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不同类型地震震级与重力变化异常的统计特征及其机理分析

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地球物理学报 2024年第8期67卷 3032-3059页

作者：李树鹏胡敏章祝意青朱成林崔华伟陆汉鹏张刚王锋吉山东省地震局济南250014 中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室武汉430071 武汉引力与固体潮国家野外科学观测研究站武汉430071 中国地震局第二监测中心西安710054

依据收集到的107个4.0级以上地震震例,研究中国陆区中强地震震前重力变化异常统计特征,探讨地震震级与震前重力变化异常各要素及地震性质之间的统计关系,给出了5、6、7、8级地震震级判定的重力变化异常时变距S、量级G和时间T参考指标,... 详细信息

依据收集到的107个4.0级以上地震震例,研究中国陆区中强地震震前重力变化异常统计特征,探讨地震震级与震前重力变化异常各要素及地震性质之间的统计关系,给出了5、6、7、8级地震震级判定的重力变化异常时变距S、量级G和时间T参考指标,并对比、分析了逆冲型、走滑型和正断型地震的重力变化特点,进而结合流体物质运移假说及岩石物理实验结果,探讨了震前重力变化异常的物理机制,以及其与亚失稳阶段、地震孕育能量的联系.得到的主要结论有:(1)震前重力变化异常参量与震级之间更符合非线性关系,5、6、7、8级地震的震前重力变化异常时变距参考指标分别为67、111、185、305 km,重力变化异常量级参考指标分别为49、67、92、125μGal,重力变化异常时间参考指标分别为1.6、2.5、3.7、5.2 a.(2)地震类型对震前重力变化参量有一定影响,尤其是7级以上强震的差异更加明显,逆冲型地震的重力变化量级及时变距可能更大;重力变化异常时间方面,正断型地震可能对应更长的重力变化时间,逆冲型次之,走滑型最短.(3)震前重力变化异常的物理机制可能是,在孕震晚期、亚失稳阶段,震中周边区域岩石裂隙增多、扩展、贯通,引起流变性的深部幔源物质向地壳运移,同时地壳内先存的流体物质由于应力分布不均而大规模迁移,最终在地表引起重力场变化响应.(4)目前流动重力观测受到时空密度的制约,地震预报主要针对5级以上地震,且震级越大预报效能越好.

关键词：地震预报重力变化异常震级震源机制解

中国大陆强震发生前地震活动增强统计特征分析

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地震学报 2024年第2期46卷 226-241页

作者：呼楠石富强季灵运刘洁祁玉萍王光明张丽峰郭蕾陕西省地震局西安710068 陕西西安地球深部构造中国地震局野外科学观测研究站西安710068 中国地震局第二监测中心西安710054 四川省地震局成都610041 云南省地震局昆明650224 青海省地震局西宁810001 河北省地震局石家庄050021

依据《中国震例》(1966—2017年)对1966年以来中国大陆东部M_(S)>6.0、西部M_(S)>7.0强震前地震活动增强的异常现象特征进行了系统的梳理,并试图总结不同活动构造地块周缘强震前地震活动增强的异常时空演化特征。结果显示:①我国大陆大... 详细信息

依据《中国震例》(1966—2017年)对1966年以来中国大陆东部M_(S)>6.0、西部M_(S)>7.0强震前地震活动增强的异常现象特征进行了系统的梳理,并试图总结不同活动构造地块周缘强震前地震活动增强的异常时空演化特征。结果显示:①我国大陆大震前普遍存在地震活动增强现象,33个震例中有21个震例存在震前地震活动增强异常,占比达64%;②西部地区大多数震例的地震活动增强空间范围表现为中间尺度或构造尺度,且主震震级越大,越有可能出现大范围的地震活动增强;③西部地区出现中强地震活动增强的概率高于东部地区,前兆地震活动增强的平均震级较大,发生大震(M>7.0)的概率增大;④西部地区地震活动增强的时间尺度与震级成正比,而东部地区随着震级增大,更可能出现中期到中短期的地震活动增强异常;⑤多数西部地区震例在震前出现不同时间尺度的地震活动增强叠加的现象;⑥川滇菱形地块的强震前均出现了中长期尺度的地震条带交会现象、不同空间尺度的地震空区以及中短期尺度的中小震活动增强现象,并且对大震地点有较好的指示意义。巴颜喀拉东边界与北、西及南边界大震前存在显著的不同地震活动增强特征,震前未出现中强地震围空的现象。

关键词：前兆地震活动增强统计特征活动地块地震前兆模型

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强震临震微波动现象跟踪实践

中国地震 2024年第2期40卷 295-303页

作者：杨立明王建军张增换余娜李玮杰中国地震局第二监测中心西安710054 中国地震局兰州地震研究所兰州730000 青海省地震局西宁810001

为验证和检验强震临震微波动现象及其主要特征,利用甘肃、青海、四川、云南、西藏等区域台网200余个宽频带数字地震台站的实时波形资料和实时跟踪监控技术系统,对2019—2022年间青藏高原发生的44次5级以上地震进行全程实时跟踪及动态监... 详细信息

为验证和检验强震临震微波动现象及其主要特征,利用甘肃、青海、四川、云南、西藏等区域台网200余个宽频带数字地震台站的实时波形资料和实时跟踪监控技术系统,对2019—2022年间青藏高原发生的44次5级以上地震进行全程实时跟踪及动态监控,进一步检验临震微波动现象的重现性和客观性,验证了临震微波动现象的频谱、时间、空间等特征。

关键词：临震微波动现象预报时空指标验证

大动态范围磁通门磁力仪及其在定向误差校正中的应用

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 81-89页

作者：陈卓琳胡星星滕云田刘高川中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震台网中心北京100045

仪器定向误差会影响地磁矢量观测数据的准确性,现有的校正方法需要已知地磁场模量或参考标准仪器,且难以应用在井下和海洋等无法手动安装调整仪器的情况。本文提出了大动态磁通门磁力仪和在此基础上的欧拉旋转变换的矢量校正方法。该方... 详细信息

仪器定向误差会影响地磁矢量观测数据的准确性,现有的校正方法需要已知地磁场模量或参考标准仪器,且难以应用在井下和海洋等无法手动安装调整仪器的情况。本文提出了大动态磁通门磁力仪和在此基础上的欧拉旋转变换的矢量校正方法。该方法可在无需参考标准仪器的情况下,获得磁通门的定向角度误差并进行自校正测量。在地磁观测台站进行了实验,结果表明,当实验仪器定向误差分别设置为4个不同象限区间的大角度时,校正后与台站比测仪器对应分量的相关系数仍达到0.99以上,B-A图中置信区间长度减小了86%以上,RMS误差降低至15%以下,论证了该校正方法的有效性,能够提高地磁台站的观测数据质量,并为井下和海洋地磁观测的定向提供参考解决方案。

关键词：大动态磁通门磁力仪定向误差自校正 Bland-Altman图

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一种低采样数据采集设备时间精度的测量方法

大地测量与地球动力学 2024年第2期44卷 217-220页

作者：郑淑梅赵立军李文一唐荣邓董建明晓冉生迪迪中国地震局第一监测中心天津300180

提出一种低采样数据采集设备的时间精度测量方法,介绍该方法的测量原理及数据获取流程,并结合地震行业实例给出低采样数据采集设备的时间精度测量结果。本文方法可将低采样数据采集设备的时间测量精度提高到ms级,可用于输入与输出具有... 详细信息

提出一种低采样数据采集设备的时间精度测量方法,介绍该方法的测量原理及数据获取流程,并结合地震行业实例给出低采样数据采集设备的时间精度测量结果。本文方法可将低采样数据采集设备的时间测量精度提高到ms级,可用于输入与输出具有线性关系的地球物理观测设备数据采集器时间精度的测试。

关键词：低采样数据采集设备时间精度地球物理观测数据采集器

扬子板块西缘早中生代“绿豆岩”成因及构造启示:锆石U-Pb年龄、微量元素及Hf同位素约束

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地学前缘 2024年第2期31卷 204-223页

作者：钏茂山胡乐蔺如喜毛崇祯李仕忠李锁明袁永盛中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心云南昆明650100 中国地震局地震预测研究所北京100037

为了研究早中生代“绿豆岩”的火山灰来源,及其与古特提斯弧火山活动的时空联系,对滇东北乌蒙山地区两件绿豆岩样品进行了锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析。结果显示:嘉陵江组绿豆岩谐和年龄为(250.0±2.8)Ma,εHf(t)值为-18.1~-9.5,二阶... 详细信息

为了研究早中生代“绿豆岩”的火山灰来源,及其与古特提斯弧火山活动的时空联系,对滇东北乌蒙山地区两件绿豆岩样品进行了锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析。结果显示:嘉陵江组绿豆岩谐和年龄为(250.0±2.8)Ma,εHf(t)值为-18.1~-9.5,二阶模式年龄T_(DM2)为2141~1674 Ma;关岭组底部绿豆岩锆石谐和年龄为(247.0±1.2)Ma,εHf(t)值为-16.4~-7.5,对应的T_(DM2)范围为2050~1559 Ma。两层绿豆岩相似的年代学数据、Hf同位素组成和模式年龄分布,表明两层绿豆岩具有相同的物质来源,均为古—中元古代地壳物质熔融产物。锆石微量元素具有酸性岩浆锆石特征,表明绿豆岩原岩为长英质岩石。通过与区域数据对比,确定“绿豆岩”火山灰来源于三江造山带,且有证据显示在早—中三叠世期间,沿西南三江—宋马—十万大山一带存在一条由古特提斯洋发生俯冲消减形成的岩浆弧,两层绿豆岩都是古特提斯洋俯冲背景下的火山活动记录。结合野外地质特征及项目研究成果,限定古特提斯弧火山作用至少于嘉陵江组绿豆岩形成前(254.9 Ma)启动,至关岭组底部绿豆岩形成时(247.1 Ma)仍在活动。

关键词：绿豆岩锆石U-Pb年龄 Hf同位素古特提斯岩浆弧

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基于PI方法的华北2019年以来3次M_(S)≥5.0地震回溯性预测研究

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地震 2024年第2期44卷 120-134页

作者：宋程张永仙夏彩韵毕金孟张小涛吴永加徐小远天津市地震局天津300201 中国地震局地震预测研究所北京100036 辽宁省地震局沈阳110031 中国地震台网中心北京100045

本文应用图像信息(PI)方法对2023年山东平原M_(S)5.5地震、2021年江苏大丰海域M_(S)5.0地震和2020年河北古冶M_(S)5.1地震进行了回溯性预测研究。以华北局部(32°N~42°N,114°E~122°E)为研究区域,在网格尺度分别为0.5°×0.5°和1.0°... 详细信息

本文应用图像信息(PI)方法对2023年山东平原M_(S)5.5地震、2021年江苏大丰海域M_(S)5.0地震和2020年河北古冶M_(S)5.1地震进行了回溯性预测研究。以华北局部(32°N~42°N,114°E~122°E)为研究区域,在网格尺度分别为0.5°×0.5°和1.0°×1.0°且预测窗长为5 a的两组参数模型下,获取2019—2027年逐年滑动的预测窗热点演化图像。结果显示,当网格尺度为1.0°×1.0°时,PI热点效果优于0.5°×0.5°网格,且对平原地震和大丰海域地震的发震位置指示作用较好。当时间窗长和归一化阈值绝对值同时增大,个别窗口存在古冶地震的有效热点,但未找到热点能同时覆盖3个地震震中所在网格的参数模型。不同参数模型下的PI热点显示,未来3~4 a郯庐断裂带渤海段存在发生M_(S)≥5.0地震的风险。本文研究结果对于华北局部地区M_(S)≥5.0地震危险性分析具有一定的参考意义。

关键词： 2023年平原M_(S)5.5地震 2021年大丰海域MS5.0地震 2020年古冶MS5.1地震图像信息方法热点迁移

地震水温观测仪器热迟滞性、漏热效应和仪器漂移实验研究

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大地测量与地球动力学 2024年第7期44卷 764-770页

作者：明晓冉田兴宇王忠彪李文一邓董建生迪迪中国地震局第一监测中心天津市300180

参照IEC 60751和ASTM E644-11国际标准,在0~100℃、0~70℃和0~50℃温度范围对石英晶体型、铂电阻型和热敏电阻型地震水温观测仪器(简称测温仪)开展热迟滞性研究,明确局浸法校准漏热效应,分析两者对测量不确定度的贡献,并查明仪器漂移特... 详细信息

参照IEC 60751和ASTM E644-11国际标准,在0~100℃、0~70℃和0~50℃温度范围对石英晶体型、铂电阻型和热敏电阻型地震水温观测仪器(简称测温仪)开展热迟滞性研究,明确局浸法校准漏热效应,分析两者对测量不确定度的贡献,并查明仪器漂移特征。结果表明,测温仪热迟滞性随着测量点温度降低而减小,最大值为0.025 5℃(铂电阻型,50℃测量点);在相同测量点,石英晶体型测温仪的热迟滞性小于铂电阻型和热敏电阻型。采用局浸法校准时,感温元件的浸没深度应不小于30 cm,漏热效应最大值约为0.01℃(100℃测量点)。热迟滞分量对铂电阻型测温仪测量不确定度的贡献最大(约60.7%),石英晶体型测温仪则表现出最佳的测量准确度。不同类型传感器的仪器漂移测量结果接近,极差仅为0.000 3℃/24 h。未来可通过替换感温元件、优化设计、提升工艺和使用大深度恒温槽、保温装置、修正公式等方法提高仪器稳定性,减小校准漏热效应。

关键词：地震水温观测仪器热迟滞性漏热效应仪器漂移测量不确定度

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2020年伽师M_(S)6.4地震前后重力变化

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大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 277-282页

作者：杨雄祝意青赵云峰隗寿春操聪吕宏斌曾亚光中国地震局第二监测中心西安市710054

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_(S)6.4地震的关系。结果表明:1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2... 详细信息

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_(S)6.4地震的关系。结果表明:1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2016~2020年该断裂活动引起显著的地表重力场变化;2)与伽师地震孕育有关的重力场经历了“重力正异常区-四象限特征及沿柯坪断裂的重力高梯度带-反向变化发震”的演化过程;3)重力场累积变化和差分变化图像均反映出伽师地震前出现显著的重力异常变化,地震发生在重力变化梯度带、四象限中心和零等值线拐弯附近;4)重力场动态演化较好地反映出伽师M_(S)6.4地震孕育发生过程中出现的中期前兆现象,基于流动重力异常变化在伽师M_(S)6.4地震前进行一定程度的中期预测,尤其是强震地点判定。

关键词：新疆地区伽师地震重力观测重力变化