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高压输电系统引起的空间电磁扰动 张学民, 钱家栋, 吴迎燕, 赵庶凡, 娄文宇 地震    2019, 39 (1): 90-100.   摘要 （267）      PDF（pc） （4216KB）（510）    可视化    随着全球工业化进程的大力推进, 高压输电系统逐渐成为电磁环境监测的主要人为干扰源之一。 本文总结了以法国DEMETER卫星电磁场数据为主开展的高压电力线辐射研究的最新成果, 对电力线产生的各类空间电磁扰动现象及其时空分布特征进行了归纳分析, 其中包括电力线谐振辐射(PLHR)、 磁层线辐射(MLR)、 ELF/VLF辐射、 高能粒子沉降等, 并对与其耦合机制相关的电磁波传播及波粒相互作用模型进行了总结讨论, 旨在对中国电磁监测试验卫星(CSES-1)数据处理方法、 干扰识别和地震弱信号提取分析提供更多的参考信息。

河北地区活断层潜在地震最大震级及危险性研究 孙丽娜,齐玉妍,金学申 地震    2017, 37 (2): 147-156.   摘要 （202）      PDF（pc） （3044KB）（413）    可视化    河北是华北地区乃至中国大陆东部地区地震活动最为活跃的地区之一, 构造背景复杂, 断层发育。 随着全省11个城市活断层探测与地震危险性评价项目的推进, 若干科研课题的研究, 地质构造资料逐步积累, 晚更新世以来的断层资料得到进一步更新。 如何评估这些活动断层上的最大潜在地震震级及危险性是地震中长期预测中较为重要的一个问题。 本文采用闻学泽等提出的潜在地震最大震级评估模型, 对河北地区晚更新世以来的活动断层进行断层小区划分, 建立了断层小区内最大地震震级Mmax与震级频度关系at/b值之间的经验关系, 并利用公式外推获得断层小区内的推测潜在震级上限值。 另外, 本文用强震等待时间的指数分布关系式计算了部分断层小区未来的中强地震发震概率。

机器学习在地震预测中的应用进展 袁爱璟, 王伟君, 彭菲, 闫坤, 寇华东 地震    2021, 41 (1): 51-66.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2021.01.005 摘要 （491）      PDF（pc） （3494KB）（411）    可视化    机器学习(Machine Learning, ML), 特别是深度学习(Deep Learning, DL), 在最近几年发展迅速, 在数据挖掘、 计算机视觉、 自然语言处理、 数据特征提取和预测等方面的应用中取得了令人振奋的进展。 地震预测是复杂、 涉及面广、 不成熟而且充满争议的科学问题; 其发展受到尚不清楚的地震机理和孕震结构、 不完备的观测数据与真伪不清的地震现象等方面的限制。 但是, 机器学习有可能改善复杂地震数据的挖掘和发现, 推动地震预测科学的发展。 本文回顾了机器学习在地震预测的应用, 包括强震、 强余震和岩石破裂失稳等方面的预测, 并展望了机器学习在地震预测方面的研究趋势。

赵各庄井水位水温演化特征及其成因分析 韩孔艳, 邢成起, 崔博闻, 孔来顺, 孙小入 地震    2019, 39 (3): 178-186.   摘要 （228）      PDF（pc） （2499KB）（410）    可视化    平谷赵各庄井深200 m, 观测含水层为182 m以下的全井段, 是浅层冷水和深层热水的混合水。 受开采及降雨影响, 水位、 水温长趋势及年动态具有同步协调性变化, 地下水开采使井筒内冷水比例变小, 水位下降, 水温上升; 降雨渗入补给使流入观测井筒内冷水占比例变大, 水位上升, 水温下降, 但雨季结束, 井筒内冷水流入量变少, 井水温逐渐回升。 气压和固体潮使井筒与含水层间有水流运动, 水位出现周期性波动, 从而改变井筒内冷热水比例, 引起水温周期性变化的次生效应, 两者有短期同步协调变化。 不同种干扰因素造成了不同周期的变化影响, 在排除干扰, 提取地震异常信息时, 应选用不同方法及取样周期进行分析。

地磁垂直分量Z日变幅逐日比及其与磁暴和地震的关系 袁桂平, 李鸿宇, 张贵霞, 潘颖 地震    2018, 38 (1): 139-146.   摘要 （247）      PDF（pc） （2647KB）（404）    可视化    地磁垂直分量Z日变幅逐日比是基于变化磁场在地球电导率的作用下会产生一个与变化磁场相反的感应磁场, 该感应磁场不仅包含了外空磁场的信息, 还包含了地下电导率的信息。 因此, 相对于地磁场其他成分来说Z分量更多地反应了地下活动的变化, 逐日比是利用前后两日地磁Z分量日变幅相比来提取该异常现象, 但磁暴可能会对逐日比异常判定产生影响。 我们取1984年至今江苏区域范围达到逐日比异常判定指标的29个事件结合磁暴以及该异常事件之后和地震的对应关系进行统计分析。 研究发现, 无磁暴时逐日比异常和预测范围内地震对应关系达到0.77, 有磁暴时逐日比异常和地震对应关系为0.25。 综合分析认为逐日比异常事件发生后, 若该日无磁暴或者Dst指数小于异常第二日, 那么该异常为地震前兆的可能性大概为0.8, 反之则该异常有可能是磁暴的影响而不是来自于地下活动的影响, 需结合其他前兆分析方法进行综合分析, 该研究增强了逐日比异常判定地震地磁前兆信息的可靠性。

电磁卫星地震应用进展及未来发展思考 张学民, 钱家栋, 申旭辉, 刘静, 王亚璐, 黄建平, 赵庶凡, 欧阳新艳 地震    2020, 40 (2): 18-37.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.002 摘要 （366）      PDF（pc） （6069KB）（403）    可视化    法国DEMETER(Detection of Electro-Magnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions)卫星是世界上第一颗专门针对地震电离层扰动监测的电磁卫星, 于2004年发射, 2010年底结束运行, 共在轨飞行6.5年, 获得3万多条整轨数据, 为地震监测及电离层物理研究提供了坚实的数据基础。 全球科学家利用这颗卫星的数据开展了大量的地震应用研究, 发表文章上百篇, 将电磁卫星的地震应用研究推向了新的阶段。 中国第一颗电磁监测试验卫星CSES(China Seismo-Electromagnetic Satellite)于2018年2月2日成功发射, 目前已完成在轨测试并交付使用, 科学数据也已正式对外发布。 如何充分发挥CSES卫星的应用效能, 将空间电磁监测向业务化运行转化, 总结和思考DEMETER卫星的技术进步、 研究成果及曾经出现过的问题, 十分重要。 因此, 本文着重介绍DEMETER卫星在地震监测应用领域的代表性研究进展, 并结合CSES卫星的设计和运转实践, 对未来空间地震电磁探测及科学研究的发展方向进行一些初步讨论。

2019年6月17日长宁MS6.0地震前后b值时空变化分析 曾宪伟, 龙锋, 任家琪, 蔡新华, 李文君 地震    2020, 40 (3): 1-14.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.03.001 摘要 （378）      PDF（pc） （4812KB）（383）    可视化    选取2014年1月至2019年8月宜宾地区(28.0°N~28.5°N, 104.6°E~105.1°E)记录的地震资料, 利用最大似然法估算b值, 得到了宜宾地区b值的时空变化特征。结果显示: ① 2019年长宁MS6.0地震前5个月, b值出现加速下降变化, 震后快速回升。这一现象很可能反映了地震孕育中的应力积累集中到地震发生后的应力释放过程。② 长宁地震前震中区及附近地区一直存在低b值异常(≤0.85), 震前5个月, 震中附近出现了b值下降, 尤其是长宁地震西偏北方向出现了b值显著下降, 后续珙县发生的3次MS5地震正位于该异常区及边缘。③ b值空间低值异常可用于判定未来中强地震发生的危险区域, 而b值的下降可用于判定强余震的可能发生地点。④ 分析地震危险性时, 更应关注低b值背景下的b值下降, 即高应力集中区域的地震危险性增强。

华北块体地震活动显著增强预测效能评估 贾漯昭, 宋美琴, 谢健健, 邢康, 高家乙 地震    2020, 40 (2): 38-48.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.003 摘要 （219）      PDF（pc） （1956KB）（364）    可视化    研究华北块体1970年以来的13次典型6级以上地震, 通过组合地震显著增强异常指标的预测时间、 预测范围等参数, 使用Molchan、 R值等方法进行全时空扫描检测效能评估, 最终验证了地震显著增强异常地震预测指标在华北块体的适用性和最佳预报参数, 为使用该方法的震情跟踪工作提供切实依据。

华北地区强震活动状态研究 薛艳, 姜祥华, 刘桂萍 地震    2020, 40 (2): 1-17.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.001 摘要 （446）      PDF（pc） （8768KB）（357）    可视化    华北地区历史强震活动频繁, 但自1998年张北6.2级地震后至今6级以上地震平静近22年。 大家对该区域未来6级以上地震危险趋势非常关注, 且有不同观点。 本文分析了该区6级以上地震活跃—平静周期性, 运用小波变换技术对周期成分进行了定量计算; 对比研究了活跃期与平静期之间的过渡阶段(本文称其为过渡幕)地震活动特点及其持续时间; 从1999—2018年地震应变释放率与第Ⅲ、 第Ⅳ活跃期、 第3平静期和第Ⅳ活跃期内第3、 第4平静幕的对比、 平静幕持续时间的统计特征、 当前华北地区显著的5级地震平静以及该区6级和7级以上地震前5级以上地震活动状态等方面进行了研究。 结果显示, 支持当前华北地区进入平静期的依据相对较多。

中国大陆及其周边地区应力场特征 田建慧, 罗艳 地震    2019, 39 (2): 110-121.   摘要 （248）      PDF（pc） （5461KB）（357）    可视化    本文收集了1976—2018年发生在中国大陆及其周边地区(15°~55°N, 65°~125°E)的4303个地震震源机制解, 分析了该区震源机制解和P、 T轴空间分布特征, 并使用这些震源机制解, 反演得到了中国大陆及周边地区二维构造应力场分布。 应力场反演结果表明, 云南大部、 青藏高原大部以及华北华南大部以走滑型应力性质为主, 印度洋板块与欧亚板块的强烈碰撞控制着中国西部地区, 大量的逆断型地震集中分布在青藏高原周缘和西域活动地块的天山地区。 青藏高原内部也存在正断型地震, 且应力场方向在26°N发生了很大的变化。 位于青藏高原东构造线以南的滇缅活动块体, 最大主压应力σ1方向在大致100°E发生突变, 由以西的NNE方向偏转到NNW方向。 中国东部的东北块体到华北块体再到华南块体, 最大主压应力方向有一个从NE向逐渐转变成EW向再变化到NW向的旋转趋势。 应力场总体结果表明, 中国东部应力场主要受到太平洋板块和菲律宾板块对欧亚大陆俯冲的作用, 中国西部主要受印度板块向北碰撞欧亚大陆的影响, 块体内部相互作用、 块体与断裂带相互作用也对应力场变化产生影响。

中国大陆地震低活动异常及其在中期预测中的效能研究 张国民, 尹晓菲, 王芃, 邵志刚 地震    2019, 39 (2): 1-10.   摘要 （269）      PDF（pc） （1206KB）（354）    可视化    在对中国大陆地震活动的分析研究中发现, 在某些大地震发生前的一、 两年中, 中国大陆往往出现地震活动显著平静的低活动异常。 本文应用最近100 a(1918—2017年)间5级以上地震资料, 分析地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动的关系。 从M≥5.0地震的年频度、 年度最大地震震级、 6级以上地震的平静等方面建立了地震低活动异常的判据指标, 并从概率增益指数β、 预测效能比α、 地震预测R值评分等方面对地震低活动异常与未来大震关系作了多参数检验。 初步研究结果显示, 地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动有一定的关系, 主要表现为其与8级左右(M≥7.8)巨大地震具有一定的相关性, 但其关联度较低, 概率增益指数β与预测效能比α为3左右, R值评分为0.2左右。 对于M＜7.5的地震, 地震低活动异常未显示, 其概率增益β, R值评分接近于0, 似呈现为近于随机关系。 M7.5是开始显示地震低活动异常与其有一定相关性的转折点。

中国东北地区浅源地震活跃期特征分析 高立新,戴勇 地震    2017, 37 (2): 115-125.   摘要 （172）      PDF（pc） （4210KB）（352）    可视化    从中国东北地区不同活跃期深源地震、 浅源地震的能量释放、 持续时间, 活跃期关门地震时间韵律, 第5活跃期中强地震有序分布图像等角度, 对比分析了中国东北地区第5活跃期的基本特征。 结果表明: 中国东北地区浅源地震第5活跃期能量释放远低于其他几个活跃期, 深震和浅震的能量释放比值大, 持续时间长, 关门地震重演了前4个活跃期的时间韵律, 表现为时间、 空间丛集以及震群性质, 出现空区和条带状有序活动图像, 2013年的7次5.0级以上可能是第5活跃期的结束地震。

汤东活动断裂带土壤H2、 Rn地球化学特征 胡宁, 马志敏, 王明亮, 王宇, 娄露玲, 夏修军, 张宝山, 王文净, 郭德科 地震    2019, 39 (2): 174-182.   摘要 （253）      PDF（pc） （1552KB）（348）    可视化    为研究汤东断裂带土壤气体地球化学特征及其所反映的构造地球化学背景, 采用野外监测的方法分析了张河村与邢李庄村两条测线的土壤H2、 Rn分布特征。 结果表明, 张河村H2浓度、 Rn活度浓度的分布范围分别为0.24×10-6～174.7×10-6、 13.3～69.8 kBq·m-3, 背景值分别为14.26×10-6, 24.8 kBq·m-3。 邢李庄测线H2浓度、 Rn活度浓度的分布范围11.8×10-6～67.06×10-6、 43.6～72.6 kBq·m-3, 背景值分别为37.13×10-6、 72.6 kBq·m-3。 张河村测线在90～105 m处, H2、 Rn出现强烈高值异常, 而120～150 m处出现高值异常。 异常值位于断裂带附近, H2、 Rn气体测值对断裂位置具有良好的指示作用。 气体异常主要受汤东活动断裂构造控制, 汤东断裂下方的深大断裂和汤阴地堑中下地壳的低速体对深部气体释放有重要作用。

伴随成像及其在地球深部结构研究中的应用 肖卓, 高原 地震    2020, 40 (3): 52-64.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.03.005 摘要 （453）      PDF（pc） （2947KB）（346）    可视化    基于高精度的三维波场模拟和伴随方法, 伴随成像成功实现了天然地震全波形成像在区域和全球尺度下的应用。伴随成像技术基于谱元法, 使用全三维、 多参数的初始模型对地震波场进行数值模拟, 通过正演波场和伴随波场的相互作用快速求取目标函数的梯度, 结合高性能计算技术, 实现大尺度全波场成像。相比于传统的地震层析成像方法, 伴随成像对地球内部结构异常体的描述更加精细和全面, 更适用于构造活跃地区的深部动力学研究。本文首先介绍伴随成像方法的基本原理, 随后阐述其具体实现流程, 并回顾该方法在地球深部结构研究中的应用, 最后对其未来发展做出展望。

盖州震群谱振幅相关系数的研究 杨士超, 张博, 曹凤娟, 王亮, 邵媛媛 地震    2019, 39 (3): 158-165.   摘要 （248）      PDF（pc） （2756KB）（341）    可视化    利用辽宁省数字地震台网记录的波形数据, 计算了2012年盖州青石岭震群和2014年盖州西海域震群的谱振幅相关系数, 结果显示, 盖州青石岭震群谱振幅相关系数为0.72~0.90, 2016年之后稳定在0.75, 相关系数略低, 震源机制解一致性较低; 盖州西海域震群谱振幅相关系数为0.85~0.99, 2015年之后随着震群活动的减弱谱振幅相关系数稳定在0.85, 相关系数较高, 震源机制解一致性较高。 结合盖州地区视应力水平分析认为, 盖州地区谱振幅相关系数的变化与该地区应力水平的变化存在着一定的相关性。

新保安—沙城断裂带土壤气地球化学特征分析 盛艳蕊, 张子广, 周晓成, 杜建国, 周月玲, 张冠亚, 张瑞鑫, 刘永梅, 孙玉涛, 丁志华 地震    2015, 35 (4): 90-98.   摘要 （100）      PDF（pc） （3654KB）（339）    可视化    测量断裂带土壤气浓度变化, 是监测断裂活动性和地震危险性的重要途径之一。 2014年5月, 我们在怀来地区新保安-沙城断裂测量了断层土壤气H2、 He、 CO2、 Rn、 Hg浓度以及CO2、 Rn、 Hg的通量。 测量结果显示: H2、 He、 CO2、 Rn、 Hg浓度变化范围分别为, H2: (0.4～34.2)×10-6、 He: (2.8～7)×10-6、 CO2: (0.051～1.19)%、 Rn: (0.31～18.22) kBq/m3、 Hg: (2～54) ng/m3。 土壤气H2和Rn是揭示断层位置的有效参数之一, 在断层附近以及有陡坎的地区有明显高值异常。 通过对怀来地区新保安-沙城断裂土壤气浓度及通量地球化学研究初步确定断裂带有较高的脱气强度, 与此区域地震活动性有一定的关系。

中国大陆岩石圈有效弹性厚度与强震构造区力学特征研究 侍文, 陈石, 韩建成, 李红蕾, 卢红艳 地震    2021, 41 (1): 1-12.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2021.01.001 摘要 （357）      PDF（pc） （6138KB）（337）    可视化    研究中国大陆强震区岩石圈力学特性对理解该区强震孕育环境及发生机理具有重要意义。 岩石圈有效弹性厚度(Te)及初始载荷比(F)与大陆岩石圈力学特征紧密相关。 本文利用导纳和相关函数联合反演方法以及贝叶斯最优参数估计方法, 基于全球最新的WGM2012重力异常数据、 ETOPO1地形数据和CRUST1.0 模型的Moho面深度数据, 计算中国大陆岩石圈有效弹性厚度 (Te) 和初始载荷比 (F)。 通过对比分析, 探索该地区岩石圈Te、 F、 Te梯度和F梯度对强震孕育环境的影响作用。 本文发现, 强震构造区岩石圈一般具有较低的Te值、 较高的Te和F梯度值。 结果表明, 岩石圈综合力学强度较低且力学强度和内部载荷变化剧烈的地区, 往往更有利于强震的孕育。

利用接收函数研究程海断裂带莫霍面深度和地壳内S波速度结构特征 陈佳, 高琼, 王军, 邓嘉美 地震    2019, 39 (1): 72-80.   摘要 （171）      PDF（pc） （6290KB）（331）    可视化    利用程海断裂带附近27个数字地震台站远震波形资料, 提取每一个台站的接收函数, 计算出各台站莫霍面深度同时利用时间域线性反演方法, 获得了各个台站下方的横波速度。 结果显示: 程海断裂带莫霍面深度从南部42 km增至北部的54 km, 南部和北部莫霍面深度有明显的不同。 从程海断裂带下方不同深度S波速度剖面可以看出, 宾川及其北东部地区中下地壳存在明显的低速层, 此低速层可能与还没有固结的热物质有关。 而永胜南部地区, 地壳中S波速度垂直变化剧烈, 低速异常高速异常交替丛生, 这可能是此区地震频发的主要原因。 同时, 本文对宽频带地震仪和短周期地震仪得到的接收函数进行了初步的对比分析。

基于最优特征空间的震后损毁建筑物信息提取研究 陈晋, 陈文凯, 窦爱霞, 李雯, 孙艳萍 地震    2019, 39 (3): 71-83.   摘要 （228）      PDF（pc） （5930KB）（326）    可视化    基于传统面向对象方法, 提出了一种基于最优特征空间的损毁建筑物信息提取方法。 采用ESP(Estimate of Scale Parameter)工具对图像进行最优尺度分割, 之后通过选取样本, 计算各类地物距离矩阵和最小分离距离寻求最优特征空间, 最后运用最优特征空间对震后损毁建筑物影像进行提取实验, 在QuickBird影像中提取总体精度达到了83.1％, Kappa系数达到了0.813, 在无人机影像中提取总体精度为92.9％, Kappa系数达到了0.940。 本文建立的提取方法与传统分类决策树方法相比, 其提取精度和效率都有较大提高, 在损毁建筑物信息提取方面具有较好的推广价值。

地震氡观测计量溯源初步探究 黄仁桂, 赵影, 李雨泽, 汪世先, 罗齐彬, 肖健 地震    2019, 39 (2): 183-190.   摘要 （269）      PDF（pc） （1133KB）（325）    可视化    根据氡观测仪的氡室校准和氡气固体源校准两种校准方式的实验结果, 讨论了使用标准仪器校准氡观测仪器的可靠性问题。 用国际公认的计量传递仪器AlphaGUARD P2000Pro或AlphaGUARD P2000F测氡仪作为氡气溯源仪器, 对九江地震台FD-125氡钍分析器的三个闪烁室进行了氡室校准、 氡气固体源校准和仪器校准三种方法实验, 得到标准仪器校准、 氡气固体源校准得出K值相对氡室校准结果偏差均小于6%, 结果表明, 三种方法的校准结果均符合目前氡观测计量溯源技术要求, 能达到与国家氡计量刻度相统一目的。

利用帕金森矢量检测2019年长宁6.0级地震的地磁场变化 艾萨·伊斯马伊力, 陈界宏, 毛志强 地震    2020, 40 (2): 91-99.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.007 摘要 （284）      PDF（pc） （3476KB）（324）    可视化    2019年6月17日在四川长宁县(104.9°E、 28.34°N)发生6.0级地震。 本文以该地震为例, 基于中国地磁台网提供的地磁台站资料, 利用帕金森矢量方法, 计算出每个台站在不同频段的帕金森矢量方位角异常之后, 将同一频段的多个台站的异常进行叠加, 提取和分析该地震前震中周围地磁场变化特征。 结果显示, 震中周围多个台站短临地磁异常时空特征明显, 通过异常综合叠加分析可以较好地估计震中方位。 该研究结果可为今后短临地震预报提供一定参考价值。

地震预测预报研究议程的演变: 文献计量分析的启示 张琰, 吴忠良, 李佳威 地震    2019, 39 (2): 159-173.   摘要 （282）      PDF（pc） （4006KB）（323）    可视化    本文以Web of Science核心合集为文献源, 分别以1960年1月1日至2017年12月31日、 1968年1月1日至2017年12月31日、 2008年1月1日至2018年9月1日三个时间段的科学文献为分析对象, 借助CiteSpace软件, 讨论了地震预测预报研究的发展进程, 以10年为单位的研究议程的演变, 以及汶川地震以来地震预测预报研究的主要领域, 试图对地震预测预报研究以及相关领域发展战略研究提供一定的参考。 结果显示, 地震预测预报相关科技进程一直处在动态的发展中, 在重大事件的推动下, 每一个时间段中呈现不同的且趋向于多样化的发展趋势, 同时愈来愈向着多种方法并重的更加深入和精细的阶段发展。

汶川地震同震电离层扰动研究 何建辉,张学民,林 剑,王 敏,申旭辉 地震    2017, 37 (2): 126-134.   摘要 （204）      PDF（pc） （2938KB）（319）    可视化    利用中国大陆陆态观测网(CMONOC)的下关、 昆明和庐州GPS台站, 对汶川地震引起的同震电离层扰动(CID)进行研究。 通过对GPS原始观测数据进行处理证实汶川地震存在5个明显的同震电离层扰动(CID)现象。 根据GPS TEC时间序列和走时, 得到在电离层高度CID的水平传播速度为1.1 km/s, 属于震中区地表抬升引起的声波在电离层中传播速度; 同时, 也得到次一级CID传播速度接近0.7 km/s, 认为可能是重力波。 在此基础上, 利用射线追踪模型寻找震中位置发现, 当CID水平传播速度为1000 m/s时, 发震时刻对应的标准偏差能达到最小值19.55 s, 相应的CID起源位置是30.8°N, 103.15°E, 距离实际震中西南方向33.6 km。

岷山断块的发震构造与地震活动性分析 万森林, 张军龙, 刘明军, 贺为民, 李海龙, 郭长宝, 李智敏 地震    2020, 40 (2): 49-70.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.004 摘要 （315）      PDF（pc） （4438KB）（311）    可视化    岷山断块位于中国南北强震构造带的中段, 区域地质构造复杂, 活动断裂众多, 强震频发。 4条不同走向的活动断裂NE向龙门山构造带的茂汶断裂、 NWW向东昆仑断裂带的塔藏断裂、 近NS向的岷江断裂和NNW—NS向的虎牙断裂构成岷山断块的南北西东边界。 638—2017年该区域共发生了10次6级以上破坏性地震, 2017年九寨沟7.0级地震就是其中之一。 结合区域构造背景, 对岷山断块所发生的6级以上地震的发震构造特征、 地震活动特性进行归纳总结, 综合分析该区域地震地质特征及地震危险性, 得出以下认识: ① 地震分布空间分区特征显著, 破坏性强震发震构造多为活动性较强的岷山断块东西边界断裂, 震中位置多位于两组或多组活动断裂构造的交会或穿切部位; ② 地震分布时间特征表现为随着时间发展具有迁移回返和原地复发性等特点; ③ 岷山断块东西边界断裂破坏性地震的发生具有一定的时间关联性, 东边界虎牙断裂1973—2017年的地震序列为西边界岷江断裂1933—1960年地震序列约40年后的地震构造响应; ④ 未来岷山断块仍应是继续关注的强震潜在危险区, 岷江断裂中北段的强震潜在危险区是近期值得深入研究的地区之一。

2019年长宁M6.0和2018年兴文M5.7地震引起的井水位同震响应对比分析 向阳, 孙小龙, 杨朋涛, 张磊, 巩浩波 地震    2020, 40 (2): 155-165.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.012 摘要 （225）      PDF（pc） （3579KB）（310）    可视化    2019年长宁M6.0地震和2018年兴文M5.7地震引起了华蓥山断裂及其附近区域8口观测井水位不同程度的响应变化。 本文对比分析各观测井水位的同震响应特征, 从地震波能量密度、 同震破裂体应变、 含水层渗透性参数变化以及断裂带控制作用几个方面探讨了其同震响应机理。 结果显示, 井水位同震响应的幅度与地震波能量密度有一定关系; 2019年长宁M6.0地震引起的井水位同震响应形态符合同震破裂体应变四象限空间分布特征, 但2018年兴文M5.7地震则不符合; 两次地震引起的含水层渗透性参数变化存在空间上的不一致性和单点各向异性, 并且断裂带自身的水文条件对井水位同震响应形态和幅度有一定的控制作用。 综合分析认为, 目前已有的几种机理无法完全解释两次地震引起的井水位同震响应现象。

唐山断裂带南西段和北东段土壤气Rn和CO2浓度特征 杨江, 李营, 陈志, 孙凤霞, 赵建明, 李静, 王江 地震    2019, 39 (3): 61-70.   摘要 （217）      PDF（pc） （1931KB）（309）    可视化    本文通过测量唐山断裂带南西段王兰庄和北东段巍峰山的土壤气Rn和CO2浓度, 探讨了Rn和CO2浓度的空间分布特征及其与断裂活动的关系。 测量结果显示, 王兰庄剖面和巍峰山剖面土壤气Rn浓度范围分别为691~57 671 Bq/m3和471~32 739 Bq/m3, CO2浓度范围分别为0.17%~7.21%和0.08%~1.71%。 两个剖面Rn和CO2浓度均高于区域背景值, 这与唐山断裂带断层的开放状态有关。 Rn和CO2释放强度(KQ)在王兰庄剖面分别为2.90和4.04, 在巍峰山剖面释放强度分别为0.90和0.99。 王兰庄剖面测线中部土壤气浓度明显高于两端, 而巍峰山剖面测线中部与两端浓度平均值相近, 这种浓度空间分布特征的差异主要是断层破碎程度不同所致。 巍峰山剖面土壤气Rn浓度水平较高, 地球物理学研究发现此区域应力值高, 断层活动性较强, 表明土壤气Rn浓度与断层活动性有着密切的关系。

基于InSAR的海原—老虎山—毛毛山断裂带现今地壳形变特征 孙赫, 徐晶, 邵志刚 地震    2017, 37 (2): 78-85.   摘要 （139）      PDF（pc） （4535KB）（305）    可视化    本文利用107景L波段2007年至2011年的ALOS/PALSAR卫星影像, 采用干涉图堆叠技术, 基于GAMMA软件, 利用影像数据公共区域的均值统计校正, 首次获取海原—老虎山—毛毛山断裂带整体地区的平均地壳形变速度场, 将大范围形变结果进行统一表达。 沿断层方向形变结果表明, 断裂带两侧存在明显差异运动, 断层的运动性质为左旋, 其中毛毛山-老虎山段的差异运动比较显著, 在震情跟踪工作中要给予重视。 另外, 结合研究区域内长期GPS水平速度场, 从多角度研究了区域现今地壳运动的特征。

Prophet时序预测模型在电离层TEC异常探测中的应用 翟笃林, 张学民, 熊攀, 宋锐 地震    2019, 39 (2): 46-62.   摘要 （307）      PDF（pc） （3354KB）（303）    可视化    提出一种基于Facebook 开源的Prophet预测模型进行电离层TEC异常识别的新方法。 首先, 对比分析了该方法与传统时间序列预测方法(ARIMA模型等)预测电离层TEC建模背景值的精度, 以及与经典电离层TEC异常识别方法(滑动四分位法)提取前面对应一致的电离层TEC背景值的精度。 结果表明, Prophet预测模型预测建模背景值的精度要明显优于其他方法, 且预测的建模精度比ARIMA模型等方法高2.55倍左右, 比滑动四分位法高10.74倍左右。 同时, 在最佳预测建模区间时, 其精度值大小比较依次为RMSEIQR=10.5841>RMSEARIMA=3.2780>RMSEProphet=0.8469, 说明传统探测法预测建模背景值时具有较大的不足。 随后, 以2017年8月8日九寨沟7.0级地震为例, 利用该方法分析了电离层TEC异常扰动情况, 并对比验证了该方法的有效性和准确性。 实验结果表明: 在震前第10 d和第2 d电离层TEC发生较为明显的负异常, 第7 d电离层TEC发生较为明显的正异常。 对比实验表明, Prophet预测模型的有效性和准确性明显优于滑动四分位法。

江苏地区波速比与泊松比分布特征 李婷婷, 刘利, 胡光武, 陈飞 地震    2019, 39 (3): 149-157.   摘要 （294）      PDF（pc） （2670KB）（302）    可视化    将江苏地区(30.5°~35.5°N, 116°~122°E)按1°×1°分成18个子区, 搜集整理了江苏数字地震台网2009年1月1日至2017年12月31日产出的震相观测报告, 采用多台和达法计算了各子区域的平均波速比, 分析研究了全区波速比和泊松比分布特征。 结果表明: ① 各区的波速比均值介于1.68~1.73之间, 相关系数均在0.99以上, 全区平均波速比值为1.71, 较全球大陆地壳平均值偏低; ② 全区平均泊松比值为0.24, 研究区域没有熔融的介质性质, 与该区地质构造以花岗岩为主的特征一致; ③ 从泊松比与地壳厚度的相关性来看, 江苏地区的泊松比与地壳厚度整体上呈现负相关的关系, 北高南低、 东高西低, 在33°N附近, 泊松比高低相间, 变化复杂, 可能与研究区内复杂的地质构造有关。

晋冀鲁豫交界地区中小地震视应力特征研究 张丽晓, 闫俊岗, 李艳娥, 张双凤, 谭青 地震    2018, 38 (1): 117-127.   摘要 （137）      PDF（pc） （4463KB）（302）    可视化    利用邯郸测震台网记录的2005—2016年晋冀鲁豫交界地区的地震波形资料, 采用近震Brune模型, 结合遗传算法反演计算了302次2.0≤ML<4.3中小地震的视应力值, 得到晋冀鲁豫交界地区视应力取值范围为0.01~3.26 MPa, 平均为0.535 MPa, 讨论了震源参数之间的标度关系, 分区分析了晋冀鲁豫交界地区的时序变化特征和中强地震前视应力时空变化特征, 结果表明: 晋冀鲁豫交界地区多地出现显著的视应力高值异常, 地震多发生于视应力高值异常区域及其附近地区, 通过分析具体震例发现绝大多数地震发生前均出现视应力高值异常,视应力高值异常对中强地震空间位置预测有一定的指示作用, 可以作为晋冀鲁豫交界地区地震危险性判断依据。

主磁场谐波成分的空间相对强度分析 吴迎燕, 高国明, 杨建元, 张学民 地震    2017, 37 (4): 93-101.   摘要 （136）      PDF（pc） （4319KB）（296）    可视化    利用IGRF国际参考地磁场模型, 计算并分析了7~13阶球谐成分对主磁场的贡献。 结果表明, 地磁场要素F、 H和I的空间梯度具有显著的空间不均匀性, 有些区域梯度变化平缓, 有些地区梯度呈涡状结构, 进而由地磁场的空间梯度估算得到卫星高度的空间相对变化强度, 以及卫星上安装磁强计的伸杆震颤可能引起的观测误差。 此外, 主磁场梯度的长期变化非常缓慢, 在大约150年间其最大变化强度约为6 nT。 对于中国电磁卫星5年的设计寿命而言, 梯度变化幅度可能约为0.04 nT, 该梯度变化量对于主磁场的空间相对强度不会产生显著影响。

唐山台跨断层基线破年变和趋势转折异常的数值模拟分析 李媛, 刘希康, 刘峡, 杜雪松, 万永魁 地震    2019, 39 (1): 39-47.   摘要 （169）      PDF（pc） （3785KB）（296）    可视化    唐山地震台多条短基线测线自2012年以来出现的破年变和趋势转折异常现象得不到合理解释。 经核实, 潜在干扰因素为观测场地附近的大型建筑施工。 为定量分析建筑施工对趋势转折现象和年变消失现象的影响, 本文基于多年跨断层数据, 利用二维线弹性模型有限元方法, 对断层运动进行模拟分析。 结果显示: 场地附近的大型建筑施工会造成断层水平张性运动趋势的转缓, 且在时间上与观测异常现象匹配, 但不会导致由张性转为压性的运动; 同时, 建筑施工会造成跨断层基线年变振幅减小, 但不会引起年变消失。 唐山台基线的短期快速变化和年变消失的异常变化具有较高的可信度, 与区域构造运动和应力场改变有关。

降雨对昌黎台地电阻率的干扰分析 张国苓, 茅远哲, 乔子云, 贾立峰, 罗娜, 张素欣 地震    2019, 39 (4): 110-117.   摘要 （162）      PDF（pc） （1782KB）（293）    可视化    昌黎台地电阻率受降雨影响明显, 降雨量越大, 地电阻率下降幅度越大, 两者存在良好的线性关系。 基于昌黎台电测深资料反演的水平层状均匀介质结果, 建立地表薄层电性结构变化模型, 通过影响系数理论定性分析降雨对地电阻率的即时效应, 研究结果显示降雨主要是通过改变地表介质含水量和电性结构造成地电阻率变化的。 利用褶积滤波法定量模拟降雨对地电阻率的短期影响过程, 可以较好去除降雨对地电阻率的即时影响和滞后响应。

基于分量钻孔应变资料分析测区构造应变变化 张肖, 齐玉妍, 云萌, 李慧, 佘雅文 地震    2019, 39 (4): 76-83.   摘要 （205）      PDF（pc） （3080KB）（293）    可视化    根据“双衬套”理论模型和应变理论, 以易县台分量钻孔应变观测资料为例解算测区构造应变变化。 由于易县台分量钻孔应变元件灵敏度不一致, 首先进行相对实地标定, 数据信度由0.7557升高到0.9344; 其次, 应用理论固体潮对易县台分量钻孔应变进行绝对标定, 得到耦合系数; 最后, 通过应变换算得到易县台观测点附近的应变参数, 面应变εa每年以2440 ns的速度变化, 最大剪应变εs以每年230 ns的速度变化, 应变主方向为138°。 综合结果表明, 易县台测区附近的构造应变呈稳定拉伸的状态。

利用电磁台站观测数据推算汶川MS8.0地震等效电偶矩 李美, 王中平, 卢军, 谭捍东, 张小涛 地震    2018, 38 (1): 49-60.   摘要 （140）      PDF（pc） （3573KB）（289）    可视化    本文利用地下电偶极子产生的电磁场模型, 尝试模拟和推算地震前地面电磁台站观测数据所需震源深度处等效电偶矩。 结果显示, 在观测频率为1 Hz, 地下平均电导率取7.0×10-4 S/m 时, 2008年汶川MS8.0地震前电磁异常高潮期, 距离震中1440 km 的高碑店台NS测向观测到1.3 mV/m的电场强度所需震源深度处等效电偶矩量级为1013A·m; 若考虑地震主破裂长度150 km, 则产生的地电流量级为108 A。 同时, 这一等效电偶源在地面产生电场的2D分布图显示出很强的方向性(或不均匀性); 信号强度和电流源方向存在着密切的关系, 且电磁场值随观测距离增大而衰减迅速。 这部分地解释了地震相关电磁异常信号的方向性(或不均匀性)的观测事实; 如果观测点位于非强信号区, 即使在有效的探测范围内也可能记录不到异常信息, 这对地震监测台网仪器选址和布置提出了要求, 具有现实的指导意义。

锦州沈家台水氡高值波动异常识别 王喜龙, 王海燕, 付聪, 王松阳, 杨振鹏 地震    2019, 39 (4): 158-171.   摘要 （175）      PDF（pc） （5430KB）（286）    可视化    讨论了锦州沈家台水氡活度浓度出现的高幅度波动异常变化与地震活动的关系。 沈家台水氡测项自2004年开始观测以来, 数据变化稳定, 氡活度浓度一般在4~5 Bq/L范围波动, 且具有很好的年周期变化规律。 但在2016年11月20日开始出现高幅度异常变化, 较正常波动范围平均高出约5 Bq/L。 针对此次出现的异常变化, 在排除外界干扰的基础上, 应用临界慢化方法进行高频异常识别分析。 结果表明, 提取的水氡高频信息成分和方差均存在异常变化, 且高频异常与原始数据异常出现时间具有同步性变化特征。 综合测点映震效能、 区域地震活动性、 井水地球化学分析及水氡异常形成机理等分析结果, 认为这次沈家台水氡出现的异常变化与辽西及环渤海地区应力场调整关系密切, 该区应力增强及井水文地质条件的制约是造成水氡出现高值波动的主要原因。

基于LAIC电场渗透和SAMI2模拟的地震-电离层扰动现象研究 刘祎, 周晨, 赵正予, 赵庶凡, 张学民, 孔建 地震    2018, 38 (1): 74-83.   摘要 （178）      PDF（pc） （5402KB）（286）    可视化    地震会造成电离层电子密度扰动。 基于三维电场渗透模型和SAMI2模型, 模拟地震发生前产生的异常电场对电离层电子密度的影响。 模拟结果表明, 地震前形成的附加电流会引起电离层产生异常电场, 且异常电场值与地震震级和地震发生时间有着明显的相关。 同时异常电场会使电子产生E×B漂移, 造成电子密度扰动。 随着时间的推移, 电子密度扰动逐渐减小且扰动区域会向着靠近磁赤道方向或远离磁赤道方向漂移。

基于图像信息方法的日本东北MW9.0地震回溯性预测研究 宋程,张永仙,夏彩韵,吴永加 地震    2017, 37 (2): 47-56.   摘要 （120）      PDF（pc） （3120KB）（284）    可视化    以日本局部地区(32.0°~46.0°N, 136.0°~148.0°E)为研究区域, 应用图像信息方法, 选用8 a滑动预测窗长, 1°×1°网格为主要计算参数, 系统计算了研究区域内2000年以来的“地震热点”(显著异常地区)并获得了区域内7级以上大震特别是2011年日本东北MW9.0地震的热点演化图像。 结果表明: ① 包含MW9.0地震的预测时间窗内, 其震中的邻近网格持续有热点出现, 并且其中有4个连续滑动的窗口中该地震震中所在网格亦存在热点。 ② 在回溯时间段内发生的21个M≥7.0地震中, 除2004年9月5日发生于日本近畿南岸近海的M7.1地震前无地震热点外, 绝大多数在震前皆有热点出现。 ③ 与其他M≥7.0地震相比, MW9.0地震前热点图像分布范围更广, 稳定性更好, 持续时间更长。

2019年6月17日四川长宁MS6.0地震早期序列参数分析及强余震概率预测 毕金孟, 蒋长胜, 马永 地震    2020, 40 (2): 140-154.   DOI: 10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.011 摘要 （191）      PDF（pc） （3559KB）（283）    可视化    2019年6月17日四川长宁发生MS6.0地震, 之后发生了一系列的强余震, 为更好地分析此次地震的序列特征以及强余震的可预测属性, 采用国际上对复杂序列拟合相对较好的“传染型余震序列”(ETAS)模型以及基于Reseanberg-Jones(R-J)模型发展的Omi-R-J模型, 通过连续滑动、 拟合和余震发生率预测, 对地震序列的模型参数稳定性、 预测结果进行了比较研究, 并利用N-test、 T-test检验方法对预测结果进行了效能评估。 结果表明, 相比于其他中强震序列参数, 此次长宁MS6.0地震序列参数中反映激发能力的αETAS较其他序列明显偏小, 而反映衰减能力的pORJ值和应力累积水平的bORJ值相对较小, 与此次余震序列丰富、 持续时间相对较长相吻合; ETAS和Omi-R-J模型对于复杂序列在[3.0, 3.5, 4.0]三个震级档的强余震仍具有一定的预测能力; 总体的“每个地震的信息增益”(IGPE)计算结果显示, ETAS模型略优于Omi-R-J模型, 前者或更适合复杂地震序列的余震预测。

走滑断层地表位移动态演化特征研究 邹镇宇, 江在森, 王启欣, 刘泰, 崔月菊 地震    2019, 39 (4): 118-126.   摘要 （245）      PDF（pc） （1891KB）（279）    可视化    在经典走滑断层位移公式基础上引入时间变量, 研究断层运动中地表位移与时间的动态变化关系, 得到走滑断层地表位移时空动态演化公式。 当观测点处于断层近、 中场或者孕震阶段处于孕震中、 晚期时, 地表位移近似正比于时间对数函数。 得到以下结果: ① 走滑断层随时间的位移是不收敛的, 但发散速度十分缓慢。 ② 目前多数GPS水平方向的时间序列良好的线性特征为时间对数函数的局部线性近似。 ③ 在孕震中、 晚期的任意时刻, 断层近、 中场的地表任意一点的位移与其距断层的距离成正比, 即垂直于断层方向的地表位移曲线近似一条直线。 ④ 从震前的某个时刻开始计时, 震前距断层远的站点产生的位移比距断层近的站点产生的位移大; 震后距断层近的站点产生的位移比距断层远的站点产生的位移大。 走滑断层地表位移动态演化公式适用于断层的近中场, 孕震的中晚期, 可为断层地震危险性的判定提供理论支持。