姚安Ms6.0地震典型重力前兆孕震模型量化研究

基于闭锁剪力模式与地震位错理论,提出构造“等效位错”来描述地震的震前“闭锁剪力”,并建立震前地表重力变化与“等效位错”之间的定量化模型。考虑到粗差干扰,采用稳健-贝叶斯最小二乘方法对姚安M_S6.0地震的“等效位错”进行反演。结果表明,其孕震源为高倾角走滑型,“孕震矩”与USGS给出的矩震级接近,证明该方法可依据震前重力四象限图像对未来震源特性和孕震强度进行预测。     

基于地磁异常分析大别造山带东段构造特征

以横跨东大别造山带东段的地磁总强度剖面数据和皖中西部地磁总强度加密点阵数据为基础,经过日变通化改正化极、局部与区域异常场的分离,基于分离出的区域磁异常场,使用近似线性反演公式,计算出剖面的居里面平均埋深24 km,最大起伏6 km。通过近30 a的震源深度分析得知,研究区地震震源深度集中分布在1~30 km,表明该区的“发震层”层位与“磁性层”层位正好吻合。结合区域地质、构造演化等资料,揭示了磁性构造特征与孕震的关系。     

地震预报的科学哲学与方法论探索——50年回眸与前瞻

地震预报是具高度复杂性的世界科学难题。以我国50余年实践中的问题为导向,以其揭示的自然现象为依托,从科学哲学及方法论视角,回顾经验归纳、还原论动力学、归纳-演绎和复杂动力系统等方法。通过汶川、唐山等震例探讨认识论因素在预测预报中的重要作用。进入地球系统科学新时期,建议以大陆变形复杂动力系统演化及其地震行为、经验与数值预测桥梁的图像（斑图）动力学作为地震预报的自然观和方法论。它们虽不完善,但更贴近大自然的整体性、进化性和非线性本质,又能包容连接多种思路与方法;既具前瞻性,又具可操作性;地震具可预测性,又具预测的不完全确定性;预测→预报→减轻灾害尚存在颇大的可创新空间。     

三峡蓄水进程中库首区地震活动与库水位的关联性研究

利用三峡数字遥测地震台网产出的地震观测资料,基于互相关-重排实验技术系统分析三峡工程在蓄水进程中地震活动与库水位的相关性及不确定度,探讨三峡水库地震的成因机制。结果表明：1）蓄水进程中库首区地壳经历了“持续加载-渗透饱水-回弹与再平衡”的复杂过程,库区地震活动的时空分布特征与库水位的时序变化关系密切;2）从开始蓄水到175 m实验性蓄水阶段,巨量的直接库水荷载导致沿江近库岸10 km范围内的矿洞、溶洞、浅表性岩层、断层等失稳而诱发地震,震源深度5 km范围内的浅震活动明显与库水位快速上升产生的弹性加载有关,对库水位上涨呈“瞬时”响应;3）随着175 m实验性蓄水阶段稳定运行,渗透作用逐渐成为库区地震活动的主要影响因素,断层软化等作用可能是接连触发2014-03秭归M4.5、M4.9等构造型水库地震的原因,震源深度大于5 km的深震活动开始呈现对库水位的“滞后”响应特征。长江香溪库段作为仙女山、九畹溪断裂与长江交会的三角形构造部位,其周缘或存在发生中等强度地震的危险性。     

重复地震识别的参数选取综述

分析滤波频段、台站密度及互相关系数阈值等参数的选取与重复地震识别率的关系,对“波形相关”意义上的重复地震与物理意义上震源区的重复地震之间的关系进行定性讨论。结果表明,尽可能增加可用台站数、多使用近震资料、选取约0.2～20 Hz的滤波频段及不小于0.8的互相关系数阈值,可以较好地识别重复地震。此外,当重复地震事件MS ≥ 4.5时,两个事件的震源区至少有部分重合。     

2017年南丹Ms4.0地震前后重力变化

利用广西及邻区2014~2017年流动重力观测资料,系统分析区域重力场变化及其与2017-07-15广西南丹MS4.0地震的关系,并结合GPS观测数据与地震地质调查成果,探讨区域重力场变化的时空分布特征及机理。结果表明：1）南丹M_S4.0地震前后,震区附近重力异常变化与主干断裂关系密切,反映沿控震断裂在2014~2017年间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动;2）差分重力图像表明,南丹M_S4.0地震前重力变化为“局部重力异常→四象限重力异常→重力反向变化发震”的过程;3）重力变化与GPS 观测反映的水平运动表明,南丹M_S4.0地震位于重力四象限分布中心部位及面压缩峰值附近,证明重力场和形变场动态变化对中强地震地点预测具有指示意义;4）天峨-南丹-环江一带是重力变化最剧烈地区,亦是水平形变面压缩过渡带,同时位于莫霍面等深线强烈变化地段、M_L3.0地震围空区、沿主断裂存在的低b值异常区。结合地震活动图像、定点前兆观测异常综合分析认为,该地区仍存在发生中强地震的可能。     

平果4.5级地震前MODIS卫星热红外异常分析

收集2012-12～2013-03 广西平果Ms4.5地震震区连续的MODIS/Terra卫星遥感热红外资料,经去云等数据处理,选取观测质量最佳的北京时间凌晨5：00～7:00之间的热红外数据进行地表温度反演,分析地震前、后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂的关系,并讨论了震区地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温异常的影响。结果表明：1）在平果Ms4.5地震发生前2个月震中附近出现热红外异常增温现象,异常增温与发震时间有一定对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右,震前7 d异常增温幅度达到峰值,震后温度逐步降低。2）与地形地貌、季节性气候等非构造因子相关分析表明,平果Ms4.5地震反映出震前构造“增温”信息。3）异常升温由震中沿北西向发育,与此次平果地震北西向发震构造较为一致。充分考虑地形地貌、季节性气候等非构造因素对异常升温的影响,认为此次平果Ms4.5地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。 
〖HT5”H〗关键词〖HT5”K〗： 平果Ms4.5地震| 地表温度| 地形地貌| 季节变化| 前兆异常     

2016年门源MS6.4强震的发震构造及其对“天祝地震空区”的影响

在综合分析区域活动断裂活动特征、震源机制解、余震精定位等资料的基础上,结合GPS观测数据,推断冷龙岭断裂倾向NE,而非部分早期研究推测的倾向SW。考虑到2016年和1986两次门源M_S6.4强震相似的震源机制与冷龙岭断裂的位置关系以及冷龙岭断裂倾向NE等事实,可推测判定这两次强震的发震构造应为冷龙岭断裂;冷龙岭断裂处于祁连-海原活动断裂系内著名的破裂空段“天祝地震空区”的西段,该地震空区内部的金强河断裂可能为一个次级的地震空区,未来存在6级左右强震危险;冷龙岭断裂目前处于比较活跃的状态,说明该段的应力、应变积累水平较高,未来存在大震可能,且不排除冷龙岭断裂与金强河断裂同时破裂的可能性。     

地震大地测量学五十年——对学科成长的思考

基于21世纪地球科学发展战略,从科学方法论和科学文化的视角,反思学科发展中可能存在的几个问题：观测理论与技术的“引擎”作用;观测数据挖掘与理解;多尺度动力系统模拟;推进预测进步;学科框架与科学认知途径等。     

漾濞6.4级地震前后震源机制一致性时空演化特征

利用CAP方法反演2021年漾濞6.4级地震震源机制,并基于云南地区2015～2022年M≥3.0地震震源机制解结果,采用叠加应力场反演方法反演漾濞6.4级地震前后不同时段的应力张量方差空间分布特征;采用云南地区2013～2022年M≥3.0地震震源机制解结果分析震源区附近震源机制一致性参数的时序变化特征。结果表明：漾濞6.4级地震性质为右旋走滑型,矩震级M_W6.03,矩心深度5.8 km,节面Ⅰ走向39°、倾角75°,滑动角-16°;节面Ⅱ走向133°、倾角75°、滑动角-164°。应力张量方差空间演化特征显示,漾濞6.4级地震震源区附近应力张量方差经历了一个低值-显著升高-震前下降形成新低值-震后显著升高的变化过程。应力张量方差时间演化特征显示,漾濞6.4级地震震源区附近应力张量方差在地震前1～2 a达到最高值,后持续下降,下降至最低值后发生转折并趋势回升,整体呈正“V”字型,地震发生在正“V”字型转折后趋势回升阶段。应力张量方差的时空演化特征具有一致性。     

重庆石柱M4.5及武隆M5.0地震前视应力异常对比

对重庆石柱和武隆地区的中小地震进行波谱分析得到地震能量、拐角频率、地震矩、视应力等震源谱参数,对比分析石柱M4.5及武隆M5.0地震前震源谱参数的差异。分析结果表明：1）同震级条件下,石柱地区的地震拐角频率及视应力均低于武隆地区,可能与石柱地区距离三峡库区较近有关。2）石柱地区的视应力在石柱M4.5地震前出现震前2 a上升、临震略微下降的变化过程,拐角频率在震前也有所升高。3）武隆地区的视应力在石柱M4.5和武隆M5.0地震前均出现“上升-下降-升高”的异常变化,拐角频率在2次地震前也呈现升高特征。4）研究区内所有地震的视应力在石柱M4.5和武隆M5.0地震前均出现上升变化,震后该区构造应力依然较高。     

中国地区小康与现代化的理论及模式

中国地区小康与现代化理论是以中国小康理论与中国现代化理论为基础的。中国小康理论把中国以1980年为起点,到2020年实现全面小康阶段定性为“中国小康阶段”;把中国实现全面小康作为“现代化”起点、到本世纪中叶基本实现现代化定性为“中国现代化阶段”。其相关理论分别称为中国小康理论和中国现代化理论。在此基础上,本文以邓小平“先富带后富”指导思想的确定、国家“先农村地区后城市地区”和“先沿海地区后内陆地区”等战略部署,十六大提出的有条件的地方可以“率先实现现代化”等为理论依据,全面阐述了中国地区小康和现代化理论。     

智利MW8.8地震重力变化的GRACE观测与构造活动分析

利用GRACE重力卫星数据获取智利地区长期重力变化,提取特征点重力变化时间序列,分析2010 年智利MW8.8地震震前、同震及震后的重力变化,并将GRACE观测到的同震重力变化与球体位错理论模拟结果进行对比分析。结果表明,地震造成发震断层上、下盘显著的重力正负变化;特征点重力变化时序均清晰地揭示出地震造成的重力变化跃迁现象及震后3个强余震的异常信号,特别是震源域特征点重力在地震前2007~2010年呈现出“减小-增加-减小-增加-发震”的变化特征;GRACE观测到的同震重力变化与球体位错理论模拟结果在量级和分布形态上具有较好的一致性;地震不同阶段发震断层两盘重力变化亦有所差异,且受震后地层粘滞性效应影响,发震断层邻域重力变化呈持续性正负变化趋势。     

含超压气体裂隙震源模式及其力学验证

在地幔深处和活动构造带上存在不断上升的流体流,震源附近存在着流体和裂隙。本文从这些事实出发,根据水等流体在高温下成气态的原理和气体特性,分析了地幔气体向震源区附近积聚的过程。指出随着震源区附近裂隙中高能气体的积聚,可对围岩施加不断增大的应力,最后导致岩层断裂错动而形成地震。提出了不同条件下的震源模式及其力学模型,并从地面最大位移及形变分布规律等方面对此地震模式进行了验证。     

GRACE卫星观测到的尼泊尔8.1级地震前后的重力变化

利用GRACE卫星重力资料,计算尼泊尔地震震中及周缘重力和地表密度时空变化,并获取震源域特征点重力变化时间序列。结果表明,青藏高原内部、印度北部及华南块体东侧重力以增加为主,喜马拉雅与缅甸弧形带重力呈逐年减少趋势;尼泊尔地震发生在正负重力变化梯度带上,且重力变化在2015年具有明显的时间分段性特征,1~3月及地震发生的4月重力均以减小为主,5~9月以增加为主,12月以后以减小为主逐渐恢复;特征点时序揭示震源域重力呈长期减少趋势,并在2013~2016年呈现出“增加-减少-增加-发震-减小”的变化特征;地表密度变化较好地反映出地表质量迁移与重力变化的关系,为进一步理解尼泊尔地震的大陆动力学机制提供参考。     

重磁资料在探讨广西地震分布规律中的作用

本文通过全区航磁数字处理结果,结合重力和人工地震测深资料,初步认为广西地壳具有四个分层-沉积岩层、变质岩层(浅磁源层)、花岗岩质层、玄武岩质层(深磁源层)。将磁场、地壳分层与历史地震资料对比,笔者总结了震源分布的若干规律:广西地震震源分布于浅磁源层内,震源分布有从桂东南向桂西北加深的趋势,与浅磁源层有类似的深度变化规律。在平面上震中集中分布于区域磁力高与磁力低的交接地带,或隆起区与拗陷区的交接地带。北西向断裂组是广西境内主要控震断裂组。笔者认为,重磁信息可为区域稳定性评价和地震预测提供依据,研究地震与磁场的关系有助于地震烈度小区划。     

甘肃及附近地区断层形变异常特征的综合提取与震例总结

基于20世纪80年代以来的跨断层短水准资料,利用“点-线-面”相结合的研究方法,全面分析甘肃地区1990~2016年8次5.5级以上地震的震前应变背景、断层活动和短期形变异常的时空演化特征。结果显示,多个地震震前不同层面上出现如下典型的异常特征：1）地震往往发生在垂直形变累积率的高值区或差异显著的高梯度带上,震前出现有序的形变场分布;2）震前不同断裂带之间或断裂带的不同段之间常存在显著的运动差异,发震断裂震前中短期运动速率显著增强,造成区域运动的不均衡;3）随着强震的逼近,显著异常场地在空间分布上明显向近震区迁移和集中,或近震源区的一些跨断层场地异常强度逐渐增大。地震震前典型异常的时、空、强演化特征说明,断层运动失稳前,近震区附近断层活动、应力应变场均有一定程度的显现,地震发生前断层活动存在不同往常的失稳波动现象,应力出现向近震源区传递的特征。     

基于"山西2015速度模型"的定位方法对比研究

为了确定山西台网基于“山西2015速度模型”的相对固定的定位方法,选择2010~2016年最大空隙角小于45°、参与定位台站数大于40的103个地震事件,分别采用单纯形法、Hypo2000、Hyposat结合PTD等3种方法重新测定。结果显示,单纯形法和Hyposat结合PTD测定的残差以及网缘地震的震中距两方面均优于Hypo2000;在震源深度方面,Hyposat结合PTD的结果较为可信。综合分析认为,基于“山西2015速度模型”定位地震时,山西台网应固定使用Hyposat结合PTD的方法。     

2021年滦州MS4.3地震和2015年昌黎MS4.2地震震源参数及构造意义研究

基于京津冀地震台网观测资料,利用CAP方法反演滦州M_S4.3地震、昌黎M_S4.2地震及其M_S3.3余震的震源机制,并利用近震深度震相获得更为准确的震源深度,结合双差定位法获得2个地震序列的震源分布结果,对发震构造及成因关联开展分析研究。结果显示：1）滦州M_S4.3地震的节面Ⅰ走向、倾角、滑动角分别为211°、85°、168°,节面Ⅱ分别为302°、78°、5°,震源错动类型为走滑型,震源深度为8 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;昌黎M_S4.2地震及M_S3.3余震的节面Ⅰ分别为189°、68°、161°及190°、61°、170°,节面Ⅱ分别为286°、72°、23°及285°、81°、29°,震源错动类型同为走滑型,震源深度为10.5 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;2）基于滦州M_S4.3地震、昌黎M_S4.2地震及滦州M_S7.1地震的震源参数结果,结合区域地质构造等资料分析认为,3次地震的发震构造不是上地壳先存断裂,而可能与震源区的深部构造背景密切相关,即壳内包体现象是孕育这些地震的共同基础。     

龙门山前山断裂南段强震崩塌与1327年天全地震

具有强震孕育能力的龙门山前山断裂南段附近地区的强震事件仅有以史料记载的1327年天全地震和仪器记载的1970年大邑6.2级、2013年芦山7.0级地震,这些地震均引发大量的崩塌、滑坡。调查对比发现,沿龙门山断裂南段大川-双石断裂沿线的典型地段分布的历史地震崩塌范围和运移距离都大于芦山地震所触发的崩塌,崩塌的方量和粒径表现为南西往北东逐步减少、减小的趋势。崩塌调查、崩塌体埋藏物和表生地衣相对年代学测试结果、史料记载与震例对比和地震有感半径与震级经验公式计算综合表明,1327年天全地震引起的地面震动大于芦山地震,是天全县“大岩崩”地名和双石镇“晒经书”景观形成的主要原因,1327年天全地震的震中可能位于龙门山断裂南段大川-双石断裂附近的天全响水溪一带,震中烈度≥Ⅸ度,震级≥7.0。