区域应力作用引起的北天山地区地下流体异常特征分析

大量观测事实表明 ,赋存于地壳深部的流体 (水、气、油 )作为弹性介质 ,对深层地壳应力的分布、变化、转移过程及地震孕育、发生等有着较为灵敏的反映。地震的形成与区域构造应力活动强度密切相关 ,这种大范围的区域应力作用会形成多个应力集中点 ,在众多应力集中点上可产生地下流体前兆异常变化。在对新疆地下流体数十年的监测中 ,发现强震前出现大量与地震有关的由区域构造应力活动引起的前兆异常 ,异常范围广且种类繁多 ,它们在成因、特征上与震源应力活动的前兆异常明显不同 ;这种地下水位地震前兆异常场 ,不能完全孤立地与单个地震事件相对应 ,应充分考虑到它与一组或系列地震有关 ,而这些地震往往与块体挤压、断裂活动等区域性的应力活动有关。因此 ,正确区分并掌握其不同的特性 ,对地震预报具有一定的意义     

GNSS测得的大地震前兆水平形变

以21世纪全球各具特色且最典型的6次大地震,尤其是巨大地震前后GNSS观测得到的地壳水平形变为重点,回顾探寻前兆形变,探索地震预测预报。6次地震为:2008年汶川8.0级、2010年智利8.8级、2011年东日本9.0级、2015年尼泊尔8.1级、2016年日本九州岛7.3级地震及2023年土耳其7.8级双震。地壳形变是物理问题,区域参考框架是利用GNSS连续观测研究前兆位移物理问题的基本前提,而同震水平位移是探寻前兆形变的关键现象。大震前震中及其附近既无明显的垂直位移积累,也无明显的水平剪切位移积累。大地震震中及其附近前兆水平位移主要有两种形态,水平位移达到峰值或为闭锁;但近震中震前介质已非弹性,仅远场介质为弹性。GNSS观测结果表明震前震中主要为水平挤压,震时产生剪切破裂,这与岩石破裂实验结果一致,因此“压-剪”(弹性)回跳模型符合GNSS观测结果,但至今仅获得少数地震短临前兆形变观测结果。GNSS依然是探索地震预测的主要观测手段,但由于与地震断层破裂临界状态密切相关,利用各种观测技术探索地震断层破裂的临界现象,即地震短临前兆,是突破地震短临预报的关键,仍需要利用多学科各种观测技术...     

地壳形变与地震前兆探索回顾和展望

本文回顾了我国地震预报中地壳形变观测技术、 数据处理方法和软件及地壳形变前兆观测研究进展。 1966年邢台地震后, 我国地震预报工作经历了难得的成功、 更多惨痛失败和“地震不可预报论”等干扰, 发展曲折。 尽管2008年汶川和2011年东日本大地震预报失败,但这两次和其他大地震前后GPS和其他观测得到的地壳形变表明, 大地震是有前兆的, 是可以预报的。 比较了我国地震预报所采用的主要的地形变观测技术和分析方法, 讨论了观测和数据处理方法的特点, 简要介绍了地壳形变地震前兆新近的研究结果, 重点阐述了GPS观测技术多方面的优势。 事实证明, GPS观测得到的汶川大地震前的形变异常或前兆, 是我国地壳形变观测与地震前兆探索最突出的成果。     

华北地区地震异常前兆信息场演化特征及其与地震关系的研究

在对地震异常前兆信息量先前研究的基础上,进一步给出了描述各种地震异常前兆信息量的普适性综合数学表达式.从大量震例资料入手,再次研究了地震异常延续有效性的问题,进而建立了地震异常持续有效时间与延续有效时间的数学关系式.收集整理了1980～1997年华北地区水化、形变、地磁、应力、水位、地电等371个观测项目、上百万个前兆观测数据,对每一观测项目逐一计算了它们的地震异常前兆信息量.研究了华北地区近20年的地震异常前兆信息场的演化特征及其与地震的关系,建立了华北地区Ms≥5地震的中短期综合预报指标体系,经R值评分检验,表明该地震综合预报指标体系在中短期地震预测中具有一定效果.     

云南地区中短期前兆场异常与强震关系研究

通过对云南地区观测连续、稳定的近200个台项前兆资料全时空的中短期异常信息分析研究,发现有规律的前兆变化只是一种理想的模式 .在强区域应力场的作用下,会导致观测环境发生变化,使观测值的规律性发生变化(这类变化通常发生在强震前后),从而异常的判别标准需有变化,才能提高预报效能.由于常常存在多个应力集中点,用前兆预测地点很难达到现行预报要求的精度,但用场上的群体特征判别云南地区的活动水平,有较好的预测预报效能.云南强震前前兆的群体异常特征很显著 ,当有40%以上的前兆观测项目出现异常,可能有7级地震发生.笔者认为目前观测到的大部分异常是区域应力场增强的结果,是场上的信息,而不完全是震源的应力集中引起的.在区域应力场的作用下,一定范围内可以有多个应力集中点,这些点中因结构和介质的不同, 有的积累了应变,逐渐发展成震源,有的以应力应变的形式表现出来,被前兆仪器观测到就成了人们认为的异常,地震和异常都是区域应力场增强的结果,二者是伴生关系,而不是因果关系.     

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。     

天山地区中强地震预报判据及方案

对新疆6级地震成组活动与7级地震的相关性进行了总结。结合天山地区不同构造环境,开展中强地震孕育阶段不同区域地震活动图像演化和强震短期前兆异常综合特征研究,在总结天山地区中短期异常特征及预报判据基础上,提出中短期阶段预报方案。预报方案：①时间预测。南天山在地震平静背景下,局部地区出现较明显的地震增强现象;北天山3～4级地震出现增强-平静-显著地震过程;大范围前兆观测出现同步异常变化等。②地点预测。地震活动增强区、空区周围、条带端部或空段、显著事件周围,定点前兆短期异常相对集中区域等,可做为地震发生的预测地点。③强度预测。预测区周围历史地震强度、新疆5级地震平静持续时间、震前地震活动强度等可做为强度预测的参考。     

“八五”地震预报理论及方法攻关进展之六──地热前兆用于地震短临预报实用性研究取得进展

“八五”地震预报理论及方法攻关进展之六──地热前兆用于地震短临预报实用性研究取得进展多途径探索地震短临预报，深入开展新方法实用性及其前兆机理研究，是国家地震局“八五”地震短临预报重点攻关内容之一。经过广大科研人员的艰苦努力，一些新方法，如地热前兆观测...     

中国地震局地壳应力研究所科技服务工作简介

中国地震局地壳应力研究所为中国地震局直属研究所,是李四光教授于1966年邢台地震后倡导组建的,1971年划归地震局,1986年2月改建为国家地震局地壳应力研究所,1998年改为中国地震局地壳应力研究所.研究所现已被纳入科技部非营利性公益科研院所系列,是我国地壳动力学研究的重要基地,是以地壳动力学、地震前兆观测与预报、地震与地质灾害等有关的基础理论和应用研究为主要任务的综合性研究所.     

地震前兆现象与地壳屈曲(英文)

研究地震活动图象而引入的地壳屈曲,从地壳为一层状结构物的基本事实出发,对很多地震前兆现象可做出自己的解释。本文对屈曲的特点、大陆地壳是否具备产生屈曲的条件、地壳屈曲与地震的关系等讨论后得到,当地块加强运动时,由于地壳中薄岩层屈曲的临界应小,将首先屈曲并出现小震活动和异常,它们是区域运动加强的反映,称为“区域前兆”。相当部分的中长期前兆似属此例。与较大地震相应的厚岩层临界应力大,对前兆场明显影响较晚(扩容除外),故来自大震震源的突出前兆主要将为短临。联系场源关系,地壳屈曲给出大震前区域地震活动有一由小变大的增强过程,这与唐山7.8级震前区域小震活动的R—t图吻合。 地壳屈曲对前兆的意义主要有两点:①失稳性,为前兆场变化、失稳破裂提供了重要背景。②突变性,屈曲的发生、发展将强烈地反映于前兆观测中,突跳现象,外因调制,触发等与此有关。故地壳屈曲是地震前兆的力学基础之一。     

福建地区现今地壳运动变化特征研究

利用最新的GAMIT软件,对1995年到2003年以来海峡5期GPS联测资料,在ITRF2000全球坐标系统框架下,以IGS精密星历数据及其核心观测站的坐标和运动速率为控制参数进行统一解算,解算时利用GLOBK软件进行联合平差,得出福建地区地壳运动速度每年小于1 mm,并对长乐-诏安断裂带的受力及运动状况进行了分析研究.     

中国大陆地壳形变GNSS站网简述及数据产品应用现状

自20世纪80年代中期以来,GNSS技术在高精度地壳运动观测与构造形变研究中取得了丰硕的成果,为大地测量、地球动力学研究和防震减灾等诸多领域的业务深化和应用拓展提供了强大的技术支撑。本文在回顾中国大陆地壳形变GNSS站网发展历程的基础上,阐述该网络产出的中国大陆长期构造运动速度场、中国大陆应变率场、位移时间序列、基线时间序列和多边形应变时间序列等几类基础产品,分析这些产品在中国大陆构造运动动态趋势和地震预测分析中的应用情况以及所面临的瓶颈问题,最后展望未来GNSS在高精度地壳运动监测应用中的发展方向。以中国大陆构造环境监测网络为基础,大力推进国内海量GNSS观测数据的共享,提升GNSS多系统融合定位精度,将产出更为精细的科学产品,更好地服务于中国大陆地壳运动和地震预测分析等研究。     

汞临震异常的前兆机理

本文从震源临震状态、传播效应、台站地球化学参数三方面的综合，导出均匀介质中震源进行粘弹体后的汞量异常与源内应用增长之间的数学关系。通过理论异常曲线和实测震例对比，证明汞量临震异常，是震源体进入粘弹状态后的震源内应力变化在测点的具体表现。文章讨 论了汞量测量用以预测地震的可能性。指出震中预报在理论上相对容易；大多数情况下，发震时刻只能预估；震级将是地震预报中最难解决的问题。     

地壳形变与地震探讨

较深入地讨论了地壳岩层应变的一般特性，并在理论上得出：（１）地震孕育发生的充分必要条件是地壳岩层折弹性应变量的积累要大于塑性形变量的转化；（２）地壳岩层在应变的宏观破裂之前，很可能会普通存在应变的加速阶段。如果这一认识被进一步证实是正确的话，将可成为地震短临预报的突破口；根据作者１９９３年提出的地震能否孕育、发生的关键因素是地壳岩层弹性垂直差异运动的速率大小的认识，在理论上初步讨论了地壳岩层应变与     

基于GPS的精河M_S6.6地震前地壳变形动态特征研究

利用2013~2017年3期GPS观测资料,获得精河6.6级地震前震中附近区域水平运动速率、主应变率、面膨胀率及最大剪应变率,并结合区域构造背景分析该区域变形动态特征。结果表明:震前震中附近区域速度场速率逐渐增大,发震断裂两盘构造运动速率不均,震中附近区域GPS测点的速率和运动方向存在差异,反应了地壳应变能量积累。震中区域主压应变率变化反映出应力调整过程,沿断层走向的张压转换的形变高梯度带、最大剪应变梯度带可为地震预测提供参考。     

中国大陆强震月季预测三步法和2010年实际预测检查

本文提出了强震成因的外核对流上升体顶托说,根据强震前时纬残差的大振幅摆动的观测结果,在一些假定之下,可估算得到外核上升流的速度可达到100 m/s,比板块运动要快8个量级,它可能是整个地球内部最快的一种运动,是震、旱、涝等天灾的肇因.强震三要素预测的先后顺序是:震级、震中、和发生月季.2010年两次强震预测的三要素有1～2项预测准确,看来此强震预测三步法可以继续试验.     

2003年新疆巴楚-伽师6.8级地震异常的阶段性特征

对6．8级地震的中期和短期以及短临阶段异常特征进行了系统的分析研究。从新疆大区域范围到震源区,对这次地震前地震活动图像和前兆观测资料的动态演化过程进行了深入分析,研究不同孕震阶段各类异常的基本特征。结果认为,6．8级地震前异常的中期阶段,新疆中强地震平静显著;短期阶段中等地震显著增强．震源区出现前震活动;同时全疆定点前兆观测资料出现较为明显的短期异常,并观测到少量的临震异常。异常具有准同步性、显著性、突发性和响应性等特征。     

characteristics of recent crustal movement in the north section of north-south seismic belt

Tectonic activity is intense and destructive earthquakes occur frequently in the northern section of the North-South Seismic Belt(NSSB). After the May 12, 2008 Wenchuan earthquake, the North-South Seismic Belt enters a new period of high seismicity. On July 22, 2013, the Minxian-Zhangxian earthquake occurred, which broke the 10-years seismic quiescence of magnitude 6 of the area, indicating an increasing trend of strong earthquakes in the region. Earthquake is the product of crustal movement. Understanding the dynamics of the process of crustal movement may provide basis for earthquake prediction. GPS measurement can provide high-precision, large-scale, quasi-real-time quantitative crustal movement data, that allows us to explore the evolution of crustal movement and its relationship with earthquake, thus providing the basis for determining the seismic situation. Since 2009, the density of mobile GPS measurement stations has significantly improved in the Chinese mainland, and moreover, the Wenchuan earthquake has brought about adjustment of the regional crustal deformation regime. So the introduction of the latest repeat GPS data is important for understanding the features of crustal movement in the northern section of the North-South Seismic Belt. In this paper, we obtained the GPS velocity field, fault profile and baseline time series and analyzed the dynamics of recent crustal movement in the northern section of the North-South Seismic Belt using the 1999a-2014a GPS data of mobile and continuous GPS measurement stations. The results show that: the Qilianshan Fault has a high strain accumulation background. There are locked portions on the Liupanshan Fault, especially in the region of Jingning, Pingling, Dingxi, Longxi. In 2004-2009a, the degree of locking of the Liupanshan Fault got higher. In 2009—2013a, crustal movement on the northern section of the North-South Seismic Belt weakened compared with 1999-2004, 2004-2009, and showed some features as follows: ① The velocity field weakened more markedly near the Qilian-Haiyuan-Liupanshan faults; ②The velocity decreased more significantly in the region north of Qilianshan-Haiyuan Fault than that of the south, resulting in enhanced thrust deformation on the Qilianshan Fault in 2009-2013a and the decreased sinistral shear deformation on the Qilianshan Fault and Haiyuan Fault; ③the velocity field decreased more remarkably at 50km west of Liupanshan Fault, compared to the east region, which led to the locked range on the Liupanshan Fault extending to the range of 100km near the fault zone during 2009-2013 from the previous locked range of 50km near the fault. The GPS baseline time series analysis also reveals a number of structural features in the region: Yinchuan Graben is continuing extending, and the extension in the west is stronger than that in the east. On the southern end of Yinchuan Graben, the deformation is very small.     

从地质构造探讨地震预测

在地震和地质构造关系上,作者对以下几个问题阐述了自己的看法:（1）地震发生的动力;（2）断层和地震的关系;（3）浅源地震和深源地震;（4）稳定区与活动区;（5）平静期与活动期;（6）垂直地形变与水平地形变.作者认为地壳的水平移动可能是发震的主要动力,因此认为在常发震区经常进行大地测量,观察各地的水平地形变,对中、长期地震预报可能起到有效的作用.     

青藏块体北缘跨断层测量资料宏观分析

本文在系统整理青藏块体北缘跨断层测量资料的基础上，进行了形变类型的划分，探讨了不同类型形变所反映的断层运动性能。