辽宁阜新井水温破年变与加速下降原因分析

阜新井水温于2015年8月出现破年变变化,至2016年3月水温出现加速下降现象,最大降幅达7.2‰℃,距水温井约16m处的体应变井辅助水位亦出现同步下降变化。通过对水温井观测系统、区域地质特征和周边环境等进行调查发现,水温井东北约1km处的新打深水井大量抽水可能是造成水温及水位下降变化的原因。将新井抽水时间与阜新井水温及其他前兆测项观测数据进行对比分析,结果显示水温、体应变和钻孔水位等数据的变化与新打井在成因、空间、时间和强度上都存在明显的相关性。故阜新井水温及辅助水位同步变化为附近新井抽水干扰所致,排除为地震前兆异常的可能。     

首都圈地区土壤气Rn， Hg， CO2地球化学特征及其成因

对首都圈地区跨18条活动断裂的35条剖面进行了土壤气浓度和通量测量, 结果显示: 各测量剖面土壤气Rn, Hg和CO₂的浓度平均值分别为3.2—45.0 kBq/m3, 3.9—24.9 ng/m3和0.154%—2.175%; 其通量平均值分别为3.8—152.1 mBq/(m2·s), 0.1-42.6 ng/(m2·h)和8.5—89.4 g/(m2·d)． 研究区土壤气Rn, Hg和CO₂的浓度和通量均呈东高西低的变化趋势, 与首都圈地区由西至东应力水平增高、 地壳厚度逐渐减薄、 沉积层厚度增大、 地震活动逐渐增强等趋势相对应, 这表明首都圈地区土壤气的区域地球化学特征主要受控于上地壳物质结构、 深部气体补给和地震活动, 同时也受到自然环境及土壤类型的影响．      

基于多种方法的宝坻新井水位异常分析

针对天津宝坻新井(117.4°E, 39.7°N)水位阶变异常, 选取该井及周边水体进行水化学分析, 结果表明宝坻新井水主要为大气降水成因, 存在一定的水岩作用, 周边水体与宝坻新井水之间没有明显水力联系; 采用有限单元法模拟了水坝泄水对宝坻新井的加卸载影响, 结果显示水坝泄水的应变量不足以引起宝坻新井水位的大幅阶变; 通过调和分析及含水层参数计算可知2017年以来宝坻新井潮汐参数及含水层水文介质参数未发生明显变化。 据此推测, 宝坻新井水位异常可能与局部应力小幅调整过程中宝坻断裂及其次级断裂蠕动有关。 本文采用的多种方法结合的异常分析思路可为今后判别地下水位异常干扰提供参考。     

辽宁新民井静水位转折上升变化成因分析

新民静水位自2016年7月22日开始出现转折上升变化,至2016年9月水位最大上升幅度达1.2m,但同井水温变化平稳,未出现同步变化。通过对水位井观测系统、区域地质特征和周边环境等进行调查发现,水位井北东约50m处的大型挖土坑大量积水可能是造成水位转折上升变化的主要原因。结合该区地质特征、井水地球化学特征以及区域降水特征分析结果,显示水位转折上升变化与附近土坑开始大量积水在水源、空间、时间和强度上都存在明显的相关性。故认为新民井静水位大幅度转折上升变化为附近土坑降雨积水干扰所致,排除为地震前兆异常的可能。     

辽宁盘一井氢气浓度异常特征及预报效能分析

为了对2020年辽宁盘锦台盘一井氢气出现的异常及预报效能进行分析,在排除外界干扰的基础上,结合地震活动性特征及应用临界慢化方法对氢气进行异常识别。结果表明：盘一井氢气浓度出现的高值变化主要与辽南地区2019年10月以来的构造活动增强以及盖州震群地震活动增强有一定成因关联,此次异常对应了2020年唐山古冶5.1级地震。应用R值评分方法对氢气预报效能进行检验,计算得到盘一井氢气R值为0.48,通过效能检验,表明盘一井氢气对于辽宁地区地震预测具有较好指示意义。     

辽宁金州断裂断层土壤气地球化学调查

对辽宁南部地区重点活动断裂的8条剖面进行跨断层土壤气Rn、CO₂和H₂浓度测量。测量结果表明,各测量剖面土壤气Rn、CO₂和H₂的浓度平均值变化范围分别为10.65~39.50kBq/m³、0.59%~3.37%和9.74~306.28ppm。研究区土壤气Rn、CO₂和H₂浓度异常主要集中在海城老震区和盖州震群地区,土壤气空间变化特征显示Rn、CO₂和H₂浓度从南至北有逐渐增高变化趋势,这与辽南地区地震活动分布、地下低速层分布、地质特征及地壳垂直变形速率等变化相对应,表明辽南地区金州断裂土壤气地球化学特征主要受控于辽南地区地震活动、地下介质结构和地壳垂直形变速率的影响,同时也受到测量场地地质特征的影响。     

南北地震带与华北地块强震间的相关迁移

地震震源机制解和地应力实测结果表明, 我国大陆地区存在近似于辐射状的区域应力场, 其辐射中心位于青藏地块东部. 本文首先定义我国大陆应力场近似辐射中心(35°N、 100°E)为动力源点, 在此基础上计算了1900年以来我国大陆东部地区(30°N—44°N、 104°E—125°E)所发生的34次M_S≥6.0地震震中到动力源点的距离与地震发生时间的关系. 结果表明, 20世纪南北地震带中北段发生M_S≥7.0地震后, 华北地块陆续发生了一系列M_S≥6.0地震, 且有随时间从南北地震带附近大体向东迁移的规律. 据此说明, 华北地块的地震主要受控于印度板块作用下青藏地块向我国大陆东部挤压的影响, 在其作用下产生了华北地块M_S≥6.0地震的系列东向迁移活动. 总体来看有4组明显的地震迁移活动, 每组地震“序列”的迁移视速度约为80 km/a. 华北地块首发M_S≥6.0地震距南北地震带中北段最近一次M_S≥7.0地震的时间间隔约为1个月至11.8年, 且60%的M_S≥6.0地震发震地点在(39°N±1.5°)区域内. 据此推测, 2008年汶川M_S8.0和2013年芦山M_S7.0地震后, 华北地块近年存在发生M_S≥6.0地震的可能, 晋冀蒙交界和环渤海及其附近地区值得重点关注.      

利用概率密度分布提取地下流体数字化观测资料中的高频异常信息以2014年鲁甸6.5级地震为例

中国地震地下流体观测经过数字化改造以后, 观测资料的采样频率显著提高。 流体观测资料中的高频数据含有丰富构造信息, 为我们捕捉地震孕育及发生过程中的前兆异常信息提供了有利条件。 但是, 高频信息的出现激发了对数据分析方法改变的需求, 如何研发与数字化高频观测资料相匹配的数据处理和异常识别方法, 从高频观测数据中挖掘潜在的前兆异常信息, 成为目前地震地下研究者首要需解决的关键问题。 应用概率密度分布法对2014年鲁甸6.5级地震前南北地震带174组水位、 水温分钟值高频观测数据进行分析, 结果显示: 鲁甸6.5级地震前共有10个水位测点和7个水温测点出现高频信息异常, 异常多集中在滇西南构造带的滇中次级块体两侧, 且随着时间推移, 有向震中区逼近的变化特征。 通过对震源区及附近地区地壳结构、 构造应力作用及更大范围的区域动力演化特征进行分析, 发现异常信息的空间分布特征与川滇地区地壳运动场具有很好的一致性, 说明概率密度分布可有效反映出区域构造应力作用, 同时也验证了利用概率密度分布在流体观测数据的高频信息异常提取方面具有一定可靠性。     

盘一井水氡映震效能及Rn值迁移机理分析

通过对辽宁盘锦地区盘一井水氡观测资料进行分析总结、归纳,综合分析了盘一井水氡对辽宁及邻近地区历史5级以上地震的动态变化趋势特征。基于R值评分方法对映震效能进行检验,计算得到盘一井水氡R值为0.41,高于辽宁地区R值平均水平。综合该井水文地质特征、区域地质特征及历史震例研究对该井Rn值迁移机理进行分析,结果表明,区域应力场改变、井孔水文地质条件以及水-岩反应是造成水氡高值异常的主要原因。