前兆场动态演化与强震成组活动

本文选取了我国两个前兆台网较密集的地区进行了前兆异常场时空扫描。这两个地区分别是南北带中南段(20°～35°N,95°～110°E)和华北地区(36°～42°N,110°～120°E)。在空间上以05°×05°为一个窗口,025°为一个滑动步长;在时间上以4个月为一个窗口,1个月为滑动步长,对这两个地区分别从1994年1月和1995年1月开始进行前兆异常密度时空扫描。所用前兆异常来自中国地震局分析预报中心全国震情研究室和首都圈震情研究室的《月会商纪要》。针对所得扫描结果,试图用一种具有鲜明物理机制的构造块体孕震模型来解释前兆场演化的物理机制。在孕震块体模型中,设定各潜在震源区的强度是随机分布的,由于模型中各孕震体的强度不均匀,因而在给定边界条件后,模型系统出现应力分布不均匀的状态。在系统边界定常应变速率的作用下,模拟的孕震体在应力超过自身静摩擦强度后发生破裂。但由于模型系统是含有耦合作用的网络结构,各孕震体的应力可以相互传导和相互影响,因而在孕震系统应力场发展演化和震源孕育破裂之间呈现为相当复杂的图像。多数震源的破裂是应力增高造成的,但也有一些震源在高应力作用下没有发生破裂,另外有部分应力并不十分高的孕震体由于受周围地震应力调整的影响而发生破裂。以上结果为前兆异常与地     

地震前兆现象的产生机制

本文从力学的角度讨论了地震的发生过程，着重指出震源区内及其周围结构的非均匀性是产生前兆现象最重要的因素之一。前兆现象可分成下列两种类型：其一是由应力增加引起的前兆。长期前兆一般属于此类。作为这一类型的实例，我们讨论了１９８３年日本海地震前群震活动性逐渐增强以及１９８９年洛马普列塔地震的主震前震源周围地震活动性逐渐增强和出现第二类地震空区的现象。另一种类型是主破裂突然发生前因缓慢破裂过程而产生的前兆     

断裂力学对地震b值前兆异常的一种新解释

如果地震就是随着构造应变能的积累与释放而发生的弹性回跳这样一个简单的过程,那么地震预报将会是一件容易的事情,只要从过去的发震资料和观测到的应力积累率中找到破裂应力(σ_f)就行了(Shimazaki and Nakata,1980)。然而,实际上往往观测到一个以脆性破裂方式释放应变能的前兆期,它表现为小地震和张性微破裂,有时伴随无震地壳形变(Rikitake 1976;Mogi 1985)。正是在这一滞弹性形变期中产生了许多中期和短期地震前兆。其中最重要的是地震活动统计特性和地震波传播效应的时空变化,如地震波波速变化和散射衰减(尾波 Q~(-1))(Rikitake,1976,1987)。有几位学者(Smith 1981,1986;     

唐山地震前兆的时空演化及中短期标志

本对唐山地震前形变场、应力应变场、重磁电变化场、地下流体变化场的空间分布及时间演化进行了系统分析,探讨了前兆空间分布与构造环境的内在关系、各类前兆出现顺序与孕震环境的内在关系,以及各类前兆的相关性;在综合大量前兆时间演化特征的基础上提出了唐山地震中短临过渡指标,为研究有关地震前兆图象分布规律及提取前兆判据提供了一定依据。     

大同—阳高6.1级地震的地电前兆研究

在系统处理地电长期观测资料的基础上,研究了大同一阳高－地震的地电前兆变化及大同台地电阻率反映的主压应力（变）方向。结果表明,大同－阳高地震地电前兆异常具有台项少、强度小和零散分布的特征,前兆异常似有由震中往外扩展的现象;大同台震前地电异常同主压应力（变）方向发生了４５．２°的明显异变。讨论了对地电地震前兆的复杂性和大同－阳高等中强地震的预报问题,认为只要认真排除了干扰,系统分析处理地电的长期观测资     

震源成核：一个短期前兆的物理模型

本文讨论一个在地震动态破裂之前先为准静态,后为准动态的成核过程,并根据物理原理提出了震源成核模型,由准静态到准动态破裂的成核过程是地震动态破裂之前的一个核心部分;换句话说,成核过程本身是在局部区域出现的一个短期（或临近）前兆,在地震成核过程中,由于滑动减弱,在局部成核带里,出现前兆滑动,剪切应力也逐渐降低。前震活动是导致主震动态破裂成核过程的一部分;因而前震的震中位置必定只局限于主震震中附近９主要     

地震震游的前兆系统和不均匀性及非线性对系统的影响

研究了地震震源前兆系统的几个特点。震源和前兆是在应力应变场不同分量作用下发育成的。不均匀性和非线性因素对震源和前兆有强烈的影响。讨论了介质和应力应变场不均匀性对地震震源形成和地震前兆影响的差别。在不同的应力场中，前兆的非线性关系首先在应变灵敏性上显示出来。应变灵敏性的不完备导致了“错误预测”和“漏报”这类预测错误。由地震前兆形成的条件可以得出复杂的前兆分布以及前兆相对震中转移规律的结论。研究了前兆信号曲线组成的几个特点，这些特点可以使地震短期前兆的区分更有根据。     

常熟地震（Ms5.1）的前兆分布及其力学联系

本文分析讨论了１９９０年２月１０日常熟ＭＳ５．１地震前地电阻率、短水准、地应力、地倾斜、地下水等前兆异常现象的力学联系；建立了北西向压扭性断裂前兆分区模型，反映在不同区域里各种前兆均有其一定的表现特征，说明以力学联系为纽带，前兆异常时间与空间分布的咱应性是地震中期预测的一项重要指标，同时表明综合分析识别异常的必要性。     

中国强震前兆地震活动图像机理的三维数值模拟研究

建立了含有母体岩石、硬包体和随机分布的小裂纹的三维有限元模型，计算了包体和各层实体中的应力分布. 利用最高应力破裂准则、释放破裂单元刚度生与死的方法，模拟强震前岩石的破裂和小震的空间分布特征. 结果表明，文中三种模型都显示出强震前在孕震体即包体附近出现了高应力集中单元. 它们是形成小震空区、条带和地震空间丛集图像的基础. 随机裂纹的存在，有利于在孕震体（包体）外的裂纹端部应力集中，先发生小震，形成包围孕震包体的前兆地震活动图像，而包体中的应力逐渐增加，为发生强震提供了条件. 包体的形状和几何位置是影响强震前兆地震活动图像形态的重要因素. 引入材料的黏弹性，导致了其中应力随时间迅速减小和弹性层某些部位应力随时间的增加. 但在本文设定的构造模型框架和介质参数下，下层黏弹性的存在对上层母体的应力随时间的增加影响不大.     

平面应变双轴压缩岩样剪应力异常及破坏过程模拟

利用FLAC,模拟了双轴压缩岩样的破坏过程及剪应力异常.在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型.本文仅分析了3个具有较大应力降的周期的剪应力异常及塑性区分布.在第1及第2周期,剪破坏分别发生在试样的两侧及背景空区内部,前兆明显,地震属于断错型.在第3周期,背景空区之外的新剪切破裂带引起断错型地震;空区内部的老破裂带引起走滑型地震,未观测到前兆.在塑性区边缘,剪应力梯度较高.破裂带位置剪应力值反而较低.尽管在应力-应变曲线的软化阶段之前,不同单元的剪应力表现出千姿百态的复杂形态,但尚有规律可循.若几个单元都位于某条破裂带上,则剪应力的变化可能是同步的,或演变规律类似.鉴于原地复发地震类型可能不同,前兆将有差别.     

A statistical damage model with implications for precursory seismicity

Acoustic emissions prior to rupture indicate precursory damage. Laboratory studies of frictional sliding on model faults feature accelerating rates of acoustic emissions prior to rupture. Precursory seismic emissions are not generally observed prior to earthquakes. To address the problem of precursory damage, we consider failure in a fiber-bundle model. We observe a clearly defined nucleation phase followed by a catastrophic rupture. The fibers are hypothesized to represent asperities on a fault. Two limiting behaviors are the equal load sharing p = 0 (stress from a failed fiber is transferred equally to all surviving fibers) and the local load sharing p = 1 (stress from a failed fiber is transferred to adjacent fibers). We show that precursory damage in the nucleation phase is greatly reduced in the local-load sharing limit. The local transfer of stress from an asperity concentrates nucleation, restricting precursory acoustic emissions (seismic activity).     

理解前兆异常变化机理和地震短临前兆

本文概要介绍了国内外近几年在地壳形变一地球自转日长变化十年尺度相关性、静寂地震、前驱波三方面的重要研究发现,并分析了这三项研究发现在地震前兆异常机理认识中的作用。初步分析表明：深部核幔耦合作用引起的地壳形变、地球物理场十年尺度波动,是数年至十年尺度地震场兆波动性变化的重要调制因素之一;源于断层脆韧转换带(过渡层)的静寂地震一慢地震缓慢破裂过程,是数天至数月尺度地震短期异常变化产生的重要原因;源于脆韧转换层上部或弹脆性层薄弱部分慢地震过程所辐射出来的低频前驱波(慢地震波),是目前已发现的可重复出现的短临前兆信号,具有数小时至7天左右的地震短临预报指标意义。     

Empirical Approaches to Earthquake Prediction: A Brief Review of the Practice and Research in China

This paper gives a brief review of some progress in the research and practice of earthquake prediction in China in terms of the study of strong earthquake cases in three disciplines of precursory means: crust deformation and strain, underground fluid dynamics, and geoelectro-magnettsm, summarized in the past 30-odd years. All the progress, however, shows that the research of earthquake prediction in China is still in the empirical stage of its development. The main tasks in this stage would involve the following aspects: (1) accumulating earthquake cases, particularly the cases of strong earthquakes with a wide variety of reliable precursory data observed by fixed or mobile networks of different disciplines; and (2) studying the physical mechanism of observational means in more detail and the synthetic model of earthquake preparation based on the theoretical and laboratory researches as well as the data of in-situ observation.     

EXPERIMENT STUDY ON ACOUSTIC EMISSION,MICROSEISM AND CHARGE INDUCTION DURING FRACTURE PROCESS OF GRANITE WITH FAULT ZONE UNDER UNIAXIAL COMPRESSION

As the rock samples will produce abnormal signals of acoustic emission, microseismic and charge signals under external loading, the waveform comprehensive monitoring devices are used to synchronously monitor acoustic emission, microseismic and charge signals during the deformation and failure process of granite with fault zone under uniaxial compression. The results show that, the granite with fault zone has obvious synchronous precursory signals of acoustic emission, microseism and charge induction in the elastic deformation stage, and has high amplitude synchronous precursory signals in the instability destruction stage. The influence of fault zone on granite samples strength is remarkable, and the uniaxial compressive strength of samples with the fault zone is greatly reduced. With the angle of the fault zone decreasing, the uniaxial compressive strength of the specimens is reduced, the samples are more liable to instability and the energy of instability destruction is greater. With the fault zone angle of granite samples decreasing, the acoustic emission, microseismic and charge induction signals increase in the deformation and failure process of samples. The samples stress decreases when the acoustic emission, microseismic and charge induction precursory signals appear synchronously. The duration of acoustic emission, microseismic and charge induction precursory signals is increasing in the instability destruction stage. When the angle of the fault zone reaches 30°, the mutability of acoustic emission, microseismic and charge induction signal increases, the time to enter the dangerous stage is much earlier, and the acoustic emission events of large magnitude increase significantly, and the large angle faults of coal mine are more dangerous. The intensive and high amplitude synchronous precursory signals of acoustic emission, microseism and charge induction are produced before the instability destruction, and the signals duration is shorter. The intensive and strongest synchronous precursory signals of acoustic emission, microseism and charge induction are produced in the instability destruction, and the signals duration is longer. Acoustic emission monitoring data can better reflect the micro rupture of rock. And combined with the acoustic emission, microseismic and charge induction precursory signals, the precursory information of rock instability destruction can be obtained more accurately.     

内蒙两次5.9级地震与前兆异常特征的关系研究

以辽宁省长期丰富的地震前兆资料为基础，研究了内蒙两次5．9级地震与内蒙、东北地区前兆特征的关系。结果表明内蒙地震前前兆异常特征主要有：(1)前兆异常在时间上伴随内蒙巴林左旗5．9级地震事件的发生和结束呈阶段性起伏，空间上存在特征迁移；(2)中短期前兆异常阶段中以地形变为主体，在短临阶段地下流体和地磁出现异常。     

含坚固体试样破裂孕育过程中声发射的强度特征及其地震学意义

用类似于天然地震中尾波持续时间确定震级的方法,通过岩石力学实验研究了含坚固体试样破裂孕育过程中声发射的强度特征。结果表明:在加压初期,声发射强度相对平稳,当应力达78 % 的破裂应力时,声发射强度显著增加,当应力达92% 的破裂应力时,声发射活动强度达到极大值,比加压初期大20 % 以上;随着应力的进一步增加,声发射强度减小,达极小值,出现一个相对平静的阶段;应力再增加,声发射活动强度回升,紧接着,主破裂发生。从声发射强度的空间分布上看,从加压初期的平稳到极大值的出现,声发射都发生在坚固体的外围,随着活动强度减弱,并出现低值之后,强度回升,这个过程基本上发生于坚固体及其上方,随后主破裂发生,坚固体也局部破裂。这和澜沧耿马地震前的地震时间进程具有现象上的相似性     

前兆波及其地震预测意义

通过回顾自20世纪60年代以来地震前兆波的研究与地震预测实践的进展情况,分析利用地震前兆波进行地震预测研究所取得的一些有意义的进展及其在科学上面临的困难,分别对前兆波及其定义、前兆波预测大地震事件基本依据、前兆波观测技术概述、前兆波的地震预测意义进行了探讨.文中定义了地震前兆波,以固体均匀弹性中的介质点波动方程和大量震例总结的前兆波阶段性特征,说明利用地震前兆波预测大地震事件具有坚实的理论基础和实践依据.文中阐述了前兆波观测技术的发展要求,并提出了改变目前的被动观测状况、对观测目标区域发生破坏性地震的短期和临震前兆进行主动观测的科学思路;应强化对地震震源区的观测,利用前兆波携带的信息研究震源及其附近地区的介质参数变化,对实现短临地震预测是有意义的.     

青藏高原北部地区弱震空间图像特征与中短期地震预测方法

通过对青藏高原北部地区31次地震的研究,确定了震前地震活动图像的中短期预测指标以及中期向短期过渡的异常判据及预测方法。研究结果表明,中强地震前普遍存在地震空区、弱震条带、前兆地震或震群、地震活动增强和平静等异常图像,所表现出的异常时间存在很大的差异。具有中短期特征的弱震空区(段)和条带一般出现在震前1～3a,平均持续时间1a,在空区解体后1～6个月发生地震。大多数前兆地震或震群活动属于短临异常,一般出现在震前几天至6个月,震级差为1．0～2．3,距离震中5～60km,空间上主要集中在祁连山地震带。地震活动增强以应力集中为主,属于短期异常特征。异常图像在时间上表现为中期阶段以孕震空区、弱震条带、地震活动增强和平静等异常,异常比较显著且不同步;短临阶段出现前兆地震和地震空区停止活动而形成的临震前的相对平静。异常图像在空间上具有较明显的分区性,与区域活动构造有一定的关系。