论用天文因素进行中长期地震预报

天文因素与地震关系的研究符合当代科学发展潮流。本文介绍了用太阳活动、地球自转和天体运动与地震的各种关系进行中、长期地震预报的17个实例。分析了这些方法的适用性和局限性,对天文因素影响地震活动的机制问题作了粗浅探讨。     

中国大地震的天文特征及未来两年的大震趋势

本文全面分析了1900年至1996年发生于中国的7.0级以上大地震的天文特征.分析结果表明,本世纪106次7.0级以上大地震71%发生于月亮轨道(白道)与赤道交角变小阶段,62%以上发生于月亮升交点黄经位于350°～210°期间.这说明月亮轨道运行至此将会是中国地震活跃期.太阳活动及地球自转均与中国大地震的发生密切相关,太阳活动谷年普遍都有大地震发生;地球自转速度加快大地震多,本世纪地球自转速度加快时段发生的大震占72%.文中最后还对未来两年大震趋势提出了初步预测.     

天文因素与地震灾害关系研究的进展

现代科学研究表明,地震活动与众多天文因素的变化有程度不等的联系,本文主要介绍了天文因素与地震灾害关系领域近年来的研究进展,归纳和描述了引起地震活动性变化的主要天文因素,文中详细讨论了地球自转速率变化、太阳活动、日月引潮力变化对地震活动影响的研究进展,对可能影响地震灾害的其他一些天文因子,如地磁变化、极移等作了初步的分析.     

用模式识别方法研究强震发生的动力因子

用模式识别方法研究了大地震的发生时间与中等地震活动性、太阳活动水平、地球自转之间的关系.由模式识别所得的性质提出,大地震前中等地震活动达到一定水平是大地震可能发生的重要性质.而太阳活动极值前后及自转加速度变化较大时段可能触发大地震.      

一九八一年上半年地球动态

为方便广大地震科学工作者在地震预报研究工作中参考有关天文资料,本刊继1980年地球动态资料(本刊1981年第6期)之后,刊出1981年上半年地球自转速率变化数据及地极坐标值,并增加太阳活动资料(太阳黑子相对     

地球自转变化与全球地震活动关系的研究

应用天文观测的日长变化序列和全球地震资料，研究了全球地震活动与地球自转十年尺度起伏，以及季节性变化间的关系．结果表明，全球地震活动与地球自转变化在时间尺度上，存在着一定的全局性联系，而在空间尺度上存在着一定的地区性差异．尤其是位于北大陆中纬度地区的欧亚地震带(不含东南亚地区)和下加利福尼亚－阿拉斯加东部地震带的地震，与地球自转变化具有较好的相关性．根据上述联系，天文观测的地球自转资料可以为监测全球地震活动提供一种参考依据．      

地球自转对强震震中附近中小地震的影响

论述2008年5月12日四川汶川Ms8.0地震和2010年4月14日青海玉树Ms7.1地震前震中附近中小地震和地球自转季节性变化的关系,介绍1970年以来中国大陆其他14例M≥7.0地震震例.研究发现,在强震前几年时间内,震中附近地区的中小地震有偏向发生于地球自转速率季节性变化加速或者减速某一阶段的现象.该结果对深入认识地震与地球自转之间的关系具有一定启示意义,对地震预测具有一定指导意义.     

地球自转减速对2008年汶川MS8.0地震的作用

本文将地球看成是一个质量分布均匀的球对称弹性球体, 给出了地球以匀角速率旋转情况下产生的应力场的解析表达式, 计算了地球匀速自转时在2008年汶川M_S8.0地震发震断层面上产生的应力, 分析了地球自转速率变化对汶川地震发震断层的影响。 结果表明, 地球自转减速有利于汶川地震发生。 如果地球自转减速对汶川地震的发生起到了触发作用, 那么在震前震区或许会出现中小地震发生受到地球自转减速触发的现象。 分析表明, 从2006年起汶川地震震中附近地区M_L≥2.7地震受到地球自转减速的触发, 这从另一个侧面说明了地球自转减速对汶川地震的发生具有促进作用。     

近200年来全球地震活动与月相及地球自公转的关系分析

对1811-2008年近200年来全球地震活动与月相、日地距离、地球自转速度这三个天文因素的统计分析表明,月相不论与全球地震还是全球大地震之间似乎无统计关系,全球地震的发生与日地距离似乎无统计关系。本文还进一步对全球M≥7．5的大地震进行了统计,结果表明M≥7．5的大地震与地球处于近日点似乎有一定的关系,但关系不太明显。全球除了8．0〉M≥7．0的地震基本上符合发震的自然概率外,在M≥9．0、9．0〉M≥8．0、6．0〉M≥5．0、4．0〉M≥3．0这些震级段地震发生的机率在地球自转减速期比较小,在地球自转加速期发生的机率比较大,似乎地球自转速度的变化对全球地震活动有一定的促发作用,但不明显。     

山西地震带历史地震序列的极大熵谱分析

综述了极大熵谱分析的原理及Burg递推算法,选取应变能∑E_1~(1/2)地震活动度∑A_1为采样序列,对三个时段的资料进行了极大熵谱分析。结果表明;两个序列所得结果较为一致。山西地震带中强震活动和华北中强震活动同步变化,且主要受321年和347年显著周期控制。其35年和66年短周期活动与太阳活动和地球自转31年和60年长周期较接近,表明地震活动在总体上受太阳活动与地球自转速率变化控制,短周期成份反映了发生地震地区应力场能量积累和释放的特点。     

中国大地震的天体位置特征分析

为探寻太阳系天体位置的变化对大地震发生的影响,作者分析了1900-1996年发生在中国7级以上大地震的天体位置特征和引潮力．分析结果表明,太阳系天体的特殊位置的确对地震的爆发起到了一定作用,太阳系10个天体中,又以月亮影响最大,本世纪71％的大地震发生于赤白交角从极大变为极小时期,对引潮力的分析表明,其水平分力更易触发大震,这与大震时10个天体天顶距集中分布于40°─140°之间是一致的,文中对此作了初步讨论,认为天体引潮加速度触发地震不在于某一量值,而在于其变化量的大小．     

2010年4月玉树M_S7.3地震序列的断层结构

利用双差定位方法对玉树地震序列2010年4月14日至10月31日间发生的ML≥1.0地震进行双差定位,得到1545个地震的重定位结果.综合分析地震双差定位结果和玉树地震序列中强地震震源机制解,发现玉树MS7.3地震发震构造由北西向和北东东向两条相交断层组成,主震发生在北西走向的甘孜—玉树断裂带上,5月29日的MS5.9余震序列发生在北东东走向的一条隐伏断裂上,两条断裂均接近直立.甘孜—玉树断裂是羌塘地块和巴彦喀拉地块的构造边界,由于羌塘地块和巴颜喀拉地块的差异运动使甘孜—玉树断裂强耦合段应力高度积累,在应变能超过岩石强度时破裂失稳发生了MS7.3地震.主震断层的左旋滑动导致北东东向断层的正应力减小,库伦应力增加,45天后触发了MS5.9余震序列的活动.     

玉树地震产生的位移场和应力场研究

根据2010年4月14日玉树7.1级地震的震源破裂模型及余震目录, 本文计算了玉树地震产生的位移场和库仑破裂应力。 计算结果表明, 玉树地震导致应力变化以破裂带为中心高达正负1000Pa变化, 沿近东西方向应力增加, 巴彦喀喇山主峰断裂、 清水河断裂、 杂孕—楚玛尔河断裂东南段、 称多—曲麻莱—五道梁断裂、 冶多断裂中段, 扎那曲—着晓断裂、 莫云—结多断裂、 杂多—上拉秀断裂西北段处于应力增强区, 冶多断裂中段、 杂多—上拉秀断裂应力增强尤为显著, 高达1000 Pa之多, 应力的增加有利于这些断裂活动性增强。 而沿破裂带方向的断层如甘孜—玉树—风火山断裂带及玉树南—风火山南麓断裂西北段应力减小, 对这些地区后续地震的发生有一定的抑制作用。     

全球强震与地球自转角加速度变化过程关系统计研究

统计分析了1962—2017年全球强震活动与地球自转角加速度变化过程的关系, 结果显示, 全球8级以上地震发生在地球自转角加速度下降期的概率相对自然概率高出12%, 达到64%, 统计结果具有显著性, 但7.5级和7.8级以上地震的统计结果没有显著性。 分区统计结果表明, 全球强震活动具有明显的区域性特征: 在地球自转角加速度上升期, 高于自然概率的强震主要分布在阿尔卑斯带中西段、 环太平洋地震带的琉球—菲律宾地区以及中国东部; 在地球自转角加速度下降期, 高于自然概率的强震主要分布在环太平洋地震带、 阿尔卑斯带中段(喜马拉雅弧)、 阿尔卑斯带东段(印尼岛弧海沟)以及中亚大陆地区。 分析认为地球自转角加速度变化过程与全球区域地震活动之间存在较强的相关性, 可能与地球自转角加速度变化引起板块间相互作用的强弱有关。     

甘孜-玉树断裂当江段地表破裂遗迹与1738年玉树西北地震的讨论

对历史记载的公元1738年玉树西北地震的震级及其发震构造目前仍存有争议。卫星影像解译和野外调查发现沿甘孜-玉树断裂当江段分布一条长约75km的左旋走滑地震地表破裂带,其最大同震水平位移约2.1m。综合分析该地表破裂带特征、探槽揭露信息、测年结果以及历史文献记载等资料,认为当江段应为1738年玉树西北地震的发震断层,基于震例类比和经验公式估算该次地震的震级为71/2级。沿甘孜-玉树断裂的历史地震破裂分布显示,玉树段在隆宝镇以西存在近50km长的破裂空段;当江段距1738年地震的离逝时间也可能已经接近其地震复发周期,上述两个段落未来均存在大震危险。     

青海玉树地震(M_s=7.1)产生超剪切破裂过程的动力学机制研究

由于2010年玉树地震(Ms=7.1)产生了超剪切地震破裂,所以地震灾害特别严重.国内外地球科学家对该地震产生超剪切破裂过程的物理机制一直非常关注,但至今没有给出满意的解答.为此,文中根据玉树地震发震断层的实际几何构建有限单元数值模型,模型中的断层由2个断层段构成,它们之间有约10°的夹角,形成断层拐折.模拟结果表明,玉树地震的破裂由2个子事件组成;当破裂在震源所在的断层上成核后,先在第一个断层段上传播,其速度为亚剪切波速度;当破裂一旦越过断层拐折,在第二个断层段上传播时,破裂速度就立即转变为超剪切波速度.计算结果显示,当断层发生超剪切破裂时,断层上的位错幅度、破裂产生的地震波速度及加速度都会显著增大,从而造成地震灾害大大增加,这很可能是玉树地震的震害特别严重的重要原因.从模拟实验中还看到,若是模型中的断层没有发生拐折,在模型的其他参数都保持不变的情况下,破裂速度不会发生变化.但是,若初始应力场的方位与断层之间的夹角发生变化,这时断裂系统中尽管存在断层拐折,也不是一定能产生超剪切破裂.只有当初始应力方位与断层之间的夹角以及断层走向变化的偏角二者之间的关系恰到好处时,断层拐折才有可能促使断层破裂由亚剪切转化为超剪切破裂.所以,玉树地震之所以能产生超剪切地震破裂,恰恰是发震断层几何与初始应力场方位之间的关系达到某种"最佳状态"的结果.这也可能是天然地震中超剪切破裂事件稀少的原因之一.因此,研究超剪切地震破裂过程的动力学机制,对于深入研究地震震源过程、地震灾害评估等有着非常重要的科学意义.     

漳州台深井应变不变量同震响应分析

在解决钻孔应变观测加衬模型的待定常数的基础上,巧妙地利用不变量与坐标系选择无关的性质,推导出了5组观测组合计算不变量的简洁表达式,并以玉树地震为例,选取漳州台深井观测系统的探头上、下端面8分量应变观测单元的观测资料,采用加衬模型分别根据探头上下端面的5组观测组合公式计算了地震当天的最大主应变、最小主应变、最大主应变相应...     

北纬35°为地震多发带原因探析

本文将地震现象与材料的静力破坏特点、疲劳破坏特点相比较,确认产生地震的岩石断裂和错动属于疲劳破坏。根据作者70年代末研究受压容器、化工机械疲劳破坏规律的成果,将地球作为一个球形薄壁容器进行了认真计算,结果表明:地球无论在自转离心力的作用下,还是在太阳系内任一天体的万有引力作用下,35°N地带的疲劳破坏均最严重。从而揭示了35°N地带地震活动性高的原因。