汶川8.0级地震前地磁日变化异常综合分析

运用地磁低点位移、地磁加卸载响应比和地磁Z分量日变幅逐日比3种地磁分析方法,分析了2008年5月12日汶川8.0级地震前的地磁前兆异常现象。研究发现,运用上述3种方法,汶川地震前出现多次异常,地震发生在异常预测线集中交汇区域。综合分析结果显示,地磁多方法综合分析可以有效提升地震预测的精确性。文章还讨论了地磁日变化畸变异常机理问题。     

2013年岷县—漳县6.6级地震前地磁日变化异常及机理分析

利用空间相关法对2013年岷县—漳县6.6级地震前后151个台站地磁垂直分量日变化进行分析,结果显示:(1)2013年7月3日、4日在震中附近分别出现16和17个台站的地磁Z分量日变化明显反相位异常,具有明显的分界线.(2)利用S变换方法对分界线两侧的天水和兰州台的Z分量日变化进行分频率相关系数计算,发现7月3日、4日...     

Short-term and imminent geomagnetic anomalies of the Wenchuan MS8.0 earthquake and exploration on earthquake forecast

The diurnal variation of the geomagnetic vertical component is exhibited mainly by changes of phase and amplitude before strong earthquakes. Based on data recorded by the network of geomagnetic observatories in China for many years, the anomalous features of the appearance time of the minima of diurnal variations (i.e, low-point time) of the geomagnetic vertical components and the variation of their spatial distribution (i.e, phenomena of low-point displacement) have been studied before the Wenchuan M_S8.0 earthquake. The strong aftershocks after two months' quiescence of M6 aftershocks of the M_S8.0 event were forecasted based on these studies. There are good correlativities between these geomagnetic anomalies and occurrences of earthquakes. It has been found that most earthquakes occur near the boundary line of sudden changes of the low-point time and generally within four days before or after the 27th or 41st day counting from the day of the appearance of the anomaly. In addition, the imminent anomalies in diurnal-variation amplitudes near the epicentral areas have also been studied before the Wenchuan earthquake.     

九寨沟MS7.0地震前地磁异常

分析距离九寨沟M_S7.0地震震中分别为65 km、254 km和238 km的松潘地磁台、成都地磁台和天水地磁台2017年连续观测结果,发现九寨沟地震前,松潘地磁台出现异常变化,主要表现为2017年5月开始,松潘地磁台长时间垂直分量累积变化量达40 nT。短时间内也存在地磁场突变,最高可达10 nT,而成都地磁台和天水地磁台地磁场无明显异常。通过对观测数据的详细检查发现松潘地磁台很多观测日的最后一个观测值与后一观测日的第一个观测值相差超过1 nT,因此认为九寨沟地震前观测数据的异常是由观测系统异常导致。对三个台站地磁场垂直分量日变化的统计分析发现垂直分量在不同时段相关性保持一致,说明地震前短时间内不存在地磁垂直分量的明显异常变化,三个台站地磁场日变化的差异是由地下介质性质不同导致。岩石圈磁场在震中西侧区域出现正负异常交替现象,这可能与九寨沟地震的孕育有关。     

Spatial Correlation Anomalies of the Diurnal Variation of the Geomagnetic Vertical Component before the Yingjiang MS6.1 and Ludian MS6.5 Earthquakes

Significant anomalies were observed at the geomagnetic stations in the southwest region of China before the Yingjiang M_S6.1 earthquake and the Ludian M_S6.5 earthquake in 2014. We processed the geomagnetic vertical component diurnal variation data by the spatial correlation method. The results show that during the period from April 1 to May 20, 2014,there existed quasi-synchronous decrease changes in the coefficient curves between the five geomagnetic stations of Guiyang,Hechi,Nanshan,Muli,Yongning and Xinyi and Hongshan stations.Furthermore,there was a high gradient zone in the normalized correlation coefficient contour map with background values removed. The epicenters of the Yingjiang M_S6.1 earthquake and the Ludian M_S6.5 earthquake are located in the gradient zone or near the gradient zone.     

Geomagnetic diurnal-variation anomalies and their relation to strong earthquakes

The diurnal-variation anomalies of the vertical-component in geomagnetic field are mainly the changes of phase and amplitude before strong earthquakes. On the basis of data recorded by the network of geomagnetic observatories in China for many years, the anomalous features of appearance time of the minima of diurnal variations (i.e, low-point time) of the geomagnetic vertical components and the variation of their spatial distribution (i.e, phenomena of low-point displacement) have been studied before over 30 strong earthquakes with M _S≥6.6 such as Kunlunshan M _S=8.1 earthquake on November 14, 2001; Bachu-Jashi M _S=6.8 earthquake on February 24, 2003; Xiaojin M _S=6.6 earthquake on September 22, 1989, etc. There are good relations between such rare phenomena of geomagnetic anomalies and the occurrence of earthquakes. It has been found that most earthquakes occur in the vicinity of the boundary line of sudden change of the low-point displacement and generally within four days before and after the 27th or 41st day counting from the day of appearance of the anomaly. In addition, the anomalies of diurnal-variation amplitude near the epicentral area have been also studied before Kunlunshan M _S=8.1 earthquake and Bachu-Jiashi M _S=6.8 earthquake. Foundation item: National Science Technology Tackle Key Project during the Tenth Five-year Plan (2001BA601B01-05-04)     

北部湾5.1级强余震的短临预报

根据琼中、邕宁,广州等地磁台垂直分量日变形态“双低点”异常,地震序列缺震和地震迁移等方法,较成功地预报１９９５年３月２３日北部湾５．１级强余震。     

2018年云南通海MS5.0和墨江MS5.9地震前地磁垂直强度极化异常时空特征研究

利用云南11个地磁台站的秒采样观测数据,计算和分析了地磁垂直强度极化值Y_zh在2019年8月13日、14日通海M_S5.0地震前及2019年9月8日墨江M_S5.9地震前的时空变化特征。研究表明,地磁台站Y_zh值的幅度在震前会出现同步增强现象。而与以往的极化震例研究相比,Y_zh值的高值异常在震前出现时间要更早些,可能会在震前2~5个月出现,距发震时间越近,产生的异常幅值可能越大,异常持续时间也越长。同时,研究还发现2次地震主要发生在异常空间等值线的高值区内,尤其在零值阈值线附近,这可能对今后发震地点的预测有一定的指示意义。对比异常产生时段内的D_st指数,认为该高值异常并非由空间电流体系所引起。     

高邮-宝应4.9级地震地磁谐波振幅比异常特征初步分析

针对高邮-宝应4.9级地震发生前后附近地区未发生其它中等以上地震、地震事件孤立及周边地磁台站分布较密有利于研究地震地磁异常时空特征的特点,较为系统地分析总结了该地震发生前后地磁谐波振幅比的变化特征,研究结果进一步验证了目前对地磁谐波振幅比异常特征的认识,即地磁谐波振幅比异常特征表现出与地电阻率类似的下降-转折-恢复上升的异常变化过程,地震一般发生在异常转折或恢复上升过程中,距震中较近的台站会出现不同步现象——南北向与东西向的不同步以及长短周期的不同步。     

2017年精河MS6.6地震前地磁异常特征分析

2017年8月9精河发生M_S6.6地震,距震中300km范围内的温泉台、克拉玛依台、乌鲁木齐台捕捉到此次地震前的地磁异常信息,本文对此进行了分析和总结,结论如下：①地磁谐波振幅比反应了观测点深部电阻率变化,2016年呼图壁M_S6.2、此次精河M_S6.6地震均发生在克拉玛依台地磁谐波振幅比异常下降之后的转折和恢复阶段;②震前83天、21天沿北天山断裂带分布的地磁台站逐日比和加卸载响应比均成组出现超限的高值,且异常高值的空间分布与震中位置有一定关联;③全国大陆地磁台站震前34天出现低点位移突变分界线,且异常集中于震中附近。     

地磁“低点位移”现象与昆仑山口西8.1级地震

利用中国地磁台网多年的观测资料,研究了地磁垂直分量日变极小值出现的时间(低点时间)在空间分布上的异常特征即低点位移现象．该异常现象与强震发生有较好的相关性,发震日期为异常日后的第27天或41天前后4天,地点在低点位移突变分界线附近．2001年11月14日昆仑山口西8．1级地震前的10月8日也出现了少见的地磁低点位移强震异常．讨论了地磁低点位移的“感应-触发”机制。     

2012年江苏扬州M 4.9地震前地磁垂直分量日变双低点异常

2012年6月13日和7月10日华东地区部分地磁台垂直分量日变形态出现双低点异常,首次异常出现后37天,于7月20日发生江苏扬州M 4.9地震,震中位于低点位移分界线附近。分析认为,在强震前由于应力变化,引起孕震体环境中介质电导率等电磁性质发生改变,区域地磁场垂直分量日变曲线出现相位和幅度变化,说明地磁垂直分量日变双低点异常与地震的孕育和发生相关。     

2017年11月23日重庆武隆5.0级地震前地磁谐波振幅比异常研究

近年来,地磁谐波振幅比方法在国内得到较广泛的应用,并成为一种较为有效的地震预测方法。本文利用谐波振幅比方法,对2017年11月23日重庆武隆5.0级地震震中附近台站的地磁三分量数据进行计算,并分析了各台站10~60min周期谐波振幅比值异常特征。研究发现,异常台站几乎均位于震源机制解的拉张区(P波向下的区域),具有象限分布特征;异常台站NS向谐波振幅比值变化存在分层现象,短周期(浅部)的变化与长周期(深部)变化成相反相位,从电磁学机理看,浅部与深部之间存在EW向的面电流;近震中台站的异常低点时间存在由长周期(深部)向短周期(浅部)迁移的现象。     

2018年精河5.4级地震前地磁日变化畸变异常分析

2018年10月16日新疆精河5.4级地震发生时,震中附近的台站不同程度上记录了地磁日变化畸变异常,如地磁总强度F02时每日一值空间相关异常、地磁垂直分量加卸载响应比异常、地磁低点位移以及地磁日变化空间相关异常等。统计震前观测到的所有地磁异常,并分析研究了其震前异常变化特征。得到如下结论:(1)从全国每日一值相关分析结果看,震前114天出现每日一值空间相关异常,异常高值台为乌鲁木齐和克拉玛依;(2)震前59天沿北天山断裂带分布的地磁台站加卸载响应比均成组出现超限的高值,且异常高值的空间分布跟震中位置有一定关联;(3)中国大陆地磁台站震前37天出现低点位移突变分界线,且异常集中于震中附近;(4)震前出现地磁垂直分量日变化空间相关异常,异常台站空间上也主要集中于北天山地区。因此地磁垂直分量日变形态及有关的计算方法短期内具有一定的预报效能,可为今后利用地磁方法预测地震积累经验和震例。     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震前地磁垂直强度极化异常变化特征

基于甘青川地区的14个地磁台站秒采样资料,对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前地磁垂直强度极化异常的时空变化特征进行分析研究。计算结果显示,在2021年10月底出现了地磁极化超阈值高值异常变化,异常台站主要分布在青海、甘肃和四川地区,异常出现后73天发生了门源地震,震中位于极化高值异常阈值线附近。研究还发现,此次地磁极化异常具有一定的时空变化特征,时间上,不同台站极化异常具有较好的时间同步性;空间上,极化异常高值区呈现出沿震中附近出现后不断扩展最终再向震中收缩的特点。此外,各地磁极化异常台站的归一置零极化值、异常持续时间与震中距存在较好的负相关性,异常台站距离地震震中越近,其归一置零极化值越高,异常持续时间也越长,这一特征符合地震电磁扰动信号的衰减特征。根据极化异常和地震的时空关系分析认为,此次地磁极化高值异常对应了之后在异常高值区边缘发生的门源M_S6.9地震。     

河北及周边地区岩石圈磁场变化及震前异常特征

利用2019年度大华北秋季复测156个测点的流动地磁矢量资料,获得河北及周边地区岩石圈磁场半年变化图,分析归纳河北及周边地区岩石圈磁场的总体变化特征,并研究测区内2019年12月3日河北怀安M_S3.4地震和2019年12月5日河北丰南M_S4.5地震前岩石圈磁场局部变化和异常特征。结果表明：丰南M_S4.5地震发生在H矢量的转向区,总强度F负异常的高值区,D要素负异常的高梯度带和Z值变化的高值区;怀安M_S3.4地震则发生在H矢量幅值弱化且转向区,D要素零值线附近的正值区和Z值变化的低值区。     

琼中地磁台以磁报震方法探索

通过对海南低纬度地区地磁场垂直分量的特殊变化与海南岛及其邻近地区地震活动的对比分析,并结合实用化攻关成果,总结出一套利用琼中地磁台垂直分量１１年变化周期、相关系数Ｒ值变化曲线和日变化“双低点”异常预报海南岛及其邻近地区地震活动的方法。     

玉树地震的地磁预测研究

利用玉树地震前玉树周围500 km范围内的地磁观测数据,采用地磁垂直分量加卸载响应比、地磁垂直分量日变化幅度逐日比、地磁垂直分量日变化空间相关、低点位移等方法讨论了震源区地磁场变化与地震的相关性,并发现它们之间有较好的对应关系。     

GPS time-series and its response to M S=8.1 Kunlunshan earthquake

In this paper, observation data in 25 GPS reference stations of China have been analyzed by calculating GPS position coordinate time-series with GIPSY. Result shows there is an obvious trend variation in such time-series. The trend variations of time series along the longitude and latitude coordinate reflect the motion of each position in the global-plate, in which the trend variation in the vertical direction reveals some large-scale construction information or reflects the local movement around the positions. The analysis also shows that such time-series have a variation cycle of nearly 1.02 a, but the reason still remains to be further studied. At the end of this paper, response of the time-series of M _S=8.1 Kunlunshan earthquake was analyzed, and the seismogenic process of M _S=8.1 Kunlunshan earthquake, according to the time proceeding and the feature of anomaly, was divided into 3 phases—changes in blocks with forces, strain accumulation, quick accumulation and slow release of energy. At the initial stage of seismogenic process of M _S=8.1 earthquake and at the imminent earthquake, coseismic process as well as during the post earthquake recovery, anomaly in vertical direction is always in a majority. The anomalous movement in vertical direction at the initial stage resulted in a blocking between faults, while at the middle stage of seismogenic process, the differential movement between blocks are in a majority, which is the major reason causing energy accumulating at the blocking stage of faults. Foundation item: National Natural Science Foundation of China (40074024 and 40304002).     

2012年金塔5.4级地震前兆异常时空演化特征研究

利用甘肃前兆台网观测资料进行时空扫描,发现地下流体参量、地倾斜等在甘肃酒泉金塔5.4级地震前10天内出现了一系列异常变化,鼎新—德令哈基线在两年半的时间内缩短5 mm;短临异常主要出现在距震中200km范围的台站,时间是3月中旬和4月下旬;临震异常集中出现的时间是4月28日至5月1日。距离震中较近的高台倾斜完整记录下酒泉金塔MS5.4地震发生过程中岩土石受力变化的全部过程,提供了地震孕育和发生的完整演化资料,对完善地震理论模型和地震预测有积极的研究价值。