地磁低点位移异常与地震预测

利用国家地磁台网中心产出的观测资料,研究中国大陆地区2013～2022年共10 a时间尺度的地磁低点位移异常与5级以上地震的关系。结果表明,地磁低点位移异常与5级以上地震之间具有较好的关联性,地磁低点位移异常出现后2个月内,其异常分界线300 km内发生5级以上地震的概率较大。2013～2022年中国大陆地区共发生5级以上地震160次,异常对应率为32.4%,虚报率为67.5%,漏报率为48.1%,地震预测率为55.0%;46次地震前出现1次低点位移异常,42次地震前出现2次及以上异常。将地震前的多条低点位移异常分界线叠加到同一底图上,会形成1个或多个交汇区域,地震往往发生在低点位移分界线交汇区域。综合活动构造断裂分布、历史大地震情况、中长期预测强震潜在危险区及年度全国地震危险区等进一步研判发震区域,可大幅缩小地磁低点位移预测地震发生地点的范围。     

地磁内、外源场分离及其强震前内、外源电流体系的演化特征

利用地磁内外源场分离方法,反演1997年11月8日玛尼地震前地下和空间等效电流体系的演化图像,分析了地磁低点位移出现前后等效电流体系变化特征.结果表明:内、外场等效电流体系的变化与地震"低点位移"异常现象有着内在的联系,等效电流体系变化可能是地磁低点位移异常现象产生的原因之一.     

安庆地震前地磁异常特征

计算并分析了2011年1月19日安徽安庆M4.8级地震前后地震震中周边主要地磁台站地磁转换函数参数变化特征,总结了安徽安庆地震前华东片主要地磁台站地磁资料垂直分量变化特征。结果表明:在安徽安庆、江西瑞昌与湖北阳新交界发生的2次中强地震前,九峰、泾县、金寨3个地磁台的转换函数部分参数出现不同程度的异常变化。安徽安庆地震前,中国大陆东部地磁低点时间出现位移,地磁日变形态还发生了明显的畸变。进一步深入分析结果显示,地磁低点位移的产生机理主要与地下介质的电性质改变有关,与空间电磁环境影响不大。      

地磁低点位移异常：岷县-漳县M6.6地震可能的震前反映

选取天水地磁台（TSY）和兰州地磁台(LZH)2011~2013年、乾陵地磁台(QIX)）2012~2013年以及成都地磁台(CDP)观测资料,基于小波多尺度分解,提取地磁垂直向日变的最低点时刻,在时间域展现低点位移变化特征。结果表明,从2013-05开始,天水台地磁日变低点时刻表现为持续上升（低点时刻逐渐滞后）,2013-07初达到峰值。岷县-漳县地震(2013-07-22 M6.6)发震时间处在低点位移下降段,而其他台站低点位移在震前未出现异常变化。结合其他文献认为,天水地磁低点位移异常可能是这一地震孕育和发生过程在地磁场的反映。     

皖西南地区中强地震前后地磁资料变化特征

计算并分析了2011年1月19日安庆M4.8地震和2011年9月10日瑞昌-阳新M4.6地震前后震中周边主要地磁台站地磁转换函数参数的变化特征,总结了安庆地震前华东片主要地磁台站地磁资料垂直分量的变化特征。结果表明:在两次中强地震前,武汉、泾县、金寨三个地磁台的转换函数的部分参数出现了不同程度的异常变化;安庆地震前,中国大陆东部地磁低点时间出现位移,地磁日变形态亦发生了明显的畸变。     

2018年松原5.7级地震前地磁垂直分量日变化低点时间时空演化特征

本文对松原5.7级地震前地磁垂直分量日变化低点时间时空演化特征进行研究，结果显示：1）以去除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线，松原5.7级地震的震中分别位于2018-04-13分界线上和2018-04-24分界线附近；2）异常日期间，中国大陆地磁垂直分量日变形态存在分区特征，去除经度效应后低点时间为正、负的区域内日变形态分别以“W”型和“V”型为主；3）在2018-04-13和2018-04-24这2个异常日期间，中国大陆都存在去除经度效应后的低点时间高梯度带，松原5.7级地震的震中分别位于2018-04-13高梯度区边缘和2018-04-24高梯度区东侧。     

2014年霍山MS4.3地震岩石圈磁场异常分析

本文主要研究了2014年霍山M_S4.3地震前后岩石圈磁场异常变化。霍山地震是区域应力作用下的一次右旋张性地震,震中区域主挤压应力为近东西向,基于压磁理论,岩石圈磁场在地震前由于应力作用出现了近东西向的负变化现象;但在震后半年随着压应力的逐渐消散,磁场呈东西向的正变化,其条带末端受发震构造土地岭-落儿岭断裂控制呈北东向展布。岩石圈磁场各分量中,总强度F对地震的反映最显著,地震前后出现近40 nT的变化。     

山东省地磁转换函数和感应矢量特征研究

为研究山东省地磁感应矢量特征及其构造指示意义,对山东省地磁台阵15个台站的数据进行函数转换和感应矢量计算。频域曲线显示,大部分台站的转换函数和感应矢量随周期变化平稳,山东省地下电性结构的横向差异随深度变化不大,稳定性较好,基本构造格局未随深度发生较大变化。位于鲁西隆起的济宁地区在40~80 min周期内的电流聚集方向发生180°转折,说明该深度在NE方向上存在较大范围的高导区。确立60 d窗长为最优逐日滑动计算参数,时频分析结果显示,转换函数具有1 a周期的变化特征,季节性变化明显,且转换函数A的稳定性优于B,更适合进行时移分析。感应矢量结果显示,沂沭断裂带为显著的电性分界面,其两侧的胶东隆起和鲁西隆起具有明显的电性差异,鲁西隆起区内的横向电性结构差异较小,而断层内部结构复杂,转换函数无明显的变化特征。     

张北6.2级地震前电磁波频谱分析

基于波谱的FFT和小波变换理论,研究了张北地震前北京东三旗地磁台电磁波频谱变化特征。结果表明:1)张北地震前异常信息确实存在;2)电场较磁场异常显著,且NS分量强于EW分量;3)异常出现的时间主要集中在1997年12月31日、1998年1月1日,在时间进程上显示了明显的阶段性变化,这可能反映了地震不同孕育阶段的特征。     

缅甸Ms7.2地震前电离层TEC的异常变化

基于IGS提供的电离层TEC资料和中国地壳运动观测网络提供的GPS资料解算的单站VTEC数据,采用滑动平均处理方法,对2011年3月24日缅甸7.2级地震震前的电离层TEC资料进行了处理和分析,结果表明：在震前6～8天,出现电离层TEC异常减小现象,震前3天出现电离层TEC异常增加现象,排除太阳活动和地磁扰动的影响后,3月16日、17日和18日出现的电离层TEC异常减小,特别是在18日出现的异常减小及呈现出的共轭结构,可能与缅甸7.2级地震有关。     

临震前地壳变形不动点现象与机制研究

在综合分析国内外地形变前兆研究现状的基础上,结合汶川8.0级地震前GPS、应变、重力等研究结果,提出临震前震源区域可能出现变形不动点现象。地壳变形过程中的不动点现象是临震前区域应力场进入临界状态的重要标志,是地震潜在危险区域划定的重要依据。借助不动点理论,给出汶川地震前变形不动点集合的演化,结合大区域地震活动空区与远场显著形变异常分布,探讨变形不动点现象发生的动力学背景,验证了汶川地震前地壳变形的不动点现象是大区域应力场有序运动的结果。     

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GPS时间序列揭示地震前兆的初步探索

地震的很大一部分能量在震前会以各种形式缓慢释放,从而形成各种前兆,不同的孕震阶段有不同的前兆表现。通过用离散小波变换等方法对国内和国外两次大震周围的GPS站位移时间序列进行分析。结果发现：两次地震前都出现了站点运动态势的改变。时间大约从地震前1～2年或稍长时间开始,地震后又恢复了常态。GPS揭示的这种出现在低频、长周期信息中的异常有可能是地震中、长期前兆。     

2018年云南地区GNSS面应变变化及地震关系分析

基于2018-01以来云南地区GNSS连续观测资料,利用高精度数据处理软件GAMIT/GLOBK处理后获取位移场并采用克里金插值方法进行网格化插值,获得均匀分布的位移场,再进行应变计算获取面应变信息,动态分析2018年云南地区面应变变化特征,探讨其与通海2次5.0级地震及墨江5.9级地震的内在联系。结果表明,2018-01~11云南地区面应变经历了拉张为主、区域应变快速积累、区域强挤压和强拉张并存(双柏-新平-墨江条带)、区域应变快速调整、震后应变格局改变(双柏-新平-墨江条带消失)的动态过程。通海2次5.0级地震和墨江5.9级地震分别发生在区域应变调整过程中以易门-塔甸为代表的强张拉和以景东-思茅为代表的强挤压高梯度带上,可能是在应变显著积累和应变调整双重因素作用下的产物,不同的是,墨江5.9级地震改变了以双柏-新平-墨江条带为界的强挤压和强拉张并存的区域特征,对云南整体区域面应变格局造成实质性的影响。     

远场GPS同震位移的变形特征分析——以2011年日本东北大地震为例

利用2011日本东北大地震的亚洲东部GPS远场水平位移数据,通过计算及比较分析4个独立震源解和倾/滑角效应,研究了远场地震变形的空间分布特征和规律。结果表明,对于低角度逆冲型地震来说,水平位移格林函数在远场位移场中占主导作用。基于此确定了远场GPS水平位移场能在反演中有效利用的空间范围,为联合远场GPS数据和近场GPS数据反演断层滑动分布作理论准备,并为远场数据反演位错Love数（h、l）提供理论依据。     

2016-01-21青海门源MS6.4地震震前应力降变化特征研究

利用甘肃省数字地震台网记录的波形数据,采用Atkinson多台多震计算非弹性衰减系数方法和Moya遗传算法,计算2016年门源MS6.4地震震前3 a震源区及周围地区157个ML2.0以上地震的应力降参数,应力降值分布在0.02~10.86 MPa,平均值为1.67 MPa。结果显示,应力降高值区主要集中在皇城-双塔断裂与冷龙岭断裂之间,与研究区内中强地震活动范围具有很强的一致性;2013年肃南-门源交界MS5.1地震前数月开始出现显著的应力降高值,震后逐渐下降,直到2016年门源MS6.4地震发生前,应力降总体处于较低水平,但在MS6.4地震前半年左右,应力降月均值出现两次高值异常,与门源地震具有一定的对应关系。     

高频GPS动态监测地表形变的试验与研究

设计了位移形变模拟试验场并进行位移形变模拟试验,利用Bernese 5.0软件的单历元单点定位功能,处理并分析了位移模拟形变试验获取的1 Hz GPS数据.并以2008年5月12日汶川地震为例,获取了震中附近3个GPS站(成都、简阳和郫县)震前的短临位移过程及震后短时间的动态时变序列,结果显示各站的形变结果在时间上具有很好的一致性.利用动态时序的地震波到时和震中距离估计地震波地壳平均速度为3.17 km/s.     

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2014年云南地区GNSS最大剪应变格网时序异常与M≥6.0地震关系分析

基于2014年云南地区28个GNSS连续跟踪站30 s采样率的数据,以震前3个月为时间尺度、1个月为窗长,提取最大剪应变格网时间序列。对去除趋势项后的最大剪应变时间序列,设定2倍标准差作为异常阈值,以2014年盈江6.1级、鲁甸6.5级和景谷6.6级地震为样本,对地震孕育过程中最大剪应变格网时序异常与M≥6.0地震的关系进行分析。结果表明,2014年云南地区GNSS最大剪应变格网时序异常分布与上述3个地震存在较好的对应关系,震前短期内最大剪应变异常格网集中分布于震中附近区域,且存在震前增强、震后快速消失的现象;最大剪应变异常格网分布相对集中的区域可作为预报M≥6.0地震发生地点的参考性指标。最大剪应变综合指标值预测结果显示,本次预测地震数4个,成功预报地震数3个,漏报数0个,虚报地震数1个(指标出现而未发生地震),准确率为75%。从空间角度来看,3次地震的震中都位于异常格网边缘,表明最大剪应变异常区边缘可能更加危险。