唐山7.8级地震的震前趋势异常变化为什么加速

唐山7.8级地震震中区的观测资料表明,1976年5月初,地壳岩层中发生了重要的事件,它使地形变、地下水位,重力、地电阻率等方面的异常突然地加速。从构造塌陷的角度看,这些异常加速都可以用唐山7.8级地震主断裂上出现了大量张裂隙来解释,这种张裂隙发生在地表附近,其延伸方向与断裂平行,是岩层局部向上凸起造成的。地应力方面的资料与此相符     

利用唐山地震台资料研究唐山断裂活动特征

本文研究了唐山地震台内的唐山断裂形变、断层活动协调比、断层土壤气CO₂的变化特征。结果显示,唐山地震台内的唐山断裂近35年来整体上在水平方向呈微弱的右旋张性活动,垂直方向呈正断活动,但不同时段的运动状态有所不同;综合分析认为,唐山地震台形变和流体前兆观测对附近及华北因区域地壳应力场调整引起的中小地震有一定的显示,说明该台具有一定的前兆异常显示能力;随着观测资料和经验的持续积累,在该区域发生更大地震前,有望捕捉到更显著的前兆异常。     

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。     

2017年四川九寨沟MS7.0地震前区域重力场变化

利用南北地震带2014-2017年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震发生的关系.结果表明：①区域重力场异常变化与北西西向塔藏断裂和南北向岷江断裂带在空间上关系密切,反映了沿控震断裂在2013-2017年期间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动.②九寨沟地震前,测区内出现了大空间范围的区域性重力异常,而震源区附近产生了局部重力异常,沿塔藏断裂带形成了重力变化高梯度带,其中,甘肃玛曲、迭部、青海河南蒙古族自治县、四川若尔盖、九寨沟一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上;这些可能反映九寨沟地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.③九寨沟地震震中位于重力差异运动剧烈的鞍部等值线附近,与断裂走向基本一致的重力变化高梯度带零值线上,这一观测事实进一步佐证了重力场动态变化图像对强震地点预测具有重要的指示意义.     

江苏常熟——太仓5.1级地震的破裂特征及其可能的前兆机制

这次地震前震中附近地区的地震活动随时间呈波浪式起伏，形成了小震条带，出现了小震群；地下水（水位、水湿）异常非常强烈；地形变和地磁异常也观测到了。分析发现：前兆不是沿断裂带分析，而主要是位于近震中（≤50km）的破裂面法线方向；震中附近的断裂没有穿过震中。这闪地震看来不是沿原有断裂的错动，而是块体内产生新的错动，属于块断型地震，似可用IPE模式解释一些前兆现象。     

汶川地震区断层围陷波探测

对汶川地震区开展震后科考和断层围陷波探测,本文主要介绍平通镇断层围陷波探测及初步结果。平通镇处在汶川8．0级地震断层带正上方,地表破坏十分严重。该断层围陷波测线横跨断层,以地震探槽为大致中点,沿NW—SE方向两端延伸,测线长约400m。这次观测结果表明,在汶川8．0级地震的新破裂带中可以观测到断层围陷波,反映了断层带内外的介质在物理性质上有较大的差异。该测线记录的断层围陷波优势频率大约为3—4Hz。探槽附近的台站断层围陷波较强,初步推测,该地段地壳内断层的宽度大约有200m。     

2014年鲁甸6.5级地震GPS同震位移及反演分析

本文综合GPS流动和连续观测结果,并利用最速下降法（SDM）反演方法,给出并分析了2014年鲁甸6.5级地震同震位移、断层面滑动位移分布特征.GPS同震位移结果表明：此次地震沿北西方向表现出左旋应变释放特征、沿北东向表现出拉张应变释放的同震特征,并且随着离开断裂带距离的增加,拉张变形衰减;受包谷垴—小河断裂控制的左旋剪切应变释放的位移在莲峰、昭通—鲁甸断裂附近较弱,说明该断裂可能没有完全切割昭通—鲁甸断裂,不属于该区域主干断裂;昭通—鲁甸断裂带有一定的右旋应变释放,而逆冲应变释放不明显,表明该断裂带处于受南东向挤压的强闭锁状态.SDM反演结果表明,鲁甸地震以左旋走滑为主并兼有拉张性质,地震矩震级为M_W6.3左右.综上所述,并结合其他研究成果,我们认为莲峰、昭通—鲁甸断裂带仍存在强震危险性.     

汶川地震近震源区地形变短期前兆现象的解析

2008年汶川8.0级地震是我国自建国以来灾难最为严重的一次强地震, 有关震前该区域地壳变形情况引起许多学者的关注。 本文给出了沿龙门山地震带地倾斜及跨龙门山断裂断层水准剖面临震前变化的特征: 汶川地震前沿龙门山地震带分布的康定、 汶川及茂县台地倾斜无明短期显变化; 6个断层水准观测场地, 除耿达场地观测到较大幅度变化有争议外, 其他断层观测场震前均未观测到突出的短临前兆性异常变化。 本文分析了汶川地震前大区域地震活动性资料及震前沿南北地震带显著形变异常点分布特点, 探讨了汶川地震震中区域应变积累过程, 认为近震源区域无显著短期前兆变化现象很可能与震中区域介质所具有的高应变、 小变形性质有关。 另外, 也不排除地形变观测点所处的位置等有关因素。     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带能量场变化

在大地震的孕育和发生过程中,沿断裂带的应力-应变状态与断裂带周围微震活动有着密切的关系.震前沿构造断裂带附近地震活动的能量释放更能反映地震孕育的动态过程.本文采用自然正交函数展开方法,讨论了2008年汶川8.0级地震前沿龙门山断裂带地震活动能量场的时间变化.结果表明,在汶川8.0级地震前,沿龙门山断裂带能量场的几个主要特征值对应的典型场的时间因子出现非常明显的短期上升变化,可能是该次地震短期异常信息.通过对比分析1976年唐山地震等震例认为,研究沿活动断裂带地震活动能量场的时间变化,可以对地震中长期判断有较大危险性的活动断裂区进行有目的的重点监测和预测.     

汶川地震形成位移场的空间分布

采用Yoshimitsu Okada及Steketee的断裂位错模型和汶川地震现有成果,通过坐标转换和合成矢量的方法将断裂位错模型用于映秀—北川断裂、灌县—安县断裂和北川—青川断裂组成的断裂系统的错动研究中,理论上计算龙门山近断裂地区的水平位移场(包括沿走向和垂直走向方向)和垂直位移场从震源到地表的分布.模型参数源于现有的研究成果和野外实地考察,计算得到的地表位移场与先前研究成果,包括GPS实测数据,具有的近似性表明了模型的正确性.但GPS只能测定地表水平和垂直变形,对于地下变形情况及其分布却无法描述;目前对于地下变形的研究主要基于对大量仪器记录的地震资料进行反演或通过野外观测进行推测;但是反演多集中于空间较大范围,这样虽可阐述断裂运动引起的大范围位移趋势,而对于震源附近空间介质位移的描述却略显粗糙;同时,野外观测误差较大.本文通过理论模型计算汶川地震中近断裂区域(距断裂50km)内的位移及分布.由计算发现在近断裂区域内垂直位移场和垂直走向方向位移场变化趋势一样,幅值都是从震源到地表逐渐减小;沿断裂走向方向的水平位移场从震源到地表逐渐变大,同时计算还表明位移场的变化在断裂上盘比下盘剧烈,余震分布主要集中于断裂上盘,这说明余震分布和位移剧烈程度存在某种相关性.     

穿越爱琴海火山岛弧Milos地热田的剪切波各向异性

在已经开钻的希腊爱琴海Milos岛地热田可以采集到许多地方震波形资料,这些地震约4—6km深,很易被大量三分向地震仪记录到。在8个月的观测期间,岛上的地震活动形式上可以划出三个不同的震群区,用初动膨胀四象限分布可定出地震机制解,显示最大压应力为近垂直方向。这说明张应力区和爱琴海的区域构造吻合。剪切波分裂可广泛观测到,大量先至剪切波偏振方向沿南一北向排成线,平行于地面观测到的断裂带.另一些先到达的剪切波偏振方向呈N45 OE分布.这些偏振方向在地热钻孔之间的台站上特别明显.它可能正以现时的应力场作为热储背景反映微裂隙组的排列趋向. 研究地热钻孔附近的剪切波时间延迟后,可推断各向异性程度的变化.它们的分布似乎和尸、S波速度异常检测出的介质破裂范围有关.     

中国中强地震前地电阻率中短期异常特征及其可能原因

地电阻率已经发展成为我国地震地球物理场观测的重要方法,通过标示一定区域范围内介质电阻率随时间的变化特征和空间分布,应用于探索地震孕育发生的过程。在50多年的观测过程中,记录到了近百次5～8级地震前的中短期异常和部分强震前的临震变化以及地震发生之后的恢复过程。电阻率是地下介质重要的物性参数,与岩土骨架和裂隙内流体电阻率、裂隙率、裂隙结构以及流体饱和度等因素有关。其中,应力作用导致的微裂隙结构变化是引起电阻率变化的重要因素。已有相关研究分别从岩石物理实验、介质电阻率模型、震例研究等方面讨论了地震前地电阻率变化的可能机理。本文对其中具有代表性的研究结果进行梳理,以“介质变形-电阻率变化”为纽带,将岩石物理实验和电阻率模型给出的细观尺度介质电阻率变化机制与震中周围地电阻率异常变化的宏观现象联系起来,介绍地震晚期孕育阶段地电阻率异常变化的可能原因。地震孕育引起发震断层周围介质变形,由发震断层向外围方向附加变形程度逐渐衰减; 地表浅层介质处于低围压状态,新生微裂隙将大致沿最大主压应力方向扩展,进而引起介质电阻率发生变化; 同一台站不同方向观测的地电阻率呈现出与P轴方位有关的各向异性异常变化,与P轴方向夹角越大的测道异常幅度越大,与P轴方向平行或近于平行的测道异常幅度最小或无异常变化; 地震前挤压变形增强区域地电阻率异常呈现下降变化,相对膨胀区域呈现上升变化或变化不明显。     

2012 年天津宝坻2 次有感地震的力学机制研究

利用地震仪器烈度分布、地震记录初动极性分布、近场地震序列Sg 震相剪切波分裂特征、震中附近应变仪器记录及深井气氦记录等,综合分析了宝坻地区2012 年MS 4. 0、MS 3. 5两次有感地震。研究发现,这2 次地震震级不大,但孕震过程可能伴有地下介质应力状态的变化,表现出震前半年北东东向加速压缩、北北西向拉张至MS3. 5 地震后该状态转缓的动态过程。2 次地震间隔期间地下积累应力疑似没有得到充分释放,地下微裂隙局部调整使得该地深井观测的稀有气体出现高值,MS 3. 5 地震后微裂隙重新闭合,稀有气体恢复背景值,同时地震剪切波快波方位角恢复到北东东向的背景方向。震中区附近的形变、测震、流体等观测异常有一定的时空对应性。     

宁夏地区GPS监测网建设、近期地壳运动特征及应力场与地震活动关系初探

在阿拉善块体、鄂尔多斯块体和青藏块体交汇处的宁夏中部布设了GPS观测网,利用1996年以来的5期复测资料,分析了宁夏中部地区现今地壳运动状态,其结果为①宁夏中部地区在l996年12月至l999年5月间,有围绕鄂尔多斯西缘(P2测点)左旋运动的现象,银川盆地东侧的灵武断裂呈左旋逆走滑运动方式.该区主应力场方向为北北东-南南西(方位角为29.8°)方向,P2测站以南的中部地区向东位移,垂直形变量级明显大于水平形变量级,银川盆地及青藏块体呈上升状态,鄂尔多斯腹地的P1测站呈逐年下降趋势,在P3与P4测点间可能有一隐伏断裂存在.②在GPS测区附近中强地震前约1年,可观测到该区GPS测站的形变异常及主应力方向发生转变异常;测区附近中强地震前及周边地区强震前,该区GPS形变模拟矢量场能够预示未来地震的大体方位.这些结果可作为地震预测的特征值加以考虑.     

用自记测氡仪在某些台站观测到的日变现象

大震前的水氡突跳,是指震前某日测氡值明显高出相邻日期的观测值的异常现象。渤海地震、海城地震和松潘地震等大震前一些水氡观测点出现明显突跳,大都是每日一至两次取样进行观测的。这里简单介绍采用自记测氡仪在一些测点观测到的日变现象。图1是北京一喷气井(无线电研究所院内)的气氡观测值曲线,一天内有较大变化,但逐时值缓变无突跳。图2是福州水化站自流井(热水)水氡观测值曲线,傍晚至夜间有高     

汶川地震前南北地震带中北段地形变变化特征的研究

2008年5月12日汶川8.0级地震是我国自建国以来灾难最为严重的一次强地震。 文中讨论了汶川地震前震源附近与外围地区潮汐形变变化及龙门山地震带、 鲜水河地震带和祁连山地震带断层活动的特点。 分析结果表明: 震前沿龙门山地震带分布的雅安、 汶川及茂县观测台地倾斜测项在2006年初发生转折, 由单向东倾或西倾转向平稳, 临震前无明显变化; 龙门山断裂带及附近地区有5个断层水准观测场地, 除耿达场地观测到巨幅变化外, 其他场地震前未观测到突出的前兆性变化。 震源外围龙灯坝断层蠕变仪(Δ=220 km)震前观测到持续时间在3个月左右的突变性异常, 但依据突变持续时间较难估计相应地震为8级。 而离震中较远的祁连山地震带中西段, 震前也有巨大的断层水准变化, 其与汶川地震的关系值得讨论。     

河北何家庄流体观测井水文地球化学特征分析

应力、应变或地震活动会打破地壳中流体原有的水-岩平衡状态,引起地下流体化学组分和同位素的变化。根据河北何家庄流体观测井氢氧同位素和离子化学组分测试结果,分析了该井的地球化学特征及与构造活动的关系。由氢氧同位素结果及高程效应,判定井水来源主要为大气降水,大气降水沿断裂裂隙渗入,深循环后温度增加,经溶滤作用等形成热水;按照舒卡列夫分类法,何家庄井水为Cl-Na.Ca型。受2015年9月14日昌黎M4.2地震的影响,区域应力变化使井孔断裂岩石裂隙增大,深部热水上涌,引起何家庄井水离子组分和氢氧同位素组成等发生变化。研究结果表明,对何家庄井流体地球化学特征进行分析,可以为井孔附近断裂构造活动和地震前兆异常分析提供地球化学依据。     

鲜水河断裂带上两次强震之间的断层蠕滑及其传播特征的模型研究

本文通过建立水准函数和基线函数,分析了形变介质位移场与地面各测线上不同点位间水准和基线测值变化的定量关系.据此并应用弹性和粘弹性介质断层位错理论,研究了断层运动及其发展和传播过程中断裂带附近的水准和基线测值变化的时空分布规律.参照理论分析结果,并结合跨断层位移的实测资料,反推了1973年炉霍7.9级地震至1981年道孚6.9级地震期间,鲜水河断裂的运动方式、发展趋势及蠕动传播形式,应用试错法给出了有关参数.结果表明,炉霍地震后该断裂带以滑动角为-10的方式作压性反扭运动,其发展趋势呈负指数的衰减形式,滑动区间长度为70km,大致位于炉霍地震产生的地表裂隙带;在道孚地震前,该带东南段发生了断层反扭运动的传播,其平均速度约150m/d,传播方向由西北向东南,终止于道孚西北.参考地震与断层运动的某些分析和实验研究结果,本文讨论了鲜水河断裂运动与炉霍、道孚地震的关系,认为这一时期的断层运动体现了炉霍地震后断层的继承性持续滑动和道孚地震前以蠕动传播为主要标志的前兆活动.上述现象可能反映了大地震前后断层运动的某种规律性.      

基于四分量钻孔应变的天山中段地区构造应变变化

根据钻孔应变观测理论，利用巴仑台、库米什和小泉沟分量钻孔应变观测数据定量计算测区附近构造应变变化。结果显示，三个台站的最大-最小主应变、面应变和剪应变的应变速率相对恒定，主方向大体不变；巴仑台附近区域受张-压应力相互作用，主压应变方向为N22°W,库米什台附近区域受拉张应力作用，主张应变方向为N8°E;小泉沟台附近区域受压应力作用，主压应变方向约为N46°W;精河M_S6.6地震前巴仑台和小泉沟的应变变化速率明显高于平均水平，均呈现在压缩背景下的应变加速变化异常，可以为应变资料同类异常的识别和判定提供参考。     

嘉峪关地震台地电阻率观测效能评价

根据中国地震局电磁学科制定的<地电台站观测效能评估方案>,评估了嘉峪关地震台地电阻率观测效能,得到:嘉峪关地震台台址结构条件、电磁环境、台站观测系统符合地电阻率台站建设规范、观测方法标准等规定的技术要求;数字化地电阻率观测精度不低于3‰测值,保证了准确测量不低于1%地电阻率异常的指标需求;该台地电阻率观测对本区及附近中等以上地震有一定监测能力,并记录了对应远距离大震的1年尺度地电阻率异常,其观测数据在本区及附近地震监测、预报和地震科学研究及相关科学研究中有重要价值.