泸定M S6.8地震震前变形特征及鲜水河断裂南东段地震活动性

针对鲜水河断裂带南东段的历史地震活动性和近10 a该断裂带上发生的中小震群展布特征,利用GNSS观测数据给出2022年泸定M S6.8地震震源区及周边区域的速度场、应变率场,识别此次地震震前的变形特征。GNSS速度场显示,鲜水河断裂带南东段走滑速率约为10 mm/a,区域整体运动为ES向,与断裂构造运动具有一致性;应变率场结果显示,发震断裂仍存在较强的剪切应变积累,汶川特大地震后随着应变能不断释放,龙门山断裂带的卸载作用间接影响鲜水河断裂带的南东段,该断裂长期处于应变积累高值的过渡区,现今仍具有较高的断层闭锁状态,该地区的地震活动趋势和地震危险性值得进一步关注和研究。

对强震地形变监测预报方法的思考

简要回顾了中国地形变用于强震监测预报领域的发展过程及现状。对几次强震前得到的比较突出的地形变异常进行了分析,收集了大面积形变异常与强震中长期预测、地震前兆分布存在时间有序和空间配套,强震前发现巨幅形变异常,InSAR给出强震前地面垂向形变,强震前地倾斜异常,慢地震和预滑移等方面的研究成果。综合分析认为,强震前震中区附近存在与孕震体尺度相当的巨幅快速地面异常隆升。及时有效地捕捉强震前巨幅快速地面异常隆升的时间有序和空间配套的异常信息,可望针对人口稠密区域未来发生的强震给出具有减灾实效的预测预报意见,值得尝试。基于本研究提出了针对人口稠密的地震重点监视防御区开展高密度、大量程、低精度地倾斜观测的设想,并初步给出了观测方案、基本原理和数据计算处理方法。

新疆乌什7.1级地震前GNSS变形特征分析

2024年1月23日新疆乌什发生7.1级地震。为了研究震前GNSS变形特征,通过对比分析GNSS基线时间序列结果和区域应变结果,发现迈丹断裂带东西两段的地壳运动有所差异,东段的运动较强,乌什地震即发生在断裂带东段;利用4期速度场结果,计算得到动态应变场变化,从NS向应变场结果可以看出该区域的应变量值持续增加,应变持续在积累状态,从长期背景场可以看出7.1级地震发生在应变高值区的边缘;发震断层东西两侧的挤压滑动速率存在明显差异,西侧为(1.0±0.35)mm/a,东侧为(4.1±0.51)mm/a,且东侧的闭锁程度较高。研究认为迈丹断裂带两侧运动差异明显,乌什7.1级地震发生在滑动速率较高的东段,且该区域处于应变高值区的边缘。

新疆及邻区现今GNSS变形特征与地震关系研究

基于GNSS观测数据,采用球面最小二乘配置方法计算了新疆及邻区的应变率张量特征,在统计分析研究区域应变率分布以及1900—2022年M≥6.0地震分布之间的关系的基础上,研究了GNSS应变率特征对强震地点的指示意义。通过构建三维弹性块体模型反演得到的区内主要断裂的运动变形特征,结合震源机制解结果,对比分析了断裂运动变形特征与不同区域强震类型之间的关系。结果表明:天山西段—帕米尔地区、阿尔金断裂带邻近地区呈现第二应变率高值特征,其中帕米尔构造结附近高值特性最明显;最大剪应变率方向在南天山西段—帕米尔地区主要为NE-NEE向,反映了该区以倾滑变形为主的特征。研究区域的M≥6.0地震主要分布在应变率高值区及其边缘,特别是帕米尔构造结东部地区的强震集中非常明显。区内断裂运动性质具有明显的分类特征,除整体以挤压运动为主外,NE走向断裂带以左旋走滑运动为主,NW走向的断裂以右旋走滑运动为主。NE走向的柯坪、迈丹和那拉提断裂带与NW走向的克孜勒陶、塔拉斯—费尔干纳断裂带汇集的南天山西段和帕米尔西构造结东部地区强震密集分布,强震的震源机制类型与断层运动方式较为一致。

基于地磁场重复观测资料分析玛多M_(W)7.3地震前地磁场变化

基于玛多地震周边的地磁场重复观测资料,使用泰勒多项式空间参考场方法和自然正交分量方法分别对观测资料进行日变通化和长期变化改正,获得了玛多地震前后地磁场变化特征。通过对观测和数据处理的分析,获得了各期计算结果的误差,并基于误差对地磁场变化进行了部分修正。结果表明,玛多地震1~2年岩石圈磁场年变化会出现明显的趋势转折,变化量为5~10nT。根据速度—状态依赖的摩擦定律的地震周期分析发现,震前断层滑动量较小,因此岩石圈磁场年变化并非由地震前断层滑动引起的应力扰动产生。玛多地震前地下流体的变化产生的电磁效应更可能是产生岩石圈磁场变化的原因。

2024年1月1日日本能登半岛7.6级地震:震源特征、灾害概况与应急响应

2024年1月1日,日本能登半岛发生7.6级地震,造成了重大人员伤亡与财产损失,本文利用震后3 d的信息,快速分析了此次地震的震源特征、受灾情况和应急响应工作。结果显示:(1)地震破裂方式为逆冲型,余震分布呈现NE向带状特征,范围约150 km;(2) GNSS观测到震中附近显著的W-WN同震位移,最大水平位移达1.2 m,两段断层反演模型能够较好地拟合观测数据;(3)震中附近观测到了较大的峰值地面速度(PGV)和峰值地面加速度(PGA),最大达到145 cm/s和2681 cm/s^(2),同时烈度达到日本标准最高值(7度),并且能登半岛附近绝大部分地区的烈度都在5强以上(日本烈度标准的从高到低第4档);(4)截至1月3日,此次地震已造成了日本石川县73人死亡,323人受伤,183栋房屋全毁或半毁,并引发了海啸、火灾、边坡破坏、道路受损等灾害链。最后,本文简要总结了针对此次地震的紧急救援、信息发布等灾害应对和管理措施。此项工作为理解地震机理、研究灾害成因以及开展有效应对措施提供了参考,为未来类似事件的处置提供了借鉴。

地震水温观测仪器热迟滞性、漏热效应和仪器漂移实验研究

参照IEC 60751和ASTM E644-11国际标准,在0~100℃、0~70℃和0~50℃温度范围对石英晶体型、铂电阻型和热敏电阻型地震水温观测仪器(简称测温仪)开展热迟滞性研究,明确局浸法校准漏热效应,分析两者对测量不确定度的贡献,并查明仪器漂移特征。结果表明,测温仪热迟滞性随着测量点温度降低而减小,最大值为0.025 5℃(铂电阻型,50℃测量点);在相同测量点,石英晶体型测温仪的热迟滞性小于铂电阻型和热敏电阻型。采用局浸法校准时,感温元件的浸没深度应不小于30 cm,漏热效应最大值约为0.01℃(100℃测量点)。热迟滞分量对铂电阻型测温仪测量不确定度的贡献最大(约60.7%),石英晶体型测温仪则表现出最佳的测量准确度。不同类型传感器的仪器漂移测量结果接近,极差仅为0.000 3℃/24 h。未来可通过替换感温元件、优化设计、提升工艺和使用大深度恒温槽、保温装置、修正公式等方法提高仪器稳定性,减小校准漏热效应。

中国大陆时变重力观测:技术探索、挑战与应用展望

近年来,陆地高精度时变重力观测技术迅猛发展,除了以量子重力仪为代表的绝对重力装备不断实用化,中国大陆重力观测网络的布局也日趋完善。目前,中国大陆主要活动构造区已经建成优于百km尺度分辨率能力的μGal级时变重力场观测网络。本文从中国大陆时变重力观测技术方法的角度,首先介绍陆地时变重力观测系统、仪器分类以及中国大陆高精度重力观测系统的建设发展、存在问题及优化建议;其次,介绍时变重力技术方法与模型产品以及应用进展;最后,围绕中国大陆时变重力数据产品和应用中的问题,提出面向中国地震科学实验场和深地科学问题的下一代陆地重力观测系统设计布局设想。作为国家地球物理监测网络的重要组成部分,陆地时变重力观测能够提供高精度的时变重力模型产品,为深入探索地壳深部动力学机制、地球物理导航和国防建设提供重要的数据支撑。

中国大陆地壳运动与汶川M_s8.0级地震孕育的关系

根据网络工程的GPS站点观测资料,计算相对中国大陆整体1999-2007年的趋势运动速率和2004-2007年的动态运动速率,用青藏亚板块和华南亚板块的参数计算龙门山断裂带的活动参量,研究了中国大陆运动场和其变化,分析了地壳运动场的特征与汶川M_s8级地震的孕育关系.结果揭示出:现今地壳的运动分区与地质新构造单元基本一致,显示现代地壳构造活动是新构造运动的继承和发展;中国大陆地壳运动的动力主要与印度板块、太平洋板块与欧亚板块的相互碰撞俯冲产生的作用力有关.汶川M_S8级地震的发生,主要是由于印度板块对青藏亚板块的向北推挤、产生侧向运动,致使龙门山断裂带遭受挤压产生能量积累所致.2004 -2007年的地壳动态运动,使龙门山断裂带走滑活动加强,从稳定的压应变积累状态转人了剪切作用下的易活动状态.

GNSS在中国大陆的地震预测应用研究进展与展望

GNSS技术的快速发展为地震预测研究提供了前所未有的大尺度、高精度的观测结果,为强震变形模型的发展提供了可靠的观测约束。本文针对GNSS技术在中国大陆地震预测中的应用,系统梳理了断裂带滑动特征描述、变形场动态演化解析、应变集中过程识别、潜在震源危险程度判断等方面的研究进展。通过典型震例总结了GNSS资料在长、中、短临不同的地震预测阶段的应用。针对地震中长期预测,基于构造动力过程给出了强震危险性时空逼近的科学思路,即"板块边界动力作用—大-中尺度动态形变场—应力应变增强/集中区—孕震危险段中短期危险性的时空逼近"的过程。在此基础上,针对GNSS监测能力提升、地震孕育过程相关的多尺度地壳形变动态信息获取、GNSS多参量动力学模型构建及产出等问题进行了讨论和发展展望。总体而言,GNSS技术的应用显著增强了我国地震预测的地壳形变观测基础支撑,丰富了对大陆地震孕育发生物理过程的科学认识,推动了大陆地震预测科学思路和预测方法的发展,并促进了地震预测由经验预测向物理预测的拓展。

地震监测中环境因素对精密水准观测影响分析

区域精密水准测量在地震监测中发挥了重要的作用,但是由于其作业范围广、观测周期长,容易受外界复杂多变的环境因素影响。目前对环境因素的影响分析大多是定性描述,缺乏实验观测数据的支撑。针对这一问题,选取大约2000km区域精密水准观测数据,结合观测环境资料,统计分析不同环境因素对观测成果的影响程度,并提出了相应的改进措施。

多手段形变监测与地震预报

系统回顾多手段地形变监测应用于地震中长期预测和中短期预报的若干实例,以及震后总结给出的突出形变异常和巨幅形变异常未能对应地震的实例,展示了形变手段用于强震预测的有效性和局限性,并针对实践中发现的若干问题进行讨论,提出看法和建议。

城市地震应急避难场所适宜性评价——以天津市中心城区为例

地震应急避难场所是增强现代化城市防震减灾能力,保障城市安全的一项重要举措,对应急避难场所进行适宜性评价,有利于更好地发挥应急避难服务功能,提高避难成功率,减轻灾害损失。本文利用熵值权重与灰色关联分析相结合的评价模型和GIS空间分析方法,以构建的应急避难场所适宜性评价指标体系为研究基础,对天津市中心城区地震应急避难场所进行适宜性评价。评价结果给出了各避难场所适宜等级,检验了场所的避难服务功能,为避难场所空间分布合理性提出建议,对增强城市应急避难场所规划、建设合理性及提高应急处理能力具有一定指导意义。

浅谈光纤传感器在地震监测中的应用及发展趋势

地震发生前一般会出现各种异常现象,这些现象统称为地震前兆,观测这些异常现象是研究地震的重要手段。文章围绕光纤传感器在地震监测中的应用展开了介绍,重点介绍了当前光纤传感的常用手段--包括光纤法珀(FP)传感器和光纤光栅(FBG)传感器等,并阐述了各种传感手段在地震监测中的应用,最后对光纤传感应用于地震监测领域的前景进行了展望。

GPS在地震监测预报中的应用

本文介绍了GPS在地震监测中的应用,以及运用GPS资料研究区域主应变率、面膨胀率和最大剪应变率分布等情况,并进行地震预测分析,最后介绍了运用GPS进行地震预测的不足,以及与其它手段结合促进地震预报发展的具体方法。

汶川小断裂带地震机理与监测建议

龙门山断裂带全长约560 km,宽30~50 km,面积约20 000 km2,深度在40 km左右,本文将其定义为小断裂带,它是由3条主干断裂和若干个狭小断裂块体组成的小规模断裂带群。单个块体具有刚体特征,其内部缝隙、孔隙可以忽略,在挤压剪切破碎时将其假设为剪切面,块体剪切破碎或者块体间错位滑动,从而引发地震。当应力释放时,整体表现为下沉稳定,同时,与其邻近大块体接触面因卸荷而出现上、下、左、右相对滑动,从而引发余震。本文针对龙门山小断裂带卸荷前后各块体运动特征,提出监测建议。

2022年1月8日门源M_(S)6.9地震同震位移场及其发震断层形变破裂特征

利用冷龙岭-托莱山断裂及其附近震前和震后GNSS观测资料,处理获取了2022年门源M_(S)6.9地震同震位移场,并以此为约束反演获取了地震同震破裂滑动分布图像,基于上述结果探讨了本次地震发震断层形变破裂特征,对比了区域震间与同震变形特征,结果表明:(1)此次地震在距震中约90 km范围内产生了10 mm及以上的同震永久变形,距震中160~200 km的GNSS连续站记录到的同震变形则十分微弱,总体在毫米级以下;(2)同震位移图像呈现典型的左旋走滑型同震变形模式.在距震中约3 km破裂带南侧的测站,其同震位移为近东向,大小445.9±3.3 mm,而在破裂带远场则呈现出典型的与左旋走滑型地震匹配的“四象限”对称分布的挤压或拉张尾端变形特征;(3)同震位移量以冷龙岭断裂-托莱山断裂为界,南北两盘具有明显的非对称性,南盘变形运动大于北盘;(4)托莱山断裂西段同震位移总体表现出随震中距减小而增大的“弹性回跳”现象,但其跨断层近场测站却并不服从上述同震变形特征,指示其并未参与此次地震破裂,考虑到托莱山断裂西段显著的左旋剪切应变能积累背景,其未来强震危险性值得关注.

国家地震科学数据中心特色数据(集)出版与共享

0引言在在大数据、信息技术快速发展的时代,科研模式随之悄然发生变化。国家“十三五”规划建议要求:“实施国家大数据战略,推进数据资源开放共享”。近年来,科学数据出版在国内外兴起。在此大背景下,国家地震科学数据中心积极响应,探索数据开放获取模式,推进地震科学数据的出版与共享。地震科学数据是人类研究地震活动规律的重要基础,也是人类认识地球,发展地球科学、进行科技创新的重要依据,是防震减灾工作的重要信息资源和国家重要的战略信息资源,在解决资源、环境和基础设施规划建设以及国家安全和经济社会发展等方面,皆具有重要作用。

全球M_S≥8.0地震和中国大陆M_S≥7.0地震发生与地球自转速率变化的关系

利用1963—2017年间中国大陆地区29次M_S≥7.0地震和全球范围内42次M_S≥8.0地震资料,根据地球自转速率季节性变化计算了它们的相位角,分析了它们的相位角分布,利用统计检验方法对它们与地球自转季节性变化之间的关系进行了检验。结果是:中国大陆地区M_S≥7.0地震,约81%的地震发生在地球自转速度季节性变化加速初期和高值点附近-减速初期,在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。全球范围发生的M_S≥8.0地震,约68%的地震发生在地球自转速度季节性变化低值点附近,在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。

丽江与芦山两次M_(S)7.0地震震例回溯研究及亚失稳特征探讨

基于川滇地区的跨断层观测资料,采用多种形变分析方法,针对川滇地区监测状况较好的1996年丽江、2013年芦山两次M_(S)7.0地震开展震例回溯研究,并以亚失稳理论及实验室结果为指导,归纳总结跨断层观测获得的断层运动在亚失稳阶段的时空变化特征及可能的表现形式,寻找区域范围内断层运动协同化现象,探索地震进入亚失稳状态的跨断层识别标志。结果表明:两次地震前,震源区在震前数年主要表现为弱变形的状态,可能是孕震晚期发震断层闭锁、断层近场应力应变积累趋于极限的表现。震源区边缘附近300 km范围内在震前数月至3年出现显著的断层形变异常,断层活动具有协同化现象,但仅个别跨断层场地观测到了与实验室岩石破裂失稳过程类似的图像,大多数场地仅仅观测到了稳态(线性阶段)、亚稳态(偏离线性阶段)特征,亚失稳态特征并不清晰,分析可能与跨断层场地所处的构造位置及观测周期有一定关系。