基于小波分析的汾河河津站径流与输沙的多时间尺度特征

基于汾河流域19个气象台站1959~2005年的月均降水量、河津站的径流量和输沙量资料,借助小波分析方法研究了降水、径流与输沙序列的多时间尺度特征及它们的耦合关系。结果表明:降水、径流与输沙量具有2~4a、14~18 a左右2个不同尺度的周期变化,且三者的主周期基本一致,即3 a和16 a;3 a尺度上,3个要素曲线的正、负位相交替频繁,突变点较多,且曲线变化除个别时段发生紊乱外基本上保持同步性;16 a尺度上,突变点较少,3条曲线的正、负位相交替相应减少且出现不同步现象。降水、径流与输沙量曲线发生趋势变化及出现不同步现象的原因包括自然因素和人类活动,而后者是其主要影响因素。     

2010年1月24日山西河津-万荣MS4.8地震的震源机制解与发震构造探讨

2010年1月24日,山西省运城市河津-万荣交界地区发生Ms4.8地震.由于本次地震强度较低,并未形成地表破裂带,分析其发震构造具有一定的困难.地震现场工作队只能根据浅层人工地震剖面、附近钻孔资料、烈度等震线长轴和震中区附近活动断裂等来推定,认为西辛封隐伏断裂为可能的发震断裂.为此,下面我们将在分析本次地震的震源机制解、序列三维空间分布特征的基础上,结合本次地震的宏观考察结果,确定其发震构造并探讨发震机理.     

1950年以来汾河水沙演变规律及影响因素分析

利用汾河河津水文站1950 年以来的水文资料, 应用多种统计分析方法, 系统分析了汾河水沙的季节及年 际变化规律, 并且对人类活动导致的年径流变化影响进行了估算。研究表明, 汾河流域水沙年内分配极不均匀, 年 内不均匀系数有明显上升趋势, 且越到近期稳定程度越低。水沙的年际变化剧烈, 且在20 世纪80 年代之后年径流 基本都是枯水时段。应用累积滤波器对汾河水沙变化趋势进行分析, 结果显示, 汾河流域水沙均呈减少趋势, 且泥 沙变化幅度大于径流变化。通过降水—径流双累积曲线及对天然径流的还原分析表明, 径流变化趋势在1964 年发 生明显偏离, 从多年平均值来看, 人类活动导致的径流减少量占径流减少总量的75.912%, 人类活动是汾河流域径 流减少的主要因素。     

非线性共轭梯度三维反演在山西河津铁矿音频大地电磁数据勘察中的应用

利用非线性共轭梯度反演方法,对采集到的近正交的两条音频大地电磁剖面数据构成的主阻抗数据集进行三维反演。结果显示,山西省河津市地下结构呈现较明显的三层构造特征,推测第一层高阻异常是侵入岩或变质片麻岩,第二层低阻异常是铁矿富存区,高阻的第三层异常反映研究区的花岗闪长岩基底。根据地球物理电性参数资料,铁矿体为低阻,电阻率<10Ω·m。因此,推测10Ω·m的电阻率等值面大致勾勒出大地电磁反演结果推测的铁矿的成矿有利区。在两条剖面正交位置下方,矿体规模较小;但在2号线60-100号点和3号线476-492号点的下方1 km深的位置附近发现了新矿体。结果表明,利用大地电磁法寻找类似热液型铁矿这类局部异常体,三维反演是获得可靠结果的必要技术手段;即使是剖面性观测数据,也可以进行三维反演,并取得良好效果。     

多种地球物理场观测数据中亚失稳现象

20100124山西河津M4.8地震前,临汾地震台宽频倾斜仪记录到与实验室岩石破裂亚失稳过程类似图像,震源及附近地区也出现多项准同步性的短临异常。本文对这次地震前震源及附近地区多种地球物理场观测数据在发震断层黏滑失稳前不同阶段的变化特征进行了探讨。结果表明：1）震前记录到的亚失稳现象并非单点单测项,而是具有多点多物理场的群体性特征;2）这些异常出现的时间与临汾宽频倾斜仪记录的亚失稳事件时间基本同步,其形态上以大幅突变为主,时间上多集中在震前45 d左右,空间上主要集中在距震中100 km的范围内,且具有随时间从外围向震中区集中的特点;3）震前不仅在多种地球物理场观测数据中记录到类似亚失稳现象,而且在震前1~6 d一些地球物理场观测仪器还记录到与发震断层失稳前预滑有关的小事件;4）震前临汾宽频倾斜仪记录到的亚失稳现象、震源及附近地区出现多项准同步性的短临异常,是在震源及附近地区的区域应力场增强、介质特性发生改变的情况下出现的,可能与河津地震有关;5）震前多种地球物理场异常随时间推移显示出协同化的特点,即沿发震断裂方向有由外围向震中迁移和集中的特点。     

2010年山西河津4.8级地震地磁垂直分量日变化低点时间空间分布特征

2010年1月11-24日,华北地区出现7次地磁低点位移异常。异常结束1天后研究区内发生2010年1月24日山西河津4.8级地震。采用实测低点时间减去理论低点时间的方法剔除低点时间经度效应,并以剔除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线,山西河津4.8级地震震中处于1月16日、17日、19日、22日地磁低点位移分界线上。低点位移异常日期间,华北地区存在显著的高梯度带,该文采用梯度值定量描述低点时间空间变化程度。在正常日期间,华北地区未出现梯度值大于1 h/（°）的区域,在异常日期间,出现梯度值大于1 h/（°）的区域,河津4.8级地震多位于高梯度区边缘。     

河津地震序列的精定位研究

采用双差定位法,对2010年1月24日发生在山西河津与万荣交界的4.8级地震序列进行重新定位,结果显示,重新定位后,对于本次地震的发震构造,地震现场考察结果依据等震线图、余震分布特征,对震中区附近的主要活动断裂进行逐个排查分析,最终确定为NW向的西辛封断裂.     

河津4.8级地震前山西临汾台倾斜前驱波特征分析

采用临汾台SSQ-2I型石英摆和VP型宽带垂直摆倾斜仪观测资料,运用原始形态曲线方法,对2010年1月24日山西河津4.8级地震前观测曲线进行分析.结果表明:在震前两种观测手段都记录到明显的前驱波,其形态特征与岩石力学中的粘滑事件非常相似,应是此次地震前显著的短临异常信息,同时给出了产生慢粘滑现象的机理解释.     

2010年山西河津4.8级地震前兆异常分析

通过对2010年河津4.8级地震前周边台站前兆测项资料进行梳理、分析,发现震前临汾台短水准观测曲线先后呈加速—持平—转折—发震的典型异常图像,且与2003年洪洞4.9级地震前异常图像相类似;其他“十五”改造新增的形变、流体、地电等学科手段也存在多台项短期或短临异常,异常主要分布在山西、陕西2省5个台站,涉及多项前兆仪器;并利用地震行业网络资源共享的优势,采用陕西省部分地震台站的观测数据进行分析,使文章的研究结果更具科学性和准确性.     

山西河津M_S4.8地震前荥阳数字形变异常信号分析

在山西河津MS4.8地震前地处太行山前断裂南延部位的荥阳台水管观测,记录到显著的高频抖动异常信号。异常出现于2009年12月初,延续到2010年1月27日,具有间歇性,与地质构造有关,有别于气象因素导致的异常。同时,通过对河津地震前河南、山西交界地区地震活动情况的分析,说明此次异常系河津地震前的前兆反应。