使用近震波形反演方法求解2019年6月17日四川长宁Ms6.0地震序列的震源机制解和震源深度, 共得到30个可靠的M>3.0地震震源机制解和震源深度, 结合该地区已有的震源机制解, 开展震源区构造应力场反演, 小尺度探讨震源区的构造应力环境。 反演结果显示, 震中附近区域主要以逆冲型应力性质为主, 局部地区包括少量走滑分量以及混合类型。 最大主压应力方向主要以NEE向或NE向为主。 在筠连以东地区, 不同于北部的逆冲型, 应力性质以走滑型兼少量混合类型为主, 最大主压应力方向近EW向。 构造应力场方向与形成长宁背斜的构造应力存在一定交角, 2019年长宁6.0级地震可能是由NE或NEE向近水平应力挤压产生的该地区滑脱面之上背斜核部的逆断层活动造成的。

气体是识别构造带展布和活动的敏感组分。 对唐山断裂带高空间分辨率气体地球化学测量数据进行了变异函数计算, 分析了断裂带活动性与断裂带气体浓度的定量关系。 结果表明, 断裂带本身结构特性是控制断裂带气体空间分布的主要因素, 高倾角断裂在地表以狭长条带状为主要特征, 分布气体浓度高值异常, 交会处气体浓度高值异常以环带形式围绕断裂分布。 沿断裂带走向, 各气体浓度呈高值分布, 利用变异函数计算, 确定各气体组分在测量区域内气体浓度与构造相关的空间范围, 据此确定了唐山断裂各段构造敏感气体组分, 在断裂带周边圈定出断裂带活动性重点监测区域。 断裂带气体浓度克里金插值分析结果表明, 唐山地区滦县—乐亭断裂带活动性较强, 唐山断裂带次之, 蓟运河断裂带活动性最弱。 断裂带交会处, 浓度高值异常分布更加明显。

为系统地考察全球强震序列参数的分布特征, 对可操作的余震预测(OAF)模型的构建、 地震危险性评估以及序列参数相关研究的开展提供数据支撑, 采用可充分利用不完整性地震记录的Omi-R-J方法, 对1973年以来的全球225个M6.5以上地震序列进行了参数拟合, 并对参数拟合情况以及参数与板块边界之间的关系等特征进行了初步分析。 获得了225个序列参数的拟合结果, 显示序列参数呈现一种优势分布特征, 参数平均值为p=1.0102±0.1777, log₁₀c=-3.1896±1.3249, log₁₀k=-4.3609±1.4596, b=0.9919±0.1651; 序列参数与板块边界存在一定的相关性, 如环太平洋地震带的中美洲段p值较小, 北美洲段的b值较小、 p值较大等。 上述序列参数的计算、 分布特征的研究以及序列参数与构造带相关关系的探讨, 旨在为进一步开展强震序列参数相关研究提供一定参考。

郯庐断裂带中段最新活动的安丘—莒县断裂(命名为F5断裂)为中国东部地区重要的地震活动断裂。 已有研究表明, F5断裂向南已延伸进入安徽境内的淮河—女山湖之间, 但该段的具体几何展布还存在以下问题未解决: 一是F5断裂以东的紫阳山东侧断裂是否属于F5断裂分支; 二是F5断裂向南是否延伸至女山湖北岸。 为解决以上问题, 本次工作基于遥感解译、 地质地貌调查、 探槽开挖及断错地层年代样品测试等方法, 对紫阳山东侧断裂及女山湖北岸一带断裂开展了研究。 结果表明, 紫阳山东侧断裂发育时代较老, 在早、 中更新世发生过强烈逆冲挤压运动, 晚第四纪以来不活动, 该断裂不属于F5断裂分支; 郯庐断裂带在女山湖北岸上詹村一带断错了晚更新世地层, 该处断裂为F5断裂向南的延伸部分; F5断裂已完全贯穿于淮河—女山湖之间, 断层迹线单一、 连续, 段落总长度约20 km。 文中还讨论了F5断裂向南应该终止于女山湖至明光市一带, 断裂终止受区域古老构造格局控制, 表明该断裂既有新生性又有继承性。

针对现阶段地震人员死亡评估模型在评估特定区域地震时评估结果误差较大的问题, 结合中国地震灾害特点、 人口分布情况等, 将中国大陆划分为西北、 西南和大陆东部三个地区, 并对各区域按照人口密度进行分级。 采用多元非线性回归方法, 选取震中烈度、 震区面积、 抗震设防烈度参数建立分区域的地震灾害人员死亡评估模型。 研究结果表明, 该模型在西北、 西南地区的验证结果较好, 适用于中国地震灾害情况, 可以用于震后快速盲评估, 在一定程度上能够避免评估不同震级、 相同震中烈度和人口密度的地震时, 出现相同结果的情况; 虽然该模型在震例较少的大陆东部地区以及城市直下型地震中评估结果需要进一步改进, 但为解决特定区域地震死亡评估中误差较大问题提供了思路, 能够为震后应急指挥和救援提供数据参考。

采用高频截止(High-Cut)震源模型, 以均方根误差最小原则稳健地求解震源谱参数, 并由此推算震源尺度和静态应力降。 实际应用显示, 该模型的理论谱对观测谱有很好的拟合, 可明显改善拐角频率识别准确度。 计算了长岛震群内71次M_L≥2.5地震事件的震源参数, 结果表明: ① 拐角频率处于2~10 Hz范围, 与震级大小存在一定的相关性, 截止频率范围处于10~30 Hz之间, 与地震大小的相关性不明显; ② 地震矩M₀分布在10¹²~10¹⁴ N·m, 与震级M_L存在正相关关系: logM₀=0.977M_L+10.186; M_L与矩震级M_W之间的关系为: M_W=0.651M_L+0.766; ③ 根据相对应力降时域演化发现, 自2017年3月3日M_L4.5地震之后应力快速释放, 应力降水平在均值附近波动, 而且多数M_L≥3.5地震发生于应力降下降之后的回升过程中; ④ 应力降范围在0.01~1 MPa之间, 应力降与震级的统计关系为: logσ=1.158M_L-6.591。 长岛震群应力降水平明显偏低, 反映了震中区域构造应力水平较低, 但是中小地震活跃, 推测主要有两方面的原因: 一方面, 1548年发生的渤海7级地震引起区域性地震矩释放, 导致长岛震源区内介质相对破碎; 另一方面, 长岛海域断层易受到海水渗入, 引起介质孔隙压力增大, 同时内摩擦系数降低, 从而导致断层内剪切应力降低。 综合而言, 长岛地区虽然处于较低的构造应力背景之中, 但是流体入侵造成的断层内剪应力降低可能是造成长岛地区发生大量中小地震的主要原因。

利用接收函数谐波分解方法可以提取地壳下方的不均匀信息, 但当多种不均匀性同时存在时, 该方法反演结果的准确性目前尚不十分清楚。 基于5组20个理论模型, 研究了倾斜界面和各向异性对谐波分解方法的影响。 结果表明, 对于只存在倾斜界面的情况, 利用谐波分解方法可以很好地得到模型参数。 在各向异性和倾斜界面同时存在的情况下, 各向异性的存在会影响谐波分解得到的倾斜界面振幅信息, 而且这种影响还和倾斜界面的走向有关。 倾斜轴各向异性谐波分解得到的各向异性强度与倾斜轴倾角大小有关, 与快轴方向关系不大。 使用谐波分解方法对江西九江台进行分析, 结果表明, 台站下方倾斜和各向异性共存, 快轴方向约为86°, 时间延迟约为0.46 s。

本文利用基于波形互相关的双差定位方法对2020年2月18日长清M_S4.1地震序列进行了精定位计算, 共得到33个地震事件的精定位结果。 结果显示, 地震序列主要沿NW向分布, 在水平方向上具有自NW向SE迁移, 在深度上具有由浅向深迁移的特征; 序列震源深度主要集中在2~7 km, 其中, 主震的震源深度约2.8 km。 由于长清地震序列的地震数量较少, 为了更准确地了解长清地震序列的发震构造、 探索该序列的发生和发展过程, 本文采用CAP方法反演了主震的震源机制解, 其中, 节面Ⅰ走向223°、 倾角42°、 滑动角-160°, 节面Ⅱ走向117.9°、 倾角76.8°、 滑动角-49.8°, 最佳拟合震源矩心深度约2.8 km, 矩震级M_W4.2。 结合区域构造特征分析认为, 长清M_S4.1地震的发震断裂为孝里铺断裂和东阿断裂之间发育的一条浅层次生断裂。 在ENE向区域应力场作用下, 发震断裂产生高角度正断滑动, 并伴有左旋走滑分量, 从而引发长清地震序列。

选用2013—2014年兰州台、 天水台、 寺滩台3个台站地磁垂直分量分钟值数据, 利用调和分析剔除1~4次地磁日变化谐波成分, 在此基础上对3个台站地磁Z分量数据进行主成分分析, 计算结果显示: 2013年7月22日岷县漳县6.6级地震前, 最小的第三主成分在2013年4月20日至6月10日出现明显的增强变化, 超出阈值, 异常持续50 d左右; 同时, 在信号的子空间中特征矢量的方向也出现同步的异常扰动, 震后恢复到原来的水平, 其他时段第三主成分未出现类似变化。 据此认为, 这些异常信号与2013年岷县漳县6.6级地震相关。 研究结果表明, PCA方法对地震电磁异常的提取是有效的。

利用2016—2018年3期华北地区流动地磁矢量原始测量资料, 经数据计算获得2期华北地区和张家口—渤海地震活动带及邻区岩石圈磁场时空变化模型。 研究结果显示: 张家口—渤海地震带岩石圈磁场变化空间分布不均匀, 具有明显的分区特征, 在张家口段(西段)与北京段(中西段)分界处和北京段(中西段)与唐山段(中东段)分界处岩石圈磁场各要素具有明显的异常变化, 如水平矢量存在转向和幅值变化, 磁偏角与磁倾角具有正负异常高梯度带的特征, 这与张家口—渤海地震带构造分段性特征密切相关。 张家口—渤海地震带位于燕山块体与华北平原块体之间, 两者运动的平动速率之差是张家口—渤海地震带左旋走滑的直接动力来源, 而各断裂带左旋走滑速率之差很可能是岩石圈磁场空间变化分段性分布的主要原因。

本文提出一种基于对比法测定地震计相对传感参数, 并考虑分向对齐误差计算地震计自噪声, 再利用连续3天以上的自噪声数据提取获得地震计低噪声数据的方法。 通过理论分析和实际数据计算检验表明, 采用这一套方法提取地震计的低噪声数据, 对数据选择的要求大大降低, 有利于客观、 稳定地获取地震计的自噪声数据。 此外, 通过参数建模, 获得地震计自噪声曲线的拟合多项式, 直接计算自噪声参考频点数值, 可以避免在实际曲线上读数时受到的计算误差引起的波动影响, 得到客观、 稳定、 可靠的地震计自噪声参数数据, 有利于地震计性能比较评价。 最后作为实例, 给出了采用本文算法计算出的4种国产地震计的自噪声模型及低自噪声参数。

晋冀鲁豫交界地区位于华北克拉通的东南部, 研究该区地壳结构有助于进一步了解河北南部及其邻区地质构造演化特征、 发震机制、 发震规律。 本文收集了晋冀鲁豫交界地区两年84个地震台连续波形观测资料, 通过台站对波形互相关, 得到各台站对间的经验格林函数, 再利用图像分析技术提取瑞利波频散曲线。 本文基于面波直接成像方法得到不同深度剪切波速度结构。 结果显示, 该区部分速度异常与该区地表地质构造单元存在相关性, 速度异常呈区域分布特征, 山区和盆地呈现非常显著的速度差异, 浅层上地壳结构速度变化特征与沉积层厚度、 结晶基底埋深等区域构造密切相关, 中下地壳及上地幔存在不规则的速度异常, 与该区的地震发生存在相关性。

地热井的观测规范要求尽可能将水温传感器放置在井下深处, 一般放置深度应当大于100 m, 小于200 m。 然而, 近几年的观测结果表明, 水温传感器的放置深度对水温动态特征的影响较大。 在多数观测井中, 同井水温与水位的时值动态、 潮汐效应、 同震响应及震后阶变等动态特征的相关性或一致性, 多与水温传感器的放置深度有关。 本文主要探讨了传感器放置深度对水温动态特征的影响, 水温传感器放置在观测含水层中, 都受井—含水层间水流运动的影响, 会造成水温动态随井水位变化而变化; 当放置在观测含水层下部时, 水温动态则不受井水位变化的影响, 多表现为动态相对稳定。 其原因是水温动态的形成受水热动力学与地热动力学两种不同机制的控制, 此外, 井—含水层系统的条件也会产生影响。

本文以地震频次作为地震活动的变量, 通过自然正交函数展开方法, 计算中国大陆7级以上强震前的地震活动频次场, 提取出强震前时间因子和空间等值线的异常。 结果表明, 强震前时间因子出现超过均方差的高值或低值异常, 异常多数分布在频次场的前4个典型场, 具有多分量特点, 第1个典型场异常贡献率最大(占总场40%～60%), 绝大部分强震前5～8年出现长期异常, 部分强震前1～2年出现中期异常, 少数强震前3月出现短临异常的特征。 区域频次等值线出现的高梯度旋涡区域是异常危险区, 等值线值大于0.9且具有活动构造的危险区往往是强震的发震位置。 另外, 地震频次场与传统方法的区域地震活动频次(3月)震例对比, 表明频次场时间因子异常具有自己的独特优越性和缺陷, 并讨论了这些方法的差异性。