2017年四川九寨沟M_(S)7.0地震前兆观测与预测总结

1引言据中国地震台网中心测定,北京时间2017年8月8日21时19分,四川省阿坝州九寨沟县发生M_(S)7.0地震(103.82°E,33.20°N),震源深度约为20 km。曾佐勋等(2021)粗略提到该地震具有前兆现象,但是由于篇幅所限,没有能系统介绍。

陕甘川邻接区基于MAPGIS的金成矿远景区预测

陕甘川邻接区金矿床的展布与滑脱挤出构造、特别是不均匀滑脱关系非常密切。为了定量分析不均匀滑脱与金矿的关系 ,专门研制了自动追踪断裂求取弧形滑脱断裂曲率的计算机软件。经MAPGIS空间分析和多次实验证实 ,区内大中型以上金矿与曲率大于 4的点的密度区关系密切。用Grsip软件 ,对研究区进行断裂密度统计 ,再与金矿床进行MAPGIS空间分析 ,发现断裂密度在 10 0 2 40时 ,对金矿最有利。将研究区的印支—燕山期岩体依出露面积大小划分了大、中、小岩体和岩脉 4种规模的侵入岩。对侵入岩与金矿床MAPGIS空间分析 ,得出了中、小型岩体和岩脉的成矿有利区间分别为岩体边界向外扩展 70 ,6 0和 40个MAPGIS单位的环带。在进行MAPGIS空间分析过程中 ,还分析出研究区的金矿与该区应力异常区也有密切关系 ,但金矿与地层的关系不密切。最后 ,利用MAPGIS空间分析工具对陕甘川邻接区以上金成矿有利因素进行相交分析 ,圈定出 14个一级金矿远景区 ,19个二级金矿远景区和 11个三级金矿远景区。

陕甘川邻接区滑脱挤出构造与金矿的关系

分析了陕甘川邻接区滑脱挤出构造与金矿床的空间关系、时间关系及其对地球化学元素活化迁移作用 .认为陕甘川邻接区的大型、特大型金矿主要受第二和第一次级滑脱带控制 ,为该区金矿远景区的预测提供了构造依据 .

造山带挤出构造

挤出构造模式已经从二维变形进入三维变形研究。在喜马拉雅造山带 ,高喜马拉雅结晶地体沿北倾的主中央逆冲断层和北倾的绒布寺正断层 ,表现为相对刚性体之间的韧性体的楔状挤出。非连续介质大变形有限元数值模拟结果为这一模式提供了力学依据。在前人工作的基础上 ,提出了东阿尔卑斯三维管状挤出模式。将上部脆性层划分出北部左行平移带 ,南部右行平移带和中部挤出楔。中部韧性层在南阿尔卑斯和欧洲前陆碰撞过程中 ,既有垂向挤出 ,也有侧向挤出。在平行缩短方向的剖面上 ,由箱状背形隆起演化成逆—逆断层组合的楔状挤出 ,形成三角断面的管状。在垂直缩短方向的剖面上 ,中部韧性层呈不均匀流动 ,形成管状层流——韧性层中心为纯剪切 ,上部和侧部为简单剪切。在陕甘川邻接区 ,由于祁连山—北秦岭加里东造山带向南的推挤和川西前陆的刚性阻挡 ,造成西秦岭和东松潘—甘孜复合造山体的三维滑脱挤出。以北西西向玛曲—略阳滑脱逆冲断裂和北东向青川—茂县滑脱逆冲断裂为界 ,将陕甘川邻接区的三维滑脱挤出复合造山体划分为西秦岭滑脱挤出带、摩天岭—若尔盖滑脱挤出楔和龙门山滑脱挤出逆冲推覆带。以近南北向岷江滑脱逆冲断裂为界将滑脱挤出楔进一步划分成摩天岭滑脱挤出体和若尔盖滑脱挤出体。除了不同构造单?

构造流变计

根据构造形迹和应变型式反演岩石流变性质的方法称为构造流变计,或简称流变计。目前提出的流变计主要有应变折射(含剪应变折射和应变差折射)、能干层褶皱、香肠构造、残斑翼尾样式。应变折射、能干层褶皱和香肠构造流变计已进入定量化阶段。构造流变计既可用来研究不同尺度地质体的流变结构,也可用来研究地质体的流变学演化,具有很好的发展前景。

地震机理的地球系统科学研究及预测实践

本文提出了一个新的地震机理模型:高温高压高导低速流变体震源腔(简称震源腔)与闭锁断层组合模型。高温高压下的软流圈物质在复杂相变空间中,受到温度场中的异重流作用和受迫振动作用而形成深源震源腔。随着软流圈物质上涌,幔汁在温度差和压力差驱使下,涌入地壳中的物理空间,形成浅源地震震源腔。由于温度升高使得腔体内岩石部分熔融或全部熔融,释放出大量气液流体,拓展腔体空间范围,同时提升腔体内压。当腔体内部有效压力(即内压与上覆地壳压力之差)达到腔体边缘或者上方与脆性活动断层交会部位的岩石破坏强度时,震源腔便进入临界状态。当软流圈物质上涌继续向腔体内供能,或者由于星体连线在震源区造成触发作用,便引起震源腔的隐蔽爆炸,即隐爆,释放腔体内部积累的能量,同时释放区域构造应力场作用于闭锁断层积累的应变能。腔体隐爆释放能量与腔体规模正相关。闭锁断层释放应变能与闭锁断层规模、闭锁区大小以及区域构造应力场强度相关。震源腔与脆性活动断层交会部位,是潜在震源位置。多年观测资料表明,震源腔从进入临界状态到隐爆,一般经历1~13天,平均7天。长期观测表明,潜在震中区在震前经常出现干旱、气温升高、海温升高、大量水汽释放等异常现象。通过超低频地震仪监测、重力波作用于水汽形成的地震云的观测、次声波的监测、卫星重力异常反映的高程面垂向震荡监测、以及地基卫星导航系统地面升降监测等,都显示出震源腔进入临界状态后的胀缩震荡引起震中及其外围地面的垂向振动。文中还给出了震源腔体隐爆遗迹的直接证据。对于被主流地震界和主流气象界长期否定的地震云是否存在问题,从地震机理和观测实践两个方面,给与了充分肯定。认为腔体震荡在空气中产生的重力波和震源腔内携带离子的流体涡旋电场感应磁场作用于水汽,是地震云形成的两个物理机制。山东金伯利岩管中的椭球状隐爆角砾岩的斜列组合以及地球南、北半球岩浆底辟螺旋侵位岩体的发现,记录了这种流体螺旋状上升的真实过程。单智伟团队在西安雾霾中收集到1081个金属微颗粒中多见含铬、钛等成分的浑圆状球状重金属微粒的事实,为地壳排气来自幔源提供了物证。本文展示了2010年1月13日海地7.0级地震、2015年4月25日尼泊尔8.2级地震、2017年8月8日九寨沟7.0级地震的震前排气卫星云图。利用层析成像技术,圈定出了汶川8.0级巨震(20080512)的震源腔形态、规模和位置,发现汶川巨震震源恰好处于震源腔顶部与龙门山脆性活动断层带交会部位。对于九寨沟震源区及其附近2002年1月1日以后12年期间的重力扰动数据和该区3.0级以上地震目录进行了统计分析。结果显示,该区重力异常扰动显示出6.0级地震前的等效高程震荡幅差平均值达到3.9 cm,震级与高程震荡幅值成正比。利用108个断层面解求得渤海湾及其外围的构造应力场,发现在唐山地震和海城地震震源腔上方及其北东侧附近,正好都存在一个对应的应力场异常区。间接证明震源腔内高压对于震源区局部应力场的影响。利用海水表面温度异常,笔者成功预测了2021年5月1日日本本州岛东海岸近海6.7级地震震中位置。另外,利用干旱和气温异常,笔者提前两天预测了2019年6月24日云南楚雄4.8级地震震中位置。这为震源腔模型的应用提供了实践案例。根据震源腔临界状态内部离子随着热流体涡旋状流动产生地电场的频率特征,我们研制了一台DD108地电仪。单台站可以预测全球7级以上地震发生的时间(异常出现后1~13天,平均7天)和震级。文中给出了一些实际案例,包括2017年8月8日九寨沟7.0级地震、2021年5月22日青海玛多7.4级地震、2021年9月8日墨西哥7.1级地震等。

“构造地质学”双语教学的实践与体会

连续四年的双语教学实践表明，采用英文原版教材、中文教学参考书和英汉专业词汇表相结合，采用英文多媒体、英文板书、英语授课、英语口试、英语读书报告会、英文实习报告和英文课程总结报告的多形式双语教学，能够在完成专业基础课程教学内容的同时，提高学生的专业英语听说读写水平和综合素质。

尼玛地震(M_S5.2)临震预测和流变构造

俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心特殊技术设计局Sibgatulin于2013年5月7日11时55分,将天然电磁脉冲异常信息及分析意见通报给文章第一作者曾佐勋,指出在武汉的东、西两个方向上,具有发生MS6级左右地震的可能性。2013年5月7日22时20分,山东平原县职业中专宋松将其与宋科夫根据震兆日晕结合＂七式、六形还原测震法＂做出的地震预测意见通报了曾佐勋。意见中指出,2013年5月7—20日左右（甚至会在7天内）,在新疆、青海、与西藏交界附近,将发生MS5.5~6.2的地震。在Sibgatulin和宋松等人的预测基础上,利用卫星热红外排气点观测法,曾佐勋于2013年5月8日0时54分,向宋松、王杰、潘黎黎发出预测意见。预测10日内有可能在西藏的排气点（31.5°N,89.0°E）发生MS6.0级左右地震,并于5月8日8时34分,向3人补充了另一排气点（31°N,86°E）的观测情况。2013年5月15日18：54：30,西藏那曲尼玛县（31.6°N,86.5°E）发生MS5.2级中强震,震源深度为10km。此次地震的发震时间落入宋松和曾佐勋的预测窗口;震中落入曾佐勋根据第二个排气点给出的预测范围;震级基本上落入Sibgatulin、宋松、宋科夫以及曾佐勋的预测范围。尼玛地震临震预测成功的意义在于这是一次两国三方合作的范例,也进一步验证了＂地震预测需要多方法的综合分析＂的认识。对该地区地壳结构剖面和活动断裂研究表明,此次地震的发震断层为来多—措迈北北西向右行走滑正断层;地震能量的积聚和存储与中地壳高导低速层关系密切;西藏地区断层活动受南北向挤压、东西向拉伸的现今构造应力场控制。

芦山地震:一个成功的中期预测案例

2013年4月20日MS7.0级芦山地震是2008年汶川地震以后龙门山断裂带的又一个灾难性的地质事件。文中回顾了对芦山地震的成功中期预测并给出了预测的依据。2012年11月25日上午,中国地球物理学会天灾预测专业委员会讨论中国西南地区中期地震预测问题。专业委员会主任耿庆国回顾了2012年4月作出的中期预测,认为2012年5月至2013年5月期间,在我国西南地区可能存在MS7～8级地震。参加会议的委员们同意这一时间预测和震级预测,但是在震中位置预测方面存在不同意见。文章第一作者在会上作了一个报告,并展示了确切的震中预测位置图,即位于四川省雅安与康定连线的中间位置。这一预测的依据主要有两个方面:一方面,雅安西侧与汶川两地,具有两个特征相同的独立的卫星重力局部高异常;二是汶川(5.12)大震只是释放了龙门山断裂带北东段的能量和应力,这导致能量和应力在龙门山断裂带南西段,特别是南西端与重力异常突变叠加区(即中上地壳密度突变区)的加速积累和集中。芦山地震震中位于雅安芦山,与预测震中位置仅相差80km,发震时间在2013年5月前。芦山地震中期预测的成功给予我们很多启示。作为一种地质过程,地震应该有其自身的规律可循;成功的地震预测需要多方面观测信息的综合分析,正是基于此,目前迫切需要国家的或者国际的具有综合分析经验的专家组和有效的前兆信息平台;卫星重力异常数据的处理和更新将有助于缩小强震预测的包围圈。

北京西山膨缩石香肠流变性质构造研究初探

本文探索了利用膨缩石香肠构造定量估测古岩石流变参数的方法，获得北京西山云母大理岩中的方解石石英脉的应力指数在３．０６－７．６９之间，与云母大理岩的粘度比在８．７４－２０．２７之间；板岩中的石英脉的应力指数在２．５７－４．７５之间，与板岩的粘度比在９４．８－１７５．８之间；白云岩中硅质条带的应力指数在２．２５－３．９３之间，与白云岩的粘度比在２．３８－４．

岩石古流变性质的构造研究进展

岩石古流变性质研究是大陆动力学研究的一个重要方面。岩石古流变性质研究的一个发展方向是通过比例模型，建立流变参数与构造变形几何参数之间的定量关系，再利用天然岩石构造变形几何参数的定量测定，反推在形成这些变形时所处物理化学条件下的岩石流变参数。对利用露头尺度地质构造的定量测量研究岩石古流变性质的方法与进展做了重点介绍。

都江堰地震(M_S4.1)短期预测和流变构造分析

2013年6月2日22时23分,重庆万州吴达兵给曾佐勋发送了四川绵阳网友"光耀vision"于2013年6月1日19时38分拍摄的云图。通过吴达兵本人创建的"云地映对"法,初步识别出该云图对应龙门山地区。6月3日11时44分的电子邮件中,曾佐勋提出请吴达兵根据云地映对法"标注几个地名","帮助标出索状云汇聚中心点的经纬度,怀疑是震中位置",并提出似乎北面还有一个汇聚中心。当日15时17分,吴达兵给曾佐勋发来了标注地名和索状云汇聚中心经纬度(31.27°N,103.90°E)的云图。虽然北面的汇聚中心没有标注经纬度,但是地名很具体。2013年6月3日17时16分,曾佐勋在答谢吴达兵地名标注和汇聚中心经纬度标注的同时,提出了一个预测意见:利用绵阳网友拍摄云图和吴达兵云地映对标注,结合6月3日沿龙门山断裂带北段的(长条状)地球排气观测及卫星重力资料分析,预测震中应该在北川县陈家坝乡(31°N,104°E),震级应该在MS5.5±0.5,发震时间估计2个月内。曾佐勋的这一短期预测,显然重点考虑了北面汇聚中心。这是因为云图区北面索状云汇聚中心对应区的卫星重力异常梯度更加明显。2013年7月8日7时39分,在都江堰市与汶川县交接处靠近都江堰市一侧发生了MS4.1级地震,震中位置是31.3°N,103.6°E。与云图中南面汇聚中心相当一致。与曾佐勋预测的北面汇聚中心(31°N,104°E)相距仅50.6km。发震时间落入2个月预测值时间窗口。预测震级略高于实际地震的震级,误差0.9级。综合地震预测三要素与实际发生的都江堰地震三要素的对比分析,都江堰(MS4.1)地震是一次利用云地映对、地球排气与卫星重力异常相结合的成功短期预测。值得注意的是,云团中的两组索状云形成两个汇聚中心。其中一个汇聚中心已经发震,另一个汇聚中心可能孕育着下一个中、强地震。本文初步认为,弧形索状云是由于局部地面超低频震荡导致水蒸气和尘埃形成波纹。综合构造背景、卫星重力异常和该区的震源机制解分析认为,都江堰(MS4.1)地震的发震断层为北川—映秀断裂,与汶川MS8.0地震发震断层相同,为逆冲兼右行走滑性质。都江堰地震是汶川(MS8.0)地震的余震,二者具有相同的成因机制:印度板块向北推挤作用下,松潘-甘孜地块向东推覆到四川盆地之上,引起北川—映秀断裂逆冲兼右行走滑活动,造成中地壳密度突变的差异流变区积累能量突然释放。

台湾南投地震(M_S6.7)短期预测、中期预测和流变构造分析

回顾了不同方法对于台湾南投（MS6.7）地震的成功中期预测和短期预测,分析了南投地震的构造背景及发震机制。根据太阳黑子数为主要参数的太阳活动度分析,曾小苹和林云芳于2013年4月预测2013年台湾高雄—南投—花莲一带,将发生MS7.0地震。2013年5月12日,沈宗丕和林命周根据＂磁暴月相二倍法＂做了一个短期和临震预测：2013年6月19日前后5天或10天左右,台湾省或邻近海域在内的地震带可能发生一次MS7.5~8.0级左右的大地震。2013年5月26日,张建国向部分专家通报了基于他自创的全球地震天象干支序列预测图谱做出的中期预测：发震时间为2013年4月24日—2014年2月10日（高危时区为阴历4—5月）;预测地区为嘉义—台南—南投—云林（23.0°~23.4°~24.0°N,120.0°~120.6°~121.2°E）;预测震级为MS6.2~6.6~7.2。利用地震云和云地映对分析和陈界宏的磁异常交点,2013年5月26日23：55,重庆万州吴达兵预测在2013年6月中旬以前台湾云地映对地区（24°±0.2°N,121°±0.2°E）将发生ML6.2±0.4地震。2013年5月27日,黄建文明确发出台湾南投应力集中警报;5月29日,又发布强应力集中持续增强特别警报。2013年6月2日13：43,台湾南投（23.87°N,121.00°E）发生MS6.7（ML6.3）地震,震源深度9km。发震时间落入吴达兵的短期预测区间;落入张建国的高危时区（阴历4—5月）;比沈宗丕和林命周预测的短期预测时间范围提前7天;分别落入曾小苹和林云芳的中期预测范围。震中位置与吴达兵的预测完全一致;与陈界宏磁异常交点基本一致;准确落入张建国的预测区间;与曾小苹和林云芳的预测地区一致。震级与吴达兵的预测震级高度一致;落入张建国的中期预测范围;与曾小苹和林云芳的震级预测基本一致。经过对比可以看出,吴达兵的短期预测、张建国的中期预测、曾小苹和林云芳的中期预测都是成功的。沈宗丕和林命周的时间预测是基本成功的。构造分析、震源机制解和卫星重力异常分析结果表明：屈尺—潮州逆冲断裂是南投地震发震构造;南投地震的发生与菲律宾板块向NWW入欧亚板块中下地壳并使台湾中央山脉向其西侧台湾海峡盆地逆冲有关,是卫星重力异常梯度带或地壳密度陡变带边缘与盆山边界断裂带交汇处积累的能量突然释放的结果。

信阳地区现今构造应力场数值模拟

研究活动断裂的构造格架,以震源机制解和现今位移测量资料为基础,采用非连续介质有限元法,对信阳地区现今构造应力场进行了数值模拟。结果表明,信阳地区现今区域构造应力场的特征反映出沿北西向游河—赐儿山、龟山—凉亭活动断裂和北东向张湾—平桥、南湾—氵师河港活动断裂的端部和拐点应力集中;信阳市燃气混气站场址处于构造应力平缓区,构造应力集中区离燃气混气站场址的距离均在7km以上。这一结果为信阳市燃气混气站工程的建设提供了现今构造应力场方面的依据。

国家理科基地"构造地质学"教改新进展

从原版教材选择、英美中相结合的教案编写、描述与分析教学内容比例的调整、双语教学、计算机技术应用、实践环节教学、综合素质培养、考试方法和学生成绩评价体系的调整等方面,介绍了中国地质大学国家地质学理科基地"构造地质学"课程近几年教学改革的新进展。

高粘度非牛顿模型材料流变性能的实验测定

本文介绍了一种高粘度非牛顿模型材料流变性能的实验测定原理和方法。此法不仅可以得到材料的表观剪应变速率和非牛顿剪应变速率，还可以得到流变指数、应力指数和表观粘度。采用夹心式流变仪对Ｍ５０３模型材料进行了试验测定。Ｍ５０３是一种聚合物模型材料，由橡胶腻子ＸＭ－５０（一种黑色密封材料）与滑石粉按重量１：１混炼而成。实验结果表明：Ｍ５０３是一种假塑性材料，当非牛顿剪应变速率控制在７．５２—１０５．５６×１０－５ｓ－１范围时，其应力指数ｎ变化范围为１．１５—３．３３，表观粘度变化范围为４．６９—０．９９×１０７Ｐａ·ｓ。

地质学理科基地双语教学的实践与体会

自 2 0 0 0年以来 ,我们在地质学理科基地双语教学方面进行了一些探索和实践。在师资队伍建设方面 ,采取了聘请外教、院士亲自上课、聘请外教授课的同时培训自己的师资等办法 ;在教材建设方面 ,采用了英文教材和中文教学参考书相结合的方式 ,并增加了英文补充材料 ,编写了双语专业词汇 ;在实验室建设方面 ,配备了英汉标签和英汉说明 ;在课件建设方面 ,采用或编制了英文和双语课件 ;并且 ,采用了丰富多彩的双语教学形式和方法。通过努力和探索 ,不但达到了教学基本要求 ,而且不同程度地提高了学生的专业英语听、说、读、写能力和综合素质 。

双核型旋扭构造影象云纹法实验分析

本文采用近年引入的影象云纹法,对作者提出的双核型旋扭构造进行了大变形实验分析。实验结果表明,双核型旋扭构造展布区域发育两个凹陷与两个隆起,前者与平均应力引张区相对应,后者与平均应力挤压区相一致。沿凹陷轴线发展起来的简单S形构造可进一步发展成“对帚状S形构造”。文中还给出了挠度W与S形凹陷轴线和双核连线的夹角θ,以及区域地块旋转角度β相互关系的实验曲线。

岩石流变性质的构造研究

介绍利用地质构造特征获取岩石流变信息的方法,包括应变折射、劈理折射、膨缩石香肠构造和能干层褶皱.作者利用石香肠构造求得北京西山方解石石英脉的应力指数在3.06～7.69之间,与云母大理岩的粘度比在8.74～20.27之间;而硅质条带的应力指数在2.25～3.93之间,与白云岩的粘度比在2.38～4.26之间.通过能干层褶皱获得石英脉的应力指数下限大于10,并利用下限值求得石英脉对板岩的粘度比为241～662.