泾阳5.2级地震前的加卸载响应比异常

正加卸载响应比是尹详础等人提出的一种中短期地震预报方法,这种方法通过测量地震加卸载过程中本尼奥夫应变的比率进行,可能反映了作用于断层的地球潮汐力引起的库仑破裂应力变化。当孕震系统处于稳定或线性状态时,加卸载响应比接近1,当孕震系统处于非稳态时,加卸载响应比大于1,通常在强震发生前,加卸载响应比会在震前出现几个月到几年的高值异常,这种前兆现象已被众多研究者多次观测到并以之作为地震预测的依据。     

南天山西段单台中小震震源机制特征分析

通过分析2009年1月~2012年12月南天山西段12个台站地震波形资料,最终选取5个台站资料,利用P波初动解计算方法,分别求解该时段不同台站单年和多年中小震综合震源机制解。结合前人工作,研究南天山西段构造应力场的总体特征,以及主压应力轴、主张应力轴方向的变化,结果显示该区域构造应力场方向大致为NW向。     

阿克陶M_S6.7地震前LURR异常演化特征分析

加卸载响应比理论是描述震源区介质损伤程度的一种地震预测方法。基于加卸载响应比理论,对2016年11月25日阿克陶M_S6.7地震前加卸载响应比时空演化特征和异常区的孕震积分时程曲线进行分析。结果表明,本次地震前,研究区出现了多个加卸载响应比高值区域,异常区呈现为环状或片状,随着地震孕育过程,异常区往震源附近迁移,发震地点在异常区边缘和内部,地震发生在异常高值减弱过程中,异常峰值到发震时间为1个月,远小于理论发震时间,这表明了研究区构造活动剧烈,孕震周期短的特征。     

新疆中强地震前加卸载响应比时空演化特征分析与检验

加卸载响应比是一种刻画震源区介质损伤程度的物理学参数,它通过随时间的变化来反映地震孕育的过程来进行地震预测。通过对1990—1999年新疆地区部分中强地震前加卸载响应比时空演化特征进行分析,并基于该理论得到孕震积分的概念应用于震例中。结果表明:中强震震前在震中附近可能存在多个高加卸载响应比值区,它们大致围成椭圆状或环状,地震通常发生在异常高值波动或减弱的过程中;异常峰值至发震时间比理论时间要短,这可能表明新疆地区构造活动剧烈,孕震周期较短。     

2008年8月30日新疆和静Ms5．6地震前形变资料异常分析

2008年8月30日新疆和静5.6级地震发生在2008年度新疆划定的5.5级左右地震危险区内.对该次地震前天山中段地区定点形变资料出现的异常变化进行了分析和总结,和静5.6级地震前近场定点形变资料存在明显的趋势异常背景,有一定比例的中短期和短期异常显示,无突出短临异常,地震发生在短期异常相对集中的地区.地震发生后所有中短期和短期异常结束,但多数趋势异常仍在持续,因此,北天山西段和南天山东段地区可能仍处于中强地震的中期孕震阶段.     

2017年8月9日精河6.6级地震前LURR异常时空演化特征

基于加卸载响应比理论,对2017年8月9日新疆精河6.6级地震前加卸载响应比时空演化特征和异常区的孕震积分时程曲线进行分析。结果表明,在精河6.6级地震前,研究区出现了明显的加卸载响应比高值异常区域,异常区呈现环状特征;而且,异常区域随时间逐渐向震源附近迁移,异常演化过程中异常区域内部和周围发生了6次5级以上地震,其中,2次6级地震发生在异常高值减弱过程中,异常峰值到发震的时间分别为11、22个月,大于以往研究的理论发震时间,这可能是受构造应力区域性特征影响的缘故。     

新疆地区2000 ～ 2012 年加卸载响应比时空演化特征分析

对新疆地区进行了加卸载响应比的时空扫描计算,考察了研究区2000 ～ 2012年期间加卸载响应比异常区域的时空演化特征,利用孕震积分定量统计了新疆地区5级以上地震与LURR的时空关系;并用2011 ～2012年的扫描结果与次年实际发生的5级以上地震进行对比,发现绝大部分的中强地震都发生在前1年的预测区域内.基于加卸载响应比的时空扫描结果,分别对2011 ～2012年发生的4个6级地震进行了孕震积分时程曲线分析,结果显示,实际地震发生之前几个月孕震积分均会达到峰值,并在高值波动过程中或高值回落后发震.     

加卸载响应比与震前应力积累模式研究

加卸载响应比是一种中短期地震预测方法.按照该方法,通常在大地震发生之前加卸载响应比时间序列会出现明显的异常高值.早先的研究发现,震前临界区域的选择对加卸载响应比的计算有很大影响.我们发展了一种使用震前应力积累区域取代传统圆形区域计算加卸载响应比的算法,提高了加卸载响应比的地震预测能力,其震前库仑应力场分布采用地震断层位错模型将同震滑移量反向滑移的方法计算.美国南加州近20年来发生的4次M6.5地震以及2008年中国汶川MS8.0地震的研究事实表明,使用库仑应力算法得到的加卸载响应比时间序列,前兆变化相对于圆形区域算法更为明显,且对目标地震的位置、震级预测更为明确.库仑应力算法的这一独特性质,使我们可以针对不同地区的活动构造特征对未来地震发生的地点和大小提供信息和约束.     

2020年1月19日伽师MS6.4地震静态库仑应力触发及对周边断层影响研究

针对2005年以来南天山西段8次M_S≥5.0地震,计算静态库仑应力和主要断层的加卸载效应,结合余震空间展布,分析应力触发及对周边主要断层的影响,结果表明：2008年乌恰M_S6.9地震与2016年阿克陶M_S6.7地震的发生,对伽师M_S6.4地震的发生起到延缓作用;伽师M_S6.4地震震中NNE方向、SSW方向和NWW方向处于库仑应力加载区,随着应力持续积累,上述区域未来一段时间地震危险性增强;柯坪断裂绝大部分区域、迈丹—沙依拉姆断裂中段、喀拉铁克断裂西南段发生地震危险性较大。     

权重加卸载响应比及其震例检验

对加卸载响应比理论在地震预测中的应用进行分析,提出了对“正地震”和“负地震”震级根据加载库仑应力的半日潮振幅进行加权的研究思路,并应用于1999年台湾集集地震、2002年阿拉斯加Denali地震和2003年日本Hokkaido地震的震前加卸载响应比的计算。结果表明,相比较传统加卸载响应比,权重加卸载响应比更能突出震前的异常信息。     

中国大陆活动地块边界带强震趋势研究

已有研究表明, 中国大陆活动地块边界带是我国大陆强震的主体带和集中区, 因此有必要对各边界带开展强震危险性的跟踪分析。本文分别从加卸载响应比时序演化特征、 基于对数正态分布的概率方法和b值变化特征3个方面对各边界带未来强震趋势进行了分析; 并分别根据加卸载响应比时序演化特征、 综合累积概率与条件概率、 b值下降判断了各边界带未来发生强震的危险程度。最后, 根据3种方法的分析结果, 探讨了中国大陆未来5年发生强震的可能区域。     

一种将GPS观测应用于地震中短期预测的简单尝试

本文尝试采用一种类似于加卸载响应比的简单算法将GPS观测应用于地震中短期预测.算法根据孕震区域在不同阶段的加卸载响应比变化判断未来地震的发生趋势:当地壳处于稳定状态时,得到的时间序列在1.0附近波动;而在临近地震之前会出现明显的异常高值.以2004年美国南加州的Parkfield地震为例对方法的有效性进行了研究,发现在地震发生前半年左右震中附近GPS台站得到加卸载响应比时间序列都发生了比较明显的异常变化;而一些距离震中较远台站却没有观察到类似的异常变化.这可能反映了孕震区地壳介质稳定性的变化,表明通过处理GPS观测资料可能获得新的地震前兆异常.     

LURR's Twenty Years and its Perspective

Seismogenic process is a nonlinear and irreversible one, so that the response to loading of a seismogenic zone is different from the unloading one. This difference reflects quantitatively the process of an earthquake preparation. A physics-based new parameter-Load/Unload Response Ratio (LURR) was proposed to measure quantitatively the proximity to a strong earthquake and then used to be an earthquake predictor. In the present paper, a brief history of LURR is recalled; inspection of real earthquake cases, numerical simulations and laboratory studies of LURR, prediction efforts in terms of LURR, probability problem of LURR and its prospect are also expatiated.     

新疆北部构造区带地震活动状态分析

在对新疆北部地区地质构造、构造运动强度、历史强地震活动特征、地壳缩短速率以及局部应力场特征综合研究的基础上,将新疆北部地区划分为阿尔泰地震带、乌鲁木齐、北天山西段、中天山和东天山5个地震构造区带.通过计算上述各构造区带年应变能释放均值、折合震级、不同震级下限的地震年发生率、b值和应变加速释放模型参数m值等参数,对各构造区带中地震活动状态进行了定量分析,进而提取了各构造区带地震活动状态的特征指标,为地震趋势分析和判定提供了定量的依据.     

地震预报新途径的探索

为了探索地震预报的新途径，本文分析了各种现有主要地震前兆。尽管它们在地震预报工作中曾经起过并且今后还将继续起着重要作用，但是，这些前兆与地震的发生都不存在唯一性的对应关系。这表明，到目前为止，还没有找出这些地震前兆和地震孕育过程之间真正内在的本质联系。本文从震源介质的固有特征及非线性系统不稳定性问题的本质出发，借鉴经典力学中的量纲分析与现代信息论的概念，提出了一个表征孕震系统不稳定性逼近程度的新的无量纲参数Ｙ，称之为ＬＵＲＲ（加载／卸载响应比）。ＬＵＲＲ定义为式中，Ｘ＋和Ｘ－分别是孕震系统在加载和卸载时的响应率。     

汶川余震序列的加卸载响应比分析

该文首先将汶川余震序列分成西南、 东北两段, 用加卸载响应比方法分别进行分析, 结果表明震后两段的响应比值都比较低, 明显小于1, 这可判断汶川地震属于主余震型地震; 且地震序列中的强余震(M≥5.0)发生前加卸载响应比值出现明显异常, 大都是加卸载响应比出现峰值, 之后发生强余震。 考虑到主震后余震的时空丛集现象, 结合ETAS模型对原有的加卸载响应比计算式进行改造, 并分析了主震之后15天的改造后响应比值, 发现改造后的响应比在一定程度上消除了丛集的影响, 并展示了对紧随主震发生的强余震的预测能力。     

地震预测的加卸载响应比岩石实验模拟

我们在中科院力学所非线性连续介质力放实验室材料试验机上做了岩石压缩破坏的加卸载实验,得到了以应变为尖的加卸载响应比。     

多方法联合分析未来地震发生趋势

综合多种前兆方法分析地震活动规律,研究目标地区未来地震发生的趋势。首先采用图像信息法(PI)进行扫描,从长期尺度上找出研究区域内地震活动异常的地区,并结合相关的活动断裂分布及区域地震活动确定未来地震的发震危险区;然后采用加卸载响应比(LURR)、态矢量(SV)、矩张量加速释放(AMR)等中短期前兆方法分析这些区域的地震发生可能,并对地震发生的相关信息做进一步估算;在空间上实现向地震危险区域的逐渐逼近,时间上实现从长期预测到中短期预测的自然过渡。作为回顾性震例研究,我们对近3年来发生在中国西部的强震(ML6.5)进行了检验,结果表明,相对于单一算法而言,将不同前兆方法适当组合结合能够更为明确地为未来地震危险性评估提供信息和约束。     

Acoustic Emission Experiments of Rock Failure Under Load Simulating the Hypocenter Condition

A series of acoustic emission (AE) experiments of rock failure have been conducted under cyclic load in tri-axial stress tests. To simulate the hypocenter condition the specimens are loaded by the combined action of a constant stress, intended to simulate the tectonic loading, and a small sinusoidal disturbance stress, analogous to the Earth tide induced by the Sun and the Moon. Each acoustic emission signal can indicate the occurrence time, location and relative magnitude of the damage (micro-crack) in the specimen. The experimental results verified some precursors such as LURR (Load/Unload Response Ratio) and AER (Accelerating Energy Release) before macro-fracture of the samples. A new parameter, the correlation between the AE and the load, has been proposed to describe the loading history. On the eve of some strong earthquakes the correlation between the Benioff strain and the Coulomb failure stress (CFS) decreases, similar to the variation of LURR prior to strong earthquakes.