大震前地下水位异常与应力异常区

利用井口水位对潮汐应力的响应，分析了含水层对强震孕育过程中应力变化的响应。结果显示，当含水层的瞬时应力变化值大于临界值时，水位的异常图像为阶变形态；当含水层的瞬时应力变化值小于临界值，但某一时段的累计值大于临界值时，水位的异常图像为缓变形态。而水位异常图像出现的上升或下降形态，取决于井孔含水层系统在大震孕育过程的应力调整再积累阶段所处的构造部位。水位震前异常的特征，源于地震孕育过程中应力异常区的形成。     

孔隙弹性介质中的震后流体流与库仑应力变化

一般认为地震序列的发生意味着不同断层段之间的一种相互作用。每次位错产生的同震应力的传递则是这种相互作用最显著的成分。然而，一个地震系列中各个后续事件之间的时间间隔却表明，同震应力尚不足以单独引发其他的地震。我们研究了同震应力场可能诱发孔隙流体流，改变了所在区域的孔隙压力分布情况。鉴于地壳在很多地区都是一种流体饱和介质，故将地壳视为一种孔隙弹性固体。由于孔隙物质所表现的应力场依赖于时间，所以我们将验证这种性质能否解释余震的触发。我们考察了一些现有的半无限平面断层的解析方法。对可渗透的和不可渗透的位错面均作了考虑。我们将孔隙弹性介质的解法与孔隙介质的解法作了对比，计算了变形与流体扩散之间的耦合效应。结果发现主震产生的库仑应力变化在某些区域初始时可能表现为负值，但尔后随着孔隙流体的重新分布而变为正值。这种变化意义重大。如果地壳确如我们所假定的表现为一种各向同性、充满流体的孔隙弹性介质的话，那么，通过孔隙流体扩散的库仑应力触发作用则很可能是余震产生的重要机制，余震发生的范围分别为长约2．5个断层长度，宽约0．5个断层长度。这个范围小于以前模型的预测值，以前的这些模型都忽略了弹性变形和孔隙流体扩散之间的力学相互作用。对于典型的孔隙结构，流体流引起的应力变化在主震发生后约一年内会有很大程度的衰减。     

地下水位变化对金州水准基岩标石的影响分析

对辽宁金州地震台地下水位上升引起水准基岩标石底部岩层的应力变化进行定性和定量分析,并使用分层总和法计算基岩标石受到的影响量.研究结果表明,金州水准所受地下水的干扰,主要是标石底部的基岩在地下水位变化的作用下而发生形变所致,其影响的大小与水位变化幅度、水容重、基岩的压缩模量和孔隙度有关.     

基于地下水位观测的震后孔隙回弹：以2000年冰岛地震为例

以2000年两次M_W 6.5冰岛地震为例,利用近场地下水位的同震响应和震后响应约束孔隙模型参数,分析了孔隙回弹效应造成的地表变形大小和时间演化过程。首先利用数值模拟方法获得地震造成的孔隙压力变化和测井水位响应的时间序列,并以测井水位的同震阶跃幅值和震后水位恢复速率分别约束孔隙模型中的Skempton系数和扩散系数;然后基于孔隙弹性模型使用最优孔隙参数模拟震后孔隙回弹效应引起的地壳变形。结果显示：孔隙压力的同震响应控制着孔隙回弹引起的地壳变形,其变形速率与流体扩散系数呈正相关关系;孔隙回弹造成的变形以垂直向为主,且随时间快速衰减。因此,利用近场地下水位的同震响应和震后响应可以约束孔隙模型参数,为获取震后孔隙回弹机制所致的地壳变形提供依据。     

低渗透储层孔隙流体压力预测方法及应用

在非常规储层的勘探开发历程中,人们逐渐意识到当非常规储层中具有异常高的孔隙流体压力时有利于油气的保存和获得较高的单井产能,为了在非常规储层中寻找高效井、高产井,对孔隙流体压力进行定量的预测是十分有必要的.目前预测孔隙流体压力的方法主要是利用了在异常高压地层中具有低纵波速度的特性,但由于异常高压不是唯一引起纵波速度降低的原因,所以利用现有方法预测孔隙流体压力存在一定的误差.近年来随着地震勘探技术的进步,很多学者利用岩石物理实验证实孔隙流体压力与横波速度之问也有很密切的关系,因此我们从杨氏模量的定义出发结合波动方程推导了有效应力与纵、横波速度以及密度之间的关系,并引入多孔介质中的有效应力定理开发出了一种新的方法来计算非常规储层中的孔隙流体压力.利用该方法在准噶尔盆地低渗透储层的油气勘探中取得了良好的应用效果.     

孕震过程中孔隙压及地下水位变化的数值模拟

地震孕育过程中孕震区内各点的应力应变都将发生变化，介质的物性参数也将改变，因此孔隙压和地下水位随之改变。本文在研究孕震过程中包括扩容和断层蠕变效应在内的应力应变场的基础上，根据应力场与孔隙压场的耦合方程，把孔隙压场随应力场的应力变化定量地计算出来。计算结果表明，孕震过程中孔隙压的变化与应力场变的化的强弱及南的渗透性能等因素相关。孕震过程后期，震源区表现为扩容区并且孔隙压强以负压为主，此结果显示着震     

不同结构的岩石试件变形破坏与孔隙压力关系的实验研究

根据华北地区地震地下水位动态观测井的含水层岩性、埋深与承压水头大小等实际条件，对具有不同结构的四种岩性试件，在不同围压、初始孔隙压力、变形速率下，进行了变形破坏过程中孔隙压力变化特征的实验研究，探讨了岩性、结构、围压、初即孔隙压力，变形速率等因素对井水位映震特征的影响。     

孔隙压力扩散触发2000年Vogtland地震群的证据

因孔隙中注入流体而诱发的地震通常有某些特定的典型时空特征。当孔隙压力扩散是主要的触发机制时,这些特征在某种程度上被认为是地震前的信号。由人工地震的典型扩散特征出发,我们在中欧的德国和捷克边疆的Vogtland/NW Bohem ia(VB)地区寻找相似的地震模式。VB地区的特点在于在其内部重复发生震级达ML4.5级的地震群。强有力的地球物理学证据表明,在地壳内部的地震事件与流体相关的过程有联系。此项工作的主要目的在于研究,流体在VB地区所担当的可能角色。通过孔隙压力扩散机制,我们检验了上升的岩浆流体触发地震事件这样的假定。触发过程主要由两个物理量来控制,水压扩散率和地震临界值(也就是,临界孔隙压力导致地震;稳定的场地有高临界压力的特点),二者以完全不同的形式存在于岩石当中。VB地区2000年地震群的数据分析结果支持了这种观点。我们能够识别扩散信号,并获得了在地震活跃区域水压扩散率的估计值在0.3到10 m2/s之间。应用考虑了与空间相关的扩散率和criticalitypatches的数字模型,我们成功地模拟了2000年地震群的普遍地震模式,包括地震事件的时空分簇和地震活动性的运移。     

孔隙流体作用对地震活动影响的计算机模型研究

研究了孔隙流体对地震活动的影响．首先讨论了含有多个断层的地壳中流体的传输方程,并将该方程离散化,以期更有效地将流体的作用加到弹簧 滑块 阻尼器模型中;然后应用含有6个断层、每个断层含有8个震源的构造模型（简称68模型）,在给定镜像边条件的情况下,对孔隙流体的传输方程求显式和隐式解．通过分析有水源的情况,认为进行多步迭代时用隐式解法比较合理．利用隐式解法得到的结果,根据镜像边条件及无水源的初条件,对地震发生后破裂元件上孔隙流体压与周围未破裂元件上孔隙流体压,按某种比例进行了计算,并对所得结果进行了初步讨论．计算表明,有孔隙流体作用的系统中,地震活动明显增强,地震的频度和强度都有所增强．孔隙流体对模型系统地震活动的增强作用是不均衡的,因而流体压对地震系统的作用更增加了地震预测的复杂性．      

水的渗透作用及新丰江水库地震的特点和机制

据具有孔隙的岩石中水的渗透作用及Mogi的地震分类原则,提出水的渗透过程形成了库区有效应力分布的非稳定的不均匀状态,水库地震的序列特点与其密切相关;讨论了水的渗透对引起主震的作用,得出水库区的渗透率约为10~(-4)达西,认为在蓄水前库区的构造应力场未达到临界状态,库水与地下水形成新水系,后在此基础上进一步渗透,孔隙压力增加,构造应力进一步集中,激发主震;根据库仑准则讨论了应力场的转换,提出主震后应力场的转换是造成前震和余震的震源应力场方向不同的原因     

聊古─井水溶气体的震前异常特征

本文对聊古一井水溶气体在１９８３年菏泽５．９级地震、１９９１年大同５．８级地震和１９９２年南黄海５．３级地震前的异常特征进行了分析总结，并结合地震场、源兆进行了初步探讨。认为聊古一井水溶气体的某些组分（如汞、氦气、二氧化碳、气体总量）具有良好的映震能力；氮氦比有利于突出地震异常信息，是提取震前短临异常简单可行的方法；聊古一井水溶气体的震前异常信息具有场兆和源兆的双重特征，来自源的地震异常信息具有良好的同步性，来自场的地震异常信息具有复杂性。     

云南强震的水位异常指标研究

为进行强震的年度预测,采取年变化率做为水位变化参量,大于或小于一定的年变化率值即为强震异常。在研究多年的强震前地下水位异常震例的基础上,在云南3个地震区分别确定了指标观测井及其强震的预测指标：丽江地震区选择丽江井,水位异常判定指标为年变化率R临≤-1.10;楚雄地震区为大姚井,指标是R临≥0.03;滇西南地震区为双江井...     

地震前应变、应力测量异常特征研究

据震例资料显示应变、应力测量异常形态与区域应力场增强失稳状态相关。主要特征：1．震前主应力方向发生明显偏转并指向震中区域；2．临震前应力测量异常显示四象限空间分布，张、压区域与震源机制解有明显相关性；3．异常形态与岩石破裂实验数值模拟结果有较好的一致性。     

中强地震前水氡短临异常的研究

本文根据对甘肃省及邻区近几年来发生的松潘7.2级强震、礼县5.0级中强震和海原5.5级中强震前水氡短临异常的分析研究,以及对多年来收集的50个中、强震例共139泉次水氡临震突变资料的分析研究,提出了有监视能力的水氡观测网点。若氡含量出现短趋势加速上升(或下降)和临震突变的同步异常则可能是发生中、强震的一个前兆信息。据此较好地试报了1982年6月8日武威4.1级地震。     

温度压力孔隙压力对断层泥强度及滑动性质的影响

在不同的压力、温度和孔隙压力下进行了含四种不同断层泥标本的强度试验。碎屑型断层泥对压力很敏感,对温度无反应,对孔隙压力的反应符合有效应力律。粘土类断层泥则对温度和孔隙压力有明显响应。这些力学性质的差别反映了具体变形机制的差别     

应力途径对岩石脆性—延性变化的影响

用两种加载方式对岩石的破裂进行了实验研究。一种方式是在一定的围压下增加轴压使岩石破裂（A型）;另一种方式是在一定围压下增加轴压直到破裂前某一应力状态,然后停止加轴压转而减小围压使岩石破裂（B型）。所用的岩石样品为济南辉长岩和山东掖县白大理岩。着重研究应力途径对岩石脆性—延性变化的影响。辉长岩在1.5千巴以下两种应力途径下的破裂都表现为脆性,但是对于同样的应力状态,B型实验比A型实验显得更脆。随着围压增加到200—250巴之间,大理岩由脆性转变为延性。围压250巴以上,大理岩的A型实验发生延性破裂。样品承受载荷的能力是逐渐丧失的。破裂过程中声发射率极低,听不到破裂声响。最后在样品中形成了剪切断面,但破裂很慢。然而,在大理岩的B型实验中,围压在250巴以上发生了脆性破裂,其表现为轴向应力突然下降,伴随着脆性破裂的声响并有声发射率剧增的前兆。看来,B型应力途径对岩石起了一个脆化的作用。     

应力途径对岩石脆性-延性变化的影响

用两种加载方式对岩石的破裂进行了实验研究。一种方式是在一定的围压下增加轴压使岩石破裂（A型）;另一种方式是在一定围压下增加轴压直到破裂前某一应力状态,然后停止加轴压转而减小围压使岩石破裂（B型）。所用的岩石样品为济南辉长岩和山东掖县白大理岩。着重研究应力途径对岩石脆性-延性变化的影响。辉长岩在1.5千巴以下两种应力途径下的破裂都表现为脆性,但是对于同样的应力状态,B型实验比A型实验显得更脆。随着围压增加到200-250巴之间,大理岩由脆性转变为延性。围压250巴以上,大理岩的A型实验发生延性破裂。样品承受载荷的能力是逐渐丧失的。破裂过程中声发射率极低,听不到破裂声响。最后在样品中形成了剪切断面,但破裂很慢。然而,在大理岩的B型实验中,围压在250巴以上发生了脆性破裂,其表现为轴向应力突然下降,伴随着脆性破裂的声响并有声发射率剧增的前兆。看来,B型应力途径对岩石起了一个脆化的作用。     

宁波庄市井水位异常变化的地震前兆信息分析

着重分析了近年来庄市井水位在贡海地震区３次ＭＳ〉５．０地震前的异常特征。通过分析得到的认识是,该井水侠在５．０级以上地震前大都存在０．５ａ以上的趋势异常和年变规律的变化,震前１－２个月出现较丰富的短临前兆信息,如水位固体潮畸变,日潮差波幅增大,阶跃等微动态变化。     

前庭系统功能与震前动物行为异常

震前重力异常与震前声发射所需的地球物理条件相同,大体是伴生现象。所有的生物(从植物到人类)都能测知重力,但都离不开钙。重力改变相当于动物居处发生了高程变更。震前重力异常与动物异常在时空上有相关性。前庭系统受重力作用后可引起行为模式的改变。这启示我们;①地声监测与重力监测台网应并设;②研制整合的重力—地声监测地震仪;③研究、开发钙在重力仪中的功用和部件;④加强动物失重研究;⑤震前动物骚动的原因可能主要是重力异常和声发射,响应者是位听系统。