新疆强震的钻孔应变临震前兆（二）

临震预报是地震预测预报最难之点。本文就1987年1月24日乌什6.4级强震的钻孔应变临震前兆变化进行探讨,并用数据处理方法处理资料,给出了乌什地震前应变异常清楚可信的结果。     

中国西部强震活动与武都应变变化关系分析

武都RZB-Ⅱ型钻孔式压容应变仪自1992年投入观测以来,至今已多次记录完整的地震波形。选取了1993年以来的中国西部地区所发生的几次7级以上强震,通过对震前武都应变资料的分析后发现这几次地震前武都应变资料均存在着显著的中、短临异常变化;并对出现前兆异常的机理进行了初步分析。     

强震孕育过程中区域地震活动演化活动地块的关系

通过对中国大陆及邻区4个Ⅰ级活动地块中1972-2003年全部地震资料的系统分析,认为强震中期阶段典型的地震活动演化图像是中等地震聚集活动,震前震中区附近的地震密度和有效速率增高.文中用中等地震增长率来刻划强震孕育过程中中等地震活动的加速增长,结果表明:中等地震聚集活动密度的增长率能够较好地反映强震前中期异常变化特征,对各活动地块的分析表明华北地块中等地震增长率达到180%以上时,未来1～3a中等地震异常聚集区及其附近会发生强震;而西域、青藏和滇缅地块中等地震增长率达到250%以上时,应注意中等地震异常聚集区及其附近强震的发生.因此,中等地震增长率可以作为中期预报的定量化指标.     

强震孕育过程中区域地震活动演化与活动地块的关系

通过对中国大陆及邻区4个Ⅰ级活动地块中1972—2003年全部地震资料的系统分析,认为强震中期阶段典型的地震活动演化图像是中等地震聚集活动,震前震中区附近的地震密度和有效速率增高。文中用中等地震增长率来刻划强震孕育过程中中等地震活动的加速增长,结果表明:中等地震聚集活动密度的增长率能够较好地反映强震前中期异常变化特征,对各活动地块的分析表明华北地块中等地震增长率达到180%以上时,未来1～3a中等地震异常聚集区及其附近会发生强震;而西域、青藏和滇缅地块中等地震增长率达到250%以上时,应注意中等地震异常聚集区及其附近强震的发生。因此,中等地震增长率可以作为中期预报的定量化指标     

强震前钻孔应变异常变化分析

利用2007年以来青海省6套YRY-4分量钻孔应变仪数据,对青海地区M≥6.0强震前的前兆异常信息进行研究,并对异常特征进行总结。结果显示:格尔木、门源分量钻孔应变在2008年青海海西6.3级地震前出现了较为可靠的中短期异常,在周边6级以上地震发生前未发现明显临震异常信息。     

2009～2015年全球10次8级地震中期预测与检验

采用全球分区、带历史震例总结对比方法,研究近代(1890年后)发生的103次8级以上地震,约占全部地震发生数的0.5。选择在震前几年强震活跃过程中出现率较高的10项特征,作为8级地震中期预测的经验性依据,统称为"地震活动图像异常"。它们可能反映主震破裂区及附近中短期阶段应变释放的演化过程,有一定的构造物理背景。预测全球2009年7月至2015年8级地震可能发生地段,共5处危险区和9处注意监视区。实际对应结果是:在其中4处危险区内发生6次8级以上地震(有两次双震);在3处注意监视区内发生4次8级以上地震。预测时段内全球也只发生这11次8级以上地震。虚报的注意区中有6处都在大陆内部,预测喜马拉雅带中段及太平洋周边发生的10次8级以上地震,获得较好对应,可供大地震趋势预测参考。     

汶川8级地震应变场对其震中周围强震的影响

许多学者认为2008年汶川8级地震可能对龙门山断裂带及其周围不同断裂带上后续发生的6级以上地震有一定的影响.本文以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,研究2008年以来龙门山断裂带周围5次6级以上地震前的地震应变场,提取出震前应变场时空异常的变化.结果表明:(1)2008年汶川8.0级地震前和2013年芦山7.0级地震前地震应变场时间因子分别出现明显的中短期异常和短临异常;而2013年岷县漳县6.6级地震前、2014年康定6.3级地震前和2017年九寨沟7.0级地震前地震应变场时间因子中短期异常不明显,分析其原因主要是受到2008年汶川8.0级地震应变场时间因子最大幅度异常的影响.(2)研究应变场时间因子对应的区域空间等值线变化,发现2009年以后地震应变场空间等值线高值异常区以及异常区周围发生的强震,均可能受到2008年汶川8.0级地震应变场的影响.(3)最后分析1970年以来龙门山断裂带周围地震应变的空间演化过程,总结强震应变变化特征的发震模式,从地震应变演变角度探讨强震之间的相互影响,以及断裂带所在块体间的相互牵制和调整作用.     

库玛断裂带强震活动与地震空区研究

库玛断裂带作为青藏高原内部的一条强地震活动带, 1900年以来发生过3次7级地震,其中2次7级大震前均出现5级以上地震的背景空区,表明背景空区对该带大震具有中长期预报意义。最近一次背景空区业已形成,并出现与之配套的孕震空区,其演化图像符合强震孕育模式。研究发现,库玛断裂带中段M_L 3以上地震空区,对共和7级强震及周边200 km的强震有前兆意义。     

乌什地震台钻孔应变震前异常特征

新疆乌什地震台分量式钻孔应变观测以来,300 km范围内的2次6级地震和150 km区域内的1次5级地震前,存在较为显著的短期异常。异常特征表现为震前15~24天,4个分量中的两个或两个以上分量张应变或压应变速率同时增大,加速变化后期或结束后7天内发震;震前应变加速且反向,震后应变方向恢复;震前张、压加速应变交替变化。还对乌什钻孔应变与水位观测震前异常变化形态进行了对比分析。     

格尔木地震台钻孔应变仪映震性能分析

利用格尔木钻孔应变可靠的观测资料,通过分析典型震例前的分量日均值、差应变、日分钟值曲线变化特征,发现M≥7地震前有中短期异常,M≥6地震前有短临异常。通过分析震时分钟值曲线变化特征,发现钻孔应变仪同震阶变明显,两次海西地震的阶变幅度不尽相同。     

日本9.0级地震引起的应变阶分析

利用93个钻孔应变台站记录的日本9.0级地震的观测资料,计算出各个台站记录的面应变的应变阶,通过同震应变阶的张压性变化显示,日本9.0级地震可能对华东、华北和东北地区的影响以张性变化为主.利用稳定时段的观测资料进行理论固体潮标定,得到实际应变阶,利用同震应变阶分析中国大陆主要活动断裂可能受到日本9.0级地震的影响程度时...     

地震地球物理观测台网地应变数据集

作为地壳形变监测的一种手段,地应变观测可监测微尺度下的地表应变变化,其分辨率一般为10-9。目前地震地球物理观测台网在网运行的洞体应变观测台站有111个,分量钻孔应变观测站59个,钻孔体应变测站有68个,产出数据包括原始观测数据、台站预处理数据和产品数据,可为地震研究、地球动力学研究提供重要的数据支撑。     

武都分量钻孔应变在汶川MS8.0级地震前的异常变化分析

通过对武都应变台多年应变资料的处理分析后发现,在汶川8.0级地震发生前,武都台应变有显著的前兆异常变化,它与昆仑山口西8.1级地震前出现的异常有很高的相似度.昆仑山口西地震和汶川地震前都有“α-β-γ”形变阶段,在不同的前兆异常阶段,异常形态有明显的差异,而且各具特点.尤其在β1阶段,EW道、面应变、差应变的异常变化（中期异常）都出现在震前2-3年,持续时间约1年多,而且异常都非常显著.本文详细分析了武都台应变在各个阶段的前兆异常变化特征,并就其原因进行了初步分析.     

循环加载高压流变实验中塑性应变分析

在三轴应力下的流变实验中，通过循环加载方法测出轴向应变，轴向塑性应变和弹性模量随差应力的变化，再根据多孔介质有效弹模理论，计算出岩石变形中孔隙度的变化，在假定岩石骨架不可压缩下，得到体积膨胀应变，然后通过总塑性应变与扩容机制和位错机制应变的关系，分解出位错应变，结果表明：在低围压下（＜100MPa），扩容应变占优势，并伴随着部分位错应变，在高围压下（＞100MPa），位错应变占优势，只有较小的扩容应变。     

Design parameters for borehole strain instrumentation

The response of a borehole strain meter to hydrostatic and shear deformations in an isotropic medium is calculated to facilitate optimum instrument design and produce instrument response factors for parameters typically encountered in installed instruments. Results for an empty borehole are first compared with results for an instrument in intimate contact with the surrounding rock. The effects of the grout used to install the instrument are then examined. Where possible, analytic forms for the response factors are given. Results for typical installations are then presented in graphical form for optimizing instrument design in an environment of known elastic parameters. Alternatively, the results may be applied in the measurement of unknown strain signals, to correct for instrument response or to provide in-situ estimates of the elastic properties of the environment by examination of observed strain response to known strain signals.     

钻孔应变在新疆地震预报中的应用实践

简要总结了新疆十几年来,利用钻孔应变资料进行地震预报的实践。指出用钻孔应变资料预报地震是可能的,尤其是短临预报更是行之有效。实践证明打破年变规律是大震应变异常的主要特征。指数曲线是临震异常的具有规律性的可靠依据。压一张一发震的力学过程是应变异常的动态特点。     

易县地震台分量钻孔应变观测数据分析

选取易县地震台YRY-4型分量式钻孔应变仪2012—2020年观测数据,进行Venedikov调和分析,并对2015—2020年四分量数据S₁、S₂、S₃、S₄进行自洽检验,发现应变观测数据连续性、可靠性较高。选取该台2018—2019年钻孔应变原始数据S₁、S₂、S₃、S₄,利用面应变S₁ + S₃、S₂ + S₄相关系数,分析河北省3次M_L≥4.0地震前数据异常变化,并利用剪应变S₁ - S₃、S₂ - S₄的大小,分析受抽水干扰的NE分量主应力方位角,判断干扰源方位,结果发现：①面应变与剪应变在地震发生前均会出现异常变化,且剪应变异常变化幅度较大,应与震中相对于观测井的位置有关;②对于受抽水干扰的钻孔应变NE分量,利用剪应变固体潮数据推算主应力方位角,可得干扰源在钻孔应变观测室NW80.96°方位,与实际位置存在一定偏差。     

青海省钻孔应变资料典型干扰特征分析

分析了青海省境内6套YRY-4型分量钻孔应变仪观测资料的可靠性,详细研究了每套资料的干扰因素及特征,结果认为地下水和气压等因素是YRY-4型分量钻孔应变仪的主要干扰因素,但由于各观测点气候及地质水文条件的不同造成了干扰程度的差异.     

组合岩样破裂孕育过程中应变场的动态变化特征

利用花岗岩和砂岩拼合样品，进行双轴加压单面直剪试验，结果表明，对于力学性质差异很大的两种岩石的拼合岩样，破裂孕育过程中岩样上的应变是不均匀的，有的地方很高，有的地方很低。在大破裂发生前，应变在一些点沿原趋势加速上升或下降，在一些点则与原趋势相反，转而下降或上升，还有的点则基本平稳不变。应变场变化的共同特征是：①先出现高应变巾心，接着这个中心沿未来剪切缝从砂岩边缘向拼合岩样中部转移，而原先的高应变中心却逐步变成低应变区——应变空区。②主破裂不是发生在高应变中心，而是在应变空区或高应变中心转变而成的低应变中心处，直至主破裂发生。③微破裂和宏观破裂都由砂岩向花岗岩方向发展。     

钻孔应变仪在地震前的记录及地震预测

１９８５年以来,在新疆进行了钻孔应变连续观测,已积累了大量可贵资料,曾多次记录到地震前的应变异常变化。将这些资料用之于地震预测,取得了一定的成效。本给出了其中７个地震前的记录实例,并简要介绍了地震预测的情况。