河北省数字水位对尼泊尔M_S8.1地震的同震响应特征研究

收集整理了河北省地下流体观测井网对尼泊尔MS8.1地震有响应的数字水位资料,分析其同震响应特征,探讨响应机理。结果显示,17个水位测项中10个有同震响应;水位同震响应形态类型有三种:振荡型、振荡-阶变型、脉冲型;含水层岩性为灰岩和安山玢岩的井孔,其水震波的振荡幅度较大;对于振荡-阶变型同震响应形态的井孔水位总是先记录到振荡,然后才是阶变;各井孔水位对尼泊尔地震的响应时间快慢有很大差距,这主要是由各观测井仪器的时间服务系统走时差不等造成的;数字水位的振荡幅度上下不对称,可能是因为仪器的采样率低引起的。井孔水位同震响应后效残留阶升意味着压应力的增强及地震危险性的增加;未记录到地震的观测井可能与井孔结构及所处的构造部位有关。

尼泊尔8.1级地震后河北省数字形变观测同震响应研究

北京时间2015年4月25日14时11分26.3秒在尼泊尔境内发生Ms 8.1地震。通过分析河北省各形变台站的震时观测资料,研究各形变测项对尼泊尔地震的同震响应特征,结果表明,形变测项均记录到此次地震,同震响应形态分为振荡型、振荡-阶变型、阶变型三类;不同台站相同类型仪器的同震响应幅度有很大差别;同一台站同一仪器不同方向上记录波形幅度相差较大;地震对应变场的影响以EW向为主;记录到阶变型形变波的台站主要集中在河北省的北部,南部较少;认为尼泊尔地震后河北省北部地区的地震活动可能有增强的趋势,南部相对平静。

河北黄壁庄地震台FHD运行质量分析

为进一步了解河北黄壁庄地震台新磁房FHD的运行情况,对观测数据的断记、观测干扰、地磁趋势变化、空间相关、差值相关等进行分析,结果表明观测数据在完整性方面比较好,数据受干扰程度较小,可靠性比较高,但是背景噪声偏大,数据精度有待提高。

河北省地下流体水位对远场大震的响应特征研究

选取汶川Ms8.0、日本Ms9.0、印尼Ms8.6、巴基斯坦Ms7.8四个远大地震,从"一震多井"和"一井多震"的角度分析河北省地下流体不同井孔水位的响应特征,探讨水位变化的机理。结果表明:水位同震响应形态以水震波为主,部分为水震波伴随阶变或只有阶变;同一口井的水位同震阶变方向是固定不变的,水位阶跃上升集中区可能就是未来地震危险区;含水层岩性为灰岩或花岗岩,导水系数大、渗透性能好的井孔水位同震响应幅度大;震中距相近时,不同井孔水位的同震响应时间有很大差异,含水层岩体结构的不同是主导因素;峰4井水位的映震能力近几年在逐渐增强。

河北省流动地磁观测异常特征分析

运用1986—2009年河北省流动地磁观测资料,分析其地磁总场强度测值时间变化与空间分布特征,找出流磁异常特征。结果表明:流动地磁变化与该区的地震活动存在一定关系,且震前异常多在震前1—2年出现,δ_F值存在"连续大幅上升—临震大幅转折下降"的异常变化特征。

永年地震台水管倾斜仪降水干扰异常判定

针对河北永年地震台水管仪2016年7月21日EW分量快速西倾、NS分量快速北倾的异常现象,进行现场详细调查及排查,发现受7月19日—20日强降雨影响,台站西北方向出现有限范围的雨水汇集区,造成该区域荷载发生迅速变化,利用荷载模型进行定量计算,进一步分析该影响因素对观测结果的影响。

地震台智能电源Android平台控制系统

针对无人值守地震台因供电故障造成的观测数据质量问题,现阶段GPRS在地震台站的应用大多以手机短信呈现,无良好的可视化操作界面,设计开发一种底层基于STM32单片机,以GPRS为数据传输方式,Android手机APP为监控界面的智能电源控制系统。通过在河北省地震局石家庄中心台下属的深州郭家庄地震台进行应用,证明该电源控制系统能够保证观测设备的稳定运行,并为设备维护提供了保障和依据。

河北及邻区震源机制与构造应力场

采用CAP方法反演2008年1月至2013年11月河北及邻区M_L3.5以上地震的震源机制,结果显示:震源错动类型以走滑断层类型为主,兼有一定数量的正断层;构造应力场最大主压应力轴方向NEE,与之前的研究结果一致,但呈现出暂时的正断层兼走滑的应力状态,具有继承性和差异性特征,推测可能与中等地震易受局部构造活动影响以及巨大地震改变了区域构造应力作用方式有关。

河北无极井同震响应特征分析

小波变换得到河北无极井水位震前异常明显,异常一般出现在震前3个月内,对2011—2018年河北无极井数字水位分钟值数据及全球M≥5.0地震资料进行分析,结果表明:无极井对全球M≥7.0地震具有较好的同震响应能力,对不同地震的响应形态均表现为震荡型的水震波;井-含水层观测系统、地震震级、井震距是影响水震波记录效果的重要因素;震源机制类型可能会影响井孔记录水震波的效果。对水震波与地震波关系进一步分析表明:引起水位同震响应的地震波中R波引发的水位变化幅度最大;小波变换得出大震前水位细节分析存在明显的高频异常信息,震后效应明显。综合分析前人对水位震荡的机理研究,并结合无极井具体情况对其相关机理进行初步探讨。

利用近震波形研究2016年唐山M4.1地震震源参数及发震断层

基于首都圈地震台网观测数据,利用Hypo2000方法对2016-09-10河北唐山M4.1地震主震震中进行准确测定。采用近震波形反演方法,确定主震的最佳双力偶震源机制解为:节面Ⅰ走向122°、倾角60°、滑动角-42°;节面Ⅱ走向236°、倾角54°、滑动角-142°;矩震级约为M W4.3。结合近震深度震相sPL确定主震的震源深度约为6 km。使用双差定位法对余震进行重新精确定位,结果显示,余震深度集中分布在4~9 km,整体形态近于铅直,表明发震断层面具有倾向北西、倾角较陡的特点,与节面Ⅱ的性质较为一致,据此推测节面Ⅱ为发震断层面,节面Ⅰ为辅助面。将发震断层面参数与震源区附近断层性质进行对比分析认为,发震断层应为唐山断裂带中唐山-丰南断裂。

基于WebGIS的前兆台站仪器状态监视系统

利用Java Web开发技术,开发了一套B/S结构的前兆台站运行状态监视系统,实现了对地磁台站、流体台站数据流和工作状态参数的实时监视,支持仪器类型包括FHD-2B型质子磁力仪、SWY-1型数字式水位仪、WYY-1型气象三要素观测仪以及ZKGD3000型地下水数据监测系统。利用开源的WebGIS服务器GeoServer和前端开发技术OpenLayers,实现了前兆台站属性与空间数据的可视化。系统在石家庄前兆分中心的应用提高了台站维护工作的效率。

河北黄骅井水位阶变异常研究

收集整理河北省地下流体观测井网黄骅井2005年以来的水位资料,结合周边的河间井和衡水井的水位资料,以河北昌黎4.2级地震为例,对黄骅井水位阶变异常进行分析。结果表明:2015年以来黄骅井水位阶变异常与其周边的河间井和衡水井的水位异常变化有一定的对应关系,水位阶变是构造活动引起的,与昌黎4.2级地震有一定的相关性,是一次短期前兆异常。

无极冀20井地震前后水流运动方向研究

对无极冀20井2009—2019年地震前后水位潮汐参数变化特征进行分析,发现无极冀20井的潮汐参数动态变化分为4个阶段:①2009—2010年M_(2)波和O_(1)波相位值多次出现正负号的转变,且两波数值大小不定,表明此时间段内水流以垂向运行为主,受裂隙影响;②日本本州地震能量密度为4.21×10^(−2) J/m^(3),震后水流运动方向发生改变,说明震后含水层渗透系数得到改变并导致孔隙压力重新分布;③尼泊尔地震能量密度为1.399×10^(−3) J/m^(3),震后水流运动方向由径向变为垂向,含水层和隔水层之间发生水流交换,在压应力作用下含水层向隔水层排水;④2018年下半年井水位主要受径向排水影响,E'/E<1条件下垂向排水为辅,水流主要运动方向为径向。最后根据前人不同的研究方法、模型对所得结论进行检验,结果符合预期。

地震监测的无线传感器网络系统设计思路研究

近年来,各类自然灾害频发,如2008年我国的5.12汶川大地震、2011年日本的3.11大地震等,都造成了巨大的人员伤亡及经济损失。因此,建立与完善地震监测预报系统,对于降低地震灾害所带来的各类生产财产损失都有着十分重要的意义。本文简要分析了地震监测的无线传感器网络系统结构,并对其系统设计思路进行了探讨分析。

基于VSP地震资料的品质因子提取方法

介绍了改进的频谱比方法原理、影响因素及其优点,并利用改进的谱比法对胜利油田某工区采集到的VSP地震资料进行测试,对所有下行反射波进行振幅谱计算。结果显示,该方法使得提取出来的品质因子Q值计算精度得到了提高,计算结果更加真实可靠。

CAP方法反演2016年唐山M_L4.3地震震源机制解

利用河北台网及临近区域台网的地震波形资料,采用CAP方法反演了2016年9月10日河北唐山M_L4.3地震的震源机制解和震源深度并将反演结果作为已知输入,利用F-K方法计算理论地震波形,与观测记录进行对比,以验证结果的可靠性。结果显示,此次唐山地震为右旋—正倾断层,矩震级为4.4,最佳双力偶解为节面I:走向238.0°,倾角44.0°,滑动角-143.0°;节面Ⅱ:走向119.5°,倾角65.3°,滑动角-52.4°,最佳震源深度为6.5km。

地磁加卸载响应比异常与东北地区中强地震关系探讨

采用东北地区所有观测台站地磁垂直分量日变幅资料进行加卸载响应比方法的研究,选取资料范围为(35°~55°N;115°~135°E);选取资料时段为2010—2014年,分析了东北地区M≥4.5地震前加卸载响应比高值异常特征,结果显示,加卸载响应比异常高值的出现对东北地区未来半年发生M≥4.5以上地震有一定的指示意义,尤其是M≥5.0地震,对应效果更为显著。

地震前地下流体前兆异常特征的研究

针对鲁甸6.5级地震、唐山4.0级地震前地下流体异常现象,结合异常时段地下流体观测数据,对震前地下流体异常现象及指标进行总结分析。研究表明,鲁甸地震前及唐山地震前地下流体长期与中期异常特征均主要出现在距离震中心500 km范围内。地下流体震前异常特征现象观测的目的是判断地震危险区高密度观测特征,对地震高发区的中短期异常指标仅进行中短期分析。地震区域应力叠加导致地震前兆现象的开启,引起断裂带裂隙,地下水温度和地下深部气体异常变化,水岩变化使得地下流体混合前兆增强。在地震前兆观测范围内,获取地下流体异常指标变化可以为震前预测提供数据支持,推动地震预测理论的发展。

四川长宁6.0级地震库仑应力变化及其对余震的触发作用

2019年6月17日四川长宁发生6.0级地震,截至8月20日总共记录到3级以上余震64次。此次地震发生在一条北西向的隐伏断层。为分析区域地震危险性,综合考虑同震位错和震后粘滞松弛效应,利用PSGRN/PSCMP程序计算地震破裂面上产生的库仑应力变化,分析长宁6.0级地震的长时间尺度库仑应力演化特征及其对3级以上余震的触发作用。结果表明3级以上余震发生在应力触发区概率达到96.9%。同时计算Burgers粘弹性模型的长时间尺度库仑应力动态变化。结果显示应力触发区主要分布在震区的北北西、南南东、北东东和南西西向,将库仑应力动态演化特征应用到本区地震危险性分析时,重点关注上述应力触发区,为后续余震发生提供地点依据。

井水位资料的小波分析

利用小波变换和多尺度分析原理,对无极井、河间井4年的水位日均值序列进行分析,将无极井、河间井水位资料中不同周期成分进行有效分离,小波变换分解后能够更直观和显著地反映地震前兆异常现象。对选取的震例进行分析发现,全球7级以上地震有较明显的前兆反映,说明用小波分析处理水位资料是一种有效的方法。