地震地面运动的估计问题

感谢地震工程研究会的热情邀请,使我有机会出席为纪念研究会成立50周年而举行的讲演会。     

美国地震预报的部分观测研究概况综述

最近几年,美国在中、南加州以及阿拉斯加地区进行了广泛的地震预报观测研究,其中部分成果(多为阶段成果)刊登在《技术报告总结概要》上。关于地震预报的报告主要包括:前震特征的研究;地形变的连续观测与研究;地下水水位和水质参数的观测和研究以及地应力和重力等的观测研究。以下仅就前三个方面的近期进展情况及初步结果综合介绍如下:一、前震的某些特征按照莫尔纳(P.Molnar)的定义,发生在主震之前、距主震位置100公里以内的地震从广义上称之为前震。如果这种定义是正确的话,可能大部分较大地震(M≥7.0)之前大概     

震群活动的一种可能的触发机制

分析了1975年2月4目辽宁海城地震后的熊岳、1976年4月6日内蒙和林格尔地震后的凉城、以及1976年7月28日唐山大震后的宝坻等震群活动的时空分布特点.由位错模式计算了大地震在相应地区产生的附加应力(张应力)的大小(3——6巴),它和由这些震群中的小地震计算的应力降的大小相当.附加的张性应力相当于减小围压.根据不同应力途径的三轴压缩实验以及原地庄水诱发地震的试验结果指出,上述量级的应力变化可以在地壳浅处应力水平已经很高的地区触发地震活动.考虑到地下流体的扩散特性及其作用,初步解释了震群活动的高潮滞后大地震的观测事实,从而引出了大地震对其附近的震群活动的一种可能的触发机制.      

具有间断面的球形地球三维地震射线追踪的伪弯曲法

提出了具有间断面的球形地球三维射线追踪的伪弯曲方法。该方法的基础是一阶近似3点扰动,同时曲线坐标中的斯奈尔定律应用到间断面上。我们通过与解析解和弯曲法结果的比较,证实了不同速度模型中伪弯曲方法射线追踪的计算精度和有效性。尽管有效性的改善是明显的,但它将随着间断面数量的增加而减小。尽管弯曲法精确,但在某些情况下亦可能是计算不稳定的。因此,伪弯曲法在射线自动计算方面还是可取的。     

唐山地震引起的剩余倾斜场的空间分布和倾斜阶跃

由倾斜断层的静态位错模式计算了唐山地震引起的剩余倾斜场的空间分布和泰安等倾斜仪台站处的理论倾斜阶跃,讨论了按不同震源参数计算得到的剩余倾斜场的空间分布特征和断层参数对倾斜变化的影响。各台站倾斜阶跃的观测值是:泰安,1.4×10^-8（北）,1.1×10^-7（东）;沙城,2.4×10^-7（北）;易县,-1.3×10^-7（西）,单位为弧度。观测值与理论计算值的比较表明,观测的和计算的倾斜阶跃的方向是一致的,但数值上观测值较大。观测的和计算的倾斜阶跃方向的一致性说明了观测到的阶跃与地震的关系,而观测值较大则说明观测的倾斜阶跃仍包含其他局部因素的影响。观测倾斜阶跃的上升时间约3小时。分析表明,它可能是地震滑动和无震缓慢蠕动的综合效应。     

一种频率较低的ULF磁扰是地震前兆吗?

北京白家疃台的ULF磁感应仪投入运行以来，经常观测到一种频率比较低的ULF磁场扰动信号，其幅度和周期均随时间变化．由于不同于各种人为电磁源引起的干扰，所以，常常把它作为一种ULF地震电磁发射前兆．然而和磁照图的对比分析表明，这种磁扰信号都出现在磁暴发生期间，而且没有发现观测到这类信号没有磁暴的情形．因而，在目前的认识水平上尚不能把它作为一种ULF地震电磁发射前兆来看待．这种信号的主要特征是:在磁暴期间间断性地出现，每段信号出现的持续时间、信号段出现的频次和扰动幅度与磁暴的类型和磁暴的大小有关系．扰动的波形特征也与磁暴的类型有关．SC型磁暴与GC型磁暴相比，ULF磁扰的幅度较大，持续时间较长；K指数较大的磁暴期间出现的ULF磁扰比K指数较小的磁暴期间的幅度大、频次高、持续时间长，并且扰动信号的频率多变．ULF磁感应仪上的这种暴间磁扰的起始时间及最强信号出现的时段与磁照图上的磁暴的起始时间和最强信号出现的时段相比，不一致的居多数，相同的只有44%左右．扰动信号的周期从几秒到几百秒不等，强度一般介于0.04～8 nT之间．根据对上述信号的功率谱分析，ULF暴间磁扰的优势频率约为0.06 Hz，而且谐波上也有相当的能量分配.      

巧家、石棉的小震震源参数的测定及其地震危险性的估计

根据巧家、石棉的小地震的观测资料,指出P波初动半周期在震级比较小时几乎是恒定的,在震级比较大时随震级的增大而增大;并指出P波初动振幅的对数也随震级的增大而增大。以圆盘形均匀位错面作为中、小地震震源的理论模式,计算了它所辐射的地震波远场位移,从而导出了体波初动半周期及振幅与震源尺度及波速等物理量的定量关系,解释了P波初动半周期及振幅与震级之间的经验关系。考虑到波在介质中的衰减和频散、地表面的影响以及地震仪器的频率特性,通过褶积方法合成了上述位错源产生的理论地震图,提出了直接由实际地震图上的初动半周期及振幅测定震源尺度、地震矩、应力降和错距等震源参数以及介质的晶质因数Q的方法.运用上述方法,测定了巧家、石棉两地区介质的品质因数Q和小震的震源参数.这两个地区介质的品质因数Q分别为620和560.石棉地区小地震的应力降大约在2-30巴之间,巧家地区小地震的应力降比较接近,平均约1.4巴.将这个结果和1962年3月19日新丰江地震与1975年2月4日海城地震的前、主震的应力降作对比,我们看到,巧家地区小震的应力降的特征与上述两次大地震的前震的应力降的特征是类似的,因此不能排斥巧家地区的小震是一个较大地震的前震的可能性.以测得的小震应力降的平均值（约1.4巴）作为这个可能发生的较大地震应力降的下限估计值,从主震震级和主震应力降的经验关系可以推知,其震级的下限是5.2级.     

一种可能的地震ULF电磁发射现象<

通过对发生在北京附近的两次地震之前，在几个台站上观测到的ULF电磁发射异常分析，并与亚美尼亚等地震前观测到的ULF电磁发射信号的横向比较，提出了一种可能与地震有关的电磁发射现象．它的主要特征是:① 异常扰动在地震前若干天内间歇性地出现，频率明显地高于ULF频段的暴间磁扰和地磁脉动的频率，至少不低于1 Hz；② 同一地震同一观测点的同类仪器，包括观测磁场分量的和电场分量的仪器都同时观测到了类似的异常信号；③ 同一地震距震中较近的台站与较远的台站相比，出现异常的时间较早，频率也较高；④ 异常信号的大小可能与地震的大小有关．较强的地震发射的电磁信号较强，并且信号强度在不同频率范围内的分配可能不同；⑤ 在地震之前能够观测到ULF电磁异常发射的地震似乎有一个震级阈值，如果较小的地震也有电磁发射的话，现有仪器的灵敏度可能还观测不到．