运用小波-超限率方法提取霍山ML4.7级地震体应变异常

以安徽省钻孔体应变观测数据为基础,应用小波分析法对体应变观测数据进行了细节分析,选择小波分析结果进行超限率计算,获得了合肥、嘉山、滁州和六安台的强度超限率和数量超限率.并将超限率变化与2012年以来安徽省发生的ML4.0级以上地震进行对比分析发现,2014年4月20日霍山ML4.7级地震前合肥、六安、滁州和嘉山台体应变...     

汶川MS8.0、 海地MW7.0地震 电磁信号小波能谱分析

应用小波变换方法处理了2008年汶川M_S8.0地震前后成都、 江油台地电阻率观测数据及汶川地震、 2010年海地M_W7.0地震前后DEMETER卫星记录的电离层磁场观测数据, 研究了地电阻率和电离层磁场的小波能谱及其相对变化.结果表明: ① 对应汶川大震前成都台N58°E测道地电阻率中期下降变化和短期上升变化的时段, 地电阻率小波能谱相对变化显著增大, 江油台N10°E测道地电阻率在主震前记录到了临震异常, 在临近主震前后, 电离层磁场特别是x分量的能谱及相对变化显著增大, 展现了与汶川大震明显对应的地电阻率、 电离层磁场变化的似同步异常; ② 在海地地震前夕, 电离层磁场x, z分量的能谱也出现了显著增大的现象, 类似于汶川大震前后电离层磁场的能谱增大变化.      

钻孔应变台网记录的汶川地震前异常变化

汶川地震前是否存在观测异常变化?这不仅是地震研究人员关心的问题,更引起了社会的广泛关注.我们的初步分析表明,汶川地震前四分量钻孔应变仪观测到异常变化.需要说明的是,汶川地震震中附近100km范围内没有钻孔应变观测点.     

2008年汶川MS8.0地震前定点形变高频异常特征的研究

本文以中国大陆西部定点形变观测资料作为研究对象, 采用S变换和超限率时频分析法对其进行了处理和分析。 研究结果表明: 在2008年汶川M_S8.0地震前, 距离震中600 km范围内的定点形变个别台站观测到高频异常, 异常持续时间较长; 距离震中300 km范围的个别台站临震高频异常非常显著; 并且不同的定点形变观测手段对高频信号的响应不同, 地倾斜测项临震前高频异常形态较地应变测项更为清晰灵敏。 同时S变换和超限率两种方法处理结果具有较好的一致性, 表明本文提取到的高频异常可信度较高。     

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。     

安庆4.8级地震前形变异常分析

采用超限率分析法,处理距离安庆地震较近的合肥、黄山地震台体应变和泾县水管倾斜仪及伸缩仪数据.结果发现：体应变数据均在震前20天左右出现明显异常变化,异常形态与前人研究基本一致;水管仪东西向超限率分析结果具有异常变化,异常形态与体应变不同.     

张掖MS 5.0级地震前高台钻孔应变异常变化研究

张掖MS 5.0级地震前,高台分量式钻孔应变出现了显著的异常变化,排除供电、调零、气压等影响观测数据的干扰因素,研究发现该异常可能是地震前兆异常.利用离散小波分解、超限率、应变变化过程和方位角变化等分析方法提取异常,综合分析发现:NE分量和NW分量出现了破年变低值异常,NE分量较往年最低点达到-64745.46×10-8,超出同期2013—2018年年变均值54.38％,NW分量数据最低点达到最低值-65663.8×10-8,最大超出同期2013—2018年年变均值17.68％;求解(ε1,ε2,φ)后,半长轴ε2持续缓慢增大,半短轴ε1加速增大张力增强,达到最大值26814.1×10-8,后张力加速减小至6441.6×10-8,震后应力逐步恢复至同期均值大小.方位角φ出现大幅偏转;替换量的差分曲线、小波分解曲线、超限率曲线在4月至8月出现明显毛刺增加现象.地震前兆异常明显,异常信息可靠.     

青海地区钻孔应变干扰及异常分析

简要叙述了青海地区6个钻孔应变台站的观测概况,通过分析,认为主要存在观测技术系统和观测环境变化这两类干扰。在排除各类干扰后,发现只有乐都台和湟源台在汶川地震前出现了前兆异常。     

2008年汶川MS8.0地震前定点观测电磁异常回溯性分析

对2008年汶川M_S8.0地震周围定点台站观测的电磁异常的相关研究进行了简要的回顾分析,以期加深对汶川地震孕震过程中电磁异常的解读.震中周围8个地电阻率台站震前出现不同形态的异常变化,结合震后地电阻率变化形态分析,仅近邻地震破裂带的成都和江油台异常变化符合已有的地电阻率孕震异常机理.在4月24日和5月9日大致沿南北地震带出现两条南北走向的低点位移线,成都台地磁转换函数、谐波振幅比、帕金森矢量和垂直极化强度等主要反映了地下介质电性在震前出现的异常变化;断裂带附近的地电场和电磁扰动在震前出现波形畸变和能量增强,距离较远的西昌台阵和天祝—松山台阵内地电场也出现功率谱能量增加和裂隙渗透方位角扰动等短期异常现象,甚至沿龙门山断裂带NE方向1300km外的河北电磁扰动台网震前数月也出现自观测以来最大幅度的异常变化.     

西安地震台体应变观测资料异常与汶川8．0级地震的疑似对应关系

在2008年5月12日汶川8．0级地震前后,西安基准地震台体应变观测资料出现显著的异常变化。对引起此异常可能的原因进行分析,其一,在异常出现时,台站附近在建筑施工;其二,在其他时段也出现过两次与汶川地震前后相似的异常,是由仪器原因引起。但鉴于异常变化与汶川8．0级地震在时问上的一致性,幅度上的显著性和形态上与一般震例的相似性,故认为,西安台体应变观测资料出现此异常可作为汶川8．0级地震前后的疑似地震异常来处理。     

小波分析法在海拉尔地震台前兆数据处理中的应用研究

应用小波变换法可对不同频率成分进行分解的特性,选取d b4小波基函数,尺度为1～8阶,对海拉尔地震台前兆资料进行分析研究.结果表明,应用小波变换方法可较容易地识别和剔除气压、场地环境干扰等影响海拉尔地震台伸缩仪观测资料精度的诸多因素,气压和场地环境干扰在小波细节分解d3～d6部分异常显著;小波变换法对同震效应的识别、提...     

汶川MS8.0级地震前后ULF电磁辐射频谱特征研究

本文基于电磁波频谱理论研究方法,对2008年四川汶川M_S8.0地震前后金河、剑阁及郑州二砂三个电磁波台站的观测资料进行FFT和小波变换分析,研究了电磁辐射数据快速傅里叶频谱变化特征和在不同尺度下小波变化的分解,发现在汶川地震前确实有异常信息存在.结果表明:(1) FFT动态谱图像说明,地震前电磁波频谱变化特征较明显,在时间、频段上均显示了阶段性进程特征,且随着震中距的增大,辐射能量越小,异常出现的时间越晚;(2) 小波分解显示了地震前电磁波异常信号低频部分出现的时间较早;距震中较近的台站,异常信息在高频部分相对明显;距震中稍远的台站,异常信息在低频部分相对明显.     

重力场实数尺度小波分解及其应用

重力异常的多尺度分解是利用重力资料进行地质解释的重要环节,以往的小波多尺度分解,其小波细节尺度都是2的正整数次幂,这虽然非常有效,但在某些情况下,细节还是不够细致.因此,本文提出用无理数槡2的正整数次幂为尺度细节进行多尺度分解,以便取关于地壳三维密度结构的更多细节.中国陆地布格重力异常的实例表明,该方法得到的异常细节更为细致,新增加的无理尺度小波细节为我们提取了更多地壳构造信息,可对地质构造解释发挥更有力的作用.     

广东及邻区地震前地磁变化和异常判别指标

应用差值,相关,地磁特征线以及地磁加卸载响应比等方法,分别计算了广东,海南,广西３个台的地磁资料,寻找适用于本区的地磁分析预报方法及地震异常判别指标,结果表明,当参量超过１．５倍均方差时为异常;异常出现半年内在异常台站附近（距离小于２５０ｋｍ范围内）发生地震．若两个台站同时出现异常则未来地震将可能大于６级,在单台分析法中,地磁特征线法和加卸载响应比法效果较好,用特征线法,当广州台特征线参数Ｋ－０．     

基于小波变换方法的包头台形变分析

采用小波变换方法相继对包头台洞体应变和水管倾斜进行处理,研究形变数据固体潮、同震响应和周期性特征等。采用db4作为母小波对包头台形变进行5阶小波分解．分解后的细节部分能清晰地显示出包括1／3日波、半日波、日波和半月波等在内的固体潮汐波。对于2008年以来全球发生的M≥8．0级地震．包头台水管倾斜NS分量均有显著的同震响应现象发生．且在小波分解后的不同阶曲线中同震响应后续波形表现各异．另外在部分地震之前能观测到异常变化。采用Moflet小波作为母小波对包头台水管倾斜NS分量进行小波变换分析．获得的小波变换系数分布图能清晰地显示出倾斜数据中存在的包括半日潮和日潮在内的周期特征及其随时间变化情况。     

基于小波变换的2013年芦山MS7.0地震前姑咱台钻孔应变异常时频分析

2013年4月20日芦山M_S7.0地震前,四川省姑咱台四分量YRY-4型钻孔应变仪记录到显著的高频应变畸变信号。为了避免该畸变信号的高频部分在时频演化过程中发生频率混叠现象,同时便于讨论同一研究频段内震前更早记录到的弱应变异常时段与显著应变异常时段的相关性,本文对2012年1月1日至2013年4月20日期间姑咱台的钻孔应变数据进行了时频分析,并使用时域分段的小波变换方法,在局部时频谱中提取了应变异常,分析了各应变异常的频率相关性。结果表明,研究频段内存在两个峰值频率,峰值频率附近频段内弱应变异常时段与显著应变异常时段的相关系数为0.85,统计出的无震时段与其显著应变异常时段之间的相关系数只有?0.007,且已排除远震以及外界环境带来的干扰,因此该峰值频率作为异常频率的可信度较高,由此推测四分量钻孔应变仪所记录到的两种不同程度的应变畸变信号的演化过程可能与芦山M_S7.0地震相关。      

青海玛多M7.4地震前洞体应变异常分析

2021年5月22日,在青海省玛多县发生了M7.4地震。研究选用5月1日至22日同仁台、宕昌台、武都台和姑咱台洞体应变观测资料,采用多尺度小波分解方法处理。结果显示,在尺度11,较近的两个台北南向在震前均出现幅度明显增大的现象,总体显示出震中距越小形变幅度越大的特征。对于5月份的10日至14日和16日至20日两个时段的矢量运动轨迹进行比较,显示出明显不同的运动特征。另外,大武台和合作台地磁垂直分量的多尺度小波分解也表明,在尺度18,同样时段内也存在振幅增大的现象,这也印证了应变异常的可靠性。我们认为这个应变异常现象和其后发生的玛多M7.4地震有关,是青藏块体东向推挤的结果。结合其他学者的研究结果,我们推测这可能与震中区下方存在的高导层的运动变化有关联。但这只是一个初步研究,其详细的孕震环境和机理尚需进一步研究认识。     

2004年印尼8.7级强震前昌黎台的远场电性异常特征探讨

分析了在2004年12月26日印尼8.7级地震前河北昌黎台记录到的自然电位及电场异常, 结果显示昌黎台自电位、 电场正常时段观测到的半日、 半月潮汐波周期变化在震前1个多月发生畸变, 周期消失, 变化幅度相应减小, 震后快速恢复, 且潮汐波记录比震前正常时段更加清晰。 该台地电阻率的观测结果显示起始下降变化比较平缓, 震前一周左右, 变化加剧, 出现多次阶变。 究其原因, 在强震发生前断层的蠕滑作用导致孔隙压力变化, 产生一种可以在岩石中传播的应变波, 由于台站下方岩土层对小应变信号具有很好的放大作用, 所以记录到了这种小幅度的应变波, 也就是远场的静态应变效应。 随着地震临近, 应力作用加强, 远程应变波引起台站下方水位、 水化学性质以及岩石孔隙度、 渗透率等的改变, 导致电阻率、 电场大幅度的阶变, 这反映了远场应变波的动态效应。 当然就异常幅度而言, 应变波的效应还嫌弱一些, 因此昌黎台异常变化可能还叠加了震源区激发的电磁波。     

地震前兆异常时间分布非线性特征的初步探讨——以海城地震和唐山地震为例

震源系统是一个与外界既有物质交换又有能量交换的耗散系统,在其发展演化过程中会经历一系列的分岔突变。作者运用非线性动力学的方法,分析了海城地震和唐山地震的前兆资料。研究结果表明,前兆异常活动具有阶段性,相邻两个异常阶段的持续时间的比值为一常量(5左右)。这种前兆时间分布规律可用震源体内应变能密度随孕震时间的增加发生倍周期分岔进行解析。它可用于预测主震的发生时间     

一种前兆异常预报效能的检验方法

给出了一种地震前兆预报效能的检验方法,以北京板桥水位观测资料为例,通过与随机异常和以一定时间间隔周期出现的均匀异常的预报效能进行对比,对其异常的预报效能进行了系统检验。 结果表明,北京板桥水位观测5日均值,通过维纳滤波后的残差值高于1倍均方差异常,对张北—唐山一带中等以上地震具有一定预报效能。以异常出现后80天的时宽做预报,此时 R 值可达0.43,可信度为70％以上。这一方法可用于对其他前兆观测台站或单测项预报效能的检验。