带摘要目录

2024年, 第44卷, 第2期　刊出日期：2024-04-30 上一期   

2024年新疆乌什MS7.1地震发震断层产状及其动力学探讨 关兆萱, 万永革, 周明月, 王润妍, 宋泽尧, 黄少华, 顾培苑 2024 (2):  1-11.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.001 摘要 ( )   PDF(4513KB) ( )   大地震发生后, 断层面产状快速确定对震后趋势判定具有重要参考价值。 本文收集2024年新疆乌什MS7.1地震序列的震源机制数据, 对多家机构计算的该地震震源机制解进行中心解求解后, 对震源机制的节面进行聚类分析, 去掉噪声点的震源机制得到两簇结果, 发现标准差较小的第二簇中心节面可能为发震断层面。 然后, 为进一步通过断层面与应力场关系验证可能的发震断层面, 收集了该地区历史震源机制资料, 反演得到乌什地震震源区的构造应力场, 发现该地区受到NW—SE向的挤压应力和近垂直向的拉张应力; 将应力场分别投影到两簇节面上, 发现标准差较小的第二簇中心节面处于剪应力较大区域, 并且正应力也有利于该中心节面破裂。 综合其他资料分析, 本研究推测2024年新疆乌什MS7.1地震发震断层为NW向、 低倾角断层, 走向为244.62°, 倾角为46.19°。

京津冀区域电离层TEC多参数融合预测模型 陈江河, 熊攀, 武浩琛, 王树凯 2024 (2):  12-32.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.002 摘要 ( )   PDF(6956KB) ( )   本文利用中国大陆构造环境监测网络(以下简称“陆态网络”)GPS站点实测总电子含量(total electron content, TEC)数据, 建立了京津冀区域电离层经验模型, 并通过引入太阳通量和地磁活动数据来提高模型的性能。 本文研究了电离层TEC的日变化、 季节变化和地磁影响分量的函数模型, 采用非线性最小二乘法拟合待定系数, 提出了一种多参数经验融合模型电离层TEC京津冀区域模型(Multi-Parameter Empirical Fusion Model-Ionospheric TEC Beijing-Tianjin-Hebei Region, MEFM-ITBTHR)来预测京津冀区域电离层TEC。 结果表明, MEFM-ITBTHR模型能够很好地拟合建模数据集。 本文还对MEFM-ITBTHR模型的性能进行了地理位置变化分析、 季节变化分析和地磁扰动分析。 结果说明在京津冀区域, MEFM-ITBTHR模型在不同经纬度、 不同季节、 不同地磁扰动下与实测TEC的预测效果、 线性相关性、 模型精度都优于IRI2020和NeQuick2模型。 本文构建的区域TEC经验模型可为GNSS单频用户提供新的电离层延迟改正方法, 同时对建立其他新的和改进现有的电离层经验模型具有重要的参考意义。

天津典型观测井渗透性变化及对玛多7.4级地震响应机理分析 李悦, 马晗宇, 刘振辉, 王熠熙, 邵永新 2024 (2):  33-51.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.003 摘要 ( )   PDF(5372KB) ( )   采用微水试验和固体潮汐反演两种方法计算了王3井、 宝坻新井、 宁河井不同时期渗透系数, 经对比分析发现, 两种方法计算含水层渗透系数所得结果在总体量级上是相当的, 并且变化趋势是一致的, 发育稳定、 连续性较好的含水层中的观测井, 二者计算结果更加接近。 微水试验估算的井含水层渗透系数主要反映了井孔周围局部含水层渗透能力在短时间内水流过程中的渗透性特征, 而固体潮汐反演估算的渗透系数则反映了在较长时间内较大范围含水层的平均渗透能力。 因而, 在观测井同震响应分析、 抽(注)水干扰等异常核实分析中, 使用微水试验估算的井含水层渗透系数更为合理, 而在分析区域应力场变化中使用固体潮汐反演估算的渗透系数则更合理。 本文分析了三口观测井水位和渗透性变化特征以及产生原因, 并进一步分析了王3井和宝坻新井水位对2021年5月22日青海玛多7.4级地震同震响应机理, 以及玛多地震对宁河井水位观测的影响机制, 发现应力积累、 抽/注水干扰、 地震波传播等因素均会对含水介质渗透性造成影响。 并且, 地震波传播过程对不同含水介质造成的影响不同, 而含水层岩性相同的不同观测井对同一地震的响应特征和机理也不相同。

基于潮汐附加构造应力的2013年灯塔MS5.1地震射出长波辐射变化分析 荆涛, Boonphor Phetphouthongdy, Chansouk Sioudom, 刘洋洋, 李继庚, 康春丽, 马未宇 2024 (2):  52-62.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.004 摘要 ( )   PDF(6001KB) ( )   针对2013年1月23日辽宁灯塔MS5.1地震, 利用引潮力附加构造应力(Additional Tectonic Stress Caused By Tidal Force, ATSCTF)计算模型, 计算得到震中位置(41.5°N, 123.2°E)在地震前5周以及震后3周(2012年12月16日—2013年2月15日)的ATSCTF变化。 地震发生时, ATSCTF垂直方向分量处于高相位点附近, 显示引潮力对本次正断层走滑型地震具有诱发作用。 以ATSCTF变化周期的各低相位点时间(2012年12月19日、 2013年1月4日、 2013年1月18日、 2013年2月2日)数据分别为背景, 各周期期后数据分别与背景逐日相减, 计算研究区(36°N~46°N, 118°E~128°E)范围内, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)卫星射出长波辐射数据(Outgoing Long Wave Radiation, OLR)在各ATSCTF周期时段分布及其变化。 结果显示, 无震的ATSCTF变化的A、 B、 D周期, 震中附近OLR无变化; 发震的ATSCTF变化的C周期, 在空间上, 该地区震前OLR仅震中及其南侧区域发生了显著连续升高变化过程, 在时间上经历了初始微异常→异常加强→高峰→衰减→发震→平静的演化过程, 与岩石应力加载—破裂经历: 初始微动破裂→扩张破裂→应力闭锁→地震爆发→平静的力学演化过程中各阶段红外辐射特征一致; 显示引潮力对处于临界状态的活动断层具有诱发作用, 而OLR是地震构造应力应变过程辐射表征。

2020年呼和浩特市和林格尔ML4.5地震破裂方向性测定及发震构造分析 杨彦明, 苏淑娟, 王磊 2024 (2):  63-85.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.005 摘要 ( )   PDF(11303KB) ( )   本文基于区域数字地震台网波形数据, 在三维空间内利用gCAP反演方法获得2020年3月30日和林格尔ML4.5地震矩心的空间精细位置为40.131°N, 111.922°E, 深度为13 km。 最佳震源机制解节面Ⅰ为走向279°, 倾角41°, 滑动角-27°; 节面Ⅱ为走向30°, 倾角72°, 滑动角-127°; 矩震级MW3.98。 采用双差定位法对主震和余震序列进行重定位, 获得19个地震事件的重定位结果。 研究表明, 主震震源参数为40.136°N, 111.858°E, 震源深度为11.718 km; 余震序列沿NW—SE方向双向扩展, 地下破裂长度约为4.6 km; 深度剖面显示, 主震位于余震区中部, 主破裂同时向上和向下扩展, 深度分布范围为4～17 km。 利用Hypocenter-Centroid方法对地震发震断层进行快速判断, 20组测定结果均显示NW走向的节面Ⅰ为发震断层面。 综合震源区地质构造、 余震序列分布、 区域构造应力场及三维地壳结构等研究结果, 推断和林格尔ML4.5地震的发震断层是一条沿NW向延伸的隐伏断裂。 本次地震是一次左旋走滑、 带正断分量的事件。 地震发生于地壳内波速高低转换的过渡区, 位于偏高速体一侧。 综合分析认为, 流体物质的涌入是引发2020年和林格尔ML4.5地震的关键因素, 而复杂的断层结构不仅为流体运移提供了通道, 且控制着地震的发生及地震序列的空间展布。

静态应力扰动对走滑断层阶区附近地震破裂传播影响的二维数值模拟 王辉, 曹建玲, 姚琪, 石玉涛, 刘月 2024 (2):  86-103.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.006 摘要 ( )   PDF(4236KB) ( )   动态破裂在走滑断裂带上阶区附近的传播能力控制了地震破裂的可能规模, 而非均匀应力场对动态破裂的传播有显著影响。 在本研究中, 我们通过整合动态破裂模型和静态应力扰动模型, 构建了走滑断层上的非均匀应力场, 对走滑断层阶区附近前次动态破裂所产生的静态应力扰动对后续破裂传播行为的影响进行了二维动态破裂模型研究。 模拟结果表明, 当考虑到走滑断层上的地震复发行为时, 即使前序地震破裂传播被阶区所阻挡, 其所产生的静态应力扰动也可显著提升下次地震跨该阶区传播的能力。 另外, 不同的初始均匀应力使得动态破裂能够跨大致相同宽度的阶区传播。 较大的应力降或者较小的断层强度比(S)能够使得动态破裂在相对较宽的阶区上传播。 因此, 在研究走滑断裂带不同分段的级联破裂模式时, 需要考虑前序地震所造成的静态应力扰动影响。

地震事件分类识别软件 王婷婷, 边银菊, 任梦依, 杨千里, 侯晓琳 2024 (2):  104-119.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.007 摘要 ( )   PDF(4906KB) ( )   非天然地震事件分类是地震监测业务部门的日常工作之一。 本研究主要针对地震、 爆炸和矿震的分类问题, 在地震波数据处理、 特征提取和人工智能综合分类的研究基础上, 基于Qt开发框架, 结合Python、 Matlab等多种编程语言, 开发了一个具有良好的可移植性和可扩展性、 具有自主知识产权的地震分类识别软件。 该软件可以部署在不同操作系统上, 由七个模块组成: 地震数据导入模块、 数据处理模块、 特征提取模块、 综合分类模块、 特征分析模块、 当量估算模块和结果分析模块。 软件集成了多种时频特征提取技术和人工智能分类方法, 形成了较为完整的地震类型判定流程。 软件内置的地震事件分类模型准确率高于90%, 适用范围较广, 已推广应用于多个地震监测部门, 并取得了较好的应用成果, 提高了对非天然地震的快速分析能力。

基于PI方法的华北2019年以来3次MS≥5.0地震回溯性预测研究 宋程, 张永仙, 夏彩韵, 毕金孟, 张小涛, 吴永加, 徐小远 2024 (2):  120-134.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.008 摘要 ( )   PDF(4565KB) ( )   本文应用图像信息(PI)方法对2023年山东平原MS5.5地震、 2021年江苏大丰海域MS5.0地震和2020年河北古冶MS5.1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MS≥5.0地震的风险。 本文研究结果对于华北局部地区MS≥5.0地震危险性分析具有一定的参考意义。

“霍山地震窗”小震检测及其在地震预测中的应用 汪小厉, 周冬瑞, 李玲利, 张炳, 柳建, 李军辉 2024 (2):  135-146.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.009 摘要 ( )   PDF(3163KB) ( )   安徽霍山地震窗作为地震预测效能评价较好的指标(R>R0, R=0.26, R0=0.204), 对安徽及邻区震情形势研判具有重要作用。 历史震例总结显示, 当霍山地震窗3个月内ML≥1.0地震累计频次超过40次时, 出现开窗异常, 该异常对未来一年内地震窗中心点周边100 km范围内的MS3.5地震、 250 km范围内的MS4.0地震、 500 km范围内的MS5.0地震、 500 km以外的MS6.0及以上地震具有预测意义。 自1970年以来, 使用该指标漏报地震7次, 其中, 在2018年河南固始MS3.6地震与2019年湖北应城MS4.9地震发震前, 霍山地震窗区域内小震活动增强, 并且3个月内ML≥1.0地震累计频次接近异常阈值。 霍山地震窗区域内小震密集, 可能存在小震波形相互交叠干扰而无法被识别的情况。 本研究利用匹配定位(M&L)法对2017年4月与2019年4—9月霍山地震窗区域的小震进行检测, 以获取更为完整的地震目录, 并重新分析了霍山地震窗的预报效能。 研究结果表明, 基于小震检测后更为完整的地震目录, 霍山地震窗开窗异常未漏报2018年河南固始MS3.6地震与2019年湖北应城MS4.9地震, 计算得到R>R0(R=0.30, R0=0.196), 该项异常对应地震优势发震时间为开窗后9个月内。 本研究说明M&L法在霍山地震窗小震检测中具有实用性, 可在后续霍山地震窗跟踪中作为一种常规的处理方法, 以期获取更为完整的小震目录, 为震情跟踪研判提供数据支撑。

红山台地磁观测车辆干扰特征研究 胡秀娟, 和少鹏, 郭鹏昆, 田勤, 贾立峰 2024 (2):  147-158.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.010 摘要 ( )   PDF(2272KB) ( )   近年来, 红山台地磁观测数据中多次出现因车辆干扰而引起的异常变化, 对台站观测资料的完整率产生相当程度的影响。 在红山台实地开展车辆干扰影响实验的基础上, 本文重点分析了轻型卡车及其他不同类型车辆在公路行驶过程中对地磁观测数据的影响特征。 结果表明, 车辆对观测数据产生的干扰影响与其使用的材质密切相关, 车辆铁磁性材质的磁化率值越大, 影响的距离越远。 干扰的强度随着距离增大逐渐衰减, 轻型卡车在距离测点300 m处、 重型卡车在距离测点120 m处, 两者的干扰影响基本消失。 轻型卡车干扰幅度的理论值和实验值一致性较好, 重型卡车干扰幅度的理论值和实验值却相差很大。 这种差异可能还与不同类型车辆的构造、 大小、 体积和设计的差异有关。 结合观测数据各分量受车辆干扰所表现的形态, 初步判断车辆产生的干扰磁场总体呈现出磁轴与地面平行的偶极子磁场特征。 此外, 频谱分析表明, D和H分量均在车辆行驶时间段出现明显的谱峰, 车辆行驶速度越快频率越高。 此项工作可为今后识别地磁观测数据中的车辆干扰影响提供依据。

一种差动式电容传感器信号检测方法研究 孙盼盼, 高尚华, 薛兵, 廖裕龙, 王倩倩 2024 (2):  159-168.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.011 摘要 ( )   PDF(1352KB) ( )   为了提高差动式电容传感器信号检测电路的测量精度, 本文提出了一种将增量总和调制技术和差动式电容传感器相结合, 做成一个新型信号检测系统的方法。 该信号检测方法将差动式电容传感器、 前置放大器和相敏检波电路放置在增量总和反馈环路内, 形成一个大的反馈环路。 本文通过推导该检测电路的系统传递函数, 分析该检测方法中利用增量总和调制技术的技术优点, 根据该方法设计一版电路板并进行试验。 研究结果表明, 本文提出的信号检测方法的输出数字量与中心极板偏离平衡位置的大小和方向具有很高的相关性, 对进一步提高差动式电容传感器检测电路的测量精度具有较好的促进作用。

2023年12月18日甘肃积石山MS6.2地震多点源地震矩张量反演研究 刘俊清, 张小刚, 张宇, 蔡宏雷, 陈卓, 包秀敏 2024 (2):  169-177.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2024.02.012 摘要 ( )   PDF(3718KB) ( )   基于区域宽频带数字地震台网观测到的地震记录, 采用多点源地震矩张量反演方法对2023年甘肃积石山MS6.2地震进行了地震矩张量反演研究。 结果显示, 该地震震源机制解的NE倾的节面(走向312°, 倾角48°, 滑动角76°)为发震断裂, 主体地震矩从震源向地表沿滑动矢量的方向(方位角236°, 倾伏角40.5°)释放, 主破裂持续时间约为5.8 s, 与此同时, 地震破裂区断层面上发生了次级的双侧破裂。