断层失稳错动热场前兆模式:雁列断层的实验研究

在实验室使用红外热像仪和接触式测温仪同步观测记录了压性和张性雁列断层失稳错动前后的热场变化过程.从实验记录中发现,在断层失稳引起温度场和热红外辐射亮温温度场上升之前,在两断层段之间的岩桥区发生降温变化.断层带开始升温发生在失稳前2～3s内,岩桥区的降温却发生在失稳前约20s,这两个超前时间长度相差近一个量级.此类热场先降后升变化过程在雁列构造变形中有一定的普遍性,可能作为雁列断层失稳错动的热场前兆模式.根据实验观测结果,详细描述了上述热场变化的时间过程及其空间分布特征,分析了产生此种失稳前兆模式的机制,显著异常出现的条件及有利观测部位,讨论了它在地震前兆探索等研究中的意义.

丽江7.0级地震重力前兆模式研究

为了研究1996年丽江M_s7.0地震前地震孕育过程或前兆表现,利用滇西地震实验场内高精度重复重力观测数据,结合地质调查和地球物理推断结果,并考虑到观测数据和模型粗差,采用稳健或抗差-贝叶斯最小二乘算法和多断层位错模型,首次初步反演获得了研究区主要活动断裂滑动的时间变化分布。结果表明,1990～1997年断层运动的时间变化,较好地反映了1996年丽江M_s7.0地震孕育过程。其主要前兆模式图象具有主震余震型特征,遵循地壳内部密度和地壳形变耦合运动模式(简称DD耦合运动模式)。

煤矿顶板冒落监测与前兆模式识别新进展

煤矿坚硬项板冒落时对回采工作面冲击大,严重影响开采安全。结合项板离层遥测系统及其在煤矿坚硬顶板预报实践;分析了数字滤波、模糊数学、分形方法及小波识别方法对岩层灾变前兆信息处理的优缺点,结果表明,小波技术可有效对岩层突变所蕴涵的异常前兆信息点进行多尺度辨析, 相当于不同尺度的前兆信息分辨的显微镜,可做到对顶板冒落灾变前兆信息的有效把握,是一种值得推广的岩层突变前兆模式识别方法。

地震前兆场物理模式及前兆分布特征与机制研究进展

概述了“地震前兆场物理模式建立与前兆时空分布机制”项目的主要研究进展,包括6个方面:(1)从深部构造、力学分析、数值模拟、实验研究等方面系统考察坚固体孕震模式的证据;(2)强震孕育过程和前兆机理数值模拟;(3)短临阶段的震源过程数值模拟;(4)根据岩石膨胀—热物质侵入模式,对重力、形变、电阻率、地下水前兆给出了统一解释;(5)岩石刚度对岩体破裂和粘滑行为具有重要影响的讨论及地震与响应比关系多样性分析;(6)根据图象动力学方法,揭示了近源区与震源区形变场的差异及地壳形变场图象动力参量的变化。

金属矿山采场顶板冒顶微震短临预警前兆模式研究

在地下金属矿山,顶板冒顶是造成人员伤亡的第一原因。微震监测手段逐渐成为采场顶板冒顶监测预警最主要与最有效的方法。依托微震监测在香炉山钨矿采场顶板冒顶短临监测预警方面积累的大量的案例,对微震预警前兆模式进行了总结,得到了3种普遍的前兆模式。通过对典型案例的深入分析,得到了不同前兆模式产生的机理,为找出冒顶事件的发生原因并制定相应的防治措施提供了理论指导。

2009年姚安Ms6.0地震重力场前兆变化机理

利用2009年姚安Ms6.0地震前滇西实验场流动重力网2005—2009年9期复测数据,给出了区域重力场差分和累积动态变化图像。分析研究表明:1)重力场动态演化图像大体反映出震前地壳物质运动状态,累积动态变化更能反映区域构造运动与断裂构造作用,差分动态变化有利于突出短期局部效应;2)姚安地震显著重力"前兆"标志为:震前约2年穿过震中的近南北向正负过渡重力梯级带和约半年的以震中区为中心重力场变化呈现局部相对上升与下降的对称四象限分布;3)震中西部震前约3年持续的正重力变化应有利于震源能量的积累;4)震中区相对变化四象限分布图像反映出孕震体先存剪应力,为此提出了"闭锁剪力"前兆模式。

时间序列地震前兆自动识别的探讨

提出了一种新的地震前兆的定量表述方法，即用一个二维矩阵定量地表述时间序列的前兆模式；并在此基础上，提出了一种前兆模式的自动识别或自动获取方法，简称为ＡＡ方法．然后以华北地区为例，研究了多种地震学前兆，如频度、能量、ｂ值等，及多种非线性参数前兆，如容量维、信息维、关联维和赫斯特指数及其差值等，共得到８个时间序列，用所提出的前兆模式及ＡＡ方法进行了自动识别，并作了Ｃ方法检验及非常严格的ＨＦ（历史－未来）检验．结果表明，预报效能评价的Ｒ值较高．

唐山7.8级强震孕育条件及前兆场时空演化的三维数值模拟计算与分析

首先对由深部地震测深剖面观测结果综合归纳出的一个华北地区岩石圈12层三维非均匀实际模型在承受和不承受来自底面的上拱力条件下的应力场进行了数值模拟计算,并根据计算结果对唐山地震孕震条件及长期前兆进行分析研究.其次,再考虑一个唐山及外围地区含有地表及深部断裂的三维不均匀分层岩石圈模型,不对称的加载方式,用长方体形的硬包体、软包体或软—硬包体来模拟唐山大震的孕震区,采用三维有限元法来计算应力场与位移场,并根据计算结果对唐山地震的前兆场时空演化特征及孕震过程进行了分析讨论.所得的初步分析研究结果表明:(1)唐山地震震源位于华北地壳中的一个较坚固的块体之内;(2)地幔上拱力可能在唐山大震孕育中起较大作用;(3)唐山大震的前兆场时空演化特征可用坚固体(硬包体)孕震模式来得到合理的解释.

识别断层活动和失稳的热场标志--实验室的证据

利用一套双向伺服系统对含压性和张性雁列断层的标本进行变形实验,实验中应用红外热像仪和接触式测温仪同步记录岩石变形过程中热红外辐射的亮度温度场和温度场的变化;使用数字CCD相机同步采集标本表面的数字图像,并利用数字散斑方法对采集到的图像进行分析得到位移场和应变场的演化过程。实验结果表明:1)在断层贯通前压性雁列岩桥区温度最高,而张性雁列岩桥区温度最低;数字散斑结果显示压性岩桥区平均应变最高,而张性岩桥区平均应变最低。温度场对两类雁列断层在岩桥区相反的受力状态有清晰的响应,可以为判断断层应力状态提供标志。2)雁列断层经历了从岩桥区应力积累、破坏到断层失稳错动两个变形阶段,升温机制也由应变升温变为摩擦升温;伴随升温机制的转变,在岩桥区观测到断层失稳错动前的破坏降温、温度快速起伏以及升温脉冲等现象,是观测失稳前兆的最佳部位。3)在雁列岩桥区裂纹端点附近观测到升温脉冲,表现为温度快升快降,随后即出现断层带的快速升温。升温脉冲现象可能与裂纹端部的应力奇异集中和破裂扩展引起的应力释放有关。裂纹端部的扩展是断层失稳错动的条件,随后断层带的升温正是断层失稳错动造成的。断层带开始升温发生在失稳前2～3s内,岩桥区的降温发生在失稳前约20s,升温脉冲比断层错动早10～20s,它们是断层失稳错动的短临标志。对断层关键部位的温度变化开展观测与研究对发现断层活动十分重要,变温机制转变阶段对提前觉察断层失稳前兆尤为重要。

应用最优化模型分析活断层与地震的关系

文中应用基于“多态”前兆模式及效能评价的最优效能单项模型参数选择方法,分析了3个地震带活断层(Qp3—Qh)与地震(M≥6)空间分布之间的关系。结果表明,河套地震带地震较集中分布在距断层20km的范围内,用其对6级以上地震进行地点预测有较高的准确性,R值达0.5,而对祁连山地震带30km范围内地震的发生地点进行预测,R值却仅为0.14。

微震监测技术在顶板来压预测预报中的应用

介绍了微震监测系统在千秋煤矿预测预报顶板来压中的应用情况。实践结果表明,微震监测系统可实现对综放工作面老顶初次来压的预测判断;微震监测与日常钻屑量监测、矿压监测等数据较为一致,采用综合性的冲击地压预测预报技术能更有效地对采场动力灾害进行预测预报;用大能量事件频次作为微震监测系统的有效参数可较准确地对采场动力现象进行预测预报,并总结出顶板来压的前兆信息模式,该项结论能有效预防采场动力现象和冲击地压事故的发生。

唐山地震发震背景初步探讨

唐山地震展示了许多探索诸如板内断块区地震的非常丰富的资料,它暴露出我们用以指导和监测地震的理论和技术方面还面临着严峻的任务。本文就唐山地震某些前兆变化提取地壳活动力学信息,结合孕育过程背景条件演变,探索应力途径的演化,从而阐述唐山地震发震背景,展现前兆变化的可能原因,指示各种前兆变化的内在联系,做一尝试性讨论。唐山地震主要前兆特征根据文献研究资料。

Short-term Earthquake Prediction in the Sichuan-Yunnan Region Using the Method of Modulated Earthquakes

By scanning modulated or un-modulated earthquakes spatio-temporally in the region of Sichuan-Yunnan,short-term non-stationary seismic precursory patterns were extracted with significant difference and the characteristic of non-stationary short-term seismic anomalies were analyzed as well as prediction efficiency of modulated small earthquakes before a strong earthquake. Besides,small earthquake modulation ratios near the region of the epicenter were calculated and sorted by time. The results indicated that there were significant effects using the modulated earthquake method to predict earthquakes greater than MS6. 0 in a short time. Before the MS8. 0 Wenchuan earthquake,there were obvious short-term precursory seismicity gap patterns of modulated small earthquakes.

浅谈煤矿顶板管理的措施与办法

大面积的压力突然释放到煤矿项板所造成的压力和累积的弹性能会导致一个突然断裂的动态现象，这是对岩爆等矿井安全生产的严重威胁。地震监测系统有多种形式，如石油地形结构破坏和断裂延伸的灾难性事故的前兆信息收集预测，灾难性事故矿井顶板的加工和处理地震信号。地震定位监测把计算机技术和自动控制信号技术相结合。本文结合地震监测系统的应用在煤矿，使我们发现，我们可以更准确地预测面对顶板动态的现象，并总结了使用顶板压力前兆模式处理矿井的地震信号采综方法。