与外因时间同步的小震频度峰值,分别出现在6月27日、7月13日和8月15日。根据它们的同步性以及异常时间的倍九特征可进行松潘大震的短临预报。根据松潘震源过程的研究,利用小震在不同阶段的震源过程时空特征,有可能对一次大震作出不同时间尺度的预报。     

2003年青海德令哈M6.6地震序列的活动特征

分析了2003年4月17日青海省德令哈6.6级地震序列活动的空间和时间变化特征及其发震构造,得到以下结果:①主震发生在地震活跃区与相对平静区的分界带上;②主震后半个多月内余震快速衰减,初期余震持续到7月底,以后平静了4个多月,接着震源区东部又发生第2期余震活动,连续发生5次5.0级以上地震,最大余震震级5.9;③震源区...     

由调制模式讨论短临预报

在接近地震发生前,震源区和它的邻近地区处于不稳定状态。在这种情况下,一些微弱外因,如引潮力,大气压力或磁暴可以调制这些地区向发震发展的过程以及由这些过程所引起的前兆,在我们以前的文章中曾论述过这个问题。外因对前兆的调制效应可以分为以下几种类型: 1.过源调制这种调制是外因对应力积累单元(震中区)的不稳定过程的调制並相应引起前兆。2.过场调制过场调制是外因对震源外围调整区的不稳定性进行调制,並相应引起前兆。3.非震调制即外因对地壳内非地震的不稳定性进行调制,並相应引起某些观测项目的突变异常。例如某些蠕滑事件可以被外因调制,但不一定有地震发生。4.虚假调制这种调制是外因直接调制某种对象並引起假前兆。例如气候的突然变化引起动物异常等。值得指出的是,有时假前兆还可能与地震发生同步。这是因为外因一方面可以直接引起假前兆,另一方面对地震发生也有触发作用。在以前的文章中,我们介绍过许多我国的例子以证明调制模式。本文列举国外一些比较典型的震例以进一步证明调制模式对短临预报的普遍适用性。在国外的震例中,其中日本的震例有4个。它们是1978年元月14日伊豆半岛与大岛之间发生的7.0级地震。在这次地震前5天,距震中20公里的氡气观测站观测到了氡气的突然变化,此日为朔日;1980年6月29日伊豆半岛东方海中发生6.7级地震,在震前4天前前震突然频繁活动,此前震开始活动日接近望日;1976年7月26日日本伊势湾4.1级地震,该震虽不大,但地震前8小时在震中附近的伊良湖形变站记到临震当天的形变暴,此日为朔日。1977年11月6日,日本根府川3.9级地震,离震中10多公里的网代形变站在地震前6小时观测到形变暴,此日为望日。苏联的震例有二个,第一个例子是1978年11月2日,苏联中亚阿莱地方发生7级地震,震前两天安集延和塔什干地磁台磁场差值△F突然异常,此日为朔日。第二个例子是1972年2月7日加尔姆4.7级地震,这次地震前3—4天在离震中130公里的氡气站上观测到突然异常,此日为朔日。美国的一个震例是著名的感恩节地震,该震发生在1974年11月28日,震级为5.2。10月31日,即震前27天霍利斯特地磁台阵中有两个台的地磁场差值出现突变,此日恰好为望日。上述两台在震中西南10公里左右。由于固体潮资料是已知的,便于对比,所以文中对比的外因皆为固体潮。其它磁暴与大气压力变化调制的例子将在以后讨论。以上震例说明,在临近地震前震源以及外围地区已处于不稳定状态,因而此时外因能调制震源过程,激励震源变动,使之发生较大的前兆变化。因此突然的前兆变化与外因同步可视为地震即将来临的标志。此外文中还列举了美国加里福尼亚圣安德烈斯断层蠕滑加速与固体潮高潮同步的例子以及苏联中亚地镭区的突然变化与固体潮高潮同步的例子。因此应当指出,外因也可能引起非震滑动和假前兆。     

2001年日本兵库县北部地震（Mw5．2）的破裂过程及余震活动与静态应力变化比较

2001年日本西南兵库县北部地区发生的一次地震（Mw5．2），一些余震群沿着不同于主震走向的方向发生。首先，我们通过近源强地面运动波形反演对此次事件的破裂过程进行研究。虽然这是一次5级地震，但高密度强震观测台网记录到了高质量的波形数据。为了取得震源反演的精确格林函数，我们通过对小事件实测波形数据的前向模拟来标定地壳结构模型。从0．4至2．0Hz波形数据反演得出的破裂过程似乎较为简单。较大的滑动区位于破裂成核点周围。其次，我们还研究了主震和大余震造成的静态应力变化对后续地震活动的影响。我们利用波形反演得到的主震断层面上的不均匀滑动分布，并考虑到随后大余震的影响，对库仑破裂函数（ACFF）变化进行了计算。因此，我们得出了震源区库仑破裂函数复杂的时空分布。大多数偏离主震断层的余震都发生在正库仑破裂函数区域内。这种结果表明，这些余震强烈地受到由主震和大余震引起的库仑破裂函数的影响。     

1991年4月29日拉恰地震的余震序列:1991年6月15日最大余震前后的特征

研究了1991年4月29日拉恰地震的余震序列,确定了200多次余震的震源机制,发现了1991年6月15日余震前后最大余震的震源机制主要是逆断层特征。研究了主震近场区的加速度图,计算了地震动位移并分析了它的变化形式。所有记录形态可分为脉冲型和波动型两类。研究了地震动位移的时间变化,表明了强余震后脉冲型地震占了多数。综合已揭示的两种规律性就能更可靠地得出余震过程变化特点的结论是:余震震源机制的稳定性说明了强余震的震级和主震震级可能是相同的,而余震次数的减少标志着余震过程的衰减,地震动位移曲线形式的变换则是衰减过程的一个补充证据。为了探讨强震震源区的发震过程,提出了联合利用上述两个特点来研究余震序列的想法。     

2017年8月9日精河MS6.6地震余震序列精定位及发震构造分析

为确定2017年8月9日精河M_S6.6地震的发震构造,本文使用双差定位方法对发震时刻至2017年10月震源区所发生的余震进行了精定位,同时利用CAP波形反演方法,得到了主震的震源机制解,同时使用GPAT方法反演得到了部分余震的震源机制解,并基于两者对本次地震的发震构造予以分析。结果显示:精定位后主震位于（44.27°N,82.85°E）,震源深度为17 km;主震最佳双力偶解对应的节面Ⅰ的走向为260°、倾角为51°、滑动角为84°,节面Ⅱ的走向为89.5°、倾角为39.4°、滑动角为97.4°;余震序列位于主震东侧,并向东展布约30 km,在3—18 km深度范围内均有分布,其优势方向为近EW向,次优势方向为SW向。结果表明,本次地震是一次逆冲型地震,通过反演得到的大量小震震源机制解的结果与主震震源机制解结果相一致。结合余震震中分布、主震及余震的震源机制解以及震源区的地质构造,本文推断近EW走向具有逆冲性质的库松木楔克山前断裂为精河主震的发震构造。      

景谷6.6级、鲁甸6.5级地震序列应力降变化对比研究

利用云南2014年10月7日景谷6.6级、8月3日鲁甸6.5级地震序列的波形与震相资料,消除区域地震波衰减与台站场地响应后,计算得到2次地震序列的应力降。结果显示,在研究所涉及的震级范围内,应力降呈现随震级增大而增大的趋势。为尽可能消除震级对应力降的影响,对比了相同震级档地震的应力降,结果显示,景谷地震序列的平均应力降明显高于鲁甸地震,这可能与2次6.5级左右地震后震源区的应力状态有关。从序列余震应力降的时、空变化对比来看,景谷6.6级地震后至2014年12月6日5.8、5.9级强余震发生前,应力降变化呈现先缓慢下降、进而转折升高并持续高值的变化过程;同时,高应力降地震在空间上主要集中于5.8级强余震区域。这表明,主震发生后经过一个较短期的调整之后,5.8级强余震震源区的应力环境可能持续增强。5.8、5.9级强余震发生后,地震序列应力降快速下降至相对稳定状态。研究表明,2次6级左右强余震发生后,震源附近区域应力得到一定程度的释放,应力环境降低,地震序列活动也趋于结束。对于后续没有强余震发生的鲁甸地震序列,余震应力降小于景谷地震序列相同震级档地震的平均应力降,同时,主震后余震序列的应力降在时间上几乎未发生太大的变化;结合主震能量释放特点推测,震源区的应力在主震破裂过程中已得到较多的释放,主震后震源区应力变化呈现逐渐恢复的过程,这可能是鲁甸地震余震活动明显较弱,后续亦未有较强余震发生的原因之一。     

2013年通辽M_S5.3地震及其前震序列判定

以2013年4月22日内蒙古通辽MS5.3地震为研究对象,在序列统计分析的基础上,通过HypoD D双差定位和震源机制求解,分析了之前的ML4.4地震与MS5.3地震的关系。结果表明,通辽MS5.3地震是在震中区中小地震长期平静和震前短期活动增强的背景下发生的一次中强地震;地震精确定位结果显示,通辽MS5.3地震序列整体呈NW向展布,延伸约10km,ML≥3.0余震集中发生于主震南侧约2km处;MS5.3主震和ML4.4前震的震中相距约1.8km,震源深度分别为7.208、7.089km,表明两者的震源位置比较接近,可能发生于同一断层面;震源机制结果表明,通辽MS5.3主震的震源机制为走滑型,余震震源机制类型比较凌乱,由前期的走滑为主转变为后期的正断层和逆冲型;3次较大前震的震源机制解具有一致性,均为正断层,一定程度上表现了震中区地壳介质在宏观破裂前存在明显的各向异性,具体表现为裂隙的定向排列,这种"一致性"的震兆状态在应力的进一步作用下孕育发生了主震。根据地震序列的时空分布特点和震源机制相似性,综合判定通辽MS5.3地震应为前震-主震-余震型。     

宁洱地震序列的震源机制解分析

利用云南数字地震台网资料得到宁洱地震序列的主震、5.1级强余震和52个余震震源机制解.分析表明,该地震序列的发震断裂呈NW走向,倾角陡立.在接近水平的近南北向压应力作用下,断裂具有右旋走滑的错动性质.主震、强余震和众多的余震都发生在同一发震断裂上.大量的余震震源机制解结果与主震一致,是地震序列的主要破裂类型,但还存在与主要类型不一致的倾向滑动类型,这可能与余震破裂起始点的微构造控制作用有关,但是它们呈水平向的应力轴与主震的主应力轴一致.NW向断层作右旋走向错动,滑动断层推挤的象限都是逆冲类型的余震,而拉张的象限都是正断层类型的地震.宁洱地震序列的震源机制和周围4次5级以上地震的震源机制相同,表明震源区应力场和区域应力场完全一致,宁洱地震的孕育和发生受区域应力场的控制.     

2014年鲁甸MS6.5地震及其强余震序列重定位

本文采用云南测震台网的观测报告数据,利用双差定位方法对2014年鲁甸M_S6.5地震及其强余震序列进行了重定位,获得了3 658个地震事件的震源参数。重定位后地震序列的震中分布显示,余震分布存在两个优势方向,分别为近EW向和SES向,呈共轭型分布,近EW向条带展布长度为30 km,SES 向条带展布长度为20 km;震源深度的分布显示,地震序列总体表现为主震附近震源较深,沿近EW向和SES向逐渐变浅,地震序列的震源深度主要分布在4—20 km范围内。截至2017年2月28日,鲁甸M_S6.5地震震源区共发生（同一天发生的一组地震算一次）M_S≥4.5强余震4次。重定位后的鲁甸4次强余震序列震中分布存在差异:2014年9月10日和10月27日两次强余震序列的展布特征与主震相同,而2016年和2017年另外两次强余震的后续余震仅分布在强余震的周边,与主震序列明显不同。综合重定位后余震序列分布、震源区地质调查资料以及前人研究认为,鲁甸地震的4次强余震序列是区域应力场和主震引发的震源区应力场共同作用的结果,2014年9月10日和10月27日的两次强余震序列主要受主震引发的震源区应力场的影响;而2016年和2017年两次强余震序列则主要受区域应力场的影响。      

2019年长宁地震序列的震源性质:来自流体的影响

2019年长宁M_S6.0地震发生在构造稳定的四川盆地南缘,震中及其附近区域是重要的页岩气以及盐矿生产基地,因此长宁地震的发震机制是否与人类活动有关存在着很大争议.由于震源机制以及流体压力可以为地震诱发与否提供重要的约束,我们对长宁主震以及9个M_W≥4.0强余震的震源性质和发震机理进行了研究.研究结果表明,长宁主震及其大部分强余震都具有较浅的震源深度(1～4km)和显著的非双力偶成分特征.然而,主震与强余震之间存在两个显著的差异:(1)主震的非双力偶成分以补偿线性矢量偶极成分为主,而大多数强余震的非双力偶成分以各向同性成分为主;(2)主震的流体超压大于30MPa,而大部分强余震的流体超压小于10MPa.因此,认为2019年长宁地震的主震可能是由于长期流体注入导致断层强度减弱而触发的,其较高的非双力偶成分与复杂的破裂过程有关.同时,结合孔隙弹性介质下的库仑应力变化,推断强余震可能是由于震后孔隙弹性应力转移触发的.基于该地震的震源性质、流体超压以及孔隙作用引起的库伦应力变化,认为流体作用对长宁地震序列的发生产生了重要影响.     

唐山、海城、盐源-宁蒗地震强余震特征

对大地震发生后强余震的震源机制,基于主要地震断层上小余震的时空分布进行了详细研究.近期在中国境内发生的强烈板内地震,如1976年唐山、1975年海城、1976年盐源——宁蒗等地震曾被中国地震台网很好记录.主震刚发生后的小余震以及强余震前后的小余震的震源用 S——P 时间的收敛法进行测定.强余震的断层是依靠这些小余震的震中分布来描绘的.可以看出有三种情况.第一,在主震断层区内,一次强余震发生在较小余震的比较不密集的部位;第二,一次强余震沿断层发生并与主震断层是共轭的;第三,一次强余震在沿平行并离开主震断层的断层上发生.可以认为,地质条件控制着强余震的发生.作为强余震的可能前兆,则有唐山地震的一次强余震,震级为7.1.其发生前,出现一些前震以及在接近主震断层方向上的某些地震台所记录的初动方向有变化.可以设想,这里的应力场在强余震发生前是有所变化的.      

1976年7月28日唐山大地震震源区的前兆地震活动平静

本文以完整性最小震级M_L=1.7的地震目录(1970年—1976年)作为基础资料,研究对比了1976年7月唐山大地震前震源区(余震区)及其周围的四个研究分区中,地震活动速率的时间过程。研究表明:(1)在余震区西半部的分区中,主震前出现了持续时间为38个月的异常地震活动平静,异常在置信水平大于0.99上通过β统计显著性检验。(2)在余震区外围的两个研究分区中,分别记录到16和34个月的活动速率减小的变化,但是,它们仅在置信水平为0.80和0.85上通过β统计显著性检验。考虑到唐山主震、两次最强的余震、与它们相关的地震断层和85％的四级以上的余震都出现在余震区的西半部,作者认为余震区西半部在主震前的地震活动平静是中期前兆现象。前兆地震活动平静区的面积与整个余震区面积之比值为0.7。     

1995年择捉岛近海地震：前震,主震和余震的联合重新定位及对地震成？…

千岛群岛１９９５年１２月３日择捉岛近海Ｍｗ７．９地震有明显的前震活动。用修改的联合震源定位法,我们同时重新定位了前震、主震和余震,从大地震成核过程的观点详细地研究了前震活动。重新定位的地震分布和它们的震源机制说明,１９９５年择捉岛近海地震是北美和太平洋板块间的板间地震。它的震源区与１９５８年择捉岛近海地震（Ｍｗ８．３）和１９６３年乌鲁普岛近海地震（Ｍｗ８．５）的震源区重叠。主震发生前９天,第１个震     

1995年1月17日日本兵库县南部7.2级地震的特征

叙述了１９９５年１月１７日发生在日本兵库县南部７．２级地震的主震和余震分布、发震断层、震前的空区现象、震源机制解及区域应力场等特征，并对该次地震的发生与周围地体应力环境的关系等问题进行了探讨。