2015年尼泊尔8.1级地震前后拉萨地电场观测数据变化分析

2015年4月25日尼泊尔8．1级强烈地震前后,拉萨地磁台(以下简称“拉萨台”)地电场观测数据出现了长时间、大幅度异常变化。在对拉萨台地电场观测条件、观测系统以及观测结果进行初步讨论的基础上,利用“能量合成累加”和“MSA功率谱分析”等数据处理方法,从“时间域”和“频率域”两个方面,对该异常变化的主要特征和演化过程进行了分析。结果显示,尼泊尔8.1级地震前后,拉萨台的地电场观测数据异常变化,经历了“趋势变化一扰动变化一发震期一恢复期”等发展阶段,以及“低频变化一高频变化一平稳变化高频变化”等演化过程。综合分析认为,拉萨台地电场观测异常变化特征和演化过程,与相关现象和机理研究结果基本吻合,能够完整反映强烈地震孕育、发生和发展全过程,是具有一定客观性、典型性和代表性的珍贵资料。     

当雄Ms6.6地震前后地电场观测数据分析研究

简要介绍地电场观测方法和拉萨地磁台地电场观测基本概况的基础上,对拉萨地磁台 2008年6月1日至12月31日期间的地电场观测数据,特别是当雄6.6级地震前后的地电场数据变化,进行了分析和讨论.认为①该观测结果受观测系统和观测环境等人为因素的影响比较小,观测数据具有较高的可靠性;②该数据变化过程与当雄6.6级地震序列具有较大的关联性;③对该数据的分析研究在探讨地震地电场变化机理等方面具有一定的代表性.     

数字化体应变仪观测值突跳的分析

山东长清台数字化体应变仪观测曲线自1999年以来出现几次形态类似的大幅度突跳,为正确认识这类现象,在长清台做了交直流切换对观测值影响试验,并对水位、气压资料进行综合分析。研究结果表明,水位、气压、电源切换等因素不会引起体应变仪观测曲线的突跳。对比其他类似观测分析推测,这类突跳可能与“慢地震”事件或“岩孔崩落”现象有关。     

安徽中西部地区地震学异常研究

试图通过分析安徽中西部地区 1970年以来出现的 16次群体性地震学异常,寻找“有异常无地震”的力源。研究结果表明“有异常无地震”的现象与华东及附近海域的中强震具有一定的相 关性,当该区发生 M L≥ 5. 0以上地震时, 安徽中西部地区出现群体性地震学异常。这一现象表明,安徽中西部地区是华东及附近海域不均匀应力场发展演化过程中的一个应力集中点,也是地震学异常的敏感区,深入研究它与震中区地震活动之间的关系,对识别未来强震发生的信息, 无疑是重要的。     

最小耗能原理与地震预测问题

本文认为最小耗能原理是一个与地震现象密切相关的自然界的普适性原理。在简要介绍该原理的基础上,对所谓“地震带”、“板内地震”、“特征地震”、“地震空区”等有关问题作了探讨,提出并详细地介绍了一条根据最小耗能原理建立地震预测、预报准则的技术路线;最后对地震的预测、预报是否可能实现等问题进行了讨论。     

昆仑山口西8.1 级地震前祁连山地震带附近形变异常的演化特征

昆仑山口西8.1 级地震前在我国祁连山地震带附近观测到一系列的巨幅形变异常, 这些异常包括了地倾斜、地应力和地应变等测项。文中对这些形变异常进行了研究, 并给出了昆仑山口西8.1 级地震前形变异常的分布特征:乐都、兰州、门源和肃南地倾斜异常的幅度、持续时间与昆仑山口西8.1 级地震震级之间满足形变异常特征与地震强度之间的一般性统计关系;德令哈地应力观测曲线在震前出现了较明显的转折, 最大应力扰动方向与地震方位密切相关;武都应变观测曲线在昆仑山口西8.1 级地震前出现了幅度较大的异常, 最大剪应变方向为西偏北23°~ 44°, 应变变化幅度与地震震级之间也满足上述统计关系。研究结果表明, 祁连山地震带附近出现的一系列应力、应变和倾斜巨幅异常与昆仑山口西8.1 级地震有一定的相关性。     

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。     

玉树井水温异常与尼泊尔Ms8.1级地震关系

分析认为玉树地震台井水温2015年3月出现的异常很可能与尼泊尔8.1级地震有关。进一步分析玉树井水温自2007年以来的观测数据,发现这口井在2008年5月12日四川汶川Ms8.0级地震、2009年11月12日德令哈Ms5.0级地震和2010年4月14日青海玉树Ms7.1级地震前均出现较明显的前兆异常,分析这口井对应不同地震的异常曲线形态,得出这口井在尼泊尔地震前的异常形态与汶川、德令哈和玉树地震前的异常形态不同的结论。     

岷县漳县M_s6.6地震前平凉台地电场变化

应用2013年甘肃岷县漳县M_s6.6地震前263天及震后9天的平凉台观测数据研究了该台地电场在时间域、频率域内的变化,得到:(1)在岷县漳县M_s6.6地震以及在2013年四川芦山M_s7.0地震前平凉台地电场观测记录了显著的自然电场变化,在近距离的岷县漳县地震前自然电场变化更显著,异常变化的持续时间长;(2)平凉台地电场最大熵功率谱密度在4月20日四川芦山地震前发生连续增大的现象,并持续到甘肃岷县漳县地震后。最后讨论了本次地震地电场极低频成分异常变化的机理。     

中国及邻区7.0级以上地震形变特征分析

对拉萨地震台2008—2015年水平摆观测资料进行研究,结果发现,在中国发生的5次7.0级地震及周边发生的1次8.1级地震前,日均值表现出反年变现象,背景值发生反向改变,五日均值均方差出现超过正常观测值2倍中误差现象,体应变短临异常特征比较明显,主要体现在速率的加速转向和发震前后的阶跃变化。     

四川芦山MS7.0和汶川MS8.0地震前地电场变化研究

应用四川芦山M_S7.0和汶川M_S8.0震中周围部分地电场观测台站的资料,主要利用地电场波形比较和极化方位变化两种方法,并结合观测台站的工作日志,对两次地震前地电场观测资料进行了分析研究,并得出:芦山M_S7.0和汶川M_S8.0地震前部分台站地电场波形出现变异现象,主要表现为两种形式:日变波形的畸变(如盐源台和泸沽湖台)和相应时段地电场频谱特性出现变化,这些变异基本上出现在震前1~2个月内;利用两次地震前地电场观测的日均值计算了部分观测台站的地电场极化方位,发现在震前地电场的极化方位出现了大幅变化,最大变化幅度达160°,最小变化幅度也有10°;初步研究还发现,两次地震前夕,震中周围部分台站极化方位的正向或反向延长线,相汇集的区域与地震的震中有一定联系;对于研究所得结果,从地震电信号的产生机制和震源特性方面进行了尝试性理论解释.     

2015年4月25日尼泊尔M_S8.1大地震的同震效应

应用有限单元方法,计算了2015年尼泊尔MS8.1大地震发生产生的同震变形和应力变化.计算中考虑地球为球体以确保远场应力场变化得到可靠结果,采用PREM模型的地球分层模型,考虑了中国地震局(CEA)和美国地质调查局(USGS)各自提供的断层滑动模型.结果表明:尼泊尔MS8.1地震是一个比较典型的低角度逆冲地震,水平位移和应力降较大;地震造成南北方向上的水平位移最突出,且集中在首都加德满都附近区域.USGS断层滑动模型地表最大位移量达到3.5m,CEA滑动模型最大为1.2m;东西向和垂直方向上的同震位移相对较小;同震位移量级在0.1m的影响区域可达300km;地震造成尼泊尔地区最大库仑应力变化可达到MPa量级,地震危险性依然较大.此次MS8.1地震对我国西藏地区有一定影响,特别是雅鲁藏布江地区和拉萨块体南北走向的正断层,库仑应力变化为正,量级可达数千帕乃至十余千帕,应该注意该区被诱发中强震的可能性.     

北京五里营井流体前兆观测到的两次异常及讨论

In this paper, the precursor response characteristics of digital fluid caused by the Wenchuan M8.0 and Yushu M7.1 earthquakes are studied, and the response difference of the observations of Wuliying well to the two strong earthquakes is compared. The result shows that the abnormal fluid response has a certain relationship with earthquake size and epicenter distance. The greater the earthquake, and the closer it is to the epicenter from the observatory, the more sensitive the response will be to fluid anomalies. Abnormal Helium release was first observed before both strong earthquakes in the fluid precursor observation. The release intensity is related to earthquake magnitude; the larger the magnitude, the stronger the abnormal changes. The large change in He release in a short period after the Wenchuan earthquake may be related to the continuous activity of strong aftershocks and the structural adjustment after the earthquake. Helium release increased significantly after both earthquakes, as contributed by the abnormal deep-sited Helium release. However, this process may be connected to the annual change from July to September or the hot-reservoir type gas release in the Wuliying well. In the earthquake preparation process, a large number of deep-derived Helium is released into the geothermal system and the entire composition is changed. Temporally, this gas release appears later than fault-type gas release, and the disappearance time of this anomaly is also much later. The response difference of the fluid precursor to the two strong earthquakes may be related to differences of deep structural setting and dynamic mechanism. It also shows there is a stronger correlation between Wenchuan M8.0 earthquake in the North-South Seismic Belt and North China region than the Yushu M7.1 earthquake in the internal Qinghai-Tibetan plateau. Helium gas can be a sensitive indicator for monitoring abnormal deep-gas activity of the region where the observation station is located. Hence, observation and research should be strengthened in the future.     

北京市延庆地震台地电阻率长程观测数据研究

分析北京延庆台1988年以来地电阻率观测资料的可靠性,讨论归一化变化速率方法,用以处理该台地电阻率长程观测数据;结合北京及邻近地区近三十年来发生的7次中强地震,研究该台地电阻率异常与地震的对应关系。结果表明:延庆台地电阻率观测对附近的中等以上地震和远距离大震有一定的映震能力,可为今后该台附近及邻近地区的地震提供中、短期预测预报参考依据;同时该台在中国大陆及周边远距离大震前也观测到了时间上对应的地电阻率异常。     

汶川MS8.0大震前的电磁现象

本文应用最大熵谱估计方法(MEM)等处理了2008年四川汶川M_S8.0地震震中周围电磁台的观测数据,研究了地电、地磁场变化,得到:(1) 在汶川大震前,位于青藏高原东北缘的电磁台记录了显著的自然电场变化、地电场功率谱值增大以及地磁场日变化波形畸变等电磁现象,特别是地电场周期约小于3 h的低频成分的谱值增大了3个数量级以上.(2) 在距离主震震中约500 km范围内,记录了地电、地磁场低频谱值增大为主的电磁现象,特别是距离主震震中最近的成都台地电场谱值增大了4个数量级.(3) 震前电磁现象的时空分布与青藏高原的大震活动(包括2008年新疆于田M_S7.3地震)有大空间尺度的构造关联性.本文讨论了电磁现象的机理,认为在震前地下介质内部的微裂隙发展、定向排列过程中,微破裂"机-电转换"作用和地下水运移等多因素引起了地电、地磁场变化.在本次大震前电磁现象的时空强图像很复杂,可能原因是台站所在处的地下局部介质作用和震源孕育激发的电磁辐射引起了复杂的电磁现象.     

2015年4月25日尼泊尔廓尔喀M_S8.1级地震强地面运动

2015年4月25日尼泊尔廓尔喀地区发生MS8.1级地震,本文分析了加德满都强震台站的强地震动记录特征,其水平向地震动表现为明显的脉冲地震动,脉冲周期约为6.0s,反映了近场地震动的方向性效应;处于深厚沉积层上的加德满都谷地对地震动有一定的放大作用,且主震的场地峰值频率向低频段偏移,出现明显的场地非线性反应;采用随机有限断层方法模拟的空间地震动分布与宏观地震烈度图符合较好,可以为分析宏观震害提供参考;通过与尼泊尔设计反应谱对比,得出在短周期与长周期段,加德满都台站的水平向地震动的反应谱远高于设计反应谱,说明即使严格按照尼泊尔建筑抗震规范设计施工的建筑结构也难以抵御此次地震的破坏。     

基于库仑应力变化分析2015年尼泊尔MS8.1地震对中国大陆的影响

本文采用分层黏弹性介质模型, 模拟了2015年4月25日尼泊尔M_S8.1地震产生的同震和震后地表位移场, 计算了尼泊尔大地震引起的青藏高原及其周缘主要断裂上的同震和震后库仑应力变化。 地表位移场结果显示, 此次尼泊尔8.1级地震对中国大陆的影响区域主要是拉萨地块和羌塘地块, 对拉萨块体的影响主要表现为水平向南朝喜马拉雅构造带的汇聚作用, 垂直同震位移以下降为主, 震后以上升为主。 静态库仑破裂应力变化的计算结果显示, 尼泊尔大地震对青藏块体中南部的拉张性断层影响最为显著, 其中, 使尼泊尔地震北部的拉张断层的库仑应力显著增加, 个别断层库仑应力增加量超过0.01MPa, 而使其两侧的拉张断层库仑应力明显降低; 对青藏块体中部的走滑断裂则以正影响为主; 另外, 对南北地震带主要以负影响为主, 但量值微小。     

2015年尼泊尔M_S8.1地震的地壳重力均衡背景与地表形变响应特征

对2015年尼泊尔MS8.1地震的地壳均衡背景及其引起的地表形变特征进行了研究,结果表明:(1)尼泊尔MS8.1地震震中以南的印度板块岩石圈有效弹性厚度大约为9km,加载主要来自地幔;地震以北的拉萨地块岩石圈有效弹性厚度大约为2km,加载主要来自地表.(2)尼泊尔MS8.1地震震中以南地区的地壳均衡异常大约为-100mGal(10-5 m·s-2),但其北部的地壳均衡异常则为300~400mGal,尼泊尔MS8.1地震发生在地壳均衡负异常向正异常过渡的高梯度带上.(3)尼泊尔MS8.1地震使震中周围地区的地壳整体向南运动,最大水平位移超过1.5m,分布在震中东南.震中以北的同震垂向位移总体为负值,最大下降幅度超过0.5m,同震重力变化总体为正值,最大超过60μGal(10-8 m·s-2);震中以南的垂向位移总体为正值,最大升幅超过0.7m,同震重力变化总体为负值,最大降幅超过-120μGal.(4)尼泊尔MS8.1地震使"世界屋脊"喜马拉雅山脉产生沉降,最大同震降幅超过120mm,震后松弛效应将使"世界屋脊"持续缓慢下降.该强震使世界最高峰珠穆朗玛峰降低了2~3mm,有可能被GPS、InSAR等现代大地测量工具检测到.     

2003年民乐-山丹地震前山丹地电中短期-短期前兆变化和无临震显示问题

山丹地电阻率台站距离2003年甘肃民乐-山丹Ms6．1地震震中仅43km，在震前1年尺度一短期阶段前兆性变化突出，属于在强地震孕震晚期阶段震源区及附近的典型前兆性变化。应用“异常一震源地点一活动断层一发震机制”之间的特定关系，分析震前山丹地电未检测到明显临震信息的原因，可能是由本次地震的发震应力场分布和山丹地电相对于本次地震的位置决定的。