2022年1月8日青海门源6.9级地震机器学习地震预警震级估计与现地阈值报警的回溯验证

2022年1月8日1时45分青海省海北州门源县发生6.9级地震, 周边地区普遍有感, 并导致多条高铁线路临时停运. 本文利用这次地震获取的大量烈度计加速度记录, 基于正在进行系统研发的机器学习地震预警方法模块, 对地震预警震级估计与现地阈值报警进行了回溯验证. 结果表明: 在地震发生后3.1 s, 震级估计为6.5级, 且震级估计误差不受信噪比和震中距变化的影响, 随着首台触发后时间的增加, 震级估计逐渐接近实际震级. 对于现地地震动速度峰值PGV(Peak Ground Velocity)预测, 各个台站在P波到达后3 s时, 预测PGV与观测PGV呈现1:1线性关系, 随着P波到达后时间窗的增加, 预测PGV逐步接近观测PGV, 且PGV预测误差不受信噪比和震中距变化的影响. 现地台站仪器烈度阈值设置为Ⅵ度时, 报警成功、误报、漏报的百分比分别为99.53%、0%、0.47%, 平均预警时间为19.62 s, 且地震烈度Ⅵ度区内没有发生误报和漏报; 现地台站仪器烈度阈值设置为Ⅶ度时, 报警成功、误报、漏报的百分比分别为99.77%、0%、0.23%, 平均预警时间为9.69 s, 且地震烈度Ⅶ度区内没有发生误报和漏报. 此次回溯验证结果表明: 机器学习方法在这次地震中可以得到鲁棒的震级估计和现地阈值报警结果, 并为该方法的在线测试以及中国地震预警系统升级提供可行性依据; 其次, 在这次地震事件中, 烈度计可为预警提供额外的作用, 这也为烈度计在未来地震预警的研究和应用中提供了更多的可能性.

     

郯庐断裂带中南段重磁特征与深部构造

郯庐断裂带是中国东部地球物理场的分界线。它在磁场上呈现出一条NNE向线性正磁异常带,它的重力场特征表现为规模较大的布格重力异常梯度带。在断裂带的两侧,其区域磁场、区域重力场无论是场值大小,还是异常规模以及各异常的展布形态等诸方面都具有明显的区别。地球物理特征揭示郯庐断裂带深部构造,为研究重点矿产分布规律及地震灾害预报具有重要的实际意义。     

推覆构造滑脱层有限变形力学分析

本文根据推覆构造滑脱层的变形特点,运用以S—R分解定理为基础的有限变形力学理论,研究了断坪与断坡滑脱层的变形场特征。用全量及增量方法逆解求出了变形滑脱层所受的边界外力;利用变形场与应力场的分析结果,给出了推覆构造在拆离时推覆席体的推移距离及作用推力的简捷计算公式。     

板内地震的成因及全球地震活动的分布特征——内波假说对地震活动的解释

按内波假说的观点，讨论了典型板内地震即中国大陆地震的成因机制，认为造成地壳厚度分化的内波运动依靠地壳厚度差异中蕴藏的重力位能，推动地壳物质运动形成各种类型的板内地震。研究了全球地震活动的纬度分布特点以及地震活动与潮汐作用及大陆分布的联系，指出：外动力地质作用强烈的大陆因剥蚀、搬运和沉积以及负载重分布，使大陆地区始终达不到重力均衡，成为地壳运动的活动区，因而陆壳“地震能量发射强度”曲线具有类似于潮汐剪应力纬度分布的两极衰减、南北对称的特性。文中还探讨了深震及和达—贝尼奥夫带的成因，克服了用俯冲板块解释这一现象的困难。     

洛坝铅锌矿床的构造演化分析

洛坝铅锌矿床位于黄诸关韧脆性变形带所波及的范围内,断裂、褶皱、劈理、节理等形态构造类型均很发育,经对小型构造的统计及应力场分析证明,矿区变形主要是在海西—印支期长期存在的南北向古应力场持续作用下形成的。     

本溪县汤池沟热田热储特征及资源量评价

汤池沟热田大地构造位置处于辽阳－本溪凹陷与凤城凸起的交接部位,属浅埋藏水热对流型热田。热储由中生代燕山期花岗斑岩、凝灰岩组成。热源为岩浆活动的余热。热流体主要靠侧向基岩裂隙水及断裂充水带的水补给,自北东向南西方向以脉状裂隙水运动为主,热流体直接受北东、北北东及北西向断裂控制。该热田储存有较丰富的地热资源,热能总量计算为 58.05 TJ,目前的热水开采量每年为 414 000 t,相当于消耗燃烧值为 29.3 MJ的标准煤每年 1 833.43 t,如果按此潜力开发,其开采年限预计可持续 80年以上。     

低轨道人造卫星(CHAMP、GRACE、GOCE)与高精度地球重力场——卫星重力大地测量的最新发展及其对地球科学的重大影响

评述了卫星重力大地测量的最新发展及其对地球科学的重大影响。为了更好地理解地球内部物理构造与海洋动力学，以及大陆，冰川和海洋的相互作用，改善现有地球重力场模型（包括精度和空间解析度）是非常重要的。IUGG等国际组织对此已经强调了很多年。最近，由德国的GFZ（GeoForschungsZentrum)，美国的NASA（National Aeronautics and Space Adminitration)以及欧洲宇航局ESA（European Space Agency)开发研制了最先进的地球监测技术－SST（Satellite-to-Sateilite Tracking)。其主要特点是利用现有的GPS连续追踪新发射低轨道卫星，并由低轨道卫星对地球重力场作精密观测。已经发射和即将发射的卫星有3颗：GHAMP（Challenging Mini-Satellite Payload for Geophysical Research an Application)已经于2000年发射；GRACE（Gravity Recovery and Climate Experimert)定于2002年发射；GOCE（Gravity Field and Steady-state Ocean Cirulation Explorer)计划2004年发射，它们可以统称为重力卫星。载有SST技术的人造卫星的主要目的是获得具有前所未有的高精度和高空间解析度的全球重力场和大地水准面模型，加强人们对地球内部构造的理解并为海洋和气象研究提供更好地参考。上述3个重力卫星工作在有明显区别的不同波谱内，它们有不同的科学应用，仅有一小部分重合。所以，就应用而言它们是完全互补的。它们在地球科学中的应用将是广泛的，特别对于固体地球物理学，海洋学以及大地测量学等领域，它们将会带来革命性的变化，其意义不亚于GPS。     

轴对称稳恒磁场的一种解法

本文依据稳恒磁场中的高斯定理和安培环路定理，用迭代法推导出对称轴上的磁感应强度与空间任意一点磁感应强度的关系式，从而可得出轴对称稳恒磁场的无电流分布空间的解式。