前震序列的图像特征研究

地震丛集在时间和空间上分布具有不同的特征,2个特殊的例子就是前震序列和震群。基于对1966~1996年中国大陆8个前震序列的分析,本研究提取了如下前震序列的图像特征:1前震序列的震中在空间上密集集中;2前震的震源机制与主震的震源机制相似,而这种与主震震源机制的一致性在余震序列和震群中并不存在;3这30年在中国大陆我们尚未发现主震之前的前震丛集的震源机制不一致。最后,我们发现中国大陆5%的主震前发生前震序列。     

前震研究进展综述

介绍了当前国内外前震研究领域的一些进展。 对比了不同前震定义条件下前震序列的共性特征, 对几种主要的前震机理及主要的前震识别方法进行了简要综述, 对其特点及存在的问题进行了评述和讨论。 前震指主震之前在主震断层面上、 紧邻主震破裂起始点发生的小地震。 主震发生之前的一系列前震活动构成前震序列。 在不同的前震定义条件下, 具有“直接前震”的震例比例从10%至40%不等。 理论上前震可用级联应力触发或预滑动模型进行解释。 前震空间上主要集中分布在距离主震10~75 km范围内, 但其时间分布形式复杂, 大多发生在主震前1~2天, 部分前震序列的地震活动率显示明显的加速特征, 但许多前震序列单独来看却往往显示主-余型序列的衰减特征。 序列地震震源机制一致、 序列b值偏低是前震序列最突出的特征。 前震的发生与主震破裂形式和构造环境似有一定关系, 在有限的前震震例中, 逆冲型主震似乎具有相对较多的前震。 部分震例的研究结果显示, 随主震的临近, 前震震源深度有逐渐下迁的特点。 到目前为止, 震前很难判定一次地震或一个地震序列是否为前震或前震序列, 所使用的前震识别主要有基于统计类比的方法、 基于震源机制一致及衍生的相关方法以及基于对地震成核过程精细检测的方法。 从现有不多的震例研究结果来看, 尽管地震时空丛集和震源机制高度一致是前震序列的最显著特征, 但却不是判定前震序列的充分条件。 由于成核的破裂扩展速度和滑动位移有随时间较快增大的趋势, 因而基于对地震成核过程精细检测的方法有望在前震识别中发挥更为重要的作用, 但需更多震例进行验证。     

前震研究进展综述

简要介绍了当前国内外前震研究领域的一些进展。对比了不同前震定义条件下前震序列的共性特征,对几种主要的前震机理及主要的前震识别方法进行了简要综述,对其特点及存在的问题进行了评述和讨论。前震指主震之前在主震断层面上、紧邻主震破裂起始点发生的小地震。主震发生之前的一系列前震活动构成前震序列。在不同的前震定义条件下,具有“直接前震”的震例比例从10%至40%不等。理论上前震可用级联应力触发或预滑动模型进行解释。前震空间上主要集中分布在距离主震10~75km范围内,但其时间分布形式非常复杂,大多发生在主震前1~2天,部分前震序列的地震活动率显示明显的加速特征,但许多前震序列单独来看却往往显示主-余型序列的衰减特征。序列地震震源机制一致、序列b值偏低是前震序列最突出的特征。前震的发生与主震破裂形式和构造环境似有一定关系,在有限的前震震例中,逆冲型主震似乎具有相对更多的前震。部分震例的研究结果显示,随主震的临近,前震震源深度有逐渐下迁的特点。到目前为止,震前很难判定一次地震或一个地震序列是否前震或前震序列,所使用的前震识别主要有基于统计类比的方法、基于震源机制一致及衍生的相关方法以及基于对地震成核过程精细检测的方法。从现有不多的震例研究结果来看,尽管地震时空丛集和震源机制高度一致是前震序列的最显著特征,但却不是判定前震序列的充分条件。由于成核的破裂扩展速度和滑动位移有随时间较快增大的趋势,因而基于对地震成核过程精细检测的方法有望在前震识别中发挥更为重要的作用,但需更多震例进行验证。     

蠕变与短临预报—前震的又一标志

本文内作者们研究了12次前震系列与43次余震系列的蠕变曲线。得到了日蠕变(不包括主震或最大前震)衰减方程 ε(t)=ε_1t~(-h)式中t是自主震或最大前震发生时刻起算的时间,ε.(t)是时间为t的日蠕变,ε_1为第1天的日蠕变,h是个衰减常数。 结果表明:在一般的情况下对于前震系列h≤1以及对于余震系列h>1。结果对地震预报是重要的。     

2014年于田M_S7.3地震序列的频谱特征分析及其前震识别

利用新疆区域数字地震台网的波形资料,对2014年2月12日于田MS7.3地震前震和余震序列的频谱特征进行了分析。基于Brune模型,对观测记录进行仪器响应、传播路径和场地响应的校正,使用遗传算法对于田地震序列103次ML≥3.0地震的震源谱进行了反演计算。结果表明:1前震序列的拐角频率相对偏低,扣除地震矩影响后,余震的拐角频率有明显增高的趋势;2距离震中最近的YUT台资料分析显示,于田地震几次前震活动的台站观测谱相对较为独立,与主震以及彼此之间的相关系数均不高;3序列事件和主震的台站观测谱相关系数的变化反映了序列发展的动态破裂过程,相关系数较低的事件基本上偏离了主震破裂区而发生在分支断裂上;4前震的震源谱中存在异常的高频成份。     

华北地区信号震地热前兆异常特征及其预报意义的初步分析

信号震是一种广义的前震;信号震地热前兆异常和主震地热前兆异常相似;信号震和主震沿同一构造体系活动;深入研究信号震与主震地热前兆异常的关系及地热异常特征和震源机制的关系,可能对地震预报的实践有一定的指导意义。     

走滑破裂型大地震中前震的发生

因为前震被看作是后续地震最可靠的前兆事件之一,它们在准确测定即将到来地震的时间和地点方面都很有用。但最具挑战性的问题还没有令人满意的答案。这些问题包括:为什么有些地震可以作为其他地震的前震,而有些则不行?哪些关键性因素控制着它们?在本项研究中,根据地震破裂形态,一组发生在中国和美国西部的走滑破裂型地震(MS≥6.0)被分成三种类型:1类,2类和3类。它们分别指的是包含张性岩桥、压性岩桥,以及张性与压性混合型岩桥的破裂的地震。前震更可能在1类和3类地震之前出现,而不大可能出现在2类地震之前。这些现象可能表明,对走滑型地震来说,张性连接的结构使得前震易于发生。与先前发表的一些成果不一致的是,前震的发生与本研究所涉及的主震震源深度(小于30km)似乎并不相关;这意味着,对于不同震源机制和位置的地震,正应力增加可能对前震发生有不同的影响。在本研究的数据集中,未发现前震与主震震级之间的确定性联系。     

主震100年后可发生余震

一位地震学家说,余震通常在主震后数月内发生在同一断层段上,但是,主震100年后,在附近的断层上也可能发生余震。美国地质调查局的地震学家琼斯(LucileJones)说:“根据定义把地震排成序列,我们将最大的地震称之为主震。任何发生在最大地震之前的地震都是前震,任何发生在最大地震之后的地震都是余震。”     

由触发地震活动性的级联解释前震

大地震前观测到前震，以及认为前震具有特殊的性质使得它们能够同其他地震区别开来，所有这些增加了地震是可以预报的希望。所提出的异常属性包括：震级较大的前震相对于震级较小的前震占有比正常值更高的比例；以到主震的时间为参数，地震活动速率以幂律加速；将许多地震序列进行平均时，前震在空间上向主震迁移。使用南加利福尼亚的地震活动性数据，我们证明了这些性质以及其他性质都可由一简单模型得到，这一模型认为，不管前震、余震和主震，任何一个地震都能触发其他地震。我们发现前震的前兆性质同主震的大小无关。这意味着：由于根据过去的地震活动性并考虑触发的级联作用，地震活动速率是可以预报的，因此地震(无论大震还是小震)也是可以预报的。触发的级联作用很自然地产生了大范围、长时间的交互作用，这可以用来解释在非常大尺度范围内观测到的地震活动性相关现象。     

无前兆地震

为了预报地震,必须能够观测到前震等前兆现象。日本东京大学地震研究所茂木清夫教授最近以实验证明:因产生主震的断层面状态不同,这种前兆现象有时几乎没有,有时不明显。这一现象将影响地震预报观测网在各地的配置。茂木教授的这一发现在1981年7月加拿大伦敦市召开的国际地震学、地球内部物理学协会会议上发表。1979年夏美国旧金山近郊的凯奥蒂湖地震(M=5.9、无伤害),是在设置有世界一级观测网内发生的,完全没有捕获到地震研究人员所期待的前兆现象,从而引起了地震预报研究的大波动。“地震预报是不可能的”的悲观看     

前震序列与一般小震群活动规律的探讨

研究前震序列的活动规律及其与一般小震群的区别,对于研究地震孕育过程及地震预报都是有益的。为此,我们处理了我国近十几年来资料较详细的17个地震,发现其前震活动是在主震前较早时间就开始的,它与波速变化似有某种对应关系。选择主震前适当的时间间隔,其中的前震频数一般随时间接近主震而按指数增长。并且,大地震的一个4级以上前震与一般小震群中的同量级地震发生前的应变释放速率是不同的。     

唐山地震的震源机制

以震源机制结果为基础,分析主震断层面对余震活动的控制作用;讨论主震后余震区内的应力分布状况;指出震源区介质由紧张平衡态逐步变为松弛平衡态的过程及其初步证据。在分析大量资料以后,指出唐山1976年7月28日7.8级地震的震源机制在华北地区具有典型意义。最后,讨论可望用于地震预报的某些信息。以及对于没有前震的大地震进行前兆观测研究的可能方向     

1975年2月4日海城地震(M=7.3)的前震系列/

我们研究了1975年2月4日海城地震(M=7.3)前震的定位及其辐射图象.用六个区域台的到时,相对于一次参考地震,将前震及主震进行了定位.这组前震开始相互很接近,然后随时间及其分布有一定的延伸.最大前震前,前震均位于直径约两公里的小体积内,而在最大前震后,其活动则向北西和南东方向扩展,形成六公里长的在北西方向上伸展的分布带.初动及 P 波 S 波振幅比表明,在前震系列中有两种不同的断裂机制.我们推测这两种辐射图象可能和前震处于分布带的不同部位有关.可能主震震源不处于前震震源所决定的断层上,而是位于这组前震南面6公里、且较这组前震浅几公里处.我们认为,在垂直于主震破裂面及前震分布带走向的方向上,前震和主震相距这么大的距离,可能是由于主震时产生滑动的断层是以雁行排列的.分析了在前震期间断层上滑动所引起的应力变化,认为由前震引起的主震断层上剪应力的增加是很小的.因之由前震直接触发主震的可能性不大.      

前兆地震活动图象及其在地震预报中的作用(英文)

本文根据长、中和短期预报研究对主要地震活动图象加以归类和简述。结果表明:(1) 基于地震活动图象分析的中、短期预报,在预报时间上可能达到1、2年,甚至几个月的量级。但要进一步缩短预报的时间尺度十分困难,除非有明显的前震序列活动。(2) 地震活动图象分析对于辨认未来主震(尤其是强主震)的位置是有效的。(3) 强震和中强震前的图象特点是有区别的;据此,可以大概估计未来主震的震级。然而,图象的空间尺度与主震震级无明显的相关性。(4) 信号震、前兆震群和前震(包括早期前震)总是伴随着异常的地震活动时空图象。     

潮汐应力-应变对某些地震序列的调制触发

对1960年以来中国大陆浅源地震序列与潮汐应变的相关分析表明, 某些地区某些地震序列, 包括前震序列、 前震-主震序列、 前震-主震-余震序列和主震-余震序列明显受到潮汐应力-应变的调制触发。 如龙陵地震的前震-主震序列, 邢台地震的前震-主震-余震序列、 唐山地震的主震-余震序列等。 这些地震序列受到潮汐力调制触发的特征明显, 对地震预测有意义, 并作了具体的叙述。 同时对地震序列受调制触发的机理作了初步的探讨, 指出不同类型地震序列的调制触发特征与孕育系统地质构造, 地震震源岩石性质和区域构造应力场方向以及地震破裂机制有关, 对地震机理和预测的研究有一定意义。     

我国某些六级以上地震前震的分析

1910年大森和今村(1913年、1915年)研究了有前震的地震,发现这类地震容易在某些特定的区域发生。里克特(1958年)曾描述了一个典型的“前震-主震-余震”序列的例子(即1929年发生于洛杉矶的怀特尔地震),在主震前64天发生过一次较强地震。琼斯研究了自1914年至1973年间大震前地震活动的时空分布。他规定前震震中在主震震中的100公里范围内,前震发生时间在主震前三个月内。王春珍等规定的前震发生时间是在     

寂静的前震与地震预测

寂静地震的研究具有重要的理论与实际意义。统计表明，与寂静地震有关的前驱波比前震有更大的普遍性，出现的时间主要集中在主震前7天之内，从一部分中等地震到特大地震之前都已观测到前驱波，这就说明大的脆性破裂之前，较小的缓慢破裂在自然界是存在的而且比较普遍。根据1969年渤海地震和1976年唐山地震的前驱波记录进行定位试验，证明在观测条件具备时，概略的定位是可行的，而且表明前驱波是来源于大震震源附近的信号。可为地震预报特别是短临预报提供重要的前兆信息。     

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核过程的意义

千岛群岛1995年12月3日择捉岛近海M_W7.9地震有明显的前震活动。用修改的联合震源定位法(Hurukawa,1995),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(M_W8.3)和1963年乌鲁普岛近海地震(M_W8.5)的震源区重叠。主震发生前9天,第1个震级为6.4的直接前震发生在前震区的最深处,接着发生了多个前震,包括另外3个M≥6.0的前震,它们发生在第1个前震的东边和东南边。前震区以每秒几厘米到数十厘米的速度向海沟轴扩展。事件的每日数量逐日增加,前震区的最终大小约80×30km~2。最后,主震破裂开始于前震区的最深点。这些观测事实与最近的理论研究和实验室试验相符。理论和实验表明,前震是在一个宽的弱化带中局部凹凸体(asperity)的破裂,大地震成核过程就是在这一带中开始的。     

华北5级以上地震的震兆——中等地震的集中持续活动c

1970年以来,在华北地区(30-42N,109-125E)十次ML5.0地震发生前的若干年内,震中附近都存在4.0ML<6.0的地震集中持续活动的现象.这些地震的活动规模与未来主震的震级有一定的关系.本文将这些地震称为中等前震,定义了标志前震系列活动规模的三个参量:能量、持续时间和活动范围,并通过回归分析建立了它们与主震震级的定量关系.      

云南地区强震的短临中强前震序列特征初探

对1965￣2003年云南地区强震前3个月内发生过的短临中强前震进行整理,将其按距离主震发生时间分为直接前震、临震前震与短期前震三类,然后通过地震序列动态分析地震活动,发现各类前震有以下显著特征:(1)直接前震:3、4级地震时间间隔临震时骤减;将地震序列从时间上分成三等分后,第二时段的地震频次没有明显衰减。(2)临震前震:震后第一天地震的频次较高而第二天相对过低,同时同一台站P波初动符号基本上一致或振幅比稳定在某一范围。(3)短期前震:震后10天前震频度衰减至零;20-30天左右地震频度骤增,同时h、p值也反应出类似的特征,30天h值迅速减小接近1或小于1,而b值基本稳定且均低于区域背景值。