汶川8.0级特大地震前的地磁垂直分量日变ldquo;双低点rdquo;异常l

2008年5月9日,我国有13个地磁台（纳入国家地磁台网中心的台站）地磁垂直分量日变形态出现ldquo;双低点rdquo;异常．这些台站在空间上大致呈交汇的3个条带分布,其交汇处位于四川西部．异常出现3天后的5月12日,正好在四川西部的汶川发生了8.0级特大地震．地磁垂直分量日变ldquo;双低点rdquo;是客观存在的一种区域地磁异常现象．其成因可能是产生地磁静日变化Sq的外空涡旋电流体系发生变化,或可能是产生地磁静日变化的内源感应涡旋电流体系与外源涡旋电流体系产生数小时的滞后所引．地磁垂直分量日变ldquo;双低点rdquo;异常与地震的关系,可能是前者反映了地球深部地震孕育状态的加速变化.      

利用长期的地震存档资料进行近实时双差事件定位及对北加州的应用

介绍了一种利用互相关和双差方法快速对新地震事件相对于过去已精确定位的事件进行高精度重定位的实时方法。本方法自动将新事件的波形记录与它附近发生过的已归档事件进行互相关,以精确测量震相到时的差分。利用双差算法将这些数据以及从到时拾取中计算出的延迟时间,转换成新事件与它相邻事件的相对位置向量。利用来自北加州地震台网（NCSN）和北加州地震数据中心近实时的数据,及当地储存的北加州地震台网地震档案的拷贝等数据,将这项新的监测技术应用于加州北部的地震记录。与加州北部高分辨率双差地震目录相关的新的事件将被进行近实时（几十秒内）自动重新定位。利用北加州已发生的事件进行逆向测试,结果显示实时双差定位结果水平向的分辨率平均为0.08km,深度方向为0.24km。研究发现,因为地震记录的密度会持续增加及数字地震档案的积累,利用本方法定位新事件的精度随着时间的推移将不断地得以改善。实时双差地震定位能以前所未有的分辨力来监测活动断层在孕震特征上的时空变化,因此它在快速评估及减轻地震灾害的过程中具有显著的社会和经济效应。     

杂交边界点方法求解动态断裂力学问题

结合杂交边界点法和双互易法则,推导出求解动力问题的纯边界类型无网格方法--双互易杂交边界点方法,并将该方法用于求解含中心裂纹的方板受瞬态载荷作用的问题。该方法将问题的解分为通解和特解两部分,通解使用杂交边界点法求解,特解则利用局部径向基函数近似,域内布点仅仅为了径向基插值,因此仍然是一种纯边界类型的无网格方法。同时,将移动最小二乘近似中的基函数扩充,使该方法能更好地模拟裂纹尖端应力场的奇异性,具有后处理简单、精度高的优点。数值算例表明了该方法的稳定性和有效性。     

双探针型海底热流计的结构优化

本文在现有海底热流探针制作技术条件下,首先建立了脉冲式双探针海底测量单元的有限元数值模型,模拟获得多组参数下的温度-时间数据,作为“实测”数据,再用脉冲加热有限长线热源(PFLS)模型求解待测介质热导率及其相对误差上限(RE_λ-UL),并以RE_λ-UL最小为原则,对双探针热流计的结构进行优化.结果表明:(1)在不同探针脉冲强度(q)、温度测量误差(ΔT_m)和探针长度(L)组合下,都存在最佳探针间距(Best_r),使得RE_λ-UL降到最低;(2)随着q增大或ΔT_m减小,Best_r逐渐增大;(3)当q、ΔT_m及探针半径(a)都给定时,Best_r与探针长度(L)呈线性正相关;(4)当a=1.0 mm,且q、ΔT_m分别取为628.0~1100.0 J·m^-1、0.5~1.0 mK,若L在20.0~42.0 mm之间时,则Best_r在18.0~30.0 mm之间,此时介质热导率相对误差上限可控制在5.5%以内,同时测量温度可在6 min内达到最大值,即脉冲加热开始后,温度测量只需约7 min,便可满足介质热导率的求解,这比目前常用的Lister型热流计所需海底测量时间缩短8 min左右.     

Alfven波在低纬电离层中的传播研究

Alfven波在低纬地区电离层的传播有其特殊性,一方面,低纬地区同样存在Alfven速度梯度的巨大变化,导致电离层Alfven谐振器(Ionospheric Alfven resonator, IAR)的形成;另一方面,由于在低纬地区磁倾角很小,所以剪切Alfven波在传播的过程中纬度方向跨度很大,不同纬度电离层参数将共同对其产生影响;并且,由于电离层水平分层,故磁力线与电离层不正交.本文选取双流体力学模型,在忽略场向电场的条件下,利用非正交坐标系,结合IRI07模型与MSISE00模型模拟低纬地区Alfven波的传播,得到其反射及耦合特性.结果表明,低纬地区同样存在电离层Alfven谐振现象,由耦合产生的压缩模有向磁赤道方向传播的趋势,夜间电离层状态相对于白天更适合IAR的形成,谐振频率沿磁力线L值增大单调递增.     

基于电震耦合理论研究电极法储层岩石复电阻率频散特性

复电阻率测井在识别油水层的能力上优于常规电阻率测井,然而储层岩石复电阻率特性的微观机理还没有统一完整的解释和数学模拟方法,致使复电阻率测井技术的开发缺乏足够的理论基础.本文基于孔隙介质Pride电震耦合理论,结合谐变信号激励下渗流场与电流场的耦合理论,推导出一级近似条件下的Pride电震耦合理论.采用格林函数方法建立了一维电震波场的波动方程及其解.构造了双电极法测量储层岩石复电阻率的物理模型和数学模型,从理论上阐明了岩石复电阻率频散特性的微观机制与电震效应的关系,定量分析了储层岩石复电阻率频散特性的影响因素.数学模拟结果表明:储层岩石复电阻率的频散现象是在电震快纵波和电震慢纵波的共同作用下,由孔隙介质中的电渗流机制形成的;储层岩石的复电阻率随孔隙度的增大而减小,随渗透率的增大而增大,地层水矿化度的增加或阳离子交换量的增大使得同频率的复电阻率减小.慢纵波界面极化频率受孔隙度、渗透率和地层弹性模量的影响较大,而快纵波界面极化频率受地层弹性模量的影响较大.     

华北地区地震活动与地壳热结构关系研究

本文应用双差定位法对2009—2015年华北地区发生的地震进行了重新定位, 共得到6225次地震的精确定位结果. 结果显示, 重定位后的小震更加集中分布于断裂附近, 震源深度多为5—15 km. 利用基于三维分形磁化模型的中心点法获得了华北地区的居里点深度并计算了磁性层的平均地温梯度, 进而利用随温度变化的热导率一维稳态热传导方程获得了华北地区的地壳温度结构． 结果显示: ① 除张渤地震带中东部地区以外, 大多数地震均发生在地温梯度较小的地方; ② 1966年邢台M_S7.2地震和1976年唐山M_S7.8地震均发生在地温梯度较小的地方, 二者发生的温度约为200℃—300℃; ③ 大多数M≥2.0地震发生的温度为100℃—500℃, M≥4.0地震发生的温度多为200℃—400℃． 这些温度与实验室地壳岩石脆-塑性变形过渡区的温度测量值相当, 表明华北地区的地震多发生在地壳脆-塑性变形过渡区．      

日本东北地区双震带高精度重定位研究

日本所在的西太平洋地区是世界上中深源地震发生最为频繁的地区. 早期研究已表明, 日本东北地区下方的中深源地震呈双层分布. 为进一步分析该双震带的空间分布特征, 本文通过方法测试证明了采用球坐标系下的三维射线追踪法改进后的双差定位法进行地震重定位的精确性和有效性, 对使用该方法进行重定位前、 后各方向上的误差进行了分析, 并确定了最佳的定位参数. 在此基础上, 对日本东北地区的中深源地震进行了高精度重定位, 并对重定位得到的震源位置进行了空间拟合, 其结果表明地震呈明显的双层分布, 且与西太平洋俯冲板块几近平行. 本文研究结果对揭示双震带中地震的发震机理以及俯冲板块内的精细结构均具有重要意义.      

四川木里小震群活动特征研究

本文通过对四川木里地区地震震源位置的重新确定,反演了较大地震震源机制解,结果显示：①重定位后的小震群震中分布成带状,地震震源深度分布在0—12km范围内;②经过对震群空间分布进行仔细分析,认为其发震构造是小金河断裂西侧的一条NWW向分支断裂;③3次4.0级以上地震震源参数存在明显差异,浅源逆冲事件表现有受垂直方向应力（重力）作用的特征,走滑事件表现出与区域应力构造活动有关。     

安徽霍山窗中小地震活动与精定位研究

采用双差地震定位方法对安徽省霍山地区2009年1月1日至2014年6月13日发生的2 679个M_L≥0.0地震进行重新定位研究。对同一地震事件定位前后位置进行比较,得到各个地震在EW、N-S及U-D三个方向的偏差平均值分别为0.05km、0.06km及0.07km。重新定位后,原震源位置的定位精度大大提高,由定位误差所引起的原震源位置呈现的"网格状"假象分布现象得到明显改善,震中在空间上分布更加紧凑,丛集性明显,且呈现出3条NE向分布的地震密集带,与落儿岭—土地岭断裂方向大致一致。同时震源深度的分布更加精确,且在4~9km处存在明显的优势分布现象,占总数的88%以上。霍山地区浅源地震发育,表明该地区地壳中上部地震波速度较高。