中期地震预测作为中国“长-中-短-临”渐进式地震预报体系的中间环节, 在动态跟踪长期趋势预测与地震重点危险区判识结果、 衔接年度预测与短临预报方面发挥着关键作用。 该环节为短临预测提供科学背景依据, 其核心任务体系由地震大形势跟踪专家组负责实施, 主要包括两大核心任务: 第一, 开展1—3年尺度地震活动趋势研判和主体活动区判定, 包含大陆地区地震活跃程度升降趋势、 最高活动水平(最大震级与7级地震频度)预测, 以及基于全国地震趋势与构造动力环境分析的主体活动区域综合判定; 第二, 实施10年尺度地震重点危险区在中期时段发震紧迫性动态评估。 技术体系层面, 趋势预测主要依托强震期幕活动规律、 地震活动异常特征、 区域形变场演化程度及断层应力状态等四类指标, 涉及的数据处理、 分析和计算均为定量方法, 但整体而言这些指标主要是基于震例的经验预测方法; 发震紧迫程度判定尽量沿用长期预测思路, 动态跟踪断层运动状态、 断层应力状态和震源异常等, 整体上是基于震源物理模型的概率预测和基于震例指标的经验预测的结合。 本研究系统介绍了中国陆区未来1—3年地震趋势与长期危险区紧迫程度的跟踪思路和技术体系, 对每类预测方法简要从基本原理、 技术方法和中期异常特征等方面进行介绍, 最后结合中期预测实践和相关研究进展, 提出了大陆型强震孕育发生过程及前兆成因机制等研究需求, 并对中国地震数值预测和地震预报业务信息化进行了展望。 在业务方面, 希望通过技术体系、 跟踪思路和预测方法的阶段总结进一步明确中期预测的发展方向; 在科学上, 围绕中期预测的业务发展, 明确基本科技需求: 一个场源结合的科学思路、 两个基础性框架科学理论、 三个地震动力学科学问题, 期望为地震预测基础研究和预报业务发展起到抛砖引玉的作用。

2020年7月12日唐山古冶发生M5.1地震, 为研究该地震发生处的应力状态, 我们利用震后布设的密集台阵观测资料和区域固定台网观测资料识别出20505个P波初动符号, 得到96个震源机制解和该地区0.25°×0.25°的精细地壳应力场。 结果表明, 唐山古冶地震震源区小震震源机制以走滑型为主, 其次是正断型; P轴走向为NNE向, 多数倾伏角偏大, T轴走向为NNW向, 倾伏角偏小。 而且我们发现, 在滦县—乐亭断裂附近地区的P轴方位存在一定角度的偏转, 即由该断裂西侧的NEE—SWW向偏转为断裂东侧的NW—SE向, 表明该断裂带的逆冲走滑活动分隔了其两侧的应力场。 本文通过对小震震源机制和应力场的求解和分析, 为该地区特别是滦县—乐亭断裂附近地区的地震环境进一步研究提供参考。

本文详细阐述了2021—2030年地震重点监视防御区(重防区)确定工作的具体任务与研究内容。 该工作以提升区域防震减灾能力为根本目标, 核心内容包括开展地震长期预测与地震灾害预测研究, 系统性地分析区域震情风险与潜在灾情; 在此基础上, 充分结合区域经济社会发展现状与需求, 科学制定重防区范围划定的技术方案。 其目的在于为各级政府提供防灾政策, 以引导社会公众有效参与防震减灾, 为地震系统部署的针对性工作提供明确的战略目标区; 系统地制定并推动实施一系列综合对策, 着力提升该区域整体的防震减灾能力与实际效能。 本次重防区的确定, 将为后续有效开展重防区10年更新、 5年滚动和逐年跟踪等各项工作提供重要依据。

实皆断裂位于缅甸境内, 其作为缅甸微板块与巽他板块的右旋走滑边界, 是调节印度板块巽他板块斜向汇聚的核心构造, 其运动学特征对地震潜势的判定十分重要。 基于1998—2024年缅甸及邻区密集GPS观测数据, 通过高精度解算与ITRF框架统一校准, 构建了以巽他板块为基准的水平速度场, 并结合VISR方法反演区域应变率场, 揭示了实皆断裂的形变特征。 结果表明: ① 实皆断裂整体呈现右旋走滑特征, 西侧块体以10~40 mm/a向西北运动, 东侧块体以<10 mm/a向西运动, 形成显著速度梯度带, 曼德勒附近(约22°N)速度突变达8~10 mm/a, 指示该位置深部闭锁, 为应变累积与强震孕育的关键区段。 ② 应变率场分析显示, 断裂北段(21°N以北)以剪切-挤压复合变形为主, 最大压缩应变率达-90×10^-9 /a, 与历史强震群集高度耦合; 中段(18°N~21°N)局部发育次级应变集中区, 如内比都附近(21°N, 97°E)的椭圆状异常, 揭示断裂系统内部应变分配的复杂性; 南段(21°N以南)受安达曼海扩张调节, 面应变率(-30×10^-9 /a~10×10^-9 /a)与地震活动性反映出其稳态走滑特征。 ③ 最大剪切应变率(>120×10^-9 /a)沿断裂走向呈带状分布, 与历史强震(2012年塔贝钦M_W6.8地震、 2025年曼德勒M_S7.9地震)空间位置高度吻合, 印证高应变梯度带对孕震的控制作用。 ④ 实皆断裂带变形特征揭示了印度板块巽他板块斜向汇聚背景下缅甸微板块西向逃逸与边界阻挡作用的动态平衡。 位于北段的速度梯度突变区与历史地震空区的空间耦合性为识别闭锁段及潜在地震危险区提供了关键运动学约束。 未来需重点关注北段闭锁区(实皆段与梅固蒂拉段)应变累积速率及中段次级断裂的发震潜势。

二级川滇块体地处青藏高原物质侧向挤出与一级华南块体接触的前缘地带, 受不同活动性质的边界断裂强烈控制, 构造运动和地震活动强烈。 川滇块体中部的丽江—小金河断裂和锦屏山断裂(统称为广义的丽江—小金河断裂)将川滇块体划分为川西北和滇中两个活动强度差异显著的次级块体。 断裂沿线地震活动多发, 其区域岩石圈结构与深部变形是青藏高原周缘岩石圈变形及侧向生长机制的重要科学问题。 地震各向异性在地球内部的广泛存在是理解岩石圈结构和变形的关键。 本文结合区域断裂分布、 地震活动、 地表变形、 应力场分布及深部结构特征, 通过对比近震S波分裂、 远震接收函数和远震SKS系列震相的S波分裂方法得到的各向异性特征, 综合体波、 面波及全波形各向异性层析成像结果, 获得不同深度和尺度的深部变形分布特征。 基于上地壳、 全地壳及岩石圈的变形特征分析, 探讨川滇块体中部的分层各向异性与变形耦合机制, 为深化青藏高原及其周缘地区演化机制和深部过程研究提供科学依据。

本文介绍钻孔应变的国内外研究进展, 探讨钻孔应变的影响因素。 在此基础上, 对钻孔应变数据的标定、 可靠度以及分析方法进行了介绍和概况总结, 分析了钻孔应变数据中的地震前兆异常、 同震响应以及基于钻孔应变数据的地震模型, 目前钻孔应变对地震观测能力不足等问题的研究不够深入, 其应用于地震前兆观测的能力有待进一步确认和验证。 本文建议建立综合井下观测系统, 同时结合其他观测手段, 来弥补钻孔应变观测的不足, 以更好地研究钻孔应变规律及特征, 为未来更好地利用钻孔应变进行地震观测研究提供理论支持。

强震在特定的时空范围内按一定规律发生的现象称为地震时空有序性。 利用可公度法和立体有序结构对1700年以来天山地区M_S≥7.0地震进行了分析。 通过列出可公度方程并绘制立体有序结构, 提高了强震发生趋势分析的可靠性, 并对未来50年内该地区强震的发生趋势进行了预测。 研究结果显示: ① 新疆天山地区M_S≥7.0地震具有良好的时空有序性, 发震时间呈现出明显的可公度性; ② 未来50年内, 该地区M_S≥7.0地震可能发生的时间为2026年、 2028年和2056年; ③ 未来该地区的强震震中可能呈现向东迁移的趋势。

本文以门源2016年M_S6.4和2022年M_S6.9两次地震为研究对象, 基于地震活动速率(z值)和图像信息(PI)方法, 进行区域地震活动特征变化的对比研究。 研究发现: ① 基于不同参数模型获得的z值空间扫描图像, 体现出两次门源震前6 a内震中周边大范围存在“异常平静”的共性特征。 ② 在1.0°×1.0°网格尺度下, 基于不同时间窗长, 发现两次地震的震中及摩尔邻近网格存在PI热点, 对震中的指示作用较强。 相比2022年门源M_S6.9地震, 2016年门源M_S6.4地震的相关热点效果更佳。 ③ 结合z值空间分布、 PI热点以及区域断裂情况, 有助于进一步缩小强震震中位置的预测范围。 上述研究对青藏块体东北缘强震活动特征总结及地震活动危险性趋势分析具有参考意义。

青藏高原内部构造运动活跃、 地震活动频繁, 为地震研究提供了天然实验场。 基于物理准则的自发破裂数值模拟方法, 能够在揭示动力学及破裂机制中发挥重要作用。 从断层建模和数值方法两方面回顾了自发破裂数值模拟的发展, 概述了自发破裂数值模拟的断层几何结构、 初始应力、 摩擦准则及介质结构等因素在破裂传播、 最终滑动分布与震级确定中起到的影响作用, 介绍了目前自发破裂数值模拟在应力施加、 介质结构和摩擦准则方面面临的挑战, 对自发破裂数值模拟在强震情景重现、 区域地震风险预测与灾害评估等方面的应用进行了回顾。 本研究认为未来需要在青藏高原建立长时间尺度、 大空间范围、 考虑地震周期与相互作用的自发破裂数值模拟模型, 结合断层运动学反演结果、 断层闭锁程度为地震破裂情景构建及灾害风险评估提供更加可靠的科学参考。

祥云站地电阻率观测EW和NS测道在2022年4月30日至8月期间出现类似临震异常的快速下降变化, 之后观测数据的同步下降并未恢复, 且年变幅度较此前显著增大。 经测区现场环境调查发现, 快速下降期间测区内铺设了用于农田灌溉的金属管道。 结合祥云站电测深资料, 采用有限元数值计算方法, 分析了金属管道对观测数据的静态和动态影响。 分析结果表明: 金属管道铺设前后地电阻率变化的计算值与实际观测变化幅度基本一致, 说明此次下降变化为金属管道铺设引起的干扰, 并非地震前的异常变化; 在夏季浅层介质电阻率降低时, 金属管道对观测的影响增大, 冬季浅层电阻率升高时影响减小, 从而引起观测数据年变化幅度的增加, 计算结果与实际观测数据的变化趋势较为一致。

准确估算黄土高原历史强震所触发黄土滑坡的体积, 对于深入探究强震致灾机理以及地震灾害链的链生效应具有极为重要的意义, 同时亦是定量评估地震在地表作用过程中所扮演角色的关键依据。 本文选取1556年陕西华县M8.5特大地震极震区内的张岭滑坡为研究对象。 张岭滑坡是一处被多种历史文献明确记载的典型同震滑坡, 前人估算其体积为1.0×10⁸ m³。 本研究利用无人机测绘(UAV)技术获取分辨率为0.2 m的数字高程模型(DEM)数据, 并结合Keyhole历史影像, 明确了滑坡的物源区、 流通区及堆积区范围。 通过椭球体模型法、 表面体积法和剖面估算等多种方法, 测得张岭滑坡的体积上限为6.23×10⁶～11.7×10⁶ m³, 与前人结果相比小一个数量级。 研究表明, 张岭滑坡的物源区发育于渭河右岸阶地陡坎坡面的风成黄土层内, 滑坡体积规模受黄土风成沉积厚度及其与下伏基岩地层界面的限制。 此外, 本文对近年来学者对黄土高原滑坡体积估算的研究结果进行了对比分析, 指出利用UAV技术精确评估滑坡土方量时, 易受黄土沉积层厚度和坡面侵蚀影响, 存在一定的局限性, 这一问题在区域研究中具有普遍性。 黄土滑坡的解译范围通常指其影响区范围, 但其体积估算需充分考虑物源区的规模及其受第四纪黄土沉积厚度和下伏基岩界面的控制作用。 本研究为合理评估黄土高原同震滑坡特征提供了可靠的定量依据。

兰州台阵(LZDM)是国际监测系统(IMS)中的50个基本台站之一, 该台阵显著提升了甘肃省兰州市及其周边地区对微震活动的监测能力。 为了对兰州台阵的背景噪声水平进行评估, 本研究利用Welch平均周期图法, 对兰州台阵9个子台在2018—2022年间记录到的连续波形数据进行了系统处理, 采用功率谱密度和功率谱概率密度函数方法, 对兰州台阵不同时间维度下的背景噪声水平进行分析。 分析得到了噪声的频率域特征和周期性变化, 并对噪声源进行调查分析, 最后根据兰州台阵的真实情况对数据处理提出针对性建议。 研究结果显示, 所有子台长周期噪声的功率谱密度呈现出显著的年变化特征, 且这种变化具有明显的周期性规律, 5—9月减小, 9月至次年5月增高。 所有子台短周期噪声功率谱密度较高, 且呈现出显著的日变化和年变化特征。 3 Hz附近的噪声水平达到峰值, 可通过窄带滤波予以压制。 由于A0、 B2子台受到道路车辆行驶的影响, 7～20 Hz频段的高频噪声PSD值较高, 分别达到-100 dB和-110 dB, 可通过低通滤波或聚束进行压制。 相较其他子台, B4子台仪器故障情况较多, 必要时可排除该子台数据。 本文的研究成果可为兰州台阵波形数据的处理和台阵的运维提供重要的参考依据。

使用江苏地区11个质子矢量磁力仪(FHD)的F、 H、 Z分量, 通过泰勒多项式拟合方法建立了该地区地磁泰勒多项式模型, 将该模型与IGRF13模型在该地区的计算结果以及质子矢量磁力仪(FHD)实测值进行对比, 对比结果表明: ① 江苏地区质子矢量磁力仪(FHD)台站的实测值与IGRF13模型差值在-208.27~176.74 nT之间, 这与前人研究的该模型全球估计精度50~300 nT相吻合; ② 构建的江苏地区泰勒多项式模型与IGRF13模型总体描述较为一致, 江苏地区泰勒多项式模型可以更好地突出局部地磁特征; ③ 区域泰勒多项式模型精度高于IGRF13模型, 结合该地区的连续观测数据, 可以更好地为区域地磁图构建提供有益参考。

地磁逐日比异常在新疆地区地震预测中发挥着重要作用, 但产生该异常的异常电流源与地震的空间关系尚不明确。 采用2015年以来新疆天山中段和南天山西段地区近30次地磁逐日比异常及40余次后续对应地震, 基于毕奥-萨法尔定理对新疆地区地磁逐日比异常的电流源与地震的关系进行分析, 得到以下结论: ① 与目前使用的将阈值线围成面积作为地震预测区相比, 异常电流线所围区域的面积要普遍小于阈值线, 且天山中段预测面积减小的幅度更大, 达64.8%, 异常电流线能够较显著地缩小预测区的面积; ② 从地震与异常电流线的空间关系来看, 有超过50%的地震震中距离异常电流线更近, 且天山中段地震与电流线的距离相比于阈值线减小的幅度更大, 达57.7%; 南天山西段的地震可能更容易发生在该异常电流线的端部及其延长线上, 而天山中段未显示出明显的优势发震区域; ③ 6级以上地震易发生于多次逐日比异常电流线的交会处或附近地区。 以上结果表明, 地磁日变化异常源电流定位方法在新疆地区能够有效缩小预测区域, 该研究有利于进一步完善现有预测指标。

第四系的划分对区域地层对比及古地理演化研究具有重要意义。 由于河南地区关于完整第四纪地层的研究相对较少, 本研究在河南省开封市开展了钻孔工作(钻孔深度为401.2 m), 利用古地磁、 AMS¹⁴C、 光释光(OSL)和电子自旋共振(ESR)测年方法, 并结合钻孔岩性、 孢粉组合等特征, 对开封BK1钻孔的第四纪地层进行了综合研究。 古地磁结果表明, BK1钻孔岩心记录了布容正极性时(Brunhes)、 松山负极性时(Matuyama)、 高斯正极性时(Gauss)及布莱克(Blake)极性亚时, 对应深度分别为0～167.5 m、 167.5～362.5 m、 362.5～401.2 m、 44.1～46.7 m。 在磁性年代和测年结果的基础上, 结合岩性沉积特征和孢粉组合特征, 确定了全新统、 上更新统、 中更新统和下更新统的界线深度分别位于19.8 m、 50.9 m、 167.5 m和362.5 m。 通过与前人研究的对比以及对钻孔岩心沉积特征的分析, 本文对开封地区第四纪古地理演化进行了恢复。 早更新世时期, 开封—濮阳一带发育古湖泊, 沉积了湖相地层, 湖泊西边界位于新乡地区; 中更新世时期, 黄河冲积扇发育, 湖泊逐渐缩小并最终消亡, 开封地区转为发育河流相沉积, 砂体厚度明显增加; 晚更新世至全新世, 区域仍受黄河冲积扇的影响, 继承了前期的河流相沉积特征。