汶川MS8.0地震前云南地区显著前兆观测异常分析

汶川M_S8.0地震前云南地区出现了显著的前兆观测异常. 该文从大地震的孕育范围出发分析认为这些地震前兆异常可能与汶川M_S8.0地震有关, 并认识到前兆观测出现的显著极值异常可能是M_S≥7.0大地震的前兆; 有学者认为大震震源区没有或较少出现前兆观测趋势异常是大地震的共性特征, 汶川M_S8.0地震的前兆观测异常也是相同的; 地震前兆观测异常开始和结束时间是多样的, 前兆异常的分布是复杂的, 因此利用震后总结的共性特征, 在震前对汶川M_S8.0地震作出预测是困难的.      

前兆波及其地震预测意义

通过回顾自20世纪60年代以来地震前兆波的研究与地震预测实践的进展情况,分析利用地震前兆波进行地震预测研究所取得的一些有意义的进展及其在科学上面临的困难,分别对前兆波及其定义、前兆波预测大地震事件基本依据、前兆波观测技术概述、前兆波的地震预测意义进行了探讨.文中定义了地震前兆波,以固体均匀弹性中的介质点波动方程和大量震例总结的前兆波阶段性特征,说明利用地震前兆波预测大地震事件具有坚实的理论基础和实践依据.文中阐述了前兆波观测技术的发展要求,并提出了改变目前的被动观测状况、对观测目标区域发生破坏性地震的短期和临震前兆进行主动观测的科学思路;应强化对地震震源区的观测,利用前兆波携带的信息研究震源及其附近地区的介质参数变化,对实现短临地震预测是有意义的.     

唐山地震前华北地区的构造活动信息

本文综合分析了华北地区18幅630张不同时相、不同波段的卫星图象,发现唐山地震前,卫星图象上显示出了压扭性的构造活动信息及张性的构造活动信息。这些信息出现在唐山地震前13—16个月之间,是一种地震中期前兆信息。运用我国地面站卫星图象,监测京津及敏感点上的构造活动信息,捕捉未来大地震的中期前兆信息,对地震减灾是十分必要     

区域应力场动态监视研究

利用中国大陆地区的地震活动和前兆资料，探索区域应力场应力增强标志和动态监视的方法。分析研究了大地震前月相效应的变化；区域地震活动和前兆场时空演变特征；中强以上地震活动群体的空间转移；大区域前兆场短期动态突变；大地震发生后大陆地区中强以上地震活动的追踪等方面的内容。加强区域应力场的动态监视，对开展地震形势预测，提供大地震发生的有利背景乃至地震的中短期预报都有重要意义。     

用地震链证明大震前地震活动相关范围的增长

"地震链"是较长距离范围内的中等地震丛集,由一系列统计上稀少的成对地震构成,成对的地震在时间及空间上紧密靠近("近邻地震")。地震链被认为是大地震具有几个月时间尺度的前兆现象。本文中我们利用随机地震目录,通过大量的检验证实该假设。此外,在地震链参数和某些特性改变的前提下,研究其稳定性。我们发现了两个不变的参数:它们表现出地震相关的空间和能量标度关系。这两个参数与其后的地震震级之间显示出较好的相关性。地震链是地震预报前兆逆向追踪算法(RTP)的第一步,该算法目前已被应用于正向预测检验。完整的RTP算法不属于本文的讨论范围,但是本文结果对证实RTP方法很重要。     

1991年1月13日内蒙古阿拉善左旗5.2级地震前兆异常分析

分析讨论了1991年1月13日发生在内蒙古阿拉善左旗5.2级地震前的地震活动时空分布与某些前兆异常特征,以及地震活动性和前兆观测的中期与临震异常的相互关系,并对该地区三次中强地震前地震活动性的差异进行了总结。     

同源前兆波预测地震初探

将当前地震预测面临的主要问题归结为:银弹战略乏策、回溯研究存疑、数学处理失实和前兆观测无据。为避开其中的问题，提出依据同源前兆波预测大地震的思路，并对大震同源前兆波的发生进行了定义。所指的同源前兆波主要为声发射波、地震波、电磁波及形变波4类。以芦山地震为例进行了分析。依据同源前兆波预测大地震的关键技术是:观测、分析研究以及预测目标区域积累应力的快速释放进程。      

水化多层次加速前兆图象

重新研究渤海，海城，唐山，大同等地震的水化观测资料，发现水化的多层次异常加速图象是一种可重复出现的强震前兆现象，水化异常群体演变的趋势具有差异性，阶段性和自相似性，异常与地震的关系为“增长－地震”或“加速－地震”的形式。水化异常群体在半年、月和旬坐标尺度上构成多层次的增长或加速图象，可分别作为地震的中期、短期和短临前兆。水化多层次加速前科象可与多种前做比较，认识上与传统观点比较有显著的差异。     

1976年唐山地震前的中源地震前兆研究

研究了唐山地震发生前的12年以上h≥33．1km地震的活动特征,得知唐山地震前确实存在中源地震前兆MDE;其最主要的特点是：大地震发生前几年,发生多次h≥60km的中源地震,特别是100km左右或大于100km的中源地震,是可能发生板内大地震的前兆信号。文中还研究了唐山MDE的一些具体特征。     

地震前兆含义,科学问题与研究途径的研讨

地震前兆的研究已经取得了很大的进展,地震前兆的复杂性引起了广泛的关注,对地震预报、有关科学问题和探索途径的研究现状及其前景有各种评价。文章认为由于一些科学问题没有解决,尽管对中缅边境１９９５年７月连７．３级地震作出了成功预报,经验性预报有一定的局限性,文中讨论了广义地震前兆和狭义地震前兆,广义地震前兆包含二类前兆：场兆和源兆;而狭义前兆仅指后者。大陆震例前兆的系统研究证实了广义地震前兆的存在,然而     

Reverse tracing of precursors and earthquake precursors in Taiwan

In this paper, we investigate the precursors of large earthquakes in the eastern region of Taiwan by means of the reverse tracing of precursors. We discuss the parameters which are suitable for the seismic chains and intermedi- ate-term patterns in this region and obtain the threshold of the patterns. Applying the linear discriminate method to the intermediate-term patterns of seismic chains, we present an approach for exploring the precursors of large earthquakes. The results show that this method can reduce the false alarm rate for large earthquakes in this region, and the reverse tracing of precursors can be applied to the eastern region of Taiwan.     

强地震前兆异常特征与深部流体作用探讨

根据华北几次强震前后地下流体和重力异常特征,结合大地测深资料探讨了地震发生前后深部介质的变化和地壳浅层应力场变化特征。地震发生前震中区地下水位异常主要表现为下降型,气体异常呈上升型,重力和形变也出现异常;在外围地区地震前地下水位异常以上升型为主。 海城地震和大同–阳高地震前地下水位上升、下降异常有方向性分布的趋势,呈 X 形分布,这意味着地壳浅层应力场是压扭型的,并存在垂向应力的作用。在孕震过程中,地球深部流体向上运移,使得震源区及其附近的岩石膨胀、密度降低,震中区地壳浅层应力场呈拉张型,造成地下水储容积增大,地下水位出现了下降型异常。 在特定的构造单元内,地下流体、重力异常的空间分布特征能较好地反映地球深部物质运动和地壳浅层应力场特征。     

Statistical property of candidate earthquake precursors and its apparent focal mecha- nism dependence

Introduction Increasing evidences show that the properties of candidate earthquake precursors seem to befocal mechanism dependent (Tsuruoka, et al, 1995; Reasenberg, 1999; Wan, et al, 2002). Test ofearthquake precursors without the classification of earthquakes could be misleading (Wu, 1999,Nature debates, http://helix.nature.com/debates/). In this paper we use the reported earthquakeprecursors for some earthquakes in China (ZHANG, 1988; 1990a, b; 1999; 2000; CHEN, 2002a, b;2003) to…     

新疆地下流体源兆、 场兆、 大震远兆特征的统计与分析

以20多年来新疆地区的18个地下流体监测点的资料为基础, 沿着“异常与震中”这一主线, 对新疆地区的16次5级地震、 4次 7级以上地震及1个6级强震群的前兆异常特征进行了定量的统计与分析。 结果表明, 源、 场、 远兆异常有如下特征: 异常空间展布不均, 源兆空间内异常监测点展布"密集"、 异常比例可达90%; 而场兆空间展布“稀疏”、 “分散”, 异常比例一般在45%～53%; 而远兆则是更加“稀疏”和“零星”, 异常比例统计为25%。 异常起始时间不同, 源兆异常时间以中期为主; 中强震场兆异常时间以中短期、 特别是短期为主; 强震场兆以中期异常为主; 而强震远兆则也以中期异常为主。 异常形态不同, 源兆中期异常及强震场兆中期异常一般是趋势性大幅度升高变化为主, 且以化学测项为多, 油气探井以井喷形式予以表现; 而中强震场兆异常, 一般表现为幅度明显的短期内的负异常、 脉冲突跳、 短期内的高值上升、 阶变及年变化规律被打破等; 强震远兆特征则基本上表现为少数测点、 测项的大幅度中期异常及个别测项的临震大幅度突跳现象, 油气探井则也以剧烈井喷形式予以表现。     

云南强震地下流体源兆特征研究

区分"源兆"与"场兆",系地震预测探索中的重要课题。根据云南4组6级以上地震的地下流体前兆异常资料,系统分析了强震源兆的流体前兆异常特征。结果表明,在6级多强震的源兆区,即震中距100 km范围内,异常项目计有水位、水温、水氡、水汞及气汞;以中期、短期异常为主,临震异常很少;源兆异常台站和台项的比例均高于场兆。这些流体源兆特征的认识,可为利用流体异常判断地震危险区提供一定依据。     

华安汰内井水氡对闽台地震的映震特征差异性分析

通过华安汰内井水氡对1987年以来福建地区M_L4.5以上地震、 台湾地区M_S7.0以上地震的映震特征分析, 认为该井水氡对福建和台湾地区地震的映震特征具有一定的差异性, 其差异性表现为对福建地区的地震, 其异常特征一般表现为突跳及振荡, 且异常多发生在震前20天左右, 同时异常持续的时间也较短; 对台湾地区的地震, 其异常特征表现为高值异常且异常持续时间长, 异常多发生在震前11个月左右。 据此可以在华安汰内井水氡发生异常时对未来的发震地点做出较为准确的判断。     

Two categories of earthquake precursors,physical and tectonic,and their roles in intermediate-term earthquake prediction

I suggest that earthquake precursors can be divided into two major categories, physical and tectonic. I define physical precursor to be a direct or indirect indication of initiation or progression of an irreversible rupture-generating physical process within the preparation zone of a forthcoming earthquake. Tectonic precursor is defined as a manifestation of tectonic movement which takes place outside the preparation zone of an impending earthquake as a link in a chain of particular local tectonism in each individual area preceding the earthquake.Most intermediate-term, short-term and immediate precursors of various disciplines within the source regions of main shocks are considered physical ones. Some precursory crustal deformations around the source regions are, however, possibly tectonic precursors, because they may be caused by episodic plate motions or resultant block movements in the neighboring regions of the fault segments that will break. A possible example of this phenomena is the anomalous crustal uplift in the Izu Peninsula, Japan, before the 1978 Izu-Oshima earthquake ofM _s 6.8. Some precursory changes in seismicity patterns in wide areas surrounding source regions also seem to be tectonic precursors, because they were probably caused by the particular tectonic setting of each region. A typical example is a so-called doughnut pattern before the 1923 Kanto, Japan, earthquake ofM _s 8.2.Although most studies on earthquake precursors so far seem to regard implicitly all precursory phenomena observed as physical ones, the two categories should be distinguished carefully when statistical analysis or physical modeling is carried out based on reported precursory phenomena. In active plate boundary zones, where a practical strategy for earthquake prediction may well be different from that in intraplate regions, tectonic precursors can be powerful additional tools for intermediate-term earthquake prediction.     

Statistical property of candidate earthquake precursors and its apparent focal mechanism dependence

Statistical properties of reported earthquake precursors show apparent focal mechanism dependence. Intensity of anomaly is described by the ‘anomaly ratio’ as defined by the number of stations/items reporting anomalies before the target earthquake over the number of stations/items in operation around the target earthquake. Variation of the ‘anomaly ratio’ with the magnitude of the target earthquake was studied for dip-slip earthquakes all over China, strike-slip earthquakes in eastern China, and strike-slip earthquakes in western China, respectively. It is observed that for strike-slip earthquakes, the ‘anomaly ratio’ increases linearly with the magnitude of the target earthquake, while earthquakes in eastern China and western China have different slopes. For dip-slip earthquakes, however, the ‘anomaly ratio’ has no statistically significant change with the magnitude of the target earthquake. Limited data imply that the ‘anomaly ratio’ seems proportional to the apparent stress of the target earthquake. The result might be heuristic for the analysis of candidate earthquake precursors. Foundation item: National Natural Science Foundation of China (40274013) and MOST Project (2001BA601B02). Contribution No.04FE1020, Institute of Geophysics, China Earthquake Administration.     

慢地震慢前兆的机制研究

通过岩石高温高压破裂实验与有机玻璃破裂试验的应力—应变曲线对比、地震波形记录(观测资料)与试样破裂波形(实验资料)对比、地震前后定点应变与主破裂前后应变形态变化的对比，认为慢地震是临界或亚临界破裂或预先滑动所致，是低频应变波动。它是材料屈服、弱化或塑性变化的必然结果。而慢前兆则是临近大地震(大破裂)前出现的诸如形变、低频地震波(破裂弹性波)等的短期及临震前兆现象，它比较可靠。但由于许多岩石主破裂前并无明显的临界破裂或预滑动现象，也并非所有岩石都一定出现明显屈服，所以也并非每个地震前都有慢地震，因此，也就不一定都出现低频波动。从而，也并不一定都出现相同的短期、临震前兆现象。     

华南地区地震活动特征与台湾强震影响

以M_S5.5以上地震是否发生为标记, 划分华南地区的活跃和平静时段, 结果显示与华南地区2级以上地震频次的应力调制时间过程变化趋势有很好的一致性。 另外, 在活跃和平静时段华南地区的震级频次特点显著不同。 华南地区在中强震发生前有4级左右地震频繁活动和小震群频发的特点。 华南地区的中强震与云南地区7级地震的发生相关。 统计20世纪以来台湾强震与华南中强震的对应关系, 台湾西带6级强震后1年内华南中强震的对应率近0.5, 地区影响似有由东至西逐渐减弱的趋势。 台湾7级地震后2年内华南中强震的对应率只有0.3, 对应地区除台湾海峡、 福建和广东东部地震外, 也有几次对应广西和北部湾地区的地震, 与6级相比, 台湾7级强震影响范围大。