震源孕育的数学物理模式与波速异常的理论解释

本文提出了一种震源孕育的数学物理模式,该模式把孕震过程分为扩容,包体形成与发展、流体扩散、失稳四个阶段。用数学物理方法研究了沿断裂带定向的圆柱形孕震区内的孕震过程。通过对这一过程的研究,得出了各孕震阶段持续时间的计算公式。计算结果与波速异常的实际观测结果符合较好。此外,还从理论上研究了确定两相介质中地震波传播速度的问题,给出了P、S波速度与速度比的计算公式,得出了一些定量结果。根据所述结果,对震前地震波速度异常的某些特征(异常持续时间、异常区形状大小及异常幅度)作出了一定的理论解释。最后,用量纲分析和相似理论方法对影响波速异常的一些因素作了简单的讨论。     

波速异常区时空特性的某些研究

目前,国内外对地震前是否存在波速异常还有不同的看法,关于波速异常的物理解释问题也还有种种不同的观点。为了进一步辨明究竟那些看法或那些观点更有依据,必须继续深入研究波速异常的各种特性,尤其是异常区的一些特性。文献中曾对波速异常区的某些特性作过研究。本文着重探索波速异常区的时空特性,主要是波速异常区的空间分布及其随时间的变化与发展。根据所得的结果,对波速异常的观测范围及其物理解释等问题作了某些初步讨论。     

我国西部地区一些强震及中强震前后波速异常的初步研究（一）——波速比异常

本文对近年来我国西部地区发生的某些强震及中强震（M_S>5.0）的波速比异常作了一些初步探讨.文中给出并讨论了这些地震的波速比异常的一些共同特征,即随时间变化的曲线形态、异常特征量（异常持续时间与异常幅度）和异常的统计分布特征.此外还讨论了波速比异常的特性与地震序列类型、震源深度及震源机制的关系,探索了波速比异常与波速异常间的关系.最后还指出了地震活动性与波速比异常的某种对应关系,并作了简要的讨论.     

门源6.7级地震前后的波速异常

本文详细讨论了1986年门源6.7级地震前后的波速异常,提出了利用波速异常。对该地区进行地震预报的可行性。     

姚安6．5级地震前兆异常动态演变特征

把研究区划分为孕震区和外围区 ,按层次分析地震前兆异常动态演变的方法 ,分析研究 2 0 0 0年 1月 1 5日云南省姚安 6 5级地震前 ,震源区及其周围中等地震活动空间分布、小震群活动、地震危险度D及地下流体、地磁、地电、地形变等前兆手段异常变化 ,得出了姚安 6 5级地震孕育过程前兆异常动态演变特征。其主要特征为 :1 .孕震区地震活动演变方式为活动增强 -异常平静 -发震 ;2 .孕震区外围附近地区地震活动表现为平静 -活动增强 ,当地震孕育进入中期阶段 ,地震活动形成地震密集区 ;3.地震孕育发展中短期阶段 ,地下流体、地磁、地电、地形变等多项前兆手段出现同步异常变化 ,至短临阶段 ,这些异常大多出现转折或恢复     

丽江7.0级地震前地震分形异常

本提供了丽江７．０级地震前滇西北地震活动空间容量维、关联维、信息熵十分显的异常图像；这些异常是在大震孕震区形成、应变释放加速阶段之后出现的，恰好揭示了源区、近源区大释放前的非线性变化过程。这与１９６５年以来云南及邻区８组大震前地震分形研究的结论完全一致；进一步说明地震活动分形异常对地震孕育的短临阶段具有重要的指示意义。     

我国西部地区一些强震及中强震前后波速异常的初步研究（三）——和达曲线的曲率变化

本文根据我国西部地区的实际观测资料,说明在震前波速异常期间,和达图一般都要出现较明显的弯曲,因而和达曲线的曲率可作为监视震前波速异常进程的一项新的辅助指标.文中介绍了和达曲线的二次逼近方法,给出了我国西部地区一些强震及中强震（M_s>5.0）前后和达曲线曲率变化的初步探索结果.最后,文章对所得结果作了简单的讨论,并指出了在地震预报中的应用.     

丽江7.0级大震前地震活动分形异常

该文提供１９９６年２月丽江７．０级大震前滇西北地震活动空间容量维、关联维、信息熵十分显著的异常图像；这些异常是在大震孕震区形成，应变释放加速阶段之后出现的，恰好揭示了源区、近源区大释放前的非线性变化过程。这与１９６５年以来云南及邻区８组大震前地震分形研究的结论完全一致；进一步说明地震活动分形异常对地震孕育阶段具有重要的指示意义。     

组合坚固体应变扰动及波速异常的破裂前兆特征研究

研究了高、低强度3段拼合岩石样品在单轴压缩和双轴单面直接剪切时的破裂特征及突发应变扰动与波速异常的破裂前兆。从分别置于高、低强度段上的应变变化看,在整个样品破裂前,低强度段(弱岩)先出现突发扰动,高强度段(强岩)后出现突发扰动。从分别穿过高、低强度段上的波速变化看,低强度段波速先出现下降,高强度段后出现下降。主破裂后明显的裂缝贯穿整个拼合岩样。进而讨论了坚固体孕震模式(主破裂前)的突发性应变前兆与波速异常的时空特征。     

江苏常熟—太仓5.1级地震前兆异常的识别

本文讨论了當熟—太仓5.1级地震前,邻近地区曾多次出现小震震群,形成一个空区之后,在黄海“老震区”出现相对的波形异常。研究结果表明,这些空区和波形异常的出现,除了与地质条件有关外,还显示了出现主震前兆异常的可能性。     

拼合岩样受力时的变形和波速异常特征

本文选用不同的加载速率对完整岩样和多块拚合岩样,进行单轴压缩试验,观测样品的变形特征和波速异常特征,初步得到拼合岩样与完整岩样在强度、变形、波速异常等方面存在着一定的差异,但在波速异常时间、尾波衰减率及频谱特征等方面又显示某些相似性。     

小震区观测曲线的正常动态及其与强震异常的差异

在我国地震活动的低潮期,国内对正常动态的讨论有明显加强,但大多数作者从单一观测项目研究强震区“平静期”的实测值正常动态,并假定平静期内的观测资料中不包含孕震信息,研究的内容集中于正常动态的类型和年变的原因。 本文试图根据小震区的观测资料,分析地震活动和其它前兆观测曲线的正常动态特征,讨论它与强震区震前异常的某些差异,期望对本区将来可能出现的强震震前异常有所识别,并为其它强震区的前兆异常识别提供参考资料。     

1989年大同—阳高地震的前兆过程及其场—源特征

本文对１９８９年山西大同－阳高６．１级地震的前兆过程及其场、源特征进行了综合研究，结果表明，大同－阳高地震震前较为丰富的前兆现象是震源应力场与区域应力场共同作用的结果，估计大同地震的震源区尺度为２０－３０ｋｍ，孕震区范围约２００ｋｍ。最早的异常（震前３－４年）表现为大同盆地沉降速率加大，且出现在震源区，然后扩展至孕震区边缘，在孕震区边缘（１５０－２００ｋｍ）存在中、短期异常的突出集中区，在孕震过程     

全球下地幔波速异常结构综述

下地幔体积占地球总体积50%以上,对地球的演化具有重要的影响.早期研究认为下地幔的组分比较均一,但1970年代以来,地震层析成像揭示了地球的深部速度结构,发现下地幔存在很多复杂的波速异常区.进入21世纪以后,台阵数据的积累和计算机技术的进步使我们能够进一步约束这些下地幔波速异常区的空间范围和波速结构,由于这些异常结构通常与俯冲板片和地幔柱等有紧密的联系,了解这些波速异常体的精细结构对于古板块的重建和地幔动力学有重要的意义.本文重点总结了近30年以来利用地震数据研究下地幔异常体的方法和结果,详细地描述了不同类型的波速异常区在全球范围内的分布情况及其特征,并逐一分析了不同类型波速异常构造体的成因.下地幔LLSVP主要有两个,分别是非洲LLSVP和太平洋LLSVP,它们在横向上可扩展至数千千米,垂直方向上从核幔边界的高度超过1 000 km.现在观测结果发现LLSVP边界处的速度突变较大,主流的观点认为含有成分异常的热化学作用形成了LLSVP. ULVZ位于下地幔底部,其横向扩展大部分小于1 000 km,但部分ULVZ的范围可以超过1 000 km,高度仅为十几到几十千米,相应的S波速度异...     

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。     

1974年5月云南省永善-大关7.1级强震前波速比的异常变化

本文简要地给出了1974年5月11日云南省永善-大关7.1级强震前（?）、（?）波平均速度比V_p0V_s0前兆异常变化的一些主要特性:（1）7.1级强震前八年零五个月期间波速比V_p0/V_s0明显减小;（2）V_p0/V_s0在异常过程开始之前达到一个极大值,在异常过程结束时又取同样的极大值;（3）经过长时期、大面积的减小之后,波速比V_p0/V_s0先在距震中较远的地区内回升,然后才在震中区内回升;（4）5级以上地震都发生在异常过程的初期及末期,且各自对应着波速比的临时短期增大;（5）波速异常区的定向与强震的震源机制间有一定的对应关系。文章对所得结果作了一些简单的讨论,并指出了在地震预报中的应用。     

苍山5.2级地震前的R（t）图异常特征及其时间变化

研究了１９９５年苍山５．２级地震前地震时空分布参数Ｒ（ｔ）图的异常变化,由Ｒ（ｔ）图清楚的反映出苍山５．２级地震前地震活动的三个阶段性发展特征。即早期地震活动增强,形成大的孕震空区;中期在上述背景上震活动再次向外围扩散并收缩,地震活动逐渐减弱,孕震空区缩小;晚期地震活动出现短平静;临震前１８天孕震空区内出现３个特征前震,在孕震空区内形成临震地震线。     

近地震、波振幅比异常与地震预报

本文对波振幅比的正常变化作了理论分析,讨论了利用波振幅比变化预报地震的可能性及其应用范围。作为具体实例,给出并分析了1970年西吉5.7级地震前后振幅比异常的实际观测结果。 得出的初步结论是:（1）较大地震前后波垂直向位移振幅比值|Ws/Wp|明显减小;（2）|Ws/Wp|异常在空间分布上与时间发展过程上都大致和波速异常相对应。 采用与研究波速异常完全类似的方法,提出了利用振幅比异常预报较大地震的一些初步途径。 本文最后简要地讨论了较大地震前后振幅比异常的物理实质。     

影响波速异常的两种因素

用超声脉冲法测量了完整岩石样品在三轴实验中不同加载途径下的波速,和拼合岩石样品在单轴实验中的波速。结果表明,应力途径和断层的存在是影响波速异常的两种可能因素。前者既与时间有关,又与空间有关;后者则只与空间有关。为了正确评价波速异常在地震预报中的作用,必须尽可能地阐明影响波速异常的各种因素。      

地倾斜异常的一个特征及其应用

地倾斜与孕震地点存在一定的关系, 即强震前地倾斜的空间分布存在一定的有序性。 基于这一结果对张北地震前的地倾斜方向分布进行了研究, 显示张北地震前地倾斜方向确有指向或背向震中的趋势。 文中探讨了确定孕震区的方法, 利用截止到2004年8月的资料, 对华北、 新疆和川滇地区的地倾斜方向进行了研究。 在华北地区目前地倾斜方向线相交的区域有京津唐地区和山西带, 覆盖面积较大且较为分散, 难以勾画出显著的异常区。 在新疆和川滇地区也未发现类似张北地震前地倾斜方向线集中到同一区域的现象, 故认为截止到2004年8月, 上述区域不具备强震前地倾斜异常空间配套分布的特征。