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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

基于俯冲带动力学参数评估琉球海沟对我国东南沿岸的海啸威胁

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地球科学 2024年第2期49卷 403-413页

作者：李宏伟徐志国史健宇王宗辰杨怀玮国家海洋环境预报中心北京100081 自然资源部海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

为了提升我国沿海海啸防灾减灾能力,加强民众海啸风险防范意识,系统地分析了琉球海沟俯冲带地震所引发海啸对我国大陆东南沿岸及台湾东部的潜在威胁,基于逻辑树与蒙特卡洛随机模拟的概率性方法对其海啸风险进行定量评估.考虑到琉球海沟... 详细信息

为了提升我国沿海海啸防灾减灾能力,加强民众海啸风险防范意识,系统地分析了琉球海沟俯冲带地震所引发海啸对我国大陆东南沿岸及台湾东部的潜在威胁,基于逻辑树与蒙特卡洛随机模拟的概率性方法对其海啸风险进行定量评估.考虑到琉球海沟历史地震记录稀少,基于俯冲带的动力学参数对该区域潜在地震的最大震级进行了修正.与此同时,结合前人对该区域的古海啸研究成果建立了海啸源参数逻辑树,分析了评估结果的不确定性.研究结果表明,2000年重现期下台湾东部宜兰县和花莲县周边的最大海啸波幅可以达到2~3 m;上海和浙江舟山的最大海啸波幅也能达到0.6 m和0.8 m左右.由于琉球海沟历史上没有灾害性海啸,其对东南沿岸和台湾东部的海啸威胁难以量化评估,模拟结果为今后该地区的海啸防御提供了理论依据.

关键词：琉球海沟地震海啸动力学参数危险性评估

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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

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InSAR数据约束的沂沭断裂带闭锁程度及地震危险性分析

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测绘通报 2024年第7期 129-133页

作者：颜丙囤殷海涛杨玉永连凯旋温丽媛郭宗斌山东省地震局聊城地震监测中心站山东聊城252000 山东省地震局山东济南250014

本文首先利用2021年10月至2023年4月覆盖沂沭断裂带区域60景的Sentinel-1A数据,采用SBAS-InSAR技术,获取大范围地表LOS向形变结果,并对InSAR形变场进行降采样;然后基于负位错模型,采用TDEFNODE软件计算沂沭断裂带断层闭锁程度和滑动亏... 详细信息

本文首先利用2021年10月至2023年4月覆盖沂沭断裂带区域60景的Sentinel-1A数据,采用SBAS-InSAR技术,获取大范围地表LOS向形变结果,并对InSAR形变场进行降采样;然后基于负位错模型,采用TDEFNODE软件计算沂沭断裂带断层闭锁程度和滑动亏损分布,并结合地震的时空分布,精细刻画断层面的运动特征,定量判定断裂的分段地震危险性。结果表明,安丘—莒县断裂北段安丘以北区域的断层闭锁程度较高,闭锁深度较深,最大闭锁深度约为24 km,安丘至郯城段断层闭锁较弱,基本处于蠕滑状态;沂沭断裂带安丘以北区域右旋滑动亏损速率为0.5~1.5 mm/a,是1668年郯城地震的未破裂段,具有地震活动空区的特点,易于应力积累,该段的地震危险性值得关注。与以往研究结果对比发现,沂沭断裂带郯城以北的段落闭锁程度有所减弱,分析主要与2011年3月11日日本宫城Mw9.0地震的影响有关,日本大地震的发生对太平洋板块西向俯冲挤压起一定的缓解作用,导致郯庐断裂带区域应力应变场发生变化。

关键词：沂沭断裂带 SBAS-InSAR 负位错模型断层闭锁滑动亏损

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信息化测震数据管理平台的设计与实现

中国地震 2024年第1期40卷 160-172页

作者：邹立晔梁姗姗刘艳琼任枭李杰飞李旭茂徐长文刘敬光张琪徐志国朱洪舒国旭中国地震台网中心北京100045 江西省地震局南昌330026 辽宁省地震局沈阳110034 国家海洋环境预报中心北京100081 自然资源部海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081 南京加宝囤信息科技有限公司南京211164 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

依托公共安全信息化工程,测震台网数据管理平台在数据资源池环境下,采用分层架构和模块化开发,实现了实时流波形接入和存储、站网基础信息管理、常规数据产品产出、针对特定地震的产品产出、波形数据质量分析等测震台网核心业务的信息... 详细信息

依托公共安全信息化工程,测震台网数据管理平台在数据资源池环境下,采用分层架构和模块化开发,实现了实时流波形接入和存储、站网基础信息管理、常规数据产品产出、针对特定地震的产品产出、波形数据质量分析等测震台网核心业务的信息化。通过平台的接口和界面,事件波形处理与服务、数据质量分析、震源参数基础数据库建设等测震台网业务取得了长足进步。该平台具有业务集成性、功能实用性、资源共享性和技术先进性等特点,有效提升了测震台网信息化水平,为测震台网现代化发展发挥了积极作用。

关键词：信息化测震台网数据管理与服务数据处理

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我国市县地球物理监测资源评估

中国地震 2024年第2期40卷 458-469页

作者：陶志刚邹锐刘春国师宏波唐磊叶青张燕张素琴樊春燕韩宇飞中国地震台网中心北京100045 中国地震局大地测量重点实验室武汉430071 中国地震局地球物理研究所北京100081

我国地球物理监测站网主要由GNSS、定点形变、重力、地电、地磁、地下流体六大观测站网组成,由国家站、省级站和市县站构成基本监测单元。市县站观测手段多、站点数量庞大,是地球物理监测站网的重要组成部分。为摸清市县站监测资源底数... 详细信息

我国地球物理监测站网主要由GNSS、定点形变、重力、地电、地磁、地下流体六大观测站网组成,由国家站、省级站和市县站构成基本监测单元。市县站观测手段多、站点数量庞大,是地球物理监测站网的重要组成部分。为摸清市县站监测资源底数、统筹利用市县监测数据,中国地震局历时2年完成了我国市县地震监测资源评估工作。基于此项工作,本文从观测环境、观测系统、数据质量和预报应用四个方面对我国市县地球物理监测资源进行简要分析,评估结果显示:37.8%的测项评估为合格,可直接纳入国家地球物理数据库管理,47.9%的测项评估为基本合格,可纳入国家市县数据库管理,14.3%的测项评估为不合格,需要停测或者优化改造。针对评估结果,简要分析了市县监测运维工作存在的主要问题并提出具体可行的解决建议,为提升市县站监测质量提供参考。

关键词：地球物理市县站监测站网资源评估

新疆伽师地区地壳三维速度结构及中强震震源机制揭示的区域孕震环境

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地球科学 2024年第2期49卷 451-468页

作者：梁姗姗徐志国黄小宁张广伟邹立晔周元泽中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国地震台网中心北京100045 国家海洋环境预报中心北京100081 自然资源部海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081 昆仑数智科技有限责任公司北京100007 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

为了详细探讨伽师震区上地壳精细速度结构与地震活动的关系,基于新疆数字地震台网提供的震相观测报告和宽频带波形数据,使用双差层析成像方法获得了伽师地区(76.5°E~78.0°E,39.3°N~40.3°N)2009年以来地震精定位结果和较高分辨率的三... 详细信息

为了详细探讨伽师震区上地壳精细速度结构与地震活动的关系,基于新疆数字地震台网提供的震相观测报告和宽频带波形数据,使用双差层析成像方法获得了伽师地区(76.5°E~78.0°E,39.3°N~40.3°N)2009年以来地震精定位结果和较高分辨率的三维V_(P)、V_(S)和V_(P)/V_(S)结构,并分析了2020年伽师M_(S)6.4地震序列中M_(S)≥5.0地震的全矩张量解,综合研究区域内地震时空分布特征、震源机制和速度结构等信息,探讨伽师震源区发震构造及孕震环境.结果表明,研究区重定位后的地震分布与已知断裂相关性差.2020年伽师M_(S)6.4地震序列呈NNW和近EW向2个优势方向分布,其余震在震后48 h内主要在距主震约20 km处近EW向的奥兹格尔他乌断裂上及其附近展布;序列中4次中强地震全矩张量解显示出具有明显的非双力偶成分,均为体积缩小的压性破裂;伽师地区地壳速度结构存在明显的不均匀性:2020年伽师M_(S)6.4地震震中位于P波高速体内、S波高速体边缘及低波速比区域,且在中下地壳存在大范围的S波低速异常.结合周边地质构造及前人研究结果,我们认为,2020年M_(S)6.4主震的发震构造为柯坪塔格推覆体中的近EW向隐伏逆断裂,与其共轭的NNW向隐伏断裂也参与了整个伽师M_(S)6.4地震序列的发震过程.伽师地区强震频发是塔里木盆地向南天山持续俯冲挤压,触发推覆构造和盆山交界处若干隐伏断裂活动的构造运动结果,速度结构所揭示的介质横向不均匀性也造成震源破裂机制的多样性.

关键词：伽师地区地震定位速度结构全矩张量孕震环境

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深度学习在地震监测预报中的应用进展

地震研究 2024年第3期47卷 336-349页

作者：贾漯昭孟令媛闫睿河南省地震局河南郑州450018 中国地震台网中心北京100045

对深度学习的方法原理及主流的前馈神经网络、卷积神经网络、循环神经网络、Transformer网络、自编码器、生成对抗网络以及深度强化学习网络等进行了介绍,讨论了不同网络的适用领域。从震相拾取、震相关联、地震定位与事件检测,地震信... 详细信息

对深度学习的方法原理及主流的前馈神经网络、卷积神经网络、循环神经网络、Transformer网络、自编码器、生成对抗网络以及深度强化学习网络等进行了介绍,讨论了不同网络的适用领域。从震相拾取、震相关联、地震定位与事件检测,地震信号和地震事件的分类,地震预测预报等方面对近年来深度学习方法的应用技术进行了提炼总结,综述了深度学习方法的应用进展,讨论了当前常见深度学习方法在地震监测预报领域中的主要应用方式、优势特点及解决的主要问题。总结了现阶段深度学习方法在地震监测预报领域中存在的应用局限性以及后续发展方向。

关键词：深度学习监测预报地震检测地震定位地震预测

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基于决策树的川滇地区地震序列类型判定特征重要性研究

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地震研究 2024年第3期47卷 321-335页

作者：赵小艳蒋海昆孟令媛苏有锦贺素歌云南省地震局云南昆明650224 中国地震台网中心北京100045

基于1966—2021年川滇地区225次5级以上地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,参考以往研究和震后趋势预测实践经验,构建了10个基于地震观测数据的机器学习序列类型判定特征样本数据集。基于地震序列分类定义,设置多震型、主... 详细信息

基于1966—2021年川滇地区225次5级以上地震目录、地震序列目录和历史地震震源机制资料,参考以往研究和震后趋势预测实践经验,构建了10个基于地震观测数据的机器学习序列类型判定特征样本数据集。基于地震序列分类定义,设置多震型、主余型、孤立型三类样本“标签”。对样本进行不均衡处理、对特征参数进行缺失处理后,采用决策树模型对特征参数的重要性进行研究。结果显示:不同时间段特征参数重要性类别有一定差异,随着序列数据资料的增加,序列类型判断更倚重动态的序列数据资料;主震震源机制相关参数和主震参数对序列分类有较高的贡献率,序列参数对序列分类贡献率不高。整体而言,模型给出的结果与实际经验性预报方法较为一致。

关键词：地震序列类型机器学习特征参数决策树