重力观测地震预测应用研究

通过强震震例阐述了重力观测在地震预测中的作用,分析了强震震间期与同震及震后重力场变化特征、区域重力场变化及其与强震活动的关系。强震前区域重力场出现大范围的有序性变化,震源区附近产生与地震孕育发生有关的局部重力异常区,并沿区域主要发震构造断裂带出现显著的重力变化梯度带;强震一般发生在重力变化高梯度带转弯附近或重力变化四象限分布特征中心附近;重力场动态变化图像能够较清晰地反映强震孕育、发展、调整过程的重力变化信息,并基于震例提出了强震震前重力变化的“场-源-带”基本模式。最后,提出我国重力监测预报发展中仍存在的问题,并对利用重力监测资料开展地震预测预报研究进行了展望。     

安宁河-则木河-小江断裂带应力状态分段特征的数值模拟研究

以川滇地区地壳运动GPS观测、地壳上地幔结构模型、地震精确定位、构造应力场、断层滑动速率和岩石圈流变特性等观测和研究结果为约束,采用多组不同尺寸的摩擦接触单元表示断裂带,建立包含安宁河-则木河-小江断裂带的三维有限元模型,并考虑了1327年以来断裂带上强烈地震活动对研究区域构造应力状态的影响,对断裂带上强震活动的主要控制因素,未来可能的强震危险区分布和构造应力状态的关系进行模拟实验研究.研究结果表明,青藏高原重力位能的影响、相邻块体相互作用是该断裂带系统构造应力分布特征的主要动力学控制因.模拟给出的断裂带应力分布与断裂带上现今b值图像等地震活动参数有一定的对应关系;但同时也发现断裂带上部分异常低b值区落在模拟实验中历史强震活动产生的应力低值区,这种矛盾的对应关系可能受历史强震释放应变能等多方面因素所影响.     

利用台站综合节面解研究华北地区应力场的变化

华北块体的动力边界连续发生2008年汶川8.0和2011年日本宫城近海9.0地震。我们基于全国编目系统提供的华北地区2008—2014年的地震观测报告,读取小震初动符号,利用台站综合机制解,首先讨论了区域构造应力的作用模式,结果显示与区域地质研究结论有较好的一致性;然后基于台站综合解的矛盾比,分析了日本"3·11"地震对华北区域应力场的影响。结果显示,矛盾符号比的区域差异反映了地震活动的某些特征,差异变化则可能与区域应力背景下不同的构造条件有关。日本地震前后3年的结果对比分析发现,华北中东部应力场2011年后更加集中;郯庐断裂带和燕山地震带明显受到日本地震的影响。最后我们发现,不同地区的台站矛盾比的下降转折与周边中强或者显著地震事件有很好的对应,说明类似变化可能反映了区域中强地震活动的孕育过程。     

川滇地区重力场动态变化及其强震危险含义

基于川滇地区2011—2014年的重力复测资料,系统分析了区域重力场时-空动态变化及其与2012年云南彝良MS5.7、2013年四川芦山MS7.0、2014年云南鲁甸MS6.5和四川康定MS6.3地震发生的关系.结合GPS、水准观测成果和区域地质构造动力环境,进一步研究了区域重力场变化的时空分布特征及其机理,讨论了近期区域重力场动态变化的强震危险含义.结果表明:1重力变化与川滇地区断裂构造活动存在密切空间联系,重力变化较好地反映了伴随活动断层的物质迁移和构造变形引起的地表重力变化效应.2重力资料对测区内2012年以来发生的4次MS5.7以上强震均有较好反映,地震前震中区及其附近观测到明显的区域性重力异常及重力变化高梯度带,可能是地震孕育过程中观测到的重力前兆信息.3区域重力场动态演化大体反映了青藏高原物质东流的动态效应,龙门山断裂带地壳受挤压隆起、面压缩率和重力上升变化的特征最为显著.4重力场的空间分布及其随时间变化与地壳垂直与水平运动及地质构造活动等观测结果有一定的对应关系,强震易发生在重力变化四象限分布中心地带或正、负异常区过渡的高梯度带上,研究区的一些重力异常部位仍存在中-长期大震危险背景.     

鲁甸M_S6.5、芦山M_S7.0、汶川M_S8.0地震前区域重力场时变

利用川滇地区不同时-空尺度的重力复测资料,系统分析了区域重力场时-空动态变化及其与2014年云南鲁甸MS6.5、2013年四川芦山MS7.0和2008年四川汶川MS8.0地震发生的关系。结果表明:1)强震发生前,重力场出现较大空间范围的区域性重力异常及与测区主要断裂构造带走向基本一致的重力变化高梯度带,可能反映地震前区域应力场的增强及沿主要断裂带在地震孕育发生期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形;2)多时-空尺度的重力场动态变化图像均出现较显著的相对重力异常变化,随着累计时间的增长,重力变化更为显著,可视为强震的中期前兆信息,强震主要发生在重力场变化分布差异较为剧烈的地区;3)重力场动态变化对强震的地点预测具有重要指示作用,大区域重力网能较好地判断强震主体地区,时-空分辨率较高的省局区域重力网能较好地判定强震发震地点,为更好地判定强震发震位置,则需要相应的更密集的观测网点控制;4)文章第一作者在汶川、芦山、鲁甸地震前的中期预测尤其是地点预测均取得较好成效。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些重力变化异常部位可能仍存在大震中-长期危险背景,需继续加强监视。     

从小震初动符号资料中提取前兆信息的可能性

本文探讨了从初动符号资料中提取前兆信息及其在地震预报中的意义。经研究表明:1976年唐山强震前后,矛盾符号比呈现“高—低—发震—高”的变化趋势。从晋冀蒙交界地区逐年的平均节面解中得到 P 轴、B 轴及解的其他参数随时间的变化在1973年或1974年都有不同程度的异常反映,这在地震预报中是有用的线索。     

大同盆地区域应力场变化特征及其与中强地震的关系

通过大量震源机制解结果推断出大同盆地现代地壳应力场的主压应力方向为NEE,仰角变化不定,主张应力方向为NNW—SSE,仰角很小的结论,这与区域构造应力场NE—NEE向挤压作用的结果相符;分析研究认为,1998年1月10日张北6．2级地震、1999年11月1日大同-阳高5．6级地震前于1997年2月出现的P轴趋于一致,同1989年大同-阳高6．1级主震前应力场变化特征很相似;在矛盾符号比低值的过程中,如果应力主轴取向也出现趋于一致的变化,这类异常往往与盆地中等地震有较好的对应关系。山自皂、阳原单台初动向上、向下次数累计百分比在1991年3月26日大同--阳高5．8级地震前具有准同步变化的特点,反映了大震前应力场的一致增强。     

唐山地震的孕育与强震的增震作用

唐山地震的孕震构造是唐山菱形块体,在NEE向的区域应力场的作用下,最大剪应力集中在它的对角线上,正好与唐山断裂带相一致,因此成了唐山地震大破裂的始发点.唐山地震前兆演化过程中,有两个显著特点:在空间上有“震中→外围→震中+外围”的转移过程;在时间上有明显的阶段性,前兆异常频次的每一次加速都发生在外围强震发生之后,本文用强震的增、减震理论,推测外围强震的发生对唐山地震的孕育有强化作用,在一个大的区域,强地震的增、减震效应可以形成多个高应力集中区,这些高应力集中区多数都是未来发生强震的地区.     

四川及邻区的地震活动分区和强震孕育的短临演化特征

采用四川省地震局地震台网自1970年运行以来的地震记录资料,根据区域地震活动的分布信息并结合已有的活动断裂考察资料来进一步划分地震活动的区域,将四川及邻区地震活动区划分为9个小区域.在划分的9个区域中,除东部盆地地震活动区地震活动较弱外,其余区域均有历史强震记录,显示出整个区域的地震活动东弱西强的特点.从地震活动的频次指标也可以看出,呈现沿主干断裂的地震频次略高 ,总体也呈现出地震频次东部低西部高的特点.各个小区域的地震活动频次显示出波浪起伏的特点.在各小区域内强震发生前3个月左右的短、临阶段,小区域内地震能量均明显出现加速释放共性特征.同时,出现相邻区域的地震频度和强度相应减弱、地震空间分布的集中度同步减弱及能量释放趋于减弱的协同性特征.     

中国东部重力梯级带的地震地质分析

中国东部重力梯级带上的强震震中分布有着明显的分段性。区域重力场及其地震地质分析表明,沿带现代地震活动的不均一性是与其深部构造环境的差异相联系的。因此重力场与地震关系实质上是一个地震与构造的关系问题。区域重力场只有当其综合反映了所在地区(带)存在强震孕育的构造条件方可作为强震发生的一种判别标     

陇西旋卷构造及其与地震的关系

文本详细叙述了陇西旋卷构造的展布特征,认为陇西旋卷构造展布在青藏地块、阿拉善地块和鄂尔多斯地块之间,其整体向固原、宝鸡一带收敛,向西北方向撒开,主要旋回面两侧相对作反时针扭动,总的可以划分为六盘山—南、西华山—毛毛山、香山、炭山—窑山—烟筒山、大、小罗山—牛首山和青龙山五个旋回褶带。该构造在卫星照片上有明显的显示,现今仍有强烈活动,对7级以上地震有明显的控制作用,並有地震自外旋带向内旋带迁移,震级逐渐增大的特点。本文认为陇西旋卷构造的形成是受青藏地块和鄂尔多斯地块的活动的影响所至。     

我国500年来大旱大涝与日食的关系

连续四次极地日食或连续三次极地日食加中纬日食形成厄尔尼诺,而两次低纬日食或一次赤道日食即可形成拉尼娜,经此从日食资料和旱涝资料找出了５００年来我国大旱大涝多发生在厄尔居诺、拉尼娜年的规律,并用贝纲德对流花样和大气运动的不连续性说明了它的机制。     

青藏高原岩石圈热状态及其东西部差异

分析青藏高原几条地球物理研究剖面，并对其地表大地热流和岩石圈温度场进行计算。结果表明：青藏高原温度场分布具南北分带、东西分块的特征。进一步论述了青藏高原东西部的地质构造差异、热差异及其地球动力学意义。     

日本海及中国东北地震的深度分布及其应力状态

本文分析了日本海及中国东北的地震深度分布。证实了日本本州北部至中国东北的贝尼奥夫带(Benioff)基本是连续的,该带的倾向约为北85°西,倾角约为29°,深度在150公里以下贝尼奥夫带厚度约为20公里。研究了日本本州北部至中国东北的震级M_b≥5.0地震的震源机制解,发现中国东北地壳应力场与日本海地壳的应力场方向一致,来源于太平洋板块的挤压。在俯冲带上,深度在100公里到200公里之间的情况较为复杂,大多数地震显示的主压应力方向与贝尼奥夫带的倾向、倾角一致,有的T轴取向与贝尼奥夫带的倾向、倾角一致,有的特征方向与贝尼奥夫带倾向、倾角均不一致。深度在200公里至500公里之间,主压应力方向近于水平,并与贝尼奥夫带走向垂直,张应力轴相对集中。深度大于500公里时,主压应力方向与贝尼奥夫带的倾向、倾角一致,张应力轴相对集中     

中国三大地块的碰撞拼合与古欧亚大陆的重建

根据最新取得的华北地块的古地磁数据,并与目前收集到的按一定判据经过筛选的华南地块、塔里木地块、蒙古褶皱带与中亚褶皱带、西伯利亚板块以及稳定欧亚大陆的数据对比分析,对中国三大地块--华北、华南、塔里木地块的碰撞、拼合及其与北邻的西伯利亚板块的构造关系,进行了初步的讨论,并尝试作了古欧亚大陆的重建.     

ON THE VARIETY AND COMPLEXITY OF THE SHORT-TERM AND URGENT PRECURSORS OF THE TANGSHAN EARTHQUAKE

The Tangshan earthquake(M=7.8)which occurred on July 28, 1976 is the greatest event among the modern catastrophes in China. It occurred in a region that was the most densely networked with seismic stations, a region that had the longest history in seismological work and had received     

昆仑山脉和喀喇昆仑山脉地区的地壳上地幔电性结构特征

本文简介从新疆叶城至西藏狮泉河的大地电磁测深剖面．它北起塔里木盆地，横跨昆仑山脉和喀喇昆仑山脉地区到冈底斯西段，全长８００余公里．探测结果表明，不同测点的地壳内部有的有两个低阻层，有的则只有一个低阻层，壳内第１低阻层的埋藏深度约１０－３５ｋｍ，第２低阻层的埋藏深度约３０－６５ｋｍ。在南昆仑缝合带以南，壳内低阻层的埋藏深度有从南向北不断加深的趋势；而在其以北的壳内低阻层的埋藏深度则与此相反．上地幔第１低阻层的埋藏深度约在１００－１５０ｋｍ之间，第２低阻层的埋藏深度约在３５０－５５０ｋｍ之间．     

茫崖和共和地震与断层气动态异常

观测断层气体的动态,研究它的异常变化与地震的相关性,是一种新的短临预报方法。1990年青海茫崖6.7级地震、共和6.9级地震前,断层气Rn、Hg的异常变化特点是临震突变幅度大、异常反应范围广。     

目标管理,定量考核在地方地震工作中的应用与实效

通过介绍焦作市地震局试行“目标管理，定量考核”的管理办法，探讨了现代管理方法在地方地震工作中的实际应用，并对其科学性和有效性进行了阐述，用实际工作事例论证科学管理在地方地震工作中的积极作用。