2013年芦山MS7.0地震前后姑咱台四分量钻孔应变时频特征分析

2013年4月20日芦山M_S7.0地震前, 四川省姑咱台四分量钻孔应变仪再度记录到类似于2008年汶川M_S8.0地震前的高频应变畸变信号. 为了对该畸变信号各频率成分的时频演化特征进行细致分析, 讨论应变异常的可信度及其与芦山地震的相关性, 本文利用S变换方法对应变数据进行了处理. 结果表明, 研究时段内时频域中共出现两簇高能量异常, 一簇开始于2012年10月并持续了约4个月, 另一簇则开始于芦山M_S7.0地震前数天. 同时段远震的影响及施工干扰并不能构成该异常的主体, 因此该异常可信度较高. 异常中包含了周期由数分钟至数小时的信号成分, 其中较短周期的信号成分震前出现较晚, 震后衰减较快. 震后异常信号的整体能量开始逐步衰减, 异常信号成分减少, 至2013年8月末应变观测记录已基本恢复至正常状态, 整个应变异常显示的时频演化过程与芦山M_S7.0地震具有较高相关性.      

应变异常分析与临震预报探讨

就库尔勒台用高精度RZB - 1型宽频带数字应变仪先后在 5 0 0km范围内记录到的几次较典型的MS5 .5左右地震的前兆异常作了初步分析与探讨 .结果发现 ,震前测值曲线异常形态虽说各有所不同 ,但却有一些共同的特征 :固体潮畸变 ,应变速率加快 ,易出现临震突跳 ,应变阶跃等 .根据这些特征 ,我们对 1 993年 2月 3日和静MS5 .7地震、1 993年 1 0月 2日若羌MS6 .6地震和 1 996年 1月 9日沙湾南MS5 .4地震作了不同程度的预报 .     

基于小波变换的2013年芦山MS7.0地震前姑咱台钻孔应变异常时频分析

2013年4月20日芦山M_S7.0地震前,四川省姑咱台四分量YRY-4型钻孔应变仪记录到显著的高频应变畸变信号。为了避免该畸变信号的高频部分在时频演化过程中发生频率混叠现象,同时便于讨论同一研究频段内震前更早记录到的弱应变异常时段与显著应变异常时段的相关性,本文对2012年1月1日至2013年4月20日期间姑咱台的钻孔应变数据进行了时频分析,并使用时域分段的小波变换方法,在局部时频谱中提取了应变异常,分析了各应变异常的频率相关性。结果表明,研究频段内存在两个峰值频率,峰值频率附近频段内弱应变异常时段与显著应变异常时段的相关系数为0.85,统计出的无震时段与其显著应变异常时段之间的相关系数只有?0.007,且已排除远震以及外界环境带来的干扰,因此该峰值频率作为异常频率的可信度较高,由此推测四分量钻孔应变仪所记录到的两种不同程度的应变畸变信号的演化过程可能与芦山M_S7.0地震相关。      

山西河津M_S4.8地震前荥阳数字形变异常信号分析

在山西河津MS4.8地震前地处太行山前断裂南延部位的荥阳台水管观测,记录到显著的高频抖动异常信号。异常出现于2009年12月初,延续到2010年1月27日,具有间歇性,与地质构造有关,有别于气象因素导致的异常。同时,通过对河津地震前河南、山西交界地区地震活动情况的分析,说明此次异常系河津地震前的前兆反应。     

和硕5．0级地震前乌鲁木齐基准地震台钻孔应变异常分析

运用潮汐因子、加卸载响应比及相对应力场等分析方法,对1995年3月19日发生的新疆和硕MS5.0地震前乌鲁木齐基准地震台钻孔应变观测数据进行了分析处理。结果表明,在地震前30天应变日均值出现了典型的指数曲线异常;在地震前1个月相对应力发生快速变化,主应力方向也发生了快速偏转;全日波潮汐因子地震前1个月到地震前半个月期间,出现了大幅度的单峰或双峰异常变化;加卸载响应比值在地震前2个多月就开始出现成束的异常。可以认为和硕地震前乌鲁木齐基准地震台钻孔应变记录到了明显前兆短临异常。     

用超限率分析法提取精河6.6级地震前的高频信号异常

2017年精河MS6.6地震震前,尼勒克台、巩留台和小泉沟台钻孔应变仪记录到了显著的高频信号异常变化,经现场异常落实确认异常是可靠的。本文通过超限率分析方法提取类似信号,定量描述了震前异常信号强度,结果表明地震前3个台不同程度出现超阈值现象,异常显著,其中2个台为临震变化。     

2019年9月16日张掖5.0级地震前多尺度电磁异常现象

2019年9月16日甘肃张掖发生5.0级地震，地震发生前既有空间范围跨度较大的地磁低点位移异常，也有单台电磁扰动异常；既有震前2年开始出现的山丹台视电阻率的年变形态畸变，也有震前3个月之内出现的高台钻孔应变和高台大庄低频电磁扰动异常。本次地震震级不高却记录到丰富的电磁场的异常信号，表明该地区处于地震电磁异常的敏感区。高台钻孔应变在震前观测到同步的异常变化，揭示孕震区应力状态发生了显著的变化。     

昆仑山口西8.1级地震前库尔勒测区相对应力场变化

2001年昆仑山口西MS8.1地震震前,库尔勒台站钻孔应变仪记录到了特大应变变化,经多次异常落实、实地调查并进行了多次论证,确认异常是可靠的。根据库尔勒台记录资料计算了相对应力场并对其进行了分析、讨论。结果表明,昆仑山口西MS8.1地震前主应力方向出现偏转变化,最大偏转量达83°。主应力值变化达1400kPa,剪应力增大了523kPa。研究了相对应力场的基本特点,并讨论了有关问题。     

2012 年天津宝坻2 次有感地震的力学机制研究

利用地震仪器烈度分布、地震记录初动极性分布、近场地震序列Sg 震相剪切波分裂特征、震中附近应变仪器记录及深井气氦记录等,综合分析了宝坻地区2012 年MS 4. 0、MS 3. 5两次有感地震。研究发现,这2 次地震震级不大,但孕震过程可能伴有地下介质应力状态的变化,表现出震前半年北东东向加速压缩、北北西向拉张至MS3. 5 地震后该状态转缓的动态过程。2 次地震间隔期间地下积累应力疑似没有得到充分释放,地下微裂隙局部调整使得该地深井观测的稀有气体出现高值,MS 3. 5 地震后微裂隙重新闭合,稀有气体恢复背景值,同时地震剪切波快波方位角恢复到北东东向的背景方向。震中区附近的形变、测震、流体等观测异常有一定的时空对应性。     

与地方中强震伴生的钻孔应变脉冲信号特征分析

分量式钻孔应变观测是当今国际上地壳岩石应变相对测量的主流方法,其中探寻异常信号与地震的关系是地震预测的首要任务。文章选取云南省腾冲地震台8年钻孔应变观测资料进行分析,发现原始分钟值曲线上记录到一种肉眼可识别的脉冲信号,波形与地震波相近。将其出现的时间和振幅与地方中强震(M_S3.0,震中距100km)的震级做逐年对比分析,结果表明二者存在一定的伴生现象。应变仪四个分量元件不一定都能同时记录到该种信号,气压、水位和人为干扰不是引起该信号的原因。为判断该信号的性质,进一步搜集当地小震目录(M_S=2.0～3.0)和微震目录(M_S=0.1～1.9),发现一半信号原来是应变小震波(震中距一般70km),另有24%为应变微震波(震中距大多在16km以内),剩余的26%没有对应地震,推测地震目录可能记录不全。认为这部分信号也应是小震或微震引起,均由钻孔附近岩石的微破裂所致,与区域性地震活动存在一定的关联。     

永安地震台钻孔体应变地震响应能力评估

统计永安地震台2007—2013年体应变记录的地震同震响应,与同期国家地震台网大震速报目录对比,响应率为15.21%。绘制地震能力线,量化评估永安地震台体应变仪映震能力,得到钻孔体应变对不同震级地震的响应范围为:震级5.5级,震中距425 km;震级6级,震中距860 km;震级7.0级,震中距3 514 km;震级7.5级,震中距7 104 km。     

宁陕地震台体应变仪观测质量及映震能力分析

选取2016—2020年宁陕地震台TJ-Ⅱ型体积式钻孔应变仪观测资料,基于观测质量和映震能力,系统分析应变仪运行状况及地震监测效能。结果表明：该台体应变观测资料质量整体较好,但数据连续率及完整率尚有待提升;体应变仪映震能力较强,可记录国内M_S≥7.0和国外M_S≥7.4地震;同震形变响应分析结果表明,同震响应最大变幅与震中距满足A = ae^{blg D}的负相关关系,与震级满足A = ae^bM的正相关关系。     

2016年门源6.4级、杂多6.2级地震前热红外辐射变化特征

2016年青海省发生门源6.4级和杂多6.2级地震,针对2次6级以上地震发生前热红外数据变化特征进行分析,研究发现：门源6.4级和杂多6.2级地震前热红外辐射增强变化应为地震异常;2次地震映震结果对比表明,频段1、4和5为优势映震频段,异常幅度为年均值4.5倍左右可作为地震异常判断依据。     

2013年芦山MS7.0地震前南北地震带数字化水位、 水温高频信息异常特征及效能分析

数字化观测资料中含有丰富的高频异常信息, 这些高频信息中可能隐含着与地震有关的异常信号。 引入概率密度分布法对2013年4月20日芦山M_S7.0地震发生前南北地震带水位、 水温分钟值观测数据高频成分进行分析, 结果表明, 芦山M_S7.0地震前南北地震带共有17个测点、 19组数据出现高频异常信息, 其中水位5组、 水温14组, 高频异常多集中在四川南部构造带, 且随着时间进程发展, 异常幅值逐渐减小且异常出现向震中区迁移的特征。 通过应用Molchan图表法对提取的高频信息进行统计检验, 结果显示, 概率密度分布法提取的高频异常对地震具有较好的预测效果。 通过对震源区及附近区域大地构造演化、 前兆异常发展及地壳运动速度场等特征分析, 结果发现, 计算得到的地下流体高频异常空间分布特征与南北地震带地壳运动场具有很好的一致性, 表明利用概率密度分布法提取的高频异常与区域构造活动存在一定相关性, 同时也为前人关于对异常形成机理的研究提供了旁证。     

2020年3月23日新疆拜城5.0级和7月13日霍城5.0级地震总结

2020年3月23日和7月13日,新疆天山中部地区分别发生拜城5.0级和霍城5.0级地震,其中拜城5.0级地震发生在南天山地震带中段,霍城5.0级地震发生在北天山地震带西段.系统总结2次地震前出现的地震活动和地球物理观测异常,结果表明:①拜城5.0级地震:震前主要存在5级地震成组和尼勒克钻孔应变中短期异常;②霍城5.0...     

2008年汶川Ms8.0地震在2013年芦山Ms7.0地震和2014年康定Ms6.3地震破裂区引起的库仑破裂应力

2008年5月12日四川汶川发生M_S8.0地震发生之后, 先后于2013年4月20日和2014年11月22日分别在汶川M_S8.0地震震中西南约80 km的芦山县和约178 km的康定县发生了M_S7.0和M_S6.3地震。 芦山地震位于龙门山前主边界处, 康定地震位于鲜水河断裂带上。 芦山地震发生前有几位作者先后计算了汶川M_S8.0地震引起的库仑破裂应力, 分析了其对周围断层的影响。 本文对这些研究结果进行了简要回顾, 并根据芦山地震和康定地震的实际发震断层面参数, 计算了汶川M_S8.0地震在芦山地震和康定地震震源深度处的水平面上以及其发震断层面上产生的库仑破裂应力, 还给出了其震中处库仑破裂应力随深度的变化。 结果表明, 汶川M_S8.0地震发生使芦山地震震源断层面上有利于其错动发震的应力大面积增加而使康定地震震源断层面上有利于其错动发震的应力大面积减小。 在芦山地震初始破裂点处引起的库仑破裂应力达0.245 MPa, 在康定地震初始破裂点处引起的库仑破裂应力为-0.00063 MPa。 因此, 汶川M_S8.0地震的发生对芦山地震具有明显的促进作用, 而对康定地震的作用不明显。 在目标断层面参数已知的情况下, 根据库仑破裂应力在目标断层面上的分布, 可能为未来地震发生的地点提供线索, 进而对地震发生的危险性进行预测。 若一次地震的发生使目标断层面上有利于其错动发震的应力大面积显著增加, 这种情况下库仑破裂应力对未来地震具有预测意义。     

强震前地磁总场F02测值的空间相关特征研究

收集全国102个地磁台站2008年至2015年数字化地磁资料, 运用地磁空间相关法计算每日凌晨02时各台站地磁总场F之间的空间相关系数。 在使用相同的异常判别标准的情况下, 研究时段的17个中强地震中发现在2009年9月19日陕西宁强5.1级地震, 2011年11月1日四川青川5.4级地震, 2013年1月23日辽宁灯塔5.1级地震, 2013年7月22日甘肃岷县6.6级地震和2013年10月31日吉林前郭5.5级地震前均具有较为明显的空间相关低值异常现象。 通过总结5个震例的异常特征, 笔者发现其异常形态极其相似, 且平均的异常持续时间为20天, 而地震就发生在异常开始后3个月内; 同时, 地震发生在异常集中区中心附近, 且这个异常区域大小在500 km左右。 这一研究结果对于进一步分析地震前地磁空间相关异常特征积累了丰富的资料。     

2020年新疆于田MS6.4地震前地磁谐波振幅比变化特征分析

以2020年6月26日于田M_S6.4地震为例, 采用地磁谐波振幅比法, 选用距震中370 km和360 km范围内的且末台、 狮泉河台所记录到的秒值连续波形数据, 对震前地磁异常进行了提取和回溯性分析, 发现地磁谐波振幅比反映了观测点深部电阻率变化, 2020年于田M_S6.4地震前且末台和狮泉河台地磁谐波振幅比出现了较明显的异常现象。 异常特征有: ① 地磁谐波振幅比Y_ZHx和Y_ZHy主要表现为“下降—转折—恢复”的形态, 地震发生在下降型变化恢复之后上升阶段; ② 震前约2年起, 且末台和狮泉河台谐波振幅比表现长短周期变化不同步或NS向与EW向变化不同步的现象; ③ 且末台Y_ZHx(NS)和狮泉河台Y_ZHy(EW)谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有自较长周期向较短周期的迁移现象; ④ 狮泉河台谐波振幅比趋势性异常起始时间早于且末台, 持续时间平均2年左右, 最大异常幅度达到0.04; ⑤ 且末台Y_ZHx(NS)和狮泉河台Y_ZHy(EW)异常相比对应其他分量更为显著, 这也许震中和台站所在位置有关系; ⑥ 地震前和田大地电场(距震中约265 km)岩体裂隙优势方位角(α)也显示异常变化, 可见该地震前多地球物理探测参量的异常响应, 呈现多地球物理量耦合, 增加了异常可信度。     

2022年芦山MS 6.1、马尔康MS 6.0地震井水位、水温同震响应特征

基于全国地震地下流体台网数据,分析了芦山M_S 6.1、马尔康M_S 6.0地震引起的地下流体井水位、水温同震响应特征。结果表明,对于芦山M_S 6.1地震水位同震响应观测井数量较多,以上升变化为主,同震变化幅度较大;而对于马尔康M_S 6.0地震水位同震响应观测井数量较少,以振荡为主,变化幅度较小;2次地震引起的水位同震响应能力均强于水温测项,水温记录同震响应的前提是同井能记录到水位同震变化;2组地震引起的同震响应特征差异主要与震源机制解、台站分布密度、同震响应机理不同等有关。