“霍山窗”地区H_(2)浓度异常与小震活动关系分析

基于2018年12月4日至2020年8月15日“霍山窗”地区全时段的断裂带土壤气H_(2)的观测资料,根据测量值的分布范围对资料的可靠性进行了评价,对其气象影响因素也做了分析。结合“霍山窗”地区的小震集中活动,分析了断裂带H_(2)异常与小震活动性的关系。结果表明:土地岭—落儿岭断裂带H_(2)浓度前兆异常幅度较大,对观测点所在断裂上的地震活动反应灵敏,映震效果较好。研究区变质岩含有丰富的H_(2)气源,应力积累加速了断裂带内H_(2)的释放,张性断裂为H_(2)的运移提供了良好的通道。

安徽霍山窗重复地震尾波Q_c值变化研究

本文用波形互相关方法识别霍山窗重复地震对，进一步在重复地震对中搜索重复地震序列．人工挑选了一条时间在上覆盖2009年且时间分布相对理想的由8个重复地震组成的重复地震序列（RepeatingEarthquakeSeries，RES）．挑选1个重复地震作为参考对象，使用前人提出的滑动窗口谱振幅比方法计算其它7个重复地震与该地震的尾波Qi。值的变化量△Qc-1，结果发现在2009年的3次重复地震尾波Qc-1值的变化量△Qc-1比2008年和2010年有明显增大，即尾波Qc从2009年开始出现明显降低，2010年后恢复；若换算成Qc值的变化其增幅可达11％～21％．然而在2009年霍山窗及附近地区并未发生中强地震，而是伴随尾波Qc值增加出现了小震活动增强的现象．结合地球动力学知识和前人对中国大陆东西部中强地震活动特征及时间关系的研究结果，认为霍山窗重复地震尾波Qc值的变化与前人研究的震前地震孕育导致的尾波Qc值变化有所不同，前者可能是受到大陆西部物质东移和应力向东传递这种外部因素的影响导致霍山地区地壳应力的变化，因而引起尾波Qc值的变化．

“霍山窗”地区现代构造应力场研究

应用Snoke于2009年提出的利用P、SV和SH波的初动和振幅比联合计算震源机制解的方法,得到"霍山窗"地区1980年以来62次中小地震的震源机制解。基于大量的震源机制解资料,根据应力张量平均法反演得到"霍山窗"地区的平均构造应力场;结果表明,其与震源机制参数统计结果一致,表现为近EW向的水平挤压和近NS向的水平拉张作用。计算单个震源机制解力轴与平均应力场主应力轴的差异,即震源机制的一致性参数θ,进而分析θ随时间变化特征及其与华东地区中强震的关系;结果表明,"霍山窗"地区震源机制的一致性参数θ对华东地区相应中强震似有一定的指示意义。

安徽“霍山窗”中小地震的地震波衰减特征研究

利用安徽合肥台、六安台和豹子崖台记录到的2001—2010年安徽"霍山窗"发生的ML≥2.0地震的波形资料,计算了其振幅衰减系数K值和卓越频率衰减系数a值,分析研究了K值和a值的时空变化特征,并讨论了其与华东地区中强地震的对应关系及与Qc值的相关性.结果表明,3个台站均记录到了明显的变化特征:①"霍山窗"ML4.0地震、江西九江MS5.7地震及河南太康ML5.0地震前6个月左右时间内,K值和a值均呈现持续下降的异常低值状态,平均下降幅度K值为20%—35%,a值为45%—51%,并于上升的过程中发震,震后趋于正常;②K值的平面分布特征显示,K值异常地震主要位于断裂带交汇区附近,并沿断裂带方向分布;③K值、a值与Qc值基本呈负相关.上述特征为进一步了解该区域的地壳介质状态和研究中强震前后Qc的变化特征提供了一定的依据.该研究结果可能对中长期地震预报和震后趋势判断有一定的指示意义.

安徽“霍山窗”中强震分布与断裂关系研究

应用ArcGIS10.0软件平台,建立"霍山窗"地区主要断裂、地震资料的矢量数据和空间数据库,运用缓冲区分析、统计分析、叠加分析等空间分析功能,确定以25km为半径的缓冲区包含93.9%以上地震,并依据叠加结果,计算得出单位断裂长度的地震数量。分析数据表明,落儿岭—土地岭断裂活动性最强,青山—晓天断裂、梅山—龙河口断裂的地震活动性次之。最后,通过断裂与地震缓冲区分析结果,发现在断裂交汇处易发生强震。

2009年“霍山窗”小震群S波分裂研究

采用互相关系数法,计算了2009年"霍山窗"地区小震群S波分裂参数,结果表明,S波分裂现象明显,快S波平均偏振方向为NEE,与区域最大水平主压应力方向基本一致。通过分析延迟时间随时间的变化趋势,发现延迟时间在几次较大地震前呈现增加的趋势,并且在临震前短时间内出现减小的现象。这一现象符合震前应力长时间积累和短时间应力释放的地震孕育发生机制,而时间延迟在强震前出现下降则可能具有重要的地震短临预测意义。

霍山皖33井水位与“霍山窗”小震活动关系的初步研究

分析了霍山皖33井水位变化与"霍山窗"地震活动的关系:首先采用差分法和从属函数等方法对水位数据进行处理,提取了水位的短期异常,结果表明该井水位异常对霍山以及周边地区的中小地震有较好的反映;其次,通过对该井水位与"霍山窗"小震活动性的对比研究,发现该地区小地震在水位低值时活跃。参考该地区的环境剪应力,我们认为霍山皖33井水位变动与区域应力场变化有一定的准同步性。

郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”断层活动特征与地震关联性研究

利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料,运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20a的观测数据,研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征,梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程,从空间分布和时间演化的角度探讨断层活动特征与安徽及邻近地区中强地震的关联性。结果显示:1)郯庐断裂带安徽段断层形变累积率总体高于“霍山窗”区域,震前存在高值聚集、区域分界、高密度低值梯度带等特征,显示震前的应力积累背景;2)安徽地区断层活动明显受郯庐断裂带整体活动的影响,区域性差异和阶段性变化显著;3)断层形变的年滑动速率比异常对地震活动的判断具有一定的指示作用,主要表现为震前2个月~1a的高值异常及多个测点的群体性异常等特征,随着震级的增大,异常分布范围和变化幅度均有所增大。

霍山窗中小地震视应力的时空特征研究

利用安徽台网记录的2000—2016年数字化地震波形资料,对"霍山窗"地区视应力水平进行估计,反演分析得出视应力平均为0.010 8 MPa,以此作为该区域的背景应力水平;同时,通过对华东地区2000年以来符合震级和距离条件的地震进行时空特征分析,发现:(1)在"霍山窗"出现4组视应力高值异常之后的2年内,华东地区有3次发生了对应地震,以此推断"霍山窗"中小地震视应力水平与华东地区中强震可能存在着一定的对应关系;(2)"霍山窗"视应力空间分布显示高值区主要位于磨子潭-晓天断裂,靠近磨子潭-晓天断裂与落儿岭-土地岭断裂交汇区域,值得进一步关注。

基于双差定位法的“霍山窗”中小地震精定位

基于地震双差定位法,对霍山区域测震台网所记录的2011—2015年期间,本地59次Ml≥1.0地震进行重新精定位,得到了57条地震定位结果。精定位结果显示:一方面提高了地震的定位精度,从精定位结果来看,其分布更加集中;另一方面震源深度分布更精准、科学、合理,原定位震源深度多位于5.0~7.0km之间,精定位震源深度分布于5.5~6.5km之间,近似正态分布。最后,震中位置与震源深度变化较大的震例,呈现向青山~晓天断裂和北东向落儿岭~土地岭断裂靠近的现象,体现了断裂带的运动构造特征,地震活动更加符合断裂带分布的特点。

“霍山震情窗”动力学背景及预测意义分析

安徽"霍山震情窗"作为华东地区的应力敏感部位,能够以微震、小震活动的形式反映区域应力场的变化。本文基于应变能释放方法对"霍山震情窗"的动力学背景进行了研究,结果表明该震情窗易受青藏块体强震活动的影响,从而出现开窗异常,其异常变幅相对较大;此外,震情窗所处区域应力场的波动变化也会导致开窗异常,其异常变幅则相对较小。上述2种动力学背景的开窗异常对华东地区中强地震均具有较好的预测意义。此外,在实际应用中应关注多种动力学背景的共同影响可能导致的开窗异常。

安徽省大别山地区“4大水库”引起的水库地震对“霍山震情窗”的影响

以"霍山震情窗"的地震质为背景,讨论安徽省大别山地区"4大水库"的水位变化,引起的水库诱发地震,对"霍山震情窗"中提取更多前兆信息的影响。在科学地排除水库地震活动"穴"对"霍山震情窗"影响的同时,用地震活动窗的思想,客观反映孕震区附近的构造应力场信息,在华东及安徽省附近中强地震前后应力状态的差异性。

体波谱振幅相关系数法在安徽“霍山地震窗”小震序列判定中的应用

1研究背景安徽“霍山地震窗”(31°-31.9°N,115.7°-116.5°E)(下文简称“霍山窗”)位于大别山隆起块体与华北拗陷块体接触带附近的北大别山沉降带南缘,区域内地质构造复杂,历史上和1970年以来小震活动较为频繁。郑兆苾等(1999)研究结果显示,霍山窗内M_(L)≥1.0地震3月累积频次异常(≥40次)对华东地区中强震具有一定指示意义。

2014年安徽霍山M4.3地震异常特征及预测过程总结

对2014年4月20日安徽霍山M4.3地震前地震预测意见和预测依据进行了回顾总结。自2013年10月开始,安徽地区小震活跃,相继出现地震条带、地震频度、“霍山地震窗”开窗等3项地震学异常;前兆异常位于震中200km范围内,包括流动重力、流动地磁,蒙城台地电阻率、肥东台定点短水准、地下流体等13项。中期阶段,前兆异常月频次不断增加,具有协调性特征;短临阶段,中期异常趋于结束或测值反向,地下流体异常突出,且异常由外围逐渐向震中迁移;临震阶段,异常月频次转折下降。由此可见,霍山地震前异常特征明显,时间上具有阶段性、协调性特征;空间上具有迁移性特征,异常形态具有重复性特征,为地震三要素预测提供了较好的依据。

“霍山地震窗”小震检测及其在地震预测中的应用

安徽霍山地震窗作为地震预测效能评价较好的指标(R>R_(0),R=0.26,R_(0)=0.204),对安徽及邻区震情形势研判具有重要作用。历史震例总结显示,当霍山地震窗3个月内ML≥1.0地震累计频次超过40次时,出现开窗异常,该异常对未来一年内地震窗中心点周边100 km范围内的M_(S)3.5地震、 250 km范围内的M_(S)4.0地震、 500 km范围内的M_(S)5.0地震、 500 km以外的M_(S)6.0及以上地震具有预测意义。自1970年以来,使用该指标漏报地震7次,其中,在2018年河南固始M_(S)3.6地震与2019年湖北应城M_(S)4.9地震发震前,霍山地震窗区域内小震活动增强,并且3个月内ML≥1.0地震累计频次接近异常阈值。霍山地震窗区域内小震密集,可能存在小震波形相互交叠干扰而无法被识别的情况。本研究利用匹配定位(M&L)法对2017年4月与2019年4—9月霍山地震窗区域的小震进行检测,以获取更为完整的地震目录,并重新分析了霍山地震窗的预报效能。研究结果表明,基于小震检测后更为完整的地震目录,霍山地震窗开窗异常未漏报2018年河南固始M_(S)3.6地震与2019年湖北应城M_(S)4.9地震,计算得到R>R_(0)(R=0.30,R_(0)=0.196),该项异常对应地震优势发震时间为开窗后9个月内。本研究说明M&L法在霍山地震窗小震检测中具有实用性,可在后续霍山地震窗跟踪中作为一种常规的处理方法,以期获取更为完整的小震目录,为震情跟踪研判提供数据支撑。

安徽地区跨断层流动水准测量与区域地震关系研究

收集安徽地区沿郯庐断裂带及“霍山窗”布设的6个场地流动水准测量近30 a的观测资料,应用“形变速率累加分析”法进行处理,研究异常时段与周边地震的关系,分析相同时段所有场地形变速率累加整体特征。结果表明:1)形变速率累加分析能够有效提取每条测线超过2倍标准差的数据,同时速率较小的趋势性变化可得到压制。2)形变速率累加分析在提取形变速率时,原始数据的转折变化也能得到一定程度保留,曲线转折时期形变速率累加出现的频次明显增多。3)连续的形变速率累加时段映震效果较好,但并不能一一对应,需结合测线进行具体分析。4)研究区各测线形变速率累加在不同时段出现的频次不同,说明断裂活动均具有一定的分时特征,分时活动整体上具有群体性特点。5)当该区域跨断层水准资料的形变速率累加出现较为密集的群体性变化时,华东地区发生M_(S)5.0左右地震的可能性会增大。

东大别山构造带六安—英山地磁剖面观测与地震研究

本文以东大别构造带内六安—英山地磁剖面磁异常数据为基础,结合研究区域地质学和地震学研究成果,反演给出研究区域居里面埋深及地下介质磁性结构模型.通过对磁异常变化特征曲线、介质磁性结构模型分析发现:东大别构造带北部磁异常较强且波动较大、地下磁性结构特征相对复杂,北淮阳地区磁异常较弱、地下介质结构成叠瓦状形态分布,合肥盆地磁异常曲线变化平缓、埋深较深,为连续均匀的磁性基底,结果较好地反应了合肥盆地、北淮阳、东大别构造带北部之间的差异;"霍山地震窗"地壳下方6～12km处存在显著地磁性差异,结合东大别构造带内70年代以来地震和历史强震,对"霍山地震窗"地震活动性与地下构造、场源关系进行了研究,初步探讨了其动力学成因.

断层形变异常强度在跨断层水准测量中的应用——以安徽及临近地区为例

对苏鲁皖地区布设的跨"郯庐断裂"定点短水准资料及"霍山窗"内流动水准资料进行整理。根据断层活动速率求解断层形变异常强度,基于其变化特征与本区中强地震的对比研究,发现在研究区域断层活动整体处于断层形变强度较低的背景下局部断层活动异常对地震预测有一定的指示意义,中强地震多发在异常强度加强的年份或者其后,可以视为中尺度时间的地震前兆。