地震的地电阻率动态预报方法探索

总结了２０多年来我国地电工作者在地震预报方面的经验，建立了一套由动态异常等值图确定危险区的预报流程，丰富了最新的研究成果，通过对１９８９年ＤＹＢＳ－Ⅰ的修订、删改和补充，编制成地震预报的电学方法软件ＤＹＢＳ－Ⅱ．其特点是：依据地电信息量的空间分布及其时间变化规律判断地震异常区，在计算机屏幕上直观形象地描述地震异常发展的动态过程；增加临震预报部分，完善预报过程．

地电的幕式变化及其与地震的关系

自利用电阻率法和自然电位法开展观测与地震有关的地电阻率和自然电场等物理量的变化以来,不仅发现了一些临震的显著前兆现象,而且发现地电资料有类似Mz、Msf、Ssa及更长周期的幕式变化。这些变化均与强震的发生有关,都是地壳应力-应变(或孔压)变化所致,值得做进一步观测与深入研究。

电测量在中国地震预报中的应用

唐山等大地震地电阻率中期下降系压缩应变积累所致 ,为基线缩短、井水位下降所支持。地电阻率、自然电位对起潮力的异常响应及自然电位快急始、慢衰减特殊图象与废油井喷油同步等短临前兆 ,与中期前兆相反显示出向震中迁移的规律 ,表明能量积累从震中向外围传播 ,而能量释放从外围向震中传播。海城地震时喷砂冒水可引起自然电位垂直分量跃变及地光。IIMT法和过剩海洋电流H极化结果表明 ,唐山地震与地壳高阻层及其中存在深大断裂有关。

唐山地震应变－电阻率前兆及虚错动模式

研究了唐山地震周围２４０ｋｍ内１６个地电台及大同６．１级地震周围５０～６０ｋｍ内２个台地电记录的全过程，排除了干扰，在确定可靠前兆异常的基础上，研究了地电前兆场的分布规律，证明了地电前兆场与震源应力场之间存在物理联系，对比了同震电阻率变化符号分布与震源机制结果，表明同震电阻率变化与地电前兆变化符号相反，分布相似．因而认为唐山地震前后的地电观测表明，唐山地震是一个弹性回跳过程．提出了唐山地电前兆的虚错动模式，即设想地电前兆是由一个与地震时产生的实际错动符号相反的虚错动所产生的应变积累而引起的，结合所求得的１０￣（－７）～１０￣（－５）应变范围内放大系数Ｋ＝（△ρ／ρ）／ε的非线性特性，根据断裂力学理论，选取合理虚错动参数，计算了唐山地电前兆的理论分布．与实际地电前兆对比表明，半定量的理论值与实测值基本吻合，从而证明虚错动模式对唐山地电前兆是适用的．

PS100型IP到端可控源高精度大地电测仪系统——CDMA技术首次在地电阻率测量中的应用

CDMA技术首次应用到地电阻率测量,在强电磁干扰环境下实现微弱电信号的检测和高精度测量.设计并实现了直接用标准电阻标定地电仪的方法并可对仪器的抗干扰能力进行测定.仪器已在地震前兆监测、石油开发中得到实际使用,实现在野外恶劣的测量环境下(信噪比20 dB)取得0.1%的测量精度.

地震前兆的象限性特征及其理论分析

在总结华北北部地区唐山、大同地震前地电阻率和形变前兆的象限性特征的基础上 ,分析并发现张北地震前的形变和地电阻率前兆也具有一定的象限性特征 .说明前兆象限性的存在并非偶然 ,是与孕震体的存在有关 .通过岩石实验与理论分析认为 ,在孕震过程中 ,前兆异常确实存在象限性特征 .象限性的空间分布范围并不是固定不变 ,而是具有“逐渐变大—最大—变小”的过程 .并且象限性的上升区与下降区 (或压缩区与膨胀区 )在近源区与远源区不同 .如果基于对前兆象限性的认识 ,指导分析前兆异常不同形态异常的空间分布 。

唐山地震地电阻率各向异性变化特征研究

依据唐山大震地电总结组汇编的“１９７６年唐山７．８级地震地电观测资料（地电阻率）”，定义了一个无量纲的量Ｓ来表征地电阻率的各向异性，计算了孕震过程的Ｓ值，分析研究了其变化特征．结果表明，唐山地震在孕育、发展和发生整个过程中存在地电阻率各向异性变化．其形态变化特征较为典型．Ｓ作为一新的地震前兆因子，与其它无量纲前兆因子结合使用，对地震综合分析预报研究具有应用价值．文中对孕震过程中Ｓ的变化特征给予了物理解释．

北京及邻近地区中等以上地震地下流体异常识别与特征研究

系统分析了北京及其邻区多年积累的震例资料,提出该区的地下流体异常分为趋势上升型中期异常、转折型中短期异常、突发型短期异常和短临异常等类型。运用“同一化”思路、从属函数、剩余曲线及原始曲线均方差等异常判定方法,提取了中等以上地震,特别是5级以上地震的中、短、临异常实例。通过对流体异常特征的统计分析,给出了北京及邻近地区的中期、中短期、短期和短临异常的时间分布特征,并对地震前各阶段异常的超前时间进行了总结,该时间可作为发震时间的预测指标。在实际应用中可为该区的震情判定提供依据。

滑动弱化模型下的库仑应力变化与远程触发问题

地震断层破裂在周围固体介质中能产生静态附加应力场.当依据库仑破裂准则和破裂模型推测构造应力变化,用以判断能否触发某处断层破裂时,这种应力变化称作"库仑破裂应力变化".一次地震产生的"库仑应力变化"被认为能影响下一次地震的发生.讨论了计算"库仑应力变化"所采用的不同模型,指出伏尔泰拉错动模型不能真实反映震源参数,因而所给出的静态附加应力场存在重大缺陷.线弹性断裂力学模型可以与真实应力降联系起来,但不能给出震源参数的约束范围,也存在破裂端部应力奇异性问题.用滑动弱化模式不仅可以消除应力奇异性,而且可以对震源参数给出较合理的约束条件.理论分析表明,计算库仑破裂应力变化必须考虑到模型选择的合理性.另外,无论是哪种模式,利用固体格架破裂计算大地震的库仑应力变化在远场的量值都很低,在一般情况下似乎不足以影响下一次远场地震的发生,迄今为止的岩石试验和实际观测资料也尚不支持这个假说.鉴于全球的地震活动有远场相互关联和呼应,对大地震的远场静态触发作用的解释需要找出其它途径.

地电场观测中几种常见干扰

利用通州地震台、延庆地震台和昌平地震台2004年以来使用铅板电极观测的地电场资料,对观测中常见干扰及观测问题进行了详细的识别与归类。资料变化主要有环境改变干扰、流散电流变化干扰、外空磁场环境变化干扰、观测系统本身变化(包括更换电极、更换避雷器等)。找出了典型干扰情况进行分析,结果表明:地电场观测对区域的观测环境变化以及细微电磁环境和观测系统的变化都有非常灵敏的反应。在使用地电场资料进行地震预测时,必须对各种干扰的因素进行仔细的排除。

HRT地震前兆波及其机制

PS-100仪器是我们研制的抗干扰性能极强的、新一代高精密度地电测量系统.设在川滇地区的一个 PS100台网于苏门答腊海啸大地震前记录到HRT前兆波动.本文将主要分析报道来自震源区的这种前兆波,特别是其传播特性.潮汐力驱动的谐和振荡波(HT波)具有与潮汐力相同的周期(如MS_f,K_1,M_2等),但其振幅却仅在震前(约3个月)才出现异常增大;潮汐力驱动的共振振荡波(RT波),出现主震前2天(北京时2004-12-24的10时),RT波分为纵波与横波.初步确定其纵波波速V_1约为307 km/h,横波波速V_s约为126 km/h.它们可能是在地壳多孔岩石孔隙流体中以声模式传播的一类波.对RT波,苏门答腊主震断层系统的固有周期T_0约为5～6 h,其幅度可达2.9%(超出观测标准偏差17倍),成为极其显著的异常.RT波通常以突然急剧变化的方式达到其峰值.震源区多孔介质的固体基质骨架与其间孔隙流体的耦合振动满足共振条件时,即从震中区同时发射出(纵、横)RT波.苏门答腊M_w 9.0级地震前首次记录到RT波,此后已在20余次强震前记录到HRT波.诸强震前所记的HRT波彼此可以很好地对比,表现出一定的重复性、一致性和规律性.汶川M_s8.0级地震前,当时唯一仍在工作的红格台(距震中465 km),也记录到HRT波.我们还在震前发现红格台于2008年5月12日凌晨(0～5时)记录到与汶川地震有成因联系的、显著临震信息.(从2004年在川滇地区增设PS100台网捕捉地方强震的短临前兆开始,到汶川地震前发现红格台记录到临震信息的)这些事实有力地证明:HRT前兆波是客观存在的;地震,特别是强震是有前兆的;是可以预测、预报的,在不太远的将来,实现强震的短临预报是可行的.如果有一布设合理的PS-100台网,根据震前所记RT波,提前1～3天定量地预测强震的三要素是可能的.

地电预报地震三要素震例总结及指标研究

对我国开展地电阻率观测以来(1967—1988)得到的全部前兆震例70余例(在相应震级影响范围内)进行了汇总分析,其中7级以上8例,6—7级13例,5—6级16例,2—5级34例。给出了电性前兆量的时空分布特征及电阻率前兆持续时间、异常幅度,分布范围和地震三要素的经验规律。

地震的地电阻率统计概率预报

自1967年开展地电阻率地震前兆探索以来,积累了大量的震例和统计预报经验.为了在过去经验的基础上给出概率预报方法,首先根据统计得到的异常持续时间与震级之间的经验公式及其标准偏差,给出所观测的地电阻率趋势异常估计某区在某时段内发生某种震级地震的概率方法,并引出一次预报的自然寿命和多台出现异常可提高报警级别的概念:然后根据异常检测范围与震级的统计公式,给出一组地电组率台网出现异常的情况,圈划未来地震震中区域的新方法;最后给出唐山、澜沧地震对地电统计概率预报(GSP)法的内符检验结果.

印尼Mw9．0地震的短临地电波（声波：潮汐力谐振共振波，HRT波）波动前兆——HRT波法进行短临地震准确预测可能性的探讨

新研制的抗干扰高精度PS100大地电测仪器系统，在中国川滇地区的台站上记录到印尼Mw9．0海啸地震的地电前兆。本文将分析论证地电前兆的波动特性，特别是其传播规律。在印尼地震前约3个月开始出现周期等于潮汐力周期（如MSf、K1、M2等）、振幅异常增大的地电潮汐力谐振波（Harmonie waves driven by tidal frces，简称HT波）；地震前2天（北京时2004年12月24日10时）出现地电潮汐力共振波（Resonance waves driven by tidal frces，简称RT波）。RT波有纵波和横波，初步确定纵波速度V1≈307km／h；横波速度Vt≈126km／h，是一种在地壳多孔岩石孔隙流体中传播的声波。其固有振动周期T0=4～5h；其振幅很大达2．9％（超出观测标准偏差17倍），异常极为显著；峰值异常尖锐，Q≈8．3。与地震同时从震源发出的RT波为断层破裂所激发，故推断地震前2天所出现的RT波系Mw9．0地震震源区断层前期破裂所致。在可预见的将来，根据震前RT波出现的时间，台站所记纵、横波的到时差及T0，对强震在震前1～3天定量预测其三要素（如果有一布设合理的PS100台网）是可能的。

汶川M_S8.0地震的短临地电波动(潮汐力谐振和共振波-HRT波)前兆

简要介绍了强震短临前兆的HRT波模型,和用HRT波模型分析强震前地电观测资料预测未来强震的时间、地点、震级三要素方法。用HRT波模型分析了2008年汶川MS8.0地震前四川红格地电台的记录资料,提取出了汶川MS8.0地震前短临前兆信息。

张北地震前地磁空间相关异常特征

应用地磁空间相关方法对华北地区１９９６年１月至１９９８年１月地磁核旋定点（北京时２１ｈ）观测数据的分析研究表明，１９９８年１月１０日张北ＭＳ６．２地震和１９９６年５月３日内蒙古包头ＭＳ６．４地震前存在地磁空间相关低值异常。

地电阻率各向异性度前兆特征与地震流体动态响应

以唐山地震为例，研究分析了孕震过程中地电阻率各向异性度Ｓ的变化及其特征，同时用“流体─地电”的观点对Ｓ的变化进行了物理解释．结果表明，地电阻车各向异性度有可能成为一种新的地震地电前兆因子．

北京市防震减灾示范区系统工程——预报、通讯、指挥、现场、整合部分

新组建的北京市地震局迫切需要建成一个比较完善的地震业务工作体系,首都圈防震减灾示范区系统工程建设为北京市地震工作实现“三大工作体系”带来了契机。本文重点介绍北京市防震减灾示范区系统工程中的预报、通讯、指挥、现场部分,为了提高效率、节省资金,项目组还在硬件、信息和资源共享、网络平台、虚拟专网、各系统间的联接、可持续发展等方面进行了整合。

延庆地震台地电场资料浅析

利用延庆地震台2004年地电场的观测资料,研究其变化情况,分析引起其变化的具体原因,结果表明:延庆地震台地电场的观测容易受到磁暴、雷雨等干扰,电极的极化影响最为严重,这些因素给地电场震前中短期异常的识别带来了困难,但是从短期来看,地电场观测精度较高,对场地的电磁变化反映比较灵敏。

华北地区中强地震前的地电阻率异常特征分析

用周期综合分析方法对华北地区1985年初～2002年底发生的5级以上地震进行研究。结果表明,华北地区中强地震前地电阻率异常均为负异常,异常时间为中长期时间尺度。地震发生在地电阻率异常曲线的下降、恢复过程中或恢复后。