唐山Ms7.8级地震前中小地震与地球自转的关系

临近强震发生前,震源区变得极不稳定,在震中附近地区的中小地震活动或许会对微小的应力变化敏感.为了考察1976年7月28日河北唐山Ms7.8级地震发生前,震中附近地区是否存在与地球自转速率变化显著相关的地震活动,利用舒斯特(Schuster)统计检验方法,根据1970年1月~1976年6月期间发生的ML≥2.0级地震,研究了地球自转与唐山Ms7.8级地震前发生在其破裂区及其附近地区中小地震之间的相关性.检验结果用P值来评估,P值越低表示相关性越显著.就不同震级范围内的地震分析了P值随时间的变化,发现唐山Ms7.8级地震前ML≥2.5级地震存在低于1%的P值,80%的地震发生时地球自转速率季节性变化处于加速状态.进一步分析了较大空间范围(33°~44°N,113°~122°E)内,在研究区内P值处于最低值期间的空间分布,发现低于2%的P值集中分布在唐山Ms7.8级地震破裂区的东北端部.另外,唐山Ms7.8级地震发生时,地球自转速率刚经历了1次季节性变化的加速过程,处于极大值附近.因此,地球自转加速对唐山Ms7.8级地震的发生可能起到了促进作用.

2023年2月6日土耳其两次7.8级地震引起的井水位同震响应对比分析

2023年2月6日,土耳其发生的两次7.8级地震引起了新疆乌鲁木齐地区新04井、新10井和新11井的同震响应,但同震变化形态各有不同。本文对比分析了这三口观测井水位的同震响应特征,探讨了地震引起的井水位同震响应机理。结果显示,本研究中的三口观测井水位的同震响应类型有振荡、同震下降和同震上升三种。其中,新10井表现为振荡,而新04井和新11井则分别表现为同震下降和上升,表明井水位同震变化机理的复杂性。两次地震在同一观测井的同震响应形态一致,不同观测井水位同震变化与井孔所在位置的渗透性结构改变有关。

1976年唐山7.8级地震前地下水位变化与地震成核过程的关系

探索地震成核过程的野外观测证据对地震成核研究及地震短临预测实践具有重要的科学意义和现实意义.本文收集了1976年唐山7.8级地震发震断层附近密集的地下水位观测资料,回溯了唐山7.8级地震发生前后的地下水位变化,对比分析了地下水位变化和地震成核的相关研究结果.结果表明,唐山7.8级地震前后地下水位存在显著的中期、短期、临震和震后变化;中期水位下降速率变缓可能与地震成核后期阶段的核心弱化区收缩有关;短期水位加速下降可能是核心弱化区扩容所造成;而临震大幅上升或波动可能与成核区周围应力快速上升相关.地震成核理论可以较为合理的解释唐山地震前地下水位变化的成因,在一定程度上为地震成核野外观测提供了实际震例.

唐山7.8级地震前的震中迁移与远台前兆的关系

以震中迁移始发点的前兆讨论了唐山7.8级地震震中位置的预测,并以此为例分析了汶川8级地震和芦山7级地震的前兆问题。另外,从震中迁移延长线上的前兆来讨论了唐山大震的发生时间。

基于土耳其7.8级地震序列对我国高铁P波预警算法的性能改进研究

基于2023年2月6日土耳其7.8级地震及其余震作为测试数据集,通过测试不同震中距和震级下基于STA/LTA和滑动窗AIC法组合的高铁P波地震预警算法的触发率和识别准确率,发现在200 km范围内该算法能够有效识别地震P波并捡拾到P波初至。此外,研究了最大预警时间和P波判别计算时间随震中距和震级的变化,发现最大预警时间和P波判别计算时间与震中距变化有密切关联,但与震级变化无明显关联。

1976年唐山M_S7.8地震同震及现今形变特征

基于1976年唐山M_S7.8地震的同震位移和现今GPS速度结果,本文分析了该地震的同震破裂参数、同震应变释放分布及其现今应变积累特征.对唐山同震位移二维位错解析公式的拟合结果显示,唐山地震前的断层闭锁深度约为18—23km,断层倾角可能介于74°—90°之间,同震位错量约为3.1—3.4m.在同震过程中沿发震断层表现出显著的右旋错动特征,在发震断层两侧沿NE向表现出左旋应变释放特征.在本文现有的GPS测站密度和精度情况下,尚无法识别出现今阶段沿唐山断裂的明显蠕滑特征.唐山同震应变释放和现今GPS应变率积累结果均显示,唐山断裂SE侧的剪切形变(速率)量值大于其NW侧,同震与现今阶段的形变量值相差约1 000倍.

2012年5月28日河北省唐山4.8级地震

2012年5月28日河北省唐山市古冶区与滦县交界发生4.8级地震,地震宏观震中位于古冶区的王辇庄乡。震中烈度为Ⅴ度,地震发生在NE走向的唐山断裂带附近。地震没有造成人员伤亡和经济损失。震源机制解P轴方位为SEE,T轴方位为SSW,接近水平,这与华北构造应力场的NE-NEE方向不一致。唐山4.8级地震是1976年唐山7.8级地震晚期余震的正常起伏,2004年以来唐山老震区的ML4.0以上地震呈现了很好的准周期性。唐山4.8级地震前地震活动性和测震学参数存在背景性异常,从不同角度反映了老震区地震活动平静、起伏的阶段性特征。前兆异常以中短期异常为主,其中地下流体异常、电磁异常表现更为突出。此次地震虽然震级不高,但无论是地震活动性还是前兆方面都出现了一定数量的异常。异常既有趋势性的,也有短临的,配套性很好。

汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震响应特征分析

统计了汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震变化的幅度参数(最大振幅、阶变量)和时间参数(最大振幅时刻,同震持续时间),以及邻近的陡河台记录的地震波的体波和面波的到时.计算分析了同震参数与震级(ML,MS和MW三种震级)、井-震距、震源深度的相关方程及同震参数间的相关关系.结果表明,同震变化量与MS震级的相关性最好,与震源深度和井-震距相关性较弱;同震最大幅度与同震阶变量、同震持续时间相关性很高,水位同震振荡和阶变均来自地震波引起的动应变;水位同震振荡的最大振幅发生在S波至瑞利波时段,水位同震响应是地震波与水文地质环境等多种因素共同作用的结果.

唐山4.8级地震前后视应力变化研究

2012年5月28日唐山发生MS4.8地震,之后宝坻发生MS4.0和MS3.5地震,这三次地震是近十年来首都圈地区较显著的事件。本文利用首都圈数字化地震台网2011年1月至2013年6月唐山地区ML≥2.5地震的宽频带数字地震波资料计算地震视应力。首先采用傅里叶变换获得地震观测谱,扣除仪器响应后进行非弹性衰减和几何扩散校正,几何扩散采用Gail提出的震中距分段模型,用随频率变化的Q值来表示非弹性衰减;然后在Brune圆盘模型下利用遗传算法求出一组fC(拐角频率)和Ω0(零频极限),使得理论震源谱和校正的观测谱残差最小;通过零频极限求得地震矩M0,通过有限仪器带宽补偿并加上积分已校正的观测谱求得辐射能量ES;最后即可求出视应力。计算结果表明:MS4.8地震视应力表现出震前趋势上升,震时达到峰值,震后趋势下降的变化特点,可以较清晰地反映出区域应力场的演化过程,故可作为地震趋势判断的依据之一;MS4.8地震前后地震视应力与震级表现出一定的正相关,随着震级增大视应力也增大,但MS4.8地震前视应力值总体上大于震后视应力。

1976年唐山M_S7.8地震乐亭—滦南地区NW向地裂缝带赵滩点位调查

1976年唐山M_S7.8地震的早期野外调查结果显示,在乐亭—滦南地区存在一条NW走向的地裂缝带,自滦南县申营村往南断续延伸至乐亭县王滩镇王各庄村,长度大于30km,以右旋走滑为主.该地裂缝是1976年唐山M_S7.8地震形成的,但其地理位置接近1976年唐山地震序列中滦县M_S7.1地震形成的NW向地表破裂带延伸方向上.为进一步研究唐山地震的发震构造,本文拟基于前人资料,对乐亭—滦南地区NW向地裂缝带赵滩点位展开调查,并实施探槽开挖和钻孔探测.探槽揭示出小型砂脉和宽1.0—1.2m的大型砂脉分别为1976年唐山MS7.8地震和该地震之前另一次强震事件的产物;钻孔探测结果表明主砂脉两侧地层不存在明显的垂直落差,这与1976年唐山M_S7.8地震时该点位出现的地裂缝现象是右旋剪切以及赵滩探槽揭示的两侧垂直位移不明显的现象相吻合.

1970年云南通海7.8级地震烈度震亡比调查分析

首先系统收集整理了通海地震灾区地震当年县区、公社、大队、小队各级行政单元的人口数量、震亡人数和所处烈度等级;然后计算各行政单元人员震亡比,得到了不同行政单元烈度震亡比矩阵,分析了不同行政单元震亡数、震亡比的空间分布特征;最后用回归分析方法研究了烈度震亡比关系,建立了Logist烈度震亡比模型。结果表明,通海地震烈度震亡比具有典型的非线性增长特征,所建烈度震亡比矩阵对云南农村和乡镇地区仍具有实用意义。

2005年10月8日巴基斯坦7.8级地震热红外异常

收集了2005年巴基斯坦7.8级地震区Noaa17/AVHRR的2004-2005年的热红外遥感资料,并进行地表温度反演,得到了以震中为中心7°×7°范围的地表温度值。经热红外图像解译与构造关系对比分析,表明热红外解译图像与构造分布具有一致性。震源区地表温度时间序列显示:震前大约3个月内震源区存在明显的热红外异常。

2020年河北唐山5.1级地震前震源参数变化

利用谱分析方法对河北省测震台网2016年1月—2020年7月唐山老震区(117.5°~119.5°E,39°~41°N)85次M_(L)≥2.5地震进行震源参数分析,发现该时段唐山老震区应力降范围在0.1~10.3MPa,主要集中在0.1~1.0MPa,其中应力降小于2MPa的地震占81%。当2.5≤M_(L)≤3.5时,应力降、拐角频率与震级之间无明显的对应关系;M_(L)≥4.0地震较少,但应力降有随震级增大而增大的趋势,拐角频率有随震级增大而减小的趋势。2019年12月5日河北丰南M 4.5地震和2020年7月12日唐山M 5.1地震之间发生了7次M_(L)≥2.5地震,震级范围为2.5≤M_(L)≤2.8,提取该震级范围的震源参数进行时空分析,发现唐山M 5.1地震前有2次明显的高应力降事件,2次高应力降事件呈现出应力降数值高、拐角频率高、震源尺度小的特点,表明单位体积所释放能量较多。2次高应力降事件均发生在唐山M 5.1地震震中17km范围内,可能是唐山M 5.1地震前震源区构造应力较高的一个标志。

2020年7月12日河北唐山5.1级地震总结

系统梳理2020年7月12日唐山古冶区5.1级地震前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果如下:①地震活动:震前存在地震平静、小震高频、中等地震成组等中短期异常;②地球物理观测:震前主要为电磁和流体异常,短期异常主要分布在震中100 km范围内;③震后回溯:北京及周边震前存在地震发生率异常,利用其他综合方法主要识别出年尺度异常。此次唐山5.1级地震发生在1976年唐山7.8级地震余震区,而7.8级地震序列地震活动呈非均匀衰减特征。此次唐山5.1级地震震源机制为走滑型破裂,截至7月31日,序列b值为0.70、h值为1.8,序列参数基本正常。综合分析认为,此次地震发生前,地震活动中短期异常较显著,地球物理观测异常占比明显偏低;震前对该区域出现的中期和短期异常有所察觉,但短期异常的预测强度偏低,震后总结时按震前异常预测的地震强度为4—5级,接近实际发生地震的强度。

2012年河北唐山4.8级地震前后波速比变化特征

选取河北数字地震遥测台网2008年1月至2018年4月产出的唐山震区范围内地震观测报告数据,利用单台和多台和达法对2012年5月河北唐山4.8级地震前后波速比进行计算。结果显示:单台和达法波速比计算得出陡河台等7个台站在唐山4.8级地震前存在低值异常;多台和达法计算波速比在ML≥1.0、ML≥1.5,ML≥2.0不同震级的波速比变化曲线与唐山4.8级地震对应较好,震前存在近一年的波速比低值变化。

河北唐山古冶5.1级地震前的重力变化

利用京津冀地区2018-2020年5月的流动重力观测资料,分析了2020年7月12日河北唐山古冶5.1级地震前不同时间尺度重力场变化。结果表明:0.5年尺度重力场变化图像较好地反映了此次地震“震前一年,重力场持续上升(正)变化→震前反向变化→在重力变化梯度带零等值线附近发震”的演化过程;震前0.5年和1年年尺度重力场均显示,地震发生在重力变化零等值线附近。

基于场地响应和量规函数对唐山5.1级地震的震级校正

利用2010年以来河北省测震台网记录到的654个ML≥2.5地震波形数据,使用Moya方法联合反演计算震源谱及各台站场地响应。河北省测震台网实时接收168个台站数据,最终反演得到151个测震台站场地响应结果。结果显示,频率1~20Hz内各台站均存在不同程度的场地放大效应,随着频率的变化,各类基岩台的场地响应变化较为复杂。位于第四系沉积类的台站场地响应在低频段1~8Hz内放大效应显著,在高频段8~20Hz内呈现快速衰减趋势。选取2017年以来河北省测震台网记录的ML≥2.0地震数据,对各台站单台震级与台网平均震级进行对比统计、分析,最终得出代表河北地区的地方性震级ML新量规函数。针对2020年7月12日河北唐山5.1级地震,利用本文得到的台站场地响应结果对震级偏大且有放大作用的台站进行放大作用消除,再分别用现用地方性震级ML量规函数和河北地区地方性震级ML新量规函数对单台震级进行重新计算,结果显示震级偏差均有所减小。

唐山地震(M=7.8)前后的区域重力变化和扩容过程

本文在考虑各种干扰因素(如温度、气压、地下水和台站高程变化等)的同时,详细分析了唐山地震的后区域重力场变化的几个特征。分析结果表明,唐山地震前发生了明显的区域重力场异常。异常有四个特点:(1)重力变化围绕着震中,最大变化值恰好在震中;(2)重力随时间的变化是非线性的;(3)变化最大值出现在1975年年中,而不是在1976年7月份;(4)1977年区域重力场基本恢复到震前水平。不能用台站高程变化和地下水位变化来解释这些异常。作者用扩容模式计算了区域重力变化理论值,计算结果同观测值相符。此外,作者用相应地区的垂直形变资料和地下水观测资料讨论了该模式的合理性。

2023年2月6日土耳其M7.8级地震地表破裂带初步调查

2023年2月6日,土耳其发生两次M7.8级地震,在Hatay省形成地表破裂带。通过对Hatay省Karatas和Hassa地区地表破裂带的初步野外调查,发现断破裂带走向为N5°E至N20°E,延伸长度大于40km,性质为左旋逆冲,最大同震位错的逆冲量为50~60 cm,走滑量为2m左右。此次地震始于Narlı断裂,并向东安纳托利亚断裂带南北双向传播,从而使得研究区断裂走滑位错自北向南有减小的趋势,并逐渐尖灭消失。

2023年土耳其7.8级地震灾害特征

北京时间2023年2月6日9时17分土耳其发生7.8级地震,震中位于北纬37.17°,东经37.08°,震源深度20 km,约9小时后,同一地区又发生了一次7.5级地震,土耳其出现了极为罕见的“双震”,土耳其和叙利亚两国共计至少53565人死亡、129794人受伤。此次地震震级高并且强度大,震害极为严重,具体表现为:大量房屋倾倒或受损严重,建筑物的结构破坏为主要形式,内部的水管泄漏和柜体倾覆;建筑外部非结构破坏以填充墙、楼体贴面、装饰和玻璃等构件的破坏为主;生命线系统破坏中桥梁损坏数量较大但程度较为轻微,主要破坏形式为桥台变形、支座失效及桥墩损坏等;公路破坏形式为路面隆起、龟裂和扭曲,多个地区产生了严重的拥堵现象;铁路系统受到了严重破坏,主要破坏形式为轨道发生严重弯曲和断裂;场地效应主要表现形式为土壤液化、山体滑坡和地面变形等,其中土壤液化现象较为广泛,且存在土壤液化导致附近的建筑物地基失效、房屋倾倒和生命线毁坏等破坏现象。震害调查表明:此次地震灾害分布集中在近震中地区,震害主要体现在建筑物、工程场地和生命线系统等方面。地震后土耳其根据欧洲ESRM20模型给出了明显过低的人口伤亡评估结果;美国地质调查局(USGS)第一时间给出了人员伤亡和经济损失等过于保守的灾害预测,不利于震害评估和灾害救援。需要完善和发展更加合理的地震灾害预测方法,震害资料不断累积后,2023年2月19日美国地质调查局给出了趋于准确的预测的结果,为了更合理的进行地震应急救援和灾后快速重建评估工作,需要发展新的灾害预测评估方法。