大震前井水位长周期波生成机理的实验证据

根据一些学者的岩石力学实验结果证实岩石在大破裂前能够产生一种长周期、小振幅的低频事件,并依此来解释大震前井水位长周期事件的物理机制.研究结果表明,大震前井水位长周期事件反映了震源的内部信息,是大震前断裂失稳扩展前预扩展所产生的一种波,是震源成核过程的反映.     

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.     

井水位的振荡与地震波

利用弹性理论和渗流理论研究了井水位振荡试验,给出了一种计算水井含水层频率特性参数（固有振动周期和阻尼系数）的新方法,对５口水井进行了ＳＬＵＧ试验,计算水井含水层的固有振动周期和阻尼系数,分析了水井对地震波响应的规律和内在联系。水井含水层系统对地震波的响应主要取决于水井含水层系统的固有振动周期和振动的阻尼系数,固有振动周期越是接近地震波－瑞利波的振动周期２０ｓ振动的阻尼系数越小,它对地震波的响应越好     

云南会泽井水位地震预测效能检验及其机理分析

云南会泽井水位在几次中强地震前均出现了显著的异常变化,表明该井水位对其周边的中强地震具有较好的映震效果。本文利用Molchan图表法对会泽井水位的预测效能进行了定量检验,并对其水位上升异常机理进行了分析探讨。Molchan图表法检验结果显示:会泽井水位异常的整体预测效能较好,对地震发生的时间和地点具有一定的指示意义;地震对应优势预测时间段为3个月以内,优势预测地区为川滇菱形地块以东区域。此外,会泽井处于地块边界带上的断裂交会部位,对与震源过程相关的区域构造活动响应较为灵敏,具有较好的预测效能。      

地震波引起的井水位水温同震变化及其机理研究

地下水是地球系统的重要组成部分,地下水的运动变化与人类的生存环境息息相关。地震是地球活动的突发常发事件。地震与地下水动态的关系是近几十年来人们努力研究的内容,地震引起的井水位水温同震效应是当前大家非常关注的热点问题。     

井水位对气压响应的滞后及其机理

通过井口空气压力变化对井水位影响的试验，分析了井水位对空气压力变化响应幅变和滞后时间，认为在相同的井口空气压差情况下，压力变化周期越大，井水位响应幅度也越大，而位相滞后越小。水平层状承压含水层的理论研究表明，井水位对气压影响的滞后时间主要取决于含水层的导水系数和气压变化的周期，这两种参数越大，则滞后时间越小。因此，井水位对气压响应的滞后是由于水压井孔与含水层间渗流需要一定时间造成的，而不是由于地面     

塔院井水位和水温的同震响应特征及其机理探讨

本文统计分析了塔院井水位与水温对2004年1月至2007年9月全球68次Ms7.0以上大震的同震响应资料.分析结果显示塔院井对全球大震具有很好的映震能力,同震响应形态总是表现为水位振荡→水温下降、振荡停止(减弱)→水温恢复.进一步的分析表明,水位与水温的变化幅度不仅与震中距、震级有一定的统计关系,而且还与井-含水层特性及地震波到达时井-含水层系统的瞬时状态密切相关.综合分析了前人对水位振荡、水温下降-恢复过程的机理研究,概括为气体逸出说、热弥散说和冷水下渗说等.分析认为塔院井同震响应现象是各类机理共同作用的结果,单一的机制并不能很好地解释多次地震引起的同震响应现象.     

茅山断裂带周边地区流体井水位观测特征及机理分析

收集整理茅山断裂带周边6口流体井水位数据、流体井参数资料、茅山断裂带基本资料和茅山断裂带周边地区中强震历史资料,计算分析各井水位同震响应、降雨荷载效应、气压系数等观测特征指标,并对各井水位观测特征开展机理分析。茅山断裂带周边6口流体井在同震响应、降雨荷载效应和气压系数三个方面有较大差异,分析认为对于不同观测井,震级与震中距不是影响同震响应灵敏度的主要因素,井孔所在位置的构造环境、水文地质条件和成井工艺水平均对同震响应灵敏度有影响;井孔周边的降雨量、降雨强度、井孔周边的地形、观测含水层顶板埋深对观测井降雨荷载效应有影响;观测含水层岩性和顶板埋深对观测井气压系数有影响。     

赵各庄井水位水温演化特征及其成因分析

平谷赵各庄井深200 m, 观测含水层为182 m以下的全井段, 是浅层冷水和深层热水的混合水。 受开采及降雨影响, 水位、 水温长趋势及年动态具有同步协调性变化, 地下水开采使井筒内冷水比例变小, 水位下降, 水温上升; 降雨渗入补给使流入观测井筒内冷水占比例变大, 水位上升, 水温下降, 但雨季结束, 井筒内冷水流入量变少, 井水温逐渐回升。 气压和固体潮使井筒与含水层间有水流运动, 水位出现周期性波动, 从而改变井筒内冷热水比例, 引起水温周期性变化的次生效应, 两者有短期同步协调变化。 不同种干扰因素造成了不同周期的变化影响, 在排除干扰, 提取地震异常信息时, 应选用不同方法及取样周期进行分析。     

井水位前驱波现象与震源成核过程关系研究的现状

井水位前驱波现象的成因可能与震源过程有关，是大地震断层大破裂之前的慢破裂产生的，因此对前驱波现象的研究、震源过程与前驱波现象的对比分析、井－含水层系统对前驱波响应的理论分析和前驱波生成机理的研究是认识震源过程的重要途径之一。正确区分源兆、场兆和远兆，努力寻求3种前兆的信息特征，是震情综合分析所必须的工作。     

井水温度微动态及其形成机制

介绍了我国地震地下水温度观测概况及已获得的微动态现象, 即水温固体潮、 水温同震效应、 水温前兆异常等, 并对其形成机理做了理论分析。 提出水温微动态形成机理研究应从二个地温梯度、 二个对流、 一个传导、 一个扩散等热系统与热过程去考虑。     

中国大陆主要强震断裂带超长地震活动期的划分和对比

根据古地震和历史地震研究了强震断裂带－阿尔金带、祁连山带、阿尼玛卿山带、鲜水河带、金沙江－红河带和汾渭带的地震活动。划分了超长地震活动期。     

Characteristics and Mechanisms of Co-seismic Groundwater Responses in Tayuan Well

Co-seismic responses of the groundwater level and temperature in the Tayuan well of 68 earthquakes (M_S≥7.0) from January 2004 to September 2007 were analyzed. Results show that the Tayuan well has a strong ability to record large earthquakes worldwide, and the co-seismic response shows a pattern of water level oscillation → temperature decrease→ oscillation stop → temperature resumption. Further analyses indicate that the amplitude of the water level and temperature change is not only concerned with the epicenter distance and magnitude, but is also related to the temporal state of aquifer while the seismic wave arrives. Mechanisms of water level oscillation, temperature decrease, water level oscillation stop and temperature resumption are discussed, with the results from previous research on the co-seismic response mechanisms analyzed. These include gas escape, heat diffusion and cold water seepage. Results show that a single mechanism could not explain the co-seismic response of the Tayuan well water level to multiple earthquakes; the results were garnered from a variety of jointly acting mechanisms.     

安溪一号井水位的同震阶变响应特征

选取福建安溪一号井,利用阶变响应幅度与震级、震中距之间的定量关系,分析该井的同震阶变响应特征。研究表明,降雨对井水位的同震阶变响应有一定影响;降雨通过载荷作用改变井口附近的局部应力状态,从而影响井水位对地震的响应能力。     

中国大陆地震活跃期及平静期判断的新方法与应用

基于小波变换方法,提出了刻画地震活动周期的指标一周期系数,该系数为描述地震活动周期显著程度的一种量度。应用该方法对中国大陆地区1890～2002年22年左右与10年左右周期(活跃期与平静期组成一个周期)内地震活动周期系数的变化过程进行了分析,结果表明,中国大陆地区的地震活跃期及7．5级以上地震的发生时段处于22年周期系数曲线的下降过程中,而平静期则与周期系数曲线的上升过程相对应。10年左右的周期系数将活跃期与平静期进行了大致分离,从而为地震活跃期的开始与结束的判断提供了一种全新的研究思路与方法。研究表明,中国大陆已处于20世纪以来的“第5活跃期”的尾声。     

昌黎井水位破年变异常分析

井水位破年变异常是中强震前中短期异常的重要表现形式,但降雨、地下水开采等因素也会引起水位年变动态的改变。本文利用动态年周期方法识别出2000~2013年昌黎井水位破年变异常,结果显示,2010、2012年该井水位破年变是与地震活动有关的前兆异常,其他时段的水位破年变异常多为降雨、井孔条件改变、附近井孔抽水等因素引起,表明该井水位异常可以为震情判定提供依据。     

山东数字测震台站台基背景噪声分析

介绍了山东数字地震台网基本情况,计算了40个测震台站台基背景噪声,利用Welch方法计算噪声功率谱密度(PSD),进而计算地震台台基1-20 Hz地动噪声均方根值(RMS)和有效动态观测范围.根据计算结果,依照《地震台站观测环境技术要求》,对山东测震数字台网40个参评测震台站进行背景噪声级别分类,并分析不同台站背景噪声...     

宽频地震计及倾斜、重力仪对长周期波动信号的综合观测

报道了在武汉华中科技大学地震与固体潮试验站的同一观测平台上,用数字宽频地震计、倾斜仪及重力仪对长周期地震波动信号的综合观测结果,以及各观测的对比和分析。近3年来,不同的观测仪器同时观测到了几十个形态一致、信号较弱而且成分复杂、持续时间大多约为2——3天的异常波（震颤）。分析表明,这些异常震颤中的一部分由来自西太平洋进入中国大陆及近海的台风产生,其信号强弱主要与台风运动中心进入中国大陆近海后与观测点之间的距离,以及风速大小这两个因素密切关联。另外,还有一部分异常震颤信号的产生原因不明。频谱分析结果显示,与平常的背景噪声信号相比,异常震颤信号的成分较为丰富, 除了3——5 min周期的信号外,还含有20——30 min,甚至一小时以上的长周期信号。我们以多种观测仪、长时间的连续观测结果表明,这种震颤信号是真实的和普遍存在的。其产生原因和机制还有待更广泛和深入的研究。      

黄土震陷研究及相关问题探讨

The research and achievements made on seismic subsidence of loess, obtained over the past 30 years, were reviewed. Seismic Subsidence of Loess （SSL） has been verified by microstructure characteristics, dynamic triaxial experiments, and in-situ explosion tests, and has become an important subject in the field of seismic loess engineering research. While, the research is still in the stage of theoretical study of saturated soil, and there are no representative cases of seismic subsidence of loess in historical earthquakes. It is difficult to express structure characteristics using microstructure morphology. While, soil mechanics are available methods for this. Seismic subsidence judgment is absolute in some certain value ranges for several parameters. Therefore, probabilistic judgment should be developed. The seismic subsidence ratio is estimated mostly by empirical formulas or semi- empirical and semi-theoretical formulas, which are based on laboratory data. These formulas are not established on the basis of physical process and mechanics of seismic subsidence, and this leads to more variables, complicated computation, and poor practicability. To solve these problems, we need to distinguish the main factors and corresponding variables, to establish a mechanics model for seismic subsidence estimation, and to characterize its physio-mechanical process. The key of anti-seismic subsidence treatment is to reduce the seismic subsidence property of soils, and to lower the interaction between the soil body and underground structures.     

Exploring the feasibility of earthquake early warning using records of the 2008 Wenchuan earthquake and its aftershocks

Earthquake early warning system (EEWS) is one of the effective ways to mitigate earthquake damage and can provide few seconds to tens of seconds of advanced warning time of impending ground motions, allowing for mitigation measures to be taken in the short term. After the devastating Ms8.0 Wenchuan earthquake, hundreds of M4-6 earthquakes occurred with depth range of 2–24 km. We explore a practical approach to earthquake early warning in Wenchuan area by determining a ground-motion period parameter τ_c and a high-pass filtered vertical displacement amplitude parameter Pd from the initial 3 s of the P waveforms of these aftershocks with M≥4.0. The empirical relationships both between τ_c and M, and between Pd and peak ground velocity PGV for the Wenchuan area are presented. The τ_c result shows that it is systematically greater for slow earthquakes, leading to a possible false alarm. The moment rate function is used to handle the fact that the Pd parameter alone miss the M=8.0 mainshock. These two relationships can be used to detect the occurrence of a major earthquake and provide onsite warning in the area around the station where onset of strong ground motions is expected within seconds after the arrival of the P wave. The robustness of onsite early warning can be increased by using multistation data when the station density is high or by combing τ_c and Pd as a single indicator.