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。     

强震与井水位前驱波关系的分析

在山西静乐观测井水位原始记录图纸中,发现一些大震前的水位慢波动现象.一些学者认为这一现象可能反映大震前的震源破裂过程.统计静乐井1999年观测资料,一些大震前几小时至几天可记录到长周期异常,其周期多为十几至几十分钟,幅度为几至十几毫米,车用太等人把这种水位慢波动异常归属于前驱波.地震波引起水位振荡记录的44次.其中水震波前后无前驱波记录的有26次,占59.1%;水震波前有前驱波记录的有18次,占40.9%.由于井-含水层系统象一个长周期记录仪,它对地壳中应力应变的响应频率较广,可记录地震波中的瑞利波、潮汐波动、气压波动、风的波动等,要准确地判别前驱波是否反映大震的震源过程,就必须排除上述干扰因素.     

井水位前驱波现象与震源成核之间关系的研究

经仔细研究了1999～2002年间全球48次Ms≥7.0以上、中国大陆12次Ms≥6.0以上地震前山西地区5口地下水位观测井强震前的前驱波事件,给出了井水位前驱波的识别方法.从理论与实验结果分析了前驱波与震源成核过程之间的关系;根据井一含水层系统的特征参数给出了不同类型观测井对前驱波响应能力的大小;根据记录地震前驱波信息所需要的条件,初步探讨了大震前驱波远程传播的机制.     

由地震图上的终止相研究1976年松潘续发性大震的震源破裂过程

利用WWSSN长周期远场P波的初相、破出相和终止相研究了1976年8月16日、22日和23日松潘三次大震的震源断层面破裂错动传播的全过程,判定了发震断层面和确定了它们的震源动力学参数。由较弱的P波初相求得三次大震的始破裂区长度分别为8、5和6 km。它们均为双侧破裂,震源体的破裂长度分别为73、43和52km。由于震源区存在重叠现象,因此,总的震源尺度仅为90 km。由破出相确定8月16日松潘大震的震源深度为9 km。此外,研究还发现,显著的终止相和较大的破裂速度与震源端部存在调整单元有关。     

运用反投影远震P波记录法研究实皆断裂上中强地震震源破裂过程

运用反投影远震P波记录法对发生于实皆断裂上的3个M≥6地震的震源破裂过程进行了研究。运用4阶方根叠加法及滑动时间窗对总长100 s(发震前20 s到震后80 s的时间段)的波形进行反投影,结果显示:3个地震的震源破裂时间总长在15~22 s之间,破裂尺度在25~50 km之间。对于不同频率范围采用不同时间窗长进行分析,发现其所显示的破裂细节有所区别,体现了实皆断裂不同段上强震破裂的复杂性,表明了反投影远震P波记录法在反演震源破裂过程时的灵活性和实用性,有助于对中强地震震源破裂过程的研究。     

最小能量准则用于1995年河北沙城ML 4.1地震序列破裂性质的探讨

运用变分原理,我们得到了最小地震波辐射能量约束准则并用于研究震源的物理过程.通过研究1995年M_L4.1河北沙城地震序列主震和余震的动力学过程,可知主震和余震震源的动态破裂过程明显不同;M_L4.1主震的破裂速度与瑞利波速相近,约为剪切波速度的0.89倍;而28个余震的破裂速度远远小于剪切波速度,大约是剪切波速度的0.05到0.55倍.根据裂纹扩展模型,计算得到其余震的地震波辐射效率多在10％以下,这也说明了余震的地震效率较低.我们认为余震震源的动态破裂过程应与断层内部新生裂纹的扩展有关,而非简单的岩体间的相对滑动.余震震源的动态破裂传播与破裂能占主导地位的小地震有关.这些小震所带来的破裂能也导致了断层的进一步扩展.在对该地震序列的研究中,我们发现主震与余震的震源破裂过程在能量分配上有着本质的区别.因此当地震断层尺度相当小时,破裂能的贡献不能忽略,它的大小将显著地影响地震波辐射能的大小.     

最小能量准则用于1995年河北沙城ML 4.1地震序列破裂性质的探讨

运用变分原理,我们得到了最小地震波辐射能量约束准则并用于研究震源的物理过程.通过研究1995年ML4.1河北沙城地震序列主震和余震的动力学过程,可知主震和余震震源的动态破裂过程明显不同;ML4.1主震的破裂速度与瑞利波速相近,约为剪切波速度的0.89倍;而28个余震的破裂速度远远小于剪切波速度,大约是剪切波速度的0.05到0.55倍.根据裂纹扩展模型,计算得到其余震的地震波辐射效率多在10%以下,这也说明了余震的地震效率较低.我们认为余震震源的动态破裂过程应与断层内部新生裂纹的扩展有关,而非简单的岩体间的相对滑动.余震震源的动态破裂传播与破裂能占主导地位的小地震有关.这些小震所带来的破裂能也导致了断层的进一步扩展.在对该地震序列的研究中,我们发现主震与余震的震源破裂过程在能量分配上有着本质的区别.因此当地震断层尺度相当小时,破裂能的贡献不能忽略,它的大小将显著地影响地震波辐射能的大小.     

低频前驱波频谱特征分析

前驱波是一种暂态信号,是在震源成核过程中发射出的低频波,可能是一种有价值的短临前兆信息。选取功率谱、傅里叶谱和边际谱分析方法,对黑龙江及邻区3次中强地震前,水位和竖直摆倾斜共5次低频前驱波异常进行分析,给出水位和竖直摆倾斜低频前驱波频谱特征,丰富了3种前驱波信息提取方法在黑龙江及邻区的应用。     

数字化前兆低频前驱波异常特征分析

前驱波是一种暂态信号,是在震源成核过程中发射出的一种低频波,对地震预测而言是一种有重要价值的可靠短临前兆信息.本文提取了黑龙江及邻区3次中强地震前5例水位、竖直摆倾斜数字化低频前驱波异常图像,分析了低频前驱波异常形态、异常特征和异常指标,经初步统计得到了经验公式,探讨了前驱波异常机理,取得了一些新的认识,值得一提的是这些震例均为近场区中强地震前数字化前兆低频前驱波异常,丰富了低频前驱波方法在黑龙江地区地震分析预测工作中的应用.     

反投影远震P波记录法在1996年丽江7.0级地震破裂过程中的运用

选取1996年丽江7.0级地震27个台站的地震记录,运用反投影远震P波记录法对该次地震的破裂过程进行研究。结果显示丽江7.0级地震震源破裂主要沿北南向的玉龙雪山东麓断裂发展,震源破裂时间约为30s,空间破裂尺度约40km。表明反投影远震P波记录法能在震后较短时间内得到震源破裂过程,可为地震速报工作提供重要补充,从而为震后应急救援工作提供依据。     

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     

云南强震地下流体源兆特征研究

区分"源兆"与"场兆",系地震预测探索中的重要课题。根据云南4组6级以上地震的地下流体前兆异常资料,系统分析了强震源兆的流体前兆异常特征。结果表明,在6级多强震的源兆区,即震中距100 km范围内,异常项目计有水位、水温、水氡、水汞及气汞;以中期、短期异常为主,临震异常很少;源兆异常台站和台项的比例均高于场兆。这些流体源兆特征的认识,可为利用流体异常判断地震危险区提供一定依据。     

山东聊古一井水化学组分地震异常的场源兆特征及其机制讨论

从山东聊古一井构造地质和水文地质条件的分析入手，以实际观测的水化学组分地震前兆异常变化实例为基础，讨论了该井水化学组分震前异常变化的场源兆特征．利用断层位错理论和岩石力学实验获得的认识探讨了聊古一井水化学组分变化场源兆异常形成的物理力学机制及预报意义．所获成果丰富了对场源兆地震前兆的认识，同时对地震预测预报也有一定的意义．     

地震前兆与短临预报探索

针对地震短临预报面临的科学问题,分析研究了地震前兆(近场前兆、远场前兆和大尺度动态前兆)预报地震的物理基础;总结了地震短临前兆时空演化特征和同步耦合现象。高空技术在地震前兆观测中的应用将有利于短临预报实践与探索。     

地壳快速弹性破裂与强震

本文对非均质地壳的现代形变和破裂过程,构造体系与地震体系,前兆体系与破裂信息以及我国大陆区的强震破裂带(破裂区)与破裂网等问题进行了探讨。认为强震的发生过程不是孤立的,是现代构造活动中的一种高速、高能弹性破裂(或再破裂)体系的一部分。强震破裂网的骨架主要取决于地壳强度的非均质性;而区域破裂的方式、优势方向和动态主要取决于区域应力场的变化。因此,地震活动有网络体系性,前兆效应也应有网络体系性。这类问题的研究对前兆观测、分析震情监视预报等工作都有重要的实际意义。     

对地震预报的科学思考(二)——前兆观测研究及加强地震综合预报研究的方向和重点

根据浅源地震发生的物理实质和孕震物理过程的主要特征,把地震前兆观测的努力方向概括为"把握实质,优选项目;靠近震源,合理布局",并把地震前兆分为两类:第一类为"直接前兆",主要包括地震活动、地壳形变和地下流体等;第二类为"次生前兆",主要包括地电阻率、地磁和动物习性行为等。文中认为,为推进地震预报研究的深入和预报水平的提高,必须牢牢把握浅源地震发生的物理实质,推进地震预报理论、方法的创新;必须推进地震和前兆观测技术,尤其传感技术的创新,并调整、优化地震监测台网;必须正确认识预报经验的科学性与局限性,重视地震预报经验正确的继承与发展。     

地震综合前兆场建场方法初探

初步建立了一种能反映地震前兆时空演化全貌的无量纲、归一化可迭加的信息场———综合前兆场．通过对研究区（东经１１３°～１２５°,北纬３２°～４４°）前兆场时空演化过程的分析发现,地震前前兆场由正常的低值离散逐渐发展为围绕震中呈高值封闭状态,震后恢复正常．该方法的独特之处在于,避开了某些单项异常对应某具体源的分析,而是只考虑异常．根据前兆场的变化可以确定震源的大致位置     

金沙江水网及其地震地下水前兆监测能力的讨论

A groundwater observational network for monitoring seismic precursors has been established at the reservoirs on the lower reaches of the Jinsha River in southwestern China, where a series of hydropower stations are under construction. It is the second network in China that is operated by enterprises with the purpose to observe and study earthquake precursors in reservoir areas. This paper presents the layout and technical constitution of the network, features of its observational wells and aquifers and the preliminary result of its experimental operation. Its capability to monitor seismic precursor is evaluated based on an analysis of the well-aquifer system as well as the multiple-monthly, monthly, daily and hourly variations of water levels and water temperatures observed by this network.     

震兆信息的遥联性讨论

在2004年12月26日印尼苏门答腊以北近海发生MS8.7两次大地震之前,华北地区小震日频次演变出现了类似震兆的信息。采用“震情三分律”的方法处理了华北地区小震活动的数据,分析认为成组震兆的出现与大震之间的遥联性绝不只是一种小区域性的现象,而是一种大范围的普遍现象,大地震是全球性的震动,其震动遥联性的显示,就必然是跨越全球性的。讨论这种现象的物理意义目的在于识别和判断这种震兆的特性,对本区今后的地震活动趋势预测工作有所借鉴。     

地震孕育发生的场源关系初步研究

场和源在地震学和地震预报研究中已成为两个最重要分友。本文应用计算机模型研究地震活动中的场源关系。模型以非线性元件构成的网络系统来模拟含有多个地震活动带的地震构造块体的地震活动。在模型边界上加以定常应变速率，则在模型中可产生高低起伏的轮回式地震活动，并形成应力场强度和应变能高低起伏的准周期变化，各地地震活动轮回有其主体活动地区，不同的轮回之间常显示出地震主体活动区的空间转移。同时，若将模型中达到一定