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2024年, 第44卷, 第4期　刊出日期：2024-10-31 上一期   

川滇地区中小地震应力降特征及趋势分析 郑现, 赵翠萍, 吴微微, 杨晶琼 2024 (4):  1-13.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.001 摘要 ( )   PDF(8173KB) ( )   本研究计算了2019年1月—2023年12月川滇地区8071个中小地震的震源参数, 对2021年5月21日漾濞MS6.4地震、 2022年9月5日泸定MS6.8地震震源区及重点观测区域(龙门山断裂带、 红河断裂带南段与小江断裂带交会区域)进行了应力降的时间、 空间变化趋势分析。 根据应力降变化趋势, 本研究认为2021年漾濞MS6.4地震震源区观测到了显著的应力降前兆变化信息, 地震发生前1年起应力降即显著上升。 2022年泸定MS6.8地震在主震后短期内发生了应力降快速上升—下降的变化, 并且目前应力降没有明显的回升趋势。 川滇菱形块体南端红河断裂带与小江断裂带交会区域应力降值较高, 龙门山断裂带东北段应力降出现相对高值, 未来强震危险性值得关注。 因此, 应对这两个地区的应力降变化进行持续观测。

应用背景噪声互相关监测火山区地震波速度变化 何玉杰, 黄金莉 2024 (4):  14-25.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.002 摘要 ( )   PDF(2534KB) ( )   本文利用从日本Hi-net地震台网和IRIS分别收集的地震连续波形资料, 采用背景噪声互相关移动窗互谱法分别测量了2014年9月27日日本御岳山火山和2018年5月4日美国夏威夷基拉韦厄火山喷发前后大约一年的相对波速变化。 御岳山火山区在0.4～0.8 Hz频带下的测量结果表明, 火山喷发前约10天内平均相对波速降低了0.1%, 喷发后又开始缓慢回升; 基拉韦厄火山区在0.5～1.0 Hz频带下的测量结果显示, 该火山在大规模喷发前10天内平均地震波速降低幅度达0.5%, 直到8月4日火山喷发结束后, 平均相对波速才开始逐渐回升。 结合两座火山区的地倾斜、 GPS及震源机制解结果, 表明本研究检测到的火山喷发前后相对波速的降低及回升的过程, 是对火山区浅部岩浆膨胀及收缩过程的响应。

基于速率—状态摩擦准则的库仑应力转移模型的地震活动研究以川滇地区为例 王力维, 王辉, 曹建玲, 姚琪 2024 (4):  26-44.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.003 摘要 ( )   PDF(7898KB) ( )   川滇地区地处青藏高原东南缘, 近年来强震活动频繁, 该地区的强震活动研究一直备受关注。 本文利用速率—状态摩擦准则和区域地震目录, 计算并得到了川滇地区1976—2019年发生的8次MW≥6.5强震产生的库仑应力扰动所导致的MS≥5.0地震活动率空间分布。 结果表明, 2020—2023年间实际发生的MS≥5.0地震大多数发生在计算得到的地震活动率高值区。 川滇地区的地震活动受到强震引起的应力扰动与不同区域孕震环境的共同影响。 强震应力扰动场对后续地震活动的影响主要集中在震源区附近, 而部分区域较高的地震活动率则与当地较高的背景地震活动有关。 川滇地区MS≥5.0地震活动率较高的地区位于龙门山断裂南北端、 丽江—小金河断裂、 瑞丽—龙陵断裂、 澜沧江断裂以及长宁地区等。 本文研究结果为川滇地区中强地震的时空分布特征提供了新的认识, 并为区域地震危险性评估提供了参考。

Landers地震周边区域速度结构的时移层析成像研究 刘亚茹, 石玉涛, 贺茜君, 周艳杰, 李静爽, 黄雪源 2024 (4):  45-61.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.004 摘要 ( )   PDF(14779KB) ( )   利用基于程函方程的伴随走时层析成像方法对1992年Landers 7.3级地震震中周边区域的地壳进行时移层析成像研究, 反演得到了不同时间窗口三维高分辨率P波和S波速度结构, 并在此基础上分析了该区域的地质构造、 速度结构与地震活动之间的相关性。 结果表明, Landers地震震源及周边区域的速度结构具有显著的横向非均匀性, 近地表的非均匀性与地表地质构造相关, 如盆地、 断层显示相对低速异常, 主要山脉显示相对高速异常。 区域内地震发生、 地震分布与速度结构的不均匀性密切相关, 绝大多数地震发生于高、 低速异常的过渡带或者相对高速异常内; 不同时间窗口中大地震附近的速度结构存在较为明显的差异, 例如, 在第二个时间窗口中Landers地震和发生于该区域的Anza地震附近波速变慢, 这可能是因为大地震发生后附近的地质构造改变引起速度变化。

2023年积石山MW6.0地震前电离层TEC与声重波耦合现象 刘红, 张学民, 杨娜 2024 (4):  62-81.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.005 摘要 ( )   PDF(5880KB) ( )   电离层异常是地震短临预报过程的重要参考, 目前已经积累了丰富的研究成果。 与地震电离层异常形成机制相关的LAI耦合模型也得到了发展, 其中声重波途径受到了广泛关注。 本研究基于中国大陆构造环境监测网络(CMONOC)GNSS观测站提取到的北斗导航卫星系统(BDS)电离层总电子含量(TEC)数据, 通过小波变换等分析方法, 对2023年12月18日甘肃积石山MW6.0地震前14 h至震后2 h内TEC扰动的频谱特征和时空变化进行了探究, 并与背景扰动信号和外源信号进行了对比。 结果表明, 临震前声重波扰动信号主要表现为向外辐散的弧状结构, 反向定位结果表明该扰动弧源点接近震源位置。 该扰动信号同时还受到了MSTIDs背景信号的载波作用和两个外源信号的干扰。 最后, 讨论了地表声重波信号的激发起源机制, 指出地震孕育过程与声重波的联系仍需进一步验证和探究。

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震前地电阻率变化分析 张宇, 柯浩楠, 娄晓宇, 胡颢迪 2024 (4):  82-96.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.006 摘要 ( )   PDF(4654KB) ( )   2023年12月18日, 甘肃积石山发生了6.2级地震, 震中300 km范围内有9个地电阻率固定观测站。 本研究梳理了震前2～4年地电阻率观测资料, 在扣除年变化和趋势变化基础上, 分析震前异常变化情况。 震前临夏、 定西和通渭的地电阻率值均呈现趋势性下降和年变幅减小的形态, 下降幅度分别为4.9% (距震中44 km)、 1.2% (距震中164 km)和0.6% (距震中232 km), 且地震均发生在下降回转时段内。 异常形态与大量震例统计结果一致, 且距离震中越近, 异常变化幅度越大。 表明这3个台站的地电阻率变化与此次积石山6.2级地震的孕育存在关联。 研究还发现, 距离震中219 km的金银滩地震观测台没有明显震前异常现象, 后续将结合台站实际电性结构和断层分布进一步分析。

温泉水化学变化在地震监测预测中的研究进展 天娇, 朱瑞杰, 琚长辉, 田雷, 周晓成 2024 (4):  97-115.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.007 摘要 ( )   PDF(7166KB) ( )   温泉水因具有循环深度深、 升流速度快且受人为影响小等特征, 其化学与同位素组成携带深部地质环境变化的信息, 正在成为地震前兆观测热点。 本文基于国内外相关文献, 强调了温泉水观测在强震活跃的青藏高原、 新疆等自然条件艰苦, 人口稀疏地区的地震预测优越性; 总结了温泉水化学与同位素组成的地震前兆异常特征及响应机理; 提出了识别地震孕育发生过程中温泉中的水及溶质来源变化情况, 因为水文地球化学作用过程及地震异常信号是回答温泉水如何产生地震响应的关键问题; 认识到基于大数据分析与机器学习的地震预测研究可以在温泉水化学与同位素监测数据的分析中发挥重要作用; 展望了青藏高原东缘是深入研究温泉水文化学对地震异常响应机制的优选研究区。 本文旨在推进温泉水观测在地震监测、 预测领域的发展, 为提高防震减灾能力奠定基础。

融合InSAR/GPS观测资料的2017年九寨沟MS7.0地震同震变形特征 张京中, 苏小宁, 孟国杰, 鲍庆华, 黄家乐, 孔德强, 赵天祥 2024 (4):  116-130.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.008 摘要 ( )   PDF(6277KB) ( )   地震学和InSAR观测反演的2017年九寨沟MS7.0地震震源机制以走滑运动为主, 但近场GPS观测的同震位移显示在发震断层北段存在显著的倾滑特征。 鉴于此, 本文融合GPS和InSAR观测数据, 获取此次地震丰富的地表同震形变, 基于贝叶斯反演发震断层的几何模型, 对比分析仅GPS、 仅InSAR和融合GPS/InSAR三种数据源反演的同震滑动分布的差异性特征, 从而给出此次地震的最优滑动分布模型。 结果显示, 最优模型发震断层走向150°, 倾角56°, 最大滑动量约1.3 m, 位于地下深度5.3 km处, 矩震级MW6.5, 特别是加入近场GPS同震位移后, 结果显示发震断层除左旋走滑之外, 在其北段还存在倾滑分量。 根据震中区域虎牙断裂和塔藏断裂等主要活动断裂的空间分布, 本文推测发震断层北段的倾滑性质可能是为了维持塔藏断裂和虎牙断裂交会区域的运动平衡所产生。

基于数值实验的速度模型不确定性对震源参数波形反演影响研究 郭雪琦, 王易, 何骁慧, 罗艳, 郑凯月 2024 (4):  131-152.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.009 摘要 ( )   PDF(9707KB) ( )   震源参数是描述地震发生主要物理过程的模型表征变量, 速度模型是真实地下结构的一种近似参数表征, 两者以强弱不同的耦合方式控制各种震相的记录波形。 对大量区域地震进行波形拟合源参数反演的过往研究多基于低计算消耗的一维速度模型建模地震图, 且缺乏系统定量的速度模型差异影响震源机制解反演结果的绝对误差评估。 本研究以龙门山断裂带为例, 将基于波形成像得到的高分辨率三维速度模型通过高精度三维谱元法正演合成汶川强震后212个代表性区域地震(MS3.5~5.7)的三分量宽频带波形记录, 并基于此采用多个代表性本地一维速度模型进行震源参数CAP波形反演测试。 通过对不同一维模型CAP反演得到的震源参数误差进行统计分析, 系统评估一维速度模型准确度对源参数波形反演结果精确度的影响。 本文在P波(0.01~0.18 Hz) 和S波(0.03~0.10 Hz) 滤波参数下得到的四组一维速度模型CAP反演机制解都较为可靠, 与预设机制解误差Kagan角小于30°的事件数都在97%以上。 但CAP反演深度误差却明显依赖于速度模型, 发现不精确的浅层结构会严重影响事件反演深度。 在未知速度模型准确度的情况下, CAP反演结果的归一化互相关系数NCC可以作为准确反演源深度的关键指标。 本文提出的速度模型准确度评估方法和思路可以拓展到其他复杂构造区和不同一维速度模型的震源参数波形反演研究中。

基于U-Net++的建筑物抗震能力评价模型 侯红语, 窦爱霞, 郭红梅 2024 (4):  153-172.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.010 摘要 ( )   PDF(6862KB) ( )   针对传统建筑物抗震评估耗时耗力、 难以大范围展开的问题, 本文提出了一种基于U-Net++的建筑物抗震能力评价模型。 该模型以U-Net++为骨干网络, 集成了多种信息源, 包括高分辨率遥感影像、 建筑物建造年代、 高度、 用途和结构类型。 以四川省雅安市雨城区为研究区, 设计了17个对比实验探究不同特征对建筑物抗震能力的影响程度, 为广域地震灾害风险精细化评估提供了有力的技术支撑。

强震临震微波动: 来自于震源的信息？ 杨立明, 王建军, 郝臻 2024 (4):  173-182.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.011 摘要 ( )   PDF(1240KB) ( )   简要回顾了强震临震微波动研究的科学问题、 分析思路、 主要特征和多年实时震情跟踪实践结果, 总结了临震微波动主要特征, 表现为: ① 优势频率为11～16 Hz, 频谱形态较为整齐; ② 可能出现在震前2～24 d, 可以被震中距70 km半径范围内的台站记录到; ③ 具有重现性, 在多次强震前出现; ④ 可能与震级有关, 震级越大, 震前出现临震微波动的可能性越大。 介绍了2021年云南漾濞6.4级地震和2021年青海玛多7.4级地震余震活动阶段观测到临震微波动的新结果, 做出了强震临震微波动可能来自于震源区或地震破裂带的推测。

陆态网络GPS连续站观测到的中国及周边地区2011—2015年MW6.0以上地震同震位移研究 王作钰, 赵国强, 王宇凡 2024 (4):  183-193.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.012 摘要 ( )   PDF(3409KB) ( )   利用GAMIT/GLOBK软件处理中国构造环境监测网络GPS连续站观测数据, 获得GPS连续站观测到的2011—2015年共14次MW6.0以上地震的同震水平位移场, 结合震源区构造背景、 震源机制解等, 对同震位移场的空间分布特征进行分析研究。 结果表明, 震级越大、 震源越浅、 震中距越近, GPS连续站观测到的同震位移越显著。 对于浅源地震, MW6.0～6.5地震可观测到同震形变的范围在50 km以内, MW6.5～7.0地震的同震形变在100 km以内, MW7.0以上地震可观测到的同震形变则超过200 km。

基于PS-InSAR的四川雅安市雨城区地面沉降特点及成因分析 李桠楠, 窦爱霞, 郭红梅, 崔子昂 2024 (4):  194-208.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.013 摘要 ( )   PDF(6328KB) ( )   为明确雅安市雨城区地面形变时序变化特征及其成因, 本文基于2019年1月至2021年12月36景Sentinel-1A卫星数据, 采用PS-InSAR技术开展雅安市雨城区地面形变监测, 利用同期GNSS观测数据进行精度评定, 并结合地质构造、 降水量、 地下资源开采、 地震活动等因素, 分析了研究区形变特征及成因机制。 研究结果表明, PS-InSAR监测结果与GNSS监测结果均方根误差RMSE为3.97 mm, 研究区内平均形变速率在-28.00~30.12 mm/a, 受地质构造控制的影响, 断层两侧沉降速率具有明显差异, 沉降速率差值最大可达25.68 mm/a。 在同一构造控制情况下, 沉降速率与人类活动有一定对应关系, 矿产资源开采、 工程施工、 交通运输以及密集高层建筑物均会加速地面沉降, 降雨引起的地下水水位季节性变化对地面沉降有季节性的影响, 以2019年降水量与沉降量研究为例, 显示夏季沉降量最小达-0.14 mm。

福建地区地震温泉地球化学观测网点勘选方法及指标探索 廖丽霞, 周跃勇, 邓聪, 黄艳丹 2024 (4):  209-224.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.014 摘要 ( )   PDF(2127KB) ( )   温泉与构造和地震密切相关, 温泉地球化学可用于构造研究和地震预测, 但关于如何选择温泉连续观测点的研究则较少报道。 本文通过对2020年9月—2023年9月福建全区温泉与中国台湾地震的相关性分析, 总结了温泉观测网点选择及映震灵敏组分判定的方法。 据此构建了流体地球化学观测网并应用于预测实践, 还在2022年9月18日中国台湾ML6.8地震中得到验证。 方法的核心是应用温泉逸出气的氦、 氖、 碳同位素, 探寻具有深部循环、 携带丰富深部信息的温泉观测点。 这些温泉点的突出特点是温泉气中幔源同位素示踪流体的贡献大, 具体表现为幔源氦占比和δ13CCO2均超区域均值、 δ13CCO2测值明显偏离其与CO2体积百分比的拟合线, 且这些温泉点大多位于断裂带交会处, 断裂多深切到莫霍面。 研究团队在这些温泉点采集水样进行水化学主量离子连续观测, 并在具丰富逸出气的南埕自冒泉开展气体流速连续观测。 通过阈值分析法将观测结果与中国台湾区域6级以上地震进行相关性分析, 统计各观测点及各测项的映震能力, 并应用R值评估法进行预报效能评估。 评估结果排名靠前且映震效能高者可最终选定为潜在的有效流体地球化学地震监测点。 研究结果可为地震行业勘选温泉地球化学监测站场址和有效的地震前兆观测项目提供参考指标、 实操方法及实例借鉴。

2024年第十二届青藏高原东部构造与地球物理研讨会(12-WTGTP)在黄冈召开 包健辉, 杨逸文, 罗银河, 艾印双, 张怀, 熊熊, 高原 2024 (4):  225-228.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.04.015 摘要 ( )   PDF(332KB) ( )