台湾地区强震活动特征分析

基于定性分析和Morlet小波分析方法,研究了我国台湾地区的主要构造带和强震分布特征。1900年以来台湾地区M_(S)≥7.0地震存在三个活跃时段:第一个活跃时段为1902—1925年,长达近23年;第二个活跃时段为1935—1978年,约43年;第三个活跃时段为1986—2006年,时长20年。台湾地区自2006年12月26日恒春海域发生M_(S)7.2地震之后,M_(S)≥7.0地震平静已近16年,为历史最长平静时段,存在开始新的活跃时段的可能。从区域分布看,台东地震带M_(S)≥6.9地震具有六个活动周期,大部分活动周期平均约为16年,每个活动周期均包含活跃和平静时段,所有M_(S)≥6.9地震均发生在活跃时段,统计显示台东地震带的活动强度自2002年进入第六个活动周期后逐渐减弱,直到2022年9月份台湾东带才再次发生M_(S)6.9地震,可能进入了新一轮活跃时段。台湾西带M_(S)≥6.0地震存在92年左右和14年左右的周期,1901—1993年为一个活跃-平静大周期(92年左右),1994年开始新一轮的大周期活动,同时,大周期又包含平均周期为14年左右的小周期。临近预报(nowcasting)方法计算的小震积累水平显示,台湾东带M_(S)≥7.0地震和台湾西带MS≥6.0地震具有较高的发震背景概率,台湾地区强震在年尺度上与华南地区中强地震具有一定的对应关系。

紫坪铺水库库区地震精定位研究及分析

利用双差定位法,对紫坪铺水库台网8个地震台站记录到的2004年8月16日至2008年5月10日的1569个小震进行重新定位。结果显示,重新定位后的小震主要集中分布在龙门山推覆构造带的中央北川—映秀断裂、前山灌县-江油断裂和后山汶川—茂汶断裂上,其中大部分地震位于北川—映秀断裂并收敛于紫坪铺水库的两端,走向NE向;震源深度集中在5～15km范围内,平均深度为7.8 km,15～30 km也有少量地震发生。水库区域小震活动频度与水库水位存在一定的相关性。精定位后,到时残差的均方根平均值为0.048 s,震源位置的估算误差在水平方向上平均为0.63 km,在垂直方向上平均为0.51 km。文中还讨论了紫坪铺水库区震源分布和地质构造的关系。

郯庐带中强地震前后多参数综合异常时空特征研究

本文应用基于地震对应概率谱的多参数滑动极值相关度方法对郯庐断裂带进行时间和空间扫描计算。时间计算结果显示绝大多数目标地震发生之前均有高值异常现象出现;空间扫描计算结果显示中强地震前1年左右,震区及其附近区域多参数滑动极值相关度出现高值异常现象,且异常区域逐渐扩大增强,地震多发生在异常区域内或者附近。中强地震发生后,高值异常区逐渐缩小,震后1年左右异常区域基本消失;中强地震平静时段的多参数滑动极值相关度均无高值异常区域出现。

紫坪铺水库区域地震波速比计算及研究

利用多台和达法计算紫坪铺水库区域地震波速比,结果显示,紫坪铺水库西南区绝大多数的波速比值为1.6～1.8,平均值为1.74,波速比随时间的变化与地震的发生表现为正常-降低-发震的关系。水库西南区发震概率与水库蓄水相关性最为明显,该区域在蓄水高峰期都有地震增多的现象,且较大地震几乎均发生在水库卸载阶段,在此时段内的波速比值下降。水库西南区的平均波速比高于水库东北区的平均波速比,初步判断这与水库西南区的断裂构造分布及地下介质性质有关。

基于HJ-1B卫星的玉树M_S7.1地震地表温度异常识别

基于中国HJ-1B卫星热红外数据,对2010年玉树M_S7.1地震区进行地表温度(LST)研究。研究结果显示,2010年4月初LST异常值最初出现在毗邻震中的西南部,并且主要沿属于应力增强区的扎那曲-着晓断裂和杂多-上拉秀断裂分布;之后异常幅度逐渐增强,异常区域逐渐扩大至震中区域,但主要高值异常区依然位于震中西南部且沿着断裂带分布,显示出地表升温异常与断裂构造的相关性;在地表温度变化的过程中,4月14日发生了玉树M_S7.1地震,然后异常现象逐渐减弱,4月26日异常区域的LST值明显低于18日的数值并逐渐消散,5月中下旬该区域LST值恢复至正常状态;地震前后的LST异常呈出现-扩散集中-衰减-消失的变化过程。同时,以相同方法和标度计算了2009年同区域、同时段的LST值作为背景信息,进一步印证了2010年4月14日青海玉树M_S7.1地震LST临震异常的可靠性。

2007年宁洱6.4级地震序列精定位

2007年6月3日在云南宁洱发生6.4级地震,震后云南省地震局在主震附近架设了5套流动数字地震台。利用这些地震台和思茅固定地震台记录的震相数据,采用双差定位法对宁洱6.4级地震的余震序列重新进行精定位。结果显示,宁洱地震序列的长度约为40km,宽度约为10km,明显集中在普洱断裂与NNE向断裂横断错移的构造部位,且大部分余震发生在主震附近的普洱断裂。余震序列的优势分布方向明显,震源深度分布从浅层2km至12km,大多数集中在8～10km优势分布范围内,平均深度为7.9km,并且平行于地震序列剖面显示的地震破裂活动沿NW向倾斜,与NE向孟连-墨江断裂带在震区的次级断层倾向一致。地震在密集区的NW段比SE段要多,可能与当地的地下介质或断裂有关。垂直于地震序列剖面显示定位后地震主要密集分布在普洱断裂附近,地震序列的破裂活动沿SW方向倾斜,与普洱西支断裂倾向一致。总之,精定位后的断层走向和震源机制解的走向吻合得非常好,主震位于余震序列上端,余震在主震下端较为对称地分布,说明断层朝SE方向和NW方向破裂比较充分。

2014年玉树M_S7.1地震前后长波辐射及温度参量变化特征研究

应用中国FY-2E气象卫星与NCEP数据,计算了玉树地震前后的长波辐射与地面温度变化,并结合玉树井水温和HJ-1B卫星地表温度的结果探讨了各参量的变化特征。研究结果表明,几项参量均在玉树地震前出现了数值增高的现象。除了玉树井水温,其他几项参量的数值增高区均在临近震中的南部区域。同时,各参量增强特征出现的时间顺序与参量的内在物理属性一致,进一步证实了地震构造运动所产生的热量传递是由陆地深部传向地表再传递到大气的过程。

用ECRS方法对郯庐断裂带中南段地震的跟踪研究

基于地震学多参数的地震对应概率谱(ECRS)方法及此前研究成果,对郯庐断裂带中段和南段(中南段)至2015年9月份的地震异常特征进行了跟踪研究。时间跟踪研究结果表明,目标地震均在震前出现多参数的综合高值异常,且目前其综合指数处于异常上升状态。空间跟踪研究结果同样显示,研究区目标地震发生前大多有高值异常出现并逐渐增强,地震多发生在异常区域内或者附近。

2010年西藏聂荣M_S5.7和M_S5.5地震前后热红外异常分析

选取2010年3月24日西藏聂荣M_S5.7和M_S5.5地震前后的中国FY-2E静止气象卫星热红外遥感亮温和长波辐射数据,对红外辐射数据采用阈值法进行去云预处理,基于Morlet小波方法计算地震前后的红外辐射功率谱变化,探讨地震前后红外辐射异常演变规律及特征。研究结果显示,西藏聂荣地震前出现了亮温和长波辐射异常增强现象,并且其异常持续时间和主要异常区域基本一致,但亮温的异常幅度大于长波辐射的异常幅度。本研究对于该区域利用热红外遥感数据进行地震研究具有重要的参考价值和意义。

2020年5月18日云南巧家Ms5.0地震总结

系统总结2020年5月18日云南巧家MS 5.0地震发生前出现的地震活动和地球物理观测异常,其中:①地震活动异常:震前存在震群活动、Benioff应变比和地震发生率异常等中短期异常;②地球物理观测异常:震中200 km范围内分布重力、地磁、水位、水温、断层氢等测项,其中异常测项15项,大部分为趋势异常,异常台项比较低(5%),短临异常不突出,巧家电磁波为地震的短期异常;③综合方法:多参数概率谱计算结果在震前出现异常。对巧家MS 5.0地震序列进行跟踪研究,发现:主震与最大余震的震级差为1.6(ML震级),主震释放能量占序列总能量的99.64%,属主余型地震序列;主震震源机制显示为走滑型,根据余震分布,认为发震断层位于莲峰断裂和昭通—鲁甸断裂之间的NS向次级断裂。综合分析认为,在巧家MS 5.0地震发生前,地震活动具有背景异常逐渐向中短期转变的过程,地球物理观测异常以趋势异常为主,短期异常不突出。

天山中东段中强地震与地面气温的关系研究

通过对中国国家级地面气象站的每日最低地面气温数据进行预处理,应用K值偏移指数方法对去除研究区域多年背景信息及历史地震影响的地面气温数据进行异常特征提取,获得天山中东段每日地面气温特征变化信息,构建该区域2015—2017年的每日地面气温特征信息库,研究其时空变化规律,并进行回溯性地震检验,得到地面气温高值异常时段的有震对应概率,以及中强以上地震前后的地面气温变化规律。本研究对新疆地区的地震预测具有一定的参考意义。

西藏地区地震前后地面温度特征提取分析

基于我国气象站气温数据和美国国家环境预测中心地表温度数据,对西藏地区2010年1月—2014年12月的15次M_(S)5.0以上地震开展地面温度数据的变化提取研究。计算结果显示,12次地震前出现了气温增强现象,13次地震前出现了地表温度增温异常,在震前同时出现两种温度结果增值现象的地震有10次,且两者的温度峰值日期非常接近,相互印证了西藏地区中强以上地震前存在地面温度增强的现象。

水库诱发地震时空演化与库水加卸载及渗透过程的关系——以紫坪铺水库为例

为了解水库蓄水过程中,水库诱发地震活动的动态响应机制,本文建立了针对水库诱发地震(Reservoir-induced seismicity,RIS)定量化研究的数理模型,并以紫坪铺水库为例,对库区地质构造及水文地质结构条件、水库蓄水后库区小震活动时空演化特征进行了详细的研究.在此基础上,利用有限元方法计算了水库蓄水过程中弹性附加应力场、有效附加应力场、孔隙压力和断层稳定性的动态变化,讨论了RIS时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系.结果表明:(1)RIS诱发机制的定量化模型可分为2个层次:一是以孔隙介质为载体的流体渗流对岩体变形和稳定性的影响,由流-固耦合形式的岩体变形与孔隙渗流模型进行描述;二是对断层相关的RIS定量研究可将水库附加水头压力沿断层面(区)的扩散与断层库仑应力变化联系起来.两种形式模型方法的结合能为RIS定量研究提供一个相对宏观的力学框架;(2)断裂渗透结构对孔隙压力变化下断裂的力学响应具有重要的影响,研究区主干断裂可能属于一种上盘破碎带导水、下盘地层及断层核阻水的"下阻上导型"的渗透结构类型,不同程度的具有使地表水体向深部渗流的通道性.库区深部岩体渗透稳定性的差异在很大程度上导致了诱发地震活动对岩性条件的依赖.(3)紫坪铺水库蓄水后,小震活动在空间分布上呈现出条带状分布、丛集分布和地震迁移的特点,小震震源深度优势分布在地下4～10km范围内,在通济场断裂与安县—灌县断裂的深部汇聚区域震源分布最为密集.同时,小震活动主要集中发生在脆性程度高、渗透稳定性低的碳酸盐岩地层中,而在岩性较软弱、渗透稳定性高的三叠系须家河组砂泥岩和煤系地层中很少有地震发生.在水库蓄水后地震活动的时间响应特征上,水库西南侧和东北侧两个丛集区的小震活动可能属于"快速响应型"RIS,而都江堰小震群活动可能属于"滞后响应型"诱发地震活动;(4)RIS的发生与库水加卸载及渗透过程中库底岩体有效应力的变化密切相关.在以挤压为主的构造应力环境中,库体荷载作用的结果一般会使库底断层更趋向稳定,而水库附加水头压力扩散的效应则是促使断层趋向失稳,正是这个矛盾双方相互制约与平衡的动态过程,控制了断层库仑应力变化的取向,从而决定了RIS时空演化的规律.

印度尼西亚大地震前后的地温变化研究

1研究背景对于地面温度LST(Land Surface Temperature)与地震之间的关系已取得诸多研究结果。如:马未宇等(2018)利用NCEP(National Center for Environmental Prediction)的地温数据,计算出江西九江地震前后不同层温度的变化,探索天体引潮力附加构造应力(ATSCTF)与地震之间的关系,结果显示地震可能是地温变化的一个原因,而不是一个简单的天气变化,并且地温升高与ATSCTF变化同步波动;陈顺云等(2018)通过潜埋钻孔监测不同深度的岩床温度,探索地壳应力变化,重点研究了康定M_(S) 6.3地震的同震响应,结果显示,基岩温度变化与地震发生具有同步性。本文拟在上述工作基础上,以2018年印度尼西亚大地震为例,研究大地震发生前后地温变化的过程。

紫坪铺水库区域地壳Q_s成像及其与渗透关系研究

利用衰减结构层析成像方法尝试对紫坪铺水库区域地壳Qs进行成像,获得该区浅层地壳静态及蓄水前、后的Qs变化特征,结合实验研究成果、岩体岩性、断裂构造、水文地质条件探讨库水的渗透作用及其对地壳介质的影响,对研究区内地震活动类型及发震成因的介质物性变化进行了讨论.研究结果表明:紫坪铺水库区域地壳Qs横向不均匀变化显著,库区周边近似存在低Qs值环形区域,主要包括水库东北、东南、西南、西北及库区中段五个区域.其中,水库东北、库区中段、西南低Qs区域与库水渗透关系密切,初步认为库水可能沿着通济场断裂中段和两端的岩石破碎带及节理、裂隙发育地区向地下渗透,使岩石孔隙中充满流体,内摩擦增大,地震波大大衰减,从而导致Qs值大幅下降.同时,在西南区诱发了水库小震群,在东北区和东南区诱发了部分水库小震群.另外,紫坪铺水库区域东北、东南、西南三个小震群基本位于高Qs值(低衰减)和低Qs值(高衰减)过渡区域,可能由于低Qs区地震波衰减大,不易积累能量,而高、低Qs值的过渡区域,介质介于"软"、"硬"之间,有可能积累应变能,孕育地震.当高、低Qs过渡区域岩石裂纹饱含水或部分含水后,水对裂纹边界起潮湿和润滑作用,降低了发震断层的抗剪强度,使滑动容易产生,从而诱发地震.

地震红外背景场研究进展与示范区亮温背景场构建

本文综合阐述了国内外红外背景场的研究进展,进而基于2010—2013年FY-2E卫星热红外亮温数据构建了首都圈和甘青川交界地区的亮温背景场,并对其时空演化特征予以分析.研究结果表明,红外亮温背景场时间上主要受季节变化影响,空间上主要受地形影响,为地震热异常的判定和识别提供了研究基础和依据.

紫坪铺水库区域地壳Q_S动态变化及其与水库蓄水关系的研究

利用2004年8月16日—2008年5月11日双差精定位后的地震S波资料,采用衰减层析成像方法对紫坪铺水库区域地壳QS进行动态衰减成像,反演得到了该区的QS动态演化特征.以1个月为步长、1年为窗长,计算了紫坪铺水库地区不同大小区域按月滑动的平均QS值,统计了不同震级范围按月滑动的地震频次,并分别与水位进行了对比分析.研究结果表明,水位首次快速加载后,紫坪铺水库低QS值区域范围扩大,QS值下降,水库西南区、东北区、库区中段、东北岸QS值的变化较为明显.紫坪铺水库不同大小区域按月滑动的平均QS值随蓄水时间的增加、水位的升高而减小,库区中段QS值下降最为剧烈.水库蓄水增强了该区的地震活动性,对ML0.0—2.0的小震活动影响较为显著.

汶川地震对地震预报工作的一些启示

2008年5月12日四川汶川8.0级地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失,认真研究和反思这次地震中所反映的地震预报方面的科学问题,对地震预报科学的发展是十分重要的。本文简要叙述了1966年以来地震预报工作和地震预报研究的进展情况,通过分析汶川8.0级地震的形成机理,对如何认识大型断层长期缓慢积累能量的特征,如何认识这种积累能量的方式在发震前出现的异常现象等进行了探讨。同时认为要清醒地认识到,类似的大型断层长期缓慢积累能量的方式不仅仅发生在汶川地震所处的龙门山断裂带,中国还有许多类似的断裂和构造环境。

青海、新疆和西藏地区地震活动平静特征参数W_(q)值强震预测模式及其应用

以青海、新疆、西藏地区为研究区域,系统研究总结了该区域2010—2020年5.0级以上地震前W_(q)值的时空演化特征,并以2020年新疆于田6.4级和西藏尼玛6.6级地震为实例进行阐述。得出以下三点认识:(1)地震一般发生在W_(q)值异常扩展时段或扩展—减小时段,6.0级以上W_(q)值异常的震例中,约81%发生于异常出现后的9个月内;(2)地震一般位于W_(q)值异常面积扩展区或扩展—减小恢复区附近,近70%的震例发生在W_(q)值异常区内;(3)建立了震级与W_(q)值异常区面积间的正相关统计模型,二者的相关系数(R)为0.85,为预测青海、新疆和西藏地区地震的强度提供了定量关系。青海、新疆和西藏地区W_(q)值方法对6.0~6.9级地震的预测效果(W_(q)值异常的地震报准率为61%)优于5.0~5.9级地震(W_(q)值异常的地震报准率为26%),为我国地球物理观测程度较低地区开展强震中短期(-年内)预测提供了参考依据。

2020年3月20日西藏定日MS5.9地震总结

2020年3月20日西藏定日MS 5.9地震发生在申扎—定结断裂带分支断裂附近,震源机制解反演结果显示,本次地震为近NS走向断层产生正断层型错动的结果,与区域构造特征一致;地震序列跟踪发现,主震与最大余震的震级差为2.8,主震释放能量占全部序列的99.99%,属于孤立型地震序列。系统梳理地震发生前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果如下:震中附近震前存在年尺度和月尺度的热红外长波辐射异常;对震中附近异常进行回溯,发现震前存在地震发生率和地震危险度D值异常;震中300 km范围内无地球物理观测手段。通过对本次地震进行总结分析,以期为地震监测能力较低的定日地区积累宝贵的震例资料。