宁夏区域地震观测背景噪声特征

选取宁夏台网2022-01-01~12-31期间14个测震台站和2023-01-01~03-31期间23个新建基准站记录的三分向连续波形资料,计算台站噪声加速度功率谱密度及相应的概率密度函数分布,对不同频段、不同区域台站的噪声水平特征进行分析。结果表明,在大于1Hz频段,地震计采用山洞安装方式的台站噪声水平昼夜变化均值比其他台站低2dB左右。在大于3Hz频段,台站噪声水平存在明显的昼夜变化,与人类活动规律相吻合;宁夏南部和盐池区域台站的噪声水平昼夜变化均值分别为6dB和4dB,宁夏北部和中部区域台站的噪声水平昼夜变化均值为7dB。宁夏南部区域台站在各频段的噪声水平均值都低于其他地区。在0.1~0.3Hz、0.3~1Hz、1~10Hz和10~35Hz频段,宁夏南部区域台站的噪声水平均值比北部区域分别低3dB、5dB、8dB和3dB;在0.1~0.3Hz、0.3~1Hz和1~3Hz频段,宁夏中部区域台站的噪声水平均值比北部区域分别低3dB、4dB和3dB;在3~10Hz和10~35Hz频段,宁夏北部区域台站的噪声水平比中部区域分别低2dB和4dB;在0.1~0.3Hz和0.3~35Hz频段,盐池区域台站的噪声水平均值与北部和中部区域相近。

2021-09-29宁夏中宁M_(L)3.6地震震源参数测定

基于宁夏区域地震台网资料,采用初至P震相定位法测定2021-09-29中宁M_(L)3.6地震震源深度,同时利用gCAP反演方法测定该地震震源机制解及矩张量解,然后根据震源机制与应力场模拟方法计算现今应力场体系在中宁M_(L)3.6地震震源机制两个节面的相对剪应力和正应力。结果表明,初至P震相定位法和gCAP方法测定的中宁M_(L)3.6地震震源深度均为11 km,震源机制节面Ⅰ走向242°、倾角63°、滑动角8°,节面Ⅱ走向148°、倾角83°、滑动角153°,矩张量解结果表明该地震的双力偶成分占全矩张量解的97.07%,表明该地震为天然地震。结合震中附近2009年以来M_(L)1.0以上地震重定位后的空间分布、区域地质构造和相对剪应力等分析推测,中宁M_(L)3.6地震发震断层可能与天景山断裂东南段附近NNW向断裂薄弱带有关,该地震是在青藏高原东北缘NE向挤压作用下,沿着NNW向断裂剪切滑动引起的一次右旋走滑型地震事件。

鄂尔多斯活动地块及边界带1∶50万地震构造图编制

地震构造图是综合反映特定地区地震构造环境和地震活动水平的基础性图件,鄂尔多斯活动地块及边界带1∶50万地震构造图是国家重点研发计划“鄂尔多斯活动地块边界带动力学模型与强震危险性研究”项目的一个专题成果。该图以鄂尔多斯活动地块及边界带为编图范围,参照地震行业有关地震构造图编制标准和数据库标准,在系统收集和整理区域地理信息、地质、活动构造、地震、地球物理等资料的基础上,开展高分辨卫星影像解译,吸收项目最新研究成果,建设了编图所需的基础数据库;通过资料矢量化、地层界线修改、断层修改、图面修饰、图件复核等环节,编制成鄂尔多斯活动地块及边界带1∶50万地震构造图。该图反映了由银川盆地—贺兰山、弧形构造束、渭河盆地、山西地堑系、河套盆地等活动构造单元组成的鄂尔多斯活动地块边界带,以及相邻地块有关地震构造的最新资料,完善了鄂尔多斯地块及边界带活动构造几何学和运动学图像,建成了区域地震构造基础数据库。

断层虚位错模式揭示的2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震前的地电阻率变化

选取2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震震中400 km范围内四个地电阻率观测台站的观测精度高、具有稳态年变、震前无显著干扰的地电阻率ρ_(s)观测数据,结合ERA5同化数据集中的多层土壤温度和土壤水分含量,在利用多项式拟合获取各台站(或测道)地电阻率正常年动态的基础上,分析了门源地震前地电阻率的异常变化。结果显示:金银滩台EW测道、武威台NS测道和山丹台EW测道、N45°W测道震前存在超阈值的异常变化,并呈现各向异性特征。基于断层虚位错模式分析了地电阻率异常变化与孕震过程之间的联系,结果表明:金银滩台震前处于压缩区并受到NNE方向的挤压,与主压应变近似正交的EW测道于震前10个月出现负异常;同样位于压缩区的武威台,受到了ENE向的挤压,NS测道的地电阻率在孕震早期(震前13个月)以负异常为主,孕震中晚期(震前3个月)出现了正异常;山丹台,位于膨胀区,受到近似NS向的拉张,与主张应变平行的NS测道未发现异常,但EW测道震前一年地电阻率出现正异常,N45°W测道的地电阻率也在震前半年左右出现超阈值并呈正异常。此外,金银滩台、山丹台和武威台距离门源地震震中的距离分别为92 km,113 km和139 km,相应的地电阻率异常最大变化幅值分别为−3.0σ,2.2σ和−2.1σ。此外,门源地震前地电阻率异常变化的时空特征与岩石实验结果及理论模型一致,也符合震源区应力应变积累程度较高、向外围方向逐渐衰减的分布特征。由此推断,2022年门源M_(S)6.9地震前地电阻率的时空变化可能与区域介质变形及应力变化有关。

2013年和2022年芦山地震序列断层面花状构造及其滑动特性研究

芦山地区在2013年和2022年发生两次6.0级以上地震,本研究收集两次地震的余震序列,研究两次芦山地震发震断层的几何参数和滑动特性,并分析汶川地震和2013年芦山地震对2022年芦山地震的应力影响.得到以下结论:(1)基于收集到的两次芦山地震序列的2531个地震事件的精确定位结果,采用模糊聚类方法,求解得到芦山地震序列的5个发震断层面位置及其走向和倾角,5个断层面在空间上呈花状构造分布.(2)基于收集和计算得到的该地区的127个震源机制中心解,求解得到该地区的构造应力场,得到芦山地区形成了SEE—NWW向挤压,垂直向拉张的以逆冲为主的应力状态.(3)通过将构造应力场投影到两次芦山地震发震断层上,得到这些发震断层面上均容易发生逆冲型破裂事件.(4)将求解的2022年芦山地震序列发震断层面形状和滑动特性作为接收断层参数,计算汶川地震和2013年芦山地震对2022年芦山地震序列的应力影响,结果显示汶川地震对2022年芦山地震序列发震断层面的活动性起到促进作用,而汶川地震和2013年芦山地震的共同作用,对2022年芦山地震序列发震断层面的活动性起到抑制作用,即2013年芦山地震的发生推迟了2022年芦山地震序列的发生.基于GPS观测的应变率得到,在汶川地震和2013年芦山地震的共同作用下,2022年芦山地震被推迟的时间约为5.2~10.5年.这些研究对研究龙门山推覆构造带南段的断层活动特性和地震危险性评估有一定意义.

2022年四川芦山M_(S)6.1地震前应力状态研究

为研究2022年6月1日四川芦山M_(S)6.1地震的孕育和发生过程,采用CAP方法反演了2013年芦山M_(S)7.0主震及M_(S)≥5.0余震的震源机制解,并基于应力张量方差与b值时空分布特征,探讨了芦山M_(S)6.1地震的力学机制和震源区的应力状态。结果表明:2022年芦山M_(S)6.1地震震源机制表现出与2013年芦山M_(S)7.0主震和5级余震相似的逆冲型破裂特征,压应力轴方位与龙门山断裂带南段区域应力场一致。2013年芦山M_(S)7.0地震后震中及附近的应力张量方差和b值长期处于低值状态,2022年芦山M_(S)6.1地震前震中及附近出现了应力张量方差和b值的低值异常,表明芦山余震区处于较高的应力水平。分析认为:巴颜喀拉块体持续东向运动受到华南块体的阻挡,震中所在区域长期受挤压逆冲作用,从而使芦山余震区长期处于应力积累的状态,芦山M_(S)6.1地震也是在这种动力学背景下发生的。

磐安地震序列的震源参数和谱振幅相关系数研究

基于浙江测震台网记录到的2017年2—9月磐安地区发生的地震序列资料,采用Brune震源模型理论和波谱分析方法,得到磐安震群序列的应力降、视应力等震源参数。利用台站的零频幅值,计算谱振幅相关系数。采用聚类分组,并结合Cut and Paste(CAP)反演方法得到ML4.0主地震事件的震源机制解,系统分析小地震的震源机制的一致性程度。结果显示:震源区应力降值在0.00~0.80 MPa之间,整体构造应力较低;谱振幅相关系数较低,在0.86~0.95之间,震源机制整体相似程度不高;应力积累没有形成一个优势方向,可能指示磐安序列为低摩擦应力的断层作用。研究结果表明:磐安地震序列为普通的小震序列,其震源机制类型与构造应力场基本一致;谱振幅相关分析法可为小震序列的震后快速判定提供重要依据。

宁夏定点形变观测自然环境干扰分析

选取宁夏地区2015—2018年定点形变观测数据进行跟踪分析,初步探索自然环境典型干扰事件在形变观测数据中的特征表现形式,旨在丰富宁夏地震前兆数据服务产品,为形变观测数据的干扰识别提供参考依据,为深入研究等提供基础数据。

2023年12月18日甘肃积石山M_(S)6.2地震前地电阻率异常特征及机理分析

2023年12月18日甘肃积石山县发生了M_(S)6.2破坏性地震,造成了较大的人员伤亡.震前1年左右开始,震中400 km内5个具有稳态观测的地电阻率台站多个测道陆续出现了不同形态的异常变化,其中甘肃武胜驿台、定西台、通渭台(包括地表和井下)和武威台表现为以年变幅减小/快速下降变化为主的负异常,武都台则表现为年变幅增大的正异常.本文基于ERA5同化数据集中不同深度的土壤温度和土壤水分,定量化拟合了不同水热条件下各台站/测道正常年变形态,在此基础上排除了测区环境变化对异常形态影响.结合岩石物理实验结果和断层虚位错模式,讨论了地电阻率异常变化与孕震过程之间的联系.结果显示,存在负异常变化的武胜驿台、定西台、通渭台和武威台位于地震孕育过程产生的挤压增强区,而存在正异常变化的武都台处于相对膨胀区.求解了存在地电阻率异常变化区域GNSS面应变时间序列,结果发现,在地电阻率负异常变化台站附近的变形单元内以面压缩为主,而在正异常变化的武都台附近,变形单元内以面拉张为主.GNSS面应变揭示的介质变形特征与虚位错模式中的挤压增强区和相对膨胀区相吻合,表明了5个台站地电阻率变化与此次积石山M_(S)6.2地震孕育过程之间可能存在“介质变形-地电阻率变化”形式的关联.

基于地震活动图像的机器学习地震预测方法及其在华北地区的应用

本文开展了基于地震活动图像预测华北地区地震的机器学习方法研究。根据华北地区M≥5.0中强震、强震及大震的地震平均时间间隔,采用1970年以来华北地区M≥5.0中强震、强震及大震震前大量不同时窗长的M_(L)≥3.0地震活动图像作为输入数据集,提出了基于地震活动图像预测地震的机器学习方法,并进行了震例回溯。利用本文提出的方法选取“未拓展图像数据集”和“含拓展图像数据集”对华北地区发生中强地震进行预测对比,结果显示,数据集样本量的增加有利于提高地震预测模型的精度,其中“含拓展图像数据集”预测地震的准确率可达77%;对于华北地区无震区、少震区的M≥5.0地震,可采用非1年窗长的较大时间间隔(3年、7年以上)的M_(L)≥3.0地震活动图像验证。

内蒙古通辽地震观测井水位和水温准同步变化机理分析

利用区域水文地质资料、水温梯度测试结果、区域地下水开采和降水等数据,分析了影响内蒙古通辽地震观测井水位和温度多年与年际变化的因素。在此基础上,构建了水动力地质模型,探讨了该井水位和水温准同步变化的机理。结果表明,区域地下水开采和降雨是影响该井水位和温度准同步变化的主要因素,冷水渗透理论可以很好地解释该井水位和水温的准同步变化。

基于手机位置信息的高精度动态人口数据空间化方法研究——以四川泸定6.8级地震为例

破坏性地震通常造成大量生命损失,符合实际情况的人口空间数据是影响震后生命损失快速评估的重要因素。为克服以往静态格网数据的滞后性,以近年来广泛应用的手机位置数据作为来源,提出改进的统计人口数据空间化方法,在不损失统计空间单元总体人口数量的基础上,将人口统计数据转化为动态人口空间分布,并以2022年9月5日四川泸定6.8级地震为例进行验证。研究结果表明,该方法能够实现人口统计数据的高精度快速空间化,对于通信设施较为完善的城镇区域,能够精细刻画人口空间的现势特征,满足破坏性地震的生命损失快速评估,具有较好的实用性。

2022年9月5日四川泸定6.8级地震及其余震前后b值变化

收集2012年1月1日—2023年2月8日四川泸定地区(29.28°~30.04°N,101.82°~102.28°E)记录的地震资料,利用最大似然法进行b值的空间扫描,揭示泸定主震区及周边区域b值的时空变化特征。计算结果显示,2022年泸定6.8级地震前5个月,主震区及其东南区b值出现加速下降变化,可能预示着局部岩石受力变形接近临界状态;5.6级强余震前,震中区b值仍然维持低值异常,显示出区域内的应力水平仍然偏高,预示着可能会发生强余震;5.6级余震发生后,异常区域明显缩小但未消失,预示着余震可能还将持续,但再次发生强余震的可能性较小。

基于高分辨率遥感影像的土耳其地震建筑物震害特征

选取土耳其卡赫拉曼马拉什省努尔达吉镇城区和周边乡村地区作为研究区,通过获取地震前后的高空间分辨率遥感影像数据,提取房屋建筑震害信息,识别房屋建筑震害等级,利用震害指数计算区域内地震烈度等级,综合分析得到建筑物震害特征与主要成因,对地震灾情快速评估、应急救援和恢复重建具有重要参考。

宁夏北部及邻近地区地壳结构特征研究

采用水准量反卷积方法处理了宁夏北部及邻近地区12个宽频带地震仪记录的远震接收函数,通过H-k方法计算了区域台站下方的地壳厚度和波速比,得出宁夏北部及邻近地区的地壳厚度从东向西、从北向南呈逐渐增厚的特点,地壳厚度范围约为40~50 km,泊松比处于大陆均值水平。结果显示研究区地壳存在明显的分层结构,地壳厚度变化剧烈,分析认为该地区主要受青藏高原东北缘推挤作用,致使研究区地壳应力集中,地质结构复杂。

提高地震灾害风险源头治理的银川实践

防震减灾是防灾减灾救灾的重要内容,也是应急管理体系的重要组成部分,事关人民群众生命财产安全,事关社会和谐稳定。作为全国首批38个抗震设防城市之一,银川市通过实一个基础、强化四重保障、摸清一个底数,着力强化地震危险源和风险源前端管控,有效降低地震灾害风险,切实保障人民群众生命财产安全。

地震部门面向政府应急服务现状和改革对策思考

引言防震减灾事关人民群众生命财产安全,事关社会和谐稳定。地震应急领域公共服务(简称“地震应急服务”)是防震减灾公共服务的重要组成部分。地震系统提供的地震应急服务主要包括中国地震局、各省级地震局及其所管理的地震监测中心站(简称“中心站”)面向各级政府和社会公众所提供的震后应急响应服务。本文系统梳理地震系统面向政府应急服务现状和问题,提出相应对策和举措建议,为推动应急服务向纵深发展提供思路。

利用小波包变换时频谱识别宁夏及邻区的地震和爆破

采用dmey小波基函数分别对地震和爆破事件的垂直向记录信号进行小波包变换,计算各事件信号的归一化时频谱值以及P波和S波时频谱值达到最大时的频率fmp和fms,比较地震信号和爆破信号P波段(0～6.25Hz)和S波段(0～6.25Hz)在各相同分解频带内的瞬时谱最大值差异,寻找合适的单项定量识别指标,并综合各单项识别指标形成综合识别判据。运用综合识别判据对银川台记录到的宁夏及邻区14个地震事件和19个爆破事件进行判别,结果表明,各单项定量识别指标的识别率均在80%以上,综合判别结果均与事件的真实类型一致。

宁夏地区上地幔地震各向异性特征

利用宁夏6个三分向宽频带数字地震台记录的震中距在85°—110°,震级大于6级的远震SKS波震相作了偏振分析,采用Silver-Chan方法求得了分裂参数,获得了宁夏地区上地幔各向异性图像.结果表明,宁夏地区上地幔各向异性普遍存在,本区盐池台(YCI)所在的鄂尔多斯块体下方的各向异性可归结为"化石"各向异性,其它地区的各向异性特征则反映了正在进行的构造运动,由此可为贺兰山脉东西两侧复杂的运动图像提供深部证据.最后推测本区的青藏高原东北缘—阿拉善块体及银川断陷区壳、幔的运动是耦合的,而鄂尔多斯块体地区壳、幔的运动型式尚不明朗.

应用小波包识别宁夏及邻区的地震和爆破

将小波变换理论应用于宁夏及邻区的地震和爆破的识别,利用小波包变换系数与射线能量的关系,计算了射线所包含的低频成分和高频成分的能量之比。结果表明,当分解尺度j=1时,对于地震信号,ln(Ω01/Ω11)的值一般小于3,对于爆破信号,ln(Ω01/Ω11)的值一般大于3。