岷县-漳县M6.6地震前后的形变范数变化特征

采用分布在南北地震带上10个洞体应变台的观测资料,基于小波分解和范数计算,提取2013-07-22甘肃岷县-漳县M6.6地震前异常信息。结果表明,除肃南台外,其余9个台均出现震前异常信息,昭通台、小庙台最早出现异常,在2013-06初(约在震前50d),距震中最近的宕昌台在7月初出现异常。结合其他学者的研究,对异常信息特征进行讨论认为,这次地震与南北地震带东侧块体自南向北运动有密切关系,而震后的形变传递过程是一个反向过程。同时也证明,用范数计算方法提取震前形变异常是简单、有效和可靠的。

2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常空间分布机理分析

对甘东南地区2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常特征进行总结梳理。根据活动构造单元对地球物理观测台站进行区域划分,统计了相关构造单元上异常的数量和百分比,以及不同学科震前异常数量、百分比、异常持续时间等特征,并对异常的空间分布和机理进行分析,讨论了活动构造对异常分布的影响、异常强度与震源机制及断层应力之间的关系。结果表明:①2013年岷县漳县M_(S)6.6地震比2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常百分比高,两次地震的震前电磁异常和跨断层水准测量异常均较为显著,而流体异常不明显;②震前地球物理观测异常分布与活动构造相关,2013年岷县漳县M_(S)6.6地震震前异常主要集中在东昆仑-西秦岭断裂带和六盘山-海原断裂带,2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前异常则主要集中在龙门山断裂带和东昆仑-西秦岭断裂带;③两次地震震前地球物理观测异常分布均与GNSS速度场分布特征有较好的对应关系;④安德森断层应力模式解释了2013年岷县漳县M_(S)6.6地震(逆冲型)比2017年九寨沟M_(S)7.0地震(走滑型)的形成需要更多的应力积累,因此2013年岷县漳县M_(S)6.6地震虽然震级较小但震前异常更显著。

2013年岷县-漳县M_(S)6.6地震前通渭台的视电阻率变化

2013年7月22日甘肃岷县和漳县交界地区发生M_(S)6.6地震,地震发生前通渭台的视电阻率呈现出各向异性异常变化。文中采用断层虚位错模型对地震前通渭台的视电阻率数据变化进行了分析,在模型中将地震的同震滑动位移按大小相等但方向相反的方式进行加载,计算地震前产生这部分同震位移所需积累的应力、应变分布。计算结果显示,通渭台位于震前挤压变形增强的区域,与视电阻率的下降变化相吻合。震源机制解显示此次地震的主压应力方位为65°,与通渭台N20°W观测方向的夹角为85°,与EW观测方向的夹角为25°。地震发生前,N20°W测道数据的下降幅度为1.04%,EW向短极距EW′测道的下降幅度为0.37%,2个方向观测的各向异性变化与实验结果、理论模型和震例总结给出的特征一致。由此可以认为,此次岷县-漳县地震前通渭台的视电阻率变化与地震孕育过程之间可能存在力学机制上的联系。

2013年甘肃岷县-漳县M_S6.6地震余震序列目录完备性研究——基于对单台记录地震事件震中与震级的估计

中强地震余震序列地震目录编目是否完备、震源参数是否准确,直接影响余震序列特征分析、震后趋势快速判断和强余震预测等研究结果的科学性和可靠性.2013年7月22日甘肃岷县-漳县MS6.6地震余震序列目录中存在较多单台记录地震事件,地震观测报告仅给出其震级,而未给出震中位置.由于余震波形间的相互交叠干扰,使得余震最大振幅的测量误差较大,造成地震观测报告给出的单台事件震级误差较大.精确估计单台记录地震事件的震中和震级,能够补充完善现有地震目录,提高地震目录的完备性.本文对单台记录地震事件震中和震级的估计不仅限于单个台站,而是通过分析区域台网中多个台站的波形记录实现.首先以余震序列中震级较大、波形记录信噪比较高的地震波形作为模板,使用波形互相关震相检测技术,检测单台记录的地震事件在多个台站的震相到时.如果能在4个以上台站检测到震相,则利用测震台网常用的HYPOSAT方法估计其震中位置,并利用多个台站记录波形与模板地震的振幅比估计其震级.之后计算主震发生后不同时间的最小完备性震级,并通过线性拟合得到最小完备性震级随时间变化的表达式,以分析此地震余震序列的目录完备性.经过计算共得到253个单台记录地震事件的震级和其中177个事件的震中位置,其震中空间分布范围与余震序列中其它地震分布范围基本一致.震级复测以及与人工拾取震相到时误差对比表明,该方法所得震相检测和震级估计结果具有较好的可靠性.主震及最大余震发生后的短时间内,有较多数量单台事件的目录所给出的震级偏低,分析认为可能受主震与较大余震后续震相以及余震间相互干扰所致.主震发生0.02—0.3天内,其余震序列最小完备性震级随时间的对数呈线性下降,在0.3天后最小完备性震级稳定在ML1.1左右.

2013年甘肃岷县-漳县M_S 6.6级地震及非传统方法的回顾性预测讨论

简述了2013年7月22日甘肃岷县漳县M_S6.6级地震。用节气、低点位移、异年倍七律和朔望等非传统方法,回顾性地讨论了M_S6.6级地震的临震预测。另外还用三性法、静中动非传统的中期预测方法对这次地震进行了回顾性的预测讨论。

地磁低点位移异常:岷县-漳县M6.6地震可能的震前反映

选取天水地磁台(TSY)和兰州地磁台(LZH)2011~2013年、乾陵地磁台(QIX))2012~2013年以及成都地磁台(CDP)观测资料,基于小波多尺度分解,提取地磁垂直向日变的最低点时刻,在时间域展现低点位移变化特征。结果表明,从2013-05开始,天水台地磁日变低点时刻表现为持续上升(低点时刻逐渐滞后),2013-07初达到峰值。岷县-漳县地震(2013-07-22 M6.6)发震时间处在低点位移下降段,而其他台站低点位移在震前未出现异常变化。结合其他文献认为,天水地磁低点位移异常可能是这一地震孕育和发生过程在地磁场的反映。

震前突变——水准资料反映的2013年岷县-漳县M_S6.6地震孕震特征

利用兰(州)天(水)武(都)水准监测网1973~2014年水准资料,获取2013年岷县-漳县MS6.6地震前后震中及其所在区域的垂直形变场。结果表明:1)从1999~2006年区域垂直形变场来看,本次地震位于NNW-NWW向隆起带至近EW向相对下沉带的转换位置,也是反映岷山与秦岭之间构造活动的差异带附近。2)从震中以西附近沿NNE向的陇西-岷县水准剖面演化过程来看,垂直形变具有明显的阶段性变化特征,最终表现为震前突变。由分时段结果来看,1973~1993年,在漳县至岷县之间出现最大上升幅度近40mm的压性隆起区;1993~2008年,隆起区消失且转平,期间剖面整体呈波动状态,幅度在±10mm之间,西秦岭断裂、临潭-宕昌断裂两侧无明显的垂直差异运动;2008~2011年,相对陇西盆地,漳县至岷县之间跨临潭-宕昌断裂两侧出现近40km长的下沉梯度带,其中距震中16km以内的武定80、武定78、武定77等3个水准点同步出现向下突变,接近或大于1973年以来正常变化幅度的2倍;2011~2014年,漳县、岷县间相对陇西盆地恢复以逆冲隆升为主,但震前临潭-宕昌断裂两侧出现的形变梯度带已不存在,而上述3个水准点也恢复至震前波动区间。3)在总结岷县-漳县MS6.6地震前形变前兆的基础上,针对目前关于震前是否出现形变加速或突变特征的争议认为,只要形变资料的时空尺度足够,至少对某些构造区域的中强地震还是可以捕捉到震前的突变现象。

岷县-漳县M_S6.6地震前重力分形指数异常分析

以2013-07-22甘肃岷县与漳县交界的MS6.6地震为研究对象,采用去趋势波动分析方法处理兰州、高台2个台2011~2015年重力观测资料,试图提取这次地震前的相关重力异常信息。结果表明,以9.4倍的该台分形指数标准差为异常阈值,岷县-漳县地震前这2个台的重力分形指数均出现相似的异常升高过程,表明震前重力变化具有定向持续特征,显示出长程相关性,是孕震过程中物质运移、密度连续变化的反映,应该是与这次地震有关联的重要信息。结合其他学者的研究结果初步推测,这个异常变化可能与中下地壳乃至上地幔的物质运移有关。

2013年岷县-漳县M_(S)6.6地震前异常的演化特点及预测意义

针对2013年7月22日甘肃岷县-漳县 M_(S)6.6地震前观测到的地震活动性与地球物理场观测异常,总结了震前的显著地震活动异常和地球物理场观测异常演化特点。在地震活动性方面,震前存在大范围5级地震平静被打破,5级地震空区、4级地震空区和3级地震平静被打破等显著异常;在地球物理场观测异常方面,新增异常数量自2010年开始逐渐增加,在2011年年中达到最大值;异常测项比在震中距50~150km范围内最高;异常的时空演化存在明显的3阶段特征,即α阶段异常具有向外扩展的特征;β阶段表现为短期内大范围出现异常;γ阶段表现为远源区的异常向震中收缩(γ 1)和近源区的异常向外扩展的特征(γ 2)。对这些异常的演化特点的认识可以直接指导地震跟踪预测工作,如震前出现的地震活动(如不同震级的地震空区嵌套)和地球物理场观测异常分布区域对发震地点具有一定预测指示作用;中小地震活动的异常图像(如3级平静、4级空区)和显著短期异常(如地球物理场观测趋势异常的群体准同步的转折异常、异常的时空迁移性、短期群体异常等)对发震紧迫性具有一定指示意义。

地震序列早期参数估计和余震概率预测中截止震级M_c的影响:以2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震为例

针对"时空传染型余震序列"(英文简称ETAS)模型在地震序列参数的早期特征和余震短期概率预测研究中的应用问题,重点考察了不同截止震级Mc选取对结果的影响.以甘肃岷县—漳县6.6级地震序列的震后1.677天内的早期阶段为例,考察了ETAS模型和修正的Omori-Utsu公式的适用性问题,发现ETAS模型AIC值在各截止震级Mc下均小于修正的Omori-Utsu公式的结果,表明其适用效果更好.设定Mc=ML1.0,1.1,…,2.5,分别考察了ETAS模型中α值和p值的稳定性,并与2013年芦山7.0级地震序列进行了对比.结果表明,Mc对α值的影响相对较小,p值影响较大.此外,对基于ETAS模型和"瘦化算法"的余震短期概率预测结果进行了N-test检验,结果表明Mc的设定对余震短期概率预测影响较大,对甘肃岷县—漳县6.6级地震,仅当Mc=ML1.0或ML1.1时可获得较好的预测结果.由此,在真正的"向前"的预测实践中,需要首先考察不同的Mc下的余震预测效果.

甘肃岷县-漳县Ms6.6级地震震害特征及减灾建议

2013年7月22日7时45分,在甘肃省东南部岷县、漳县交界处发生了6.6级地震,地震造成98人死亡,直接经济损失达175.88亿元,创本世纪国内中强地震之最。在现场调查和收集资料的基础上,论述本次地震灾害具有土坯房和土木结构房屋受破坏极为严重、房屋破坏受地形地貌条件影响较大和地震地质灾害严重等特征。并提出加强安全隐患排查,减少后续损失;提高重建和新建住房质量,减少人员及财产的损失;科学选址,加强村寨聚落防灾能力等震后应急与重建工作中的减灾建议,为防震减灾服务。

2013年7月22日甘肃岷县漳县M_S6.6地震灾害特点分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县—漳县交界地区(34.5°N,104.2°E)发生M S6.6地震,造成95人死亡,中国地震局启动地震应急Ⅱ级响应。根据现场调查,这次地震最高烈度为Ⅷ度。震区建筑90%以上为土木结构和木结构,且多为老旧房屋,抗震性能差。加之震前灾区持续降雨,造成房屋地基和生土墙体支撑强度降低。与其他地震区相比,相同烈度下土木结构和木结构破坏比例偏大,砖结构和砖混结构破坏明显偏轻。降雨加上巨厚的黄土沉积,导致地震滑坡比较严重。由于这些原因,Ⅷ度区范围偏大,Ⅵ区也相对较大。甘肃定西是中国经济欠发达地区之一,土木结构和抗震性能较差的木结构房屋比例过大。震后重建中,建议以砖木结构和砖混结构为主重建灾区。

2013年岷县漳县M_S6.6地震前/后地电观测引起的思考

介绍了在2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震前/后地电学科所做的震情研判和预测预报工作,评价了震中附近甘东南及邻区台站出现的地电阻率观测数据异常。认为:(1)在地震短临阶段和紧接震后提出的两个地震预测意见大致符合本次地震主震、余震发生的实际情况;(2)在数据异常中包括了与本次地震有关的前兆异常信息和由于台站观测环境变化引起的干扰数据异常,震前震后的震情预测意见有一定程度的有科学意义和启示,也存在明显的不确定性。最后强调了加大力度保护地电观测环境的重要性。

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.

甘肃岷县漳县Ms6.6地震前“陆态网络”基准站东西分量时序曲线异常特征研究

收集了甘肃岷县漳县MS6.6地震前震中附近"陆态网络"基准站GPS数据,并应用PODAP软件进行解算。结果发现震中附近大多数基准站位移三分量时间序列曲线出现突变性异常,异常分量主要为东西分量;异常出现时间集中在震前4周左右;异常幅度为10mm左右。

芦山M_S7.0与岷县漳县M_S6.6地震前甘肃地区部分台站地电场变化

本文应用2013年芦山MS7.0与岷县漳县MS6.6地震震中周围的平凉等3个地电场台站观测数据,研究地震发生前后地电场在时间域、频率域内的变化。结果表明:1在芦山地震、岷县漳县地震前,位于青藏高原东北缘的平凉台记录到显著的地电场异常变化。2利用最大熵谱估计方法计算平凉、松山、古丰台在芦山地震以及岷县漳县地震发生前后地电场观测数据,得到在上述两次地震前均发生地电场功率谱密度(特别是低于4×10-3 Hz频段的成分)增大的现象,岷县漳县地震发生后,部分测向谱密度增大现象消失。3距离震源区越近,地震发生前后功率谱密度异常变化越明显,长短极距相关性越差,初步分析认为此现象的发生,可能是由于在震源孕育、发生过程中,台站所在位置地下介质形变激发宏观电磁辐射造成的。

芦山M_S7.0与岷县漳县M_S6.6地震前电磁扰动异常变化

应用四川芦山MS7.0和甘肃岷县漳县MS6.6地震震中周围部分电磁扰动观测台站资料,主要利用电磁扰动原始波形比较以及电磁脉冲能量分析两种方法,对两次地震前电磁扰动观测资料进行分析研究。结果表明：1两次地震前4个电磁扰动台站原始曲线出现异常变化,主要表现形式为观测值脉冲信号频繁突跳、增大以及震前波形畸变、反复出现阶跃;2两次地震前,电磁扰动台站都记录到了明显的脉冲能量增大的异常现象,主要异常出现的时间在几天~2个多月;3电场分量和磁场分量都在地震前记录到了异常变化,但反映出的异常时间及变化幅度不同步。对于研究所得结果,从地震电磁辐射的产生机制方面进行了尝试性的理论解释。

三性法及静中动方法对甘肃岷县漳县M_S6.6地震的趋势性前兆显现的回顾研究

针对2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震,本文用三性法、静中动两种方法,对其前兆显现、震前预测过程进行了回顾和分析。回顾表明,在2012年时,对甘肃东南部历史上8级、7级以及6级三个震级档的地震进行三性法分析后,预测在2013-2014年时间段内,天水地区可能有6级地震发生。圈定的地点是在天水为中心150km的范围内。另外,注意到1987年1月8日迭部5.8级地震与"静中动地震"指标所要求与定义的震级和年份相近,因而以此地震作为"准静中动"地震判断地区,与该区域三性法所做的时间预测相配合,预测在1987年1月8日迭部5.8级地震周围大约150km的范围之内,将也会在2012年以及2013、2014年发生一个6至7级的地震。而实际发生的岷县漳县地震震中距离天水123.8km,距离迭部112.1km,即该地震发生在预测的范围内。由于地震预测的复杂性,当用三性法以及静中动指标对全国和甘肃省的地震情况分析后表明,在别的地区还有更为显著的发震指标显现,出于危险区不能划得太多的限制,因而把针对甘肃东南部的预测列为第二个发震可能性的方案之中,遂在2012年只得出研究性的预测结果,没有提出预测意见。甘肃岷县漳县的MS6.6地震实际发生验证,甘肃省首发的强震不是在一个最有可能的静中动指标所指明的地点之中,却在一个"准静中动地震"的地点发生。但该地震对三性法的震后验证表明,其方法还是有前兆性指标显示的。该次地震的发生,表明"准静中动指标"也是值得重视的预测指标。研究表明,三性法相比较常用的中期尺度的预测方法,它能在存在强震背景的情况下,在趋势上指出一个特定的时间段,这是其独特的地方,与多种方法结合后,将会进一步提高强震预测的效能。

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震及短临前兆的显现

简述了2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震的情况。该地震是1954年以来甘肃省发生的最大地震。本文对这次地震的短临前兆进行了综合论述与讨论,内容包括地震发生日与节气和朔望日的关系、地磁静日低点位移的回顾、低点位移的倍九日期回顾、异年倍七律方法的指标在临震日期预测的回顾、甘肃天水深井电阻率的短期前兆的回顾,最后讨论了综合预测的问题。

2013年岷县—漳县M_S6.6地震前水氡浓度的临界慢化现象研究

基于临界慢化理论,以2013年7月22日甘肃岷县—漳县M_S6.6地震前南北构造带及邻区水氡浓度观测资料为例,逐一计算了表征临界慢化现象的自相关系数和方差。研究结果表明,2013年岷县—漳县M_S6.6地震前,10个台点水氡浓度资料表现出较明显的临界慢化现象,且出现慢化现象的观测点空间分布具有一定丛集性,慢化持续时间呈现出由南向北迁移的特征。综合分析认为,临界慢化方法可以有效识别水氡资料蕴含的慢化信息,这些早期异常信号对判定前兆异常所处阶段以及深入理解前兆资料变化的物理内涵具有重要的科学意义。