本州M_W9.1地震前破裂区内地震与地球自转之间的相关现象

强震发生前震源系统可能处于不稳定状态,在这种情况下,震中附近地区的地震活动或许会对微小的应力变化敏感.地球自转会在震源断层面上引起应力,地球自转速率变化也会在震源断层面上引起应力变化.由于地球自转速率变化非常微小,在震源断层面上引起应力变化也非常微弱,如果震源区处于极不稳定状态,这种微弱的应力变化或许会激发一些地震活动.这些被激发的地震活动将会表现出与地球自转速率变化的显著相关性.为了考察2011年3月11日日本本州9.1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,选取2000年1月-2011年2月M≥5.0地震集中活动区域为研究区域,根据USGS发布的1991年1月-2011年2月的地震目录,利用舒斯特(Schuster)统计检验方法,研究了地球自转与本州M_W9.1地震前发生的地震活动之间的相关性.检验结果用P值来评估,P值越低表示相关性越显著.结果如下:在研究区内5.4≤M≤6.9地震的P值的时间变化显示本州M_W9.1地震前从2009年6月-2010年1月存在低于0.5%的P值.当P值达最低值时,约82%的5.4≤M≤6.9地震发生在地球自转速率季节性变化的加速期,显示出了地震活动与地球自转速率加速之间的显著相关性.取3°×3°的空间窗,以0.1°的步长沿经度和纬度滑动对P值进行空间扫描,可以得到P值的空间分布.扫描区域远大于研究区,经纬度范围为(33°N-43°N,138°E-147°E).在P值的空间分布图上,可发现在P值处于最低值期间,低于0.5%的P值集中分布在研究区的北部,本州M_W9.1地震震中位于这个低P值区的边缘.因此,本州M_W9.1地震前在其破裂区内存在显著的与地球自转相关的地震活动现象,说明破裂区内存在非常不稳定的地区.

2008年汶川地震前地震的固体潮触发检验

基于初始参考地球模型(preliminary reference earth model,PREM),使用全球矩心矩张量(global centroid-moment-tensor,GCMT)目录提供的汶川地震发震断层面参数,计算了固体潮在其震源处的断层面上引起的附加正应力和剪切应力,分析了汶川地震发生时固体潮应力所处的变化状态.利用舒斯特(Schuster)统计检验方法,对汶川地震发生前震中附近地区发生的中小地震与固体潮日潮引起的应力之间是否存在显著相关性进行了统计检验分析,得到了表征相关性显著程度的统计量P值的时间变化与空间分布.结果表明:汶川地震发生时,固体潮日潮引起的应力是有利于断层面错动的;在汶川地震前P值出现低值(<5%);汶川地震前龙门山断裂带地区,P值的空间分布显示,低P值集中分布在汶川地震破裂区南段,位于震中东北部.根据上述结果,汶川地震前日潮与震中附近地区发生的地震之间存在显著相关性,这些被触发的地震分布在汶川地震破裂区南段,位于震中东北部.这表明,在汶川地震发生前震中附近地区存在中小地震被固体潮触发的现象.

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.