小湾水库蓄水前后的水库地震波速比变化初探

利用小湾水库地震台网连续、完整的地震波资料,计算小湾水库蓄水前、后各1年地震密集区域的小震波速比变化,并分析3级地震震前波速比的显著异常变化特征.结果表明:小湾库区澜沧江段的昌宁、凤庆,黑惠江库区的巍山牛街一带为震群丛集区,且库尾凤庆区域平均波速比低于中段的昌宁区,空间上呈非均匀分布.水库蓄水仅对凤庆区的地下介质有一定的影响,蓄水前后3级地震震前波速比均呈显著低值异常,2009年8月6日凤庆3.5级地震为蓄水后的最大地震,初步判定为水库诱发的构造地震或构造型水库诱发地震.     

用响应比波速比监测预测瀑布沟水库诱发地震

介绍对瀑布沟水库用加卸载响应比和波速比监测预测水库诱发地震的实践过程,通过课题以往的预测和对应其后期实际发生的地震来分析,结果显示:地震频度库水加卸载响应比Yn和Cr值、库水下方地震波速比这两种方法都可以作为监测预测水库诱发地震的新方法。     

波速异常的进一步研究和问题讨论(三)——水库诱发地震前的Vp/Vs异常

本文研究了一些水库诱发地震前的波速比变化。结果表明:(1)在水库诱发地震(M=2-6)前均可观测到波速比异常;(2)前兆异常时间△T和震级M的关系为log△T=aM+b,其斜率明显小于天然构造地震;(3)在震级相同的情况下,水库诱发地震的波速比异常区比天然构造地震小得多。所得结果可用来区分水库诱发地震与天然构造地震,本文给出了一个具体应用实例。     

二滩水电站水库诱发地震预测

二滩水电站是国内仅次于长江三峡水电站正在建设中的最大水电站。二滩水电站水库可能诱发ＭＳ＝５．０±０．５的水库地震;在二滩水电站水库区域里的４条主要断层中的３条断层诱发水库地震的条件概率是相当高的;在各主要断层中诱发水库地震的概率排序为树河－普威断层,李明久断层,西番田断层,头滩断层     

新丰江6.1级水库地震前后的波速比变化

广东省新丰江水库区于1962年3月19日发生6.1级地震。本文分析了1961年以来十四年间,特别是主震前后纵、横波速比Vp/Vs的变化过程。结果表明:波速比Vp/Vs在主震前出现了明显的负异常,总异常时间约为十一个月,于震前一个半月返回正常值,在主震震源附近的深水峡谷区异常幅度最大,异常时间和空间范围比一般构造地震的要小.后期几次强余震前也有异常变化。虚波速度在主震前存在某些异常特征。上述波速比的变化可以用扩容模式较好地解释。 波速比值是由两个台站的记录得到的。对虚波速度的计算采用了联合地震参数的方法。     

水库诱发地震最大震级的预测

水库蓄水诱发地震虽然是水利工程建设伴生的少见现象,但有时会诱发6级以上地震,加之震中距小,震源浅,成为水利工程抗震设防的重要因素。已有震例还证明,水库规模越大,诱震的可能性越大,诱震的最大震级Mmax(以下简写M)也越高。我们曾提出用水库的“综合影响参数E”来表征水库的“规模”,并给出了M～E回归关系式。本文在补充了部分震例资料,并把M和E以及最大库深Hmax(以下简写H)都视为随机量,经模式识别的分类判别后把所用震例分为两组(第一组为M≥4.5的21个震例:第二组为全部37个震例),把变量E取为确定量或取为随机量和把变量E、lnH取为两个随机量与M进行了回归。回归结果:第一组的双随机量(M、E)模型的回归标准差为口σ_M=0.610,变异系数V=0.118,三随机量(M,E,H)σ_M=0.576。V=0.111;第二组的双随机量的σ_M=1.028,V=0.234,三随机量时σ_M=1.032,V=0.235。说明第一组三随机量模型对可能发生M≥4.5级的新建水库的最大诱震震级的预测是可用的。     

山西大同—阳高6.1级地震前的地震波速比异常

本文给出了波速比异常的一个实例,文中根据山西地震台网所提供的资料,用“地震学地震预报方法程式指南”所规定的波速比方法及异常判据分析处理了山西大同、阳高6.1级地震前小震波速比资料。结果发现主震前二年主震震中附近存在一个波速比低值异常区,异常区形状为北东走向的椭园,长轴约为200公里,短轴约为135公里。异常持续时间约为17个月,最大异常幅度为-0.1657。     

新丰江6.1级水库地震前后的波速比变化

广东省新丰江水库区于1962年3月19日发生6.1级地震。本文分析了1961年以来十四年间,特别是主震前后纵、横波速比V_p/V_s的变化过程。结果表明:波速比V_p/V_s在主震前出现了明显的负异常,总异常时间约为十一个月,于震前一个半月返回正常值,在主震震源附近的深水峡谷区异常幅度最大,异常时间和空间范围比一般构造地震的要小.后期几次强余震前也有异常变化。虚波速度在主震前存在某些异常特征。上述波速比的变化可以用扩容模式较好地解释。 波速比值是由两个台站的记录得到的。对虚波速度的计算采用了联合地震参数的方法。     

海城地震前后地震波速比的变化

本文分析了1975年2月4日海城7.3级地震前后147次地震的资料。结果表明,主震前地震波速比有明显的异常变化。纵横波速比Vp/Vs表现为“下降—回升”的异常形态,负异常至少在主震前四年已出现,最大异常幅度为10％左右,负异常结束后十个月发生主震。主震前波速比异常区较大;而震源附近的小区域,仅在全区波速比回升后的临震前才出现了急剧的负异常。主震前横波速度变化不大,纵波和虚波速度出现异常变化。在一次4.8级强余震前两个月,波速比也出现了负异常。 本文还分析了8次人工爆破,但未发现主震前波速比的异常变化。 关于波速比异常的原因,初步认为是岩石在构造应力的集中作用下,弹性性质发生变化、内部出现大量微裂隙而造成的。     

重庆三江口水库诱发地震分析研究

通过野外地震地质调查并参考前人研究成果,分析三江口水库区的地质构造背景、地震活动性及水文地质条件等资料,对该水库诱发地震的可能性进行分析。构造类比法分析表明:蓄水后发生构造型水库诱发地震的可能性较小,但有可能发生岩溶塌陷型水库诱发地震。概率预测法分析表明:库首段(新滩子—狮狸弯)发震概率较小,仅为0.02;库中段(狮狸弯—牛鼻子)岩溶不太发育,诱震可能性较小,不发震的概率为0.96;库尾段(牛鼻子—峡马口)有可能诱发微震,发震(M3.0)概率为0.10。     

云南地区数字地震波波速比的区域特征

从1998～2006年间云南地区数字地震台网记录中,选用有4个以上台记录到的震相清晰的直达Pg波、Sg波的到时(包含Pg、Sg的到时差在20～25 s的远台和小于0.5 s的近台),计算出云南地区数字地震波的波速比(VP/VS),并分析了其区域分布特征.结果表明:1998～2006年云南地区波速比月均值为1.685,滇西南地区的月均值高于云南地区的月均值;滇西地区的月均值变化幅度相对较小, 2002年10月至2004年11月间的月均值低于云南地区的月均值.2005年云南地区的波速比整体偏高,平均值达1.74,高于多年均值,可能是2004年印尼8级大震后云南地区波速比的一种新变化.     

滇西地区近期强震前的波速比异常演化

利用云南地区地震波记录资料,对滇西地区1998年以来5次MS≥5.8强震前的波速比异常进行了动态追踪,结果表明:滇西地区强震前1～3年会形成一个长60～160 km的椭圆形低波速比异常区,强震通常发生于异常区边缘、异常交错部位或低波速异常区外围60 km范围内.低波速比异常区出现的高波速比(≥1.90)点,除2001年施甸5级震群外,对应的强震孕育时间的长短与强震震中距的大小有类似反比的关系.     

丽江、宁蒗强震的波速比时空演化图象和数值分析

通过对１９９６年２月３日滇西北丽江７０级地震前波速比时空演化图象的动态追踪,同时对比了相距９０ｋｍ的１９７６年１１月７日、１２月１３日宁蒗６７、６４级地震。发现,不同作者在不同时间研究的滇西北地区这两次重复发生的强震在孕育过程中波速比的时空演化图象十分相似：强震前５～７年,强震孕震区出现波速比高值异常区;强震前３～４年,孕震区的波速比大面积低值异常;强震前１～２年左右,孕震区再次出现范围略小的波速比高值异常区;强震发生在波速比低值异常区包围的两次高值异常区重叠部位。两次强震前滇西北波速比月均值均持续低值异常数年后,在震前１年左右出现明显的偏离平均值,当高、低值异常均趋于正常时,强震的孕育进入短临阶段。进一步研究波速比高、低值异常区的数值分布,显示出：第一次高值异常区中波速比最大的地震发生在异常区的边缘;低值异常区和第二次高值异常区中波速比最小和最大的地震发生在异常区内。这些波速比最大、最小的地震距主震的距离不超过６０ｋｍ。     

水平层状介质视波速比响应特性的数值模拟

本文用几何地震学方法和多台和达图法, 通过数值模拟讨论了水平层状介质的视波速比对真波速比变化的响应特性。 结果表明: ① 视波速比对真波速比变化的响应特性是介质结构及其动态变化、 震源与监测台网的相对位置有关的复杂函数, 显示了地震波的实际传播途径对提取波速比异常信息的明显影响; ② 检测波速比信息的地震震源深度对视波速比的响应特性有重要的影响, 当介质处于异常状态时, 位于震源区下方的地震其携带出异常信息的能力受到较大限制, 其实质应归于地震波传播路径中非异常部分的作用; ③ 视波速比的响应特性主要是对于介质内部真波速比变化的响应, 在其他条件相同的情况下, 如果介质内部波速变化大而波速比变化小, 一般并不会显示高的视波速比响应特性。 根据这些结果笔者认为, 结合研究区具体的介质结构条件, 发展震源精确定位方法, 深入而具体地研究视波速比对真波速比变化的响应特性问题, 是应用视波速比作为预测地震的前兆方法必须面对的基本问题, 也是可靠地识别视波速比异常必须解决的关键问题。     

山西地区的波速比（V_P/V_S）特征研究

利用山西台网的数字地震观测资料,采用单震多台和达法、多震多台联合测定法,对山西北部、中部和南部地区波速比进行分析研究,结果表明：在2010年1月24日的河津万荣4.8级地震、4月4日的大同4.5级地震和6月5日阳曲4.6级地震前均存在波速比下降现象,其中前2次地震发生在波速比下降过程中,第3次地震则发生在波速比异常恢复阶段。之后山西中部和北部的波速比处于低值,尤其是山西北部的波速比低值持续,说明山西省北部是比较危险的区域。     

Study of the Change in Wave Velocity Ratio before and after Two Strong Earthquakes Using Airgun Source Data

Using the signals excited by the large-volume airgun source at the Binchuan transmitting seismic station from January to June, 2016, arrival-time data was acquired at four stations near the epicenter of the Eryuan M_S4.5 and M_S4.0 earthquakes on February 8, 2016, as well as the epicenter of the Yunlong M_S5.0 and Eryuan M_S4.6 earthquakes on May 18, 2016 through the waveform cross-correlation technique. The wave velocity ratio of the four stations was calculated using the single-station method. At the same time, the b-value and the focal mechanism consistency parameters of the study area were also calculated. The results show that:(1) the wave velocity ratio of each station experienced a process of decline-recovery-fast rise before the two strong earthquakes, and a significant quasi-synchronous rapid rise occurred within 3-12 days before the earthquake; (2) the timing of the rapid rise of the wave velocity ratio of the four stations before the Yunlong M_S5.0 and Eryuan M_S4.6 earthquakes were related to the epicentral distance. The station which observed the earliest increase in rapid rise is the farthest one from the epicenter, and the station where the rapid rise appeared in the latest is closest to the epicenter; (3) the form of change of the wave velocity ratio before the earthquake was different between stations located at different directions in the epicenter area; (4) the b-value and the focal mechanism consistency parameter which is commonly used to characterize the stress level both showed a downward trend before the two strong earthquakes, and were consistent with the change in the wave velocity ratio. According to the preliminary analysis, the wave velocity ratio obtained by using airgun source can better reflect the change in the stress state of the underground medium.     

基于Gassmann方程的流体替换方法在珊溪水库地震研究中的应用

引入基于Gassmann方程的流体替换方法,在分析地震波P波速度、波速比与岩石孔隙度和饱和度关系的基础上,应用于珊溪水库地震波速比和P波速度变化特征研究,得到:(1)珊溪水库震中区岩石始终处于接近水饱和的饱水状态,波速比和P波速度"下降-回升"的变化实质上反映了震中区岩石"孔隙度增大(饱和度减小)-饱和度增大"的变化,每一丛地震的波速比由极小值逐渐增大为极大值是由于岩石从不饱和状态变化到饱和状态;(2)根据每一丛地震波速比的变化,计算得到珊溪水库流体扩散率αs=1.06×104 cm2 s-1,该数值与美国南卡罗莱纳水库、巴西Acu水库、广东新丰江水库的流体扩散率基本一致;(3)震源区岩石孔隙度上限值为8.7%~2.0%,该数值与华东勘测设计研究院通过室内岩石物理力学性质试验测定的珊溪水库坝址区新鲜流纹斑岩的孔隙度平均值一致。