大地震时空窗口研究

 依据《地震应可预测》一书收录的自中国初建电信传输台网以来,涉及近半个世纪的地震活动性图像,震级跨度自M3.0—M4.0级中强震至M8.0级大震,着眼于地震大尺度的观点,将中国地震的活动性图像置于全球地震活动框架中进行分析研究。认识到大地震不是任何地方都能发生的,大地震不是任何时间都能发生的,大地震有其特定的时空结构。条环交会、差异活动和深震与天外来客事件等是制约发震时空窗口的主要因素。条带与圆环的交会基本上有三种类型：条带与条带、圆环与圆环以及条带与圆环。研究了空区的特征形态,认为似用屈曲传递动力的组合环节以解释可能更为合适。因之重点应着眼于对其两者(活跃与平静)的差异性组合。鉴于大地震发震时刻窗口经常处在天外来客的节点上,因之我们尚需关注那些非随机的天外来客事件。本文阐述了制约发震时空窗口的诸多因素,这些因素也已在2011年3月11日M9.0东北日本大地震观测中得到了印证。     

地震发震大尺度结构

 一次大地震发生前,地震活动在其未来震中区近处,常会表现平静。但着眼于全球大尺度规模,则可观测到颇具特色的地震活动性图像。较为普遍出现的图像是直线型与圆弧型,以及构成这些图像的主要地震事件的等间距性。本文认为大地震发震结构可以具有全球规模的大尺度,这些地震发震大尺度结构主控着大地震发震的短临进程,对认识地震成因机制具有重要意义。同时文中还给出中国近年发生的数次大震（1976唐山M7.8;2001昆仑山口西M8.1;2008汶川M8.0）前呈现的地震发震大尺度结构,很明显它们具有一定的预测意义。     

对四川汶川大地震有关问题的思考与初步认识

汶川大地震破坏性强,次生地质灾害严重,论文介绍了汶川大地震的地质构造背景与基本情况,以及作者对汶川大地震的发震构造、震后龙门山的地震安全期、成都-德阳-绵阳经济带的地震安全性及龙门山地震对川西油气聚散的影响等问题的认识.作者认为;(1)汶川大地震的发震构造可能是彭灌断裂而非普遍认为的北川-映秀断裂,(2)成-德-绵经济带中心城市市区范围内发生灾难性地震的可能性很小,这些城市的地震威胁依然主要来自龙门山,对来自龙泉山的地震威胁也应予以考虑;(3)地震可能造成了龙门山深层天然气的散失,但有利于川西坳陷裂缝性油气藏的形成;(4)龙门山的隆升演化与地震活动可能受制于西侧松潘-甘孜地块的推覆与东侧四川盆地的俯冲双向挤压力的作用.论文提出了从龙门山压缩应变能积聚与耗散均衡估算入手推算震后的地震安全期、利用油气生产井压力数据监测地应力变化、通过地震模拟计算定量评价成-德-绵经济带地震安全性等设想与建议.     

探讨与汶川地震有关的焦点科学问题

基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论和新划定的3.6版汶川地震区,再次探讨了与2008年汶川地震有关的若干科学问题,包括该震是否为主震?该震、2013年芦山MS7.0地震、2017年九寨沟M_S7.0地震之间关系?该震是否存在复发周期?该震发生前是否存在显著物理前兆?该震与紫坪铺水库之间关系?研究结果表明:汶川地震并非汶川地震区当前地震周期主震,未来将发生MS8.0~8.3标志性地震;2013年芦山地震和2017年九寨沟地震有直接联系且均与汶川地震密切相关,两者同为下一次标志性地震前的两次显著预震;汶川地震区标志性地震及其未来主震是否存在复发周期目前尚不能作出明确判断;在汶川地震前,由于自1995年12月18日后其震源体的物理状态长期保持近似不变,故不可能观测到显著的中长期与短临物理前兆;紫坪铺水库对汶川地震孕育过程的影响很小,可以忽略。     

九寨沟Ms 7.0级地震的左旋走滑作用与动力机制

2017年8月8日四川九寨沟发生的Ms 7.0级地震是继2008年汶川Ms 8.0地震、2013年芦山Ms 7.0级地震后在青藏高原东缘发生的又一次强震。本文通过综合分析九寨沟Ms 7.0级地震及历史地震的震源机制解、余震和历史地震分布、区域应力场、活动断层等资料,来揭示九寨沟地震的发震构造与动力机制。初步研究结果表明:(1)此次地震的震中位于塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂之间的交汇区,显示活动断裂的交汇区对此次地震的发生具有控制作用;(2)发震断裂为虎牙断裂,断裂走向为北西西向,倾向南西,倾角较陡,属于高倾角左旋走滑型地震;(3)震中位于虎牙断裂北段的北部地震空区,充填了1973年和1976年4次大于Mw6.0级地震空区;(4)此次地震位于2008年汶川Ms 8.0级地震的库仑应力增加区,应是汶川地震的应力传递和触发的结果;(5)此次地震位于巴颜喀拉块体的东北部顶角区,青藏高原东缘下地壳流向北东方向的挤出是驱动此次地震的动力机制。     

日本Mw9.0级地震的库仑应力变化及对余震的触发

采用已公布的1个前震和3个主震震源可变滑动模型,计算了日本Mw7.3级前震、M_w9.0级主震产生的同震库仑应力变化,并采用哈佛Global CMT和日本F-net余震目录,在不同有效摩擦系数取值下计算了主震对余震的触发效应,分析了应力空间分布与余震活动空间分布的相关性。研究表明,日本地震前震对主震有触发作用,前震在主震处产生的正应力变化为0.404 bar,剪应力变化0.282 bar,同震库仑应力变化为0.517 bar,应力变化超过了应力触发阈值0.1 bar,达5倍之多,属于典型的地震应力触发,而非诱发事件。主震对后续余震有触发效应,最小触发率为57%,最大达到75%。余震多分布在主震产生的同震库仑应力红色加载区。同时,分析了可变滑动模型、有效摩擦系数、余震目录、震级及节面选取等对计算结果的影响。可变滑动模型、有效摩擦系数变化对计算结果影响不大,余震目录、震级及节面选取对结果有一定影响,尤其是当余震目录足够多、震级足够大时,计算结果更加可靠。为了深入讨论节面选取对计算结果的影响,对余震两个节面上库仑应力、剪切应力及正应力变化差值进行了频次统计。分析显示节面选取对正应力有一定影响,而对库仑应力及剪应力影响不大。     

日本311地震对中国大陆强震活动的影响

通过对日本311地震的发震构造、地质背景及其主震级余震情况的分析和总结,认为日本海沟发生的巨大地震对中国大陆的地震活动影响不明显,直接影响只会造成中国东北的深震活动,而对内陆破坏性的浅源地震影响不大。根据日本地震震后的中国地震活动特点和大陆动力学过程的分析,结果表明:在未来数年内,中国大陆特别是西部地区仍然是发生7级地震的主体区,尤其注意南北地震带中南段和西南天山地区。     

对逼近地震的一些探讨

本文运用阴山地震带内大多数破坏性地震发震前的中等地震活动存在活跃平静的特点，对八五攻关成果－－逼近地震进行了详细研究探讨，从而总结出一些规律，为将来有可能发生在阴山地带内的破坏性地震进行短临预报。     

强震孕育过程中地震类型的动态变化及实验研究

 讨论了1965年以来云南地区强震孕育过程中地震类型的动态变化,发现:云南地区发生6.7级以上强震前数月至数年,云南省内均有2次以上5级双震或群震型地震发生;部分强震前数月至数年,至少有3次以上前主震型地震密集发生.强震发生在这些前主震、双震、群震型地震150 km以外地区.典型地区地震类型的追踪研究也表明:宁蒗地区发生5级双震、前主震型地震以及腾冲地区发生6级群震型地震,云南地区均发生6.5级和7级以上强震,但地点远在宁蒗、腾冲200 km以外地区.实验中,随着载荷的增大,岩样的破裂类型经历了主余破、孤立破→群破→前主破→破裂类型多元化的过程.震例和实验研究结果的对照显示:地震的类型不仅与发震地区地质构造有关,也与地壳介质所处的应力状态有关.     

贵州威宁M4．7级地震特征初析

2009年3月22日,在贵州省威宁县哈喇河乡与双龙乡一带发生了M4．7级地震,本文从地质构造背景、地震基本参数、地震序列特征等方面对这次地震进行了初步分析。得出这次地震为前震一主震一余震型,同时威宁地区3级地震持续活动对该区中强地震的短临预报具有一定的指示意义。     

地震发生与日月运行之关联

 基于第23、24太阳活动周发生的全球M≥7.8级以上大震数据、汶川余震和智利余震数据,发现：地震的发生与日月位置存在着关联性;地震的发生与太阳风磁场到达地球的优势聚集方向存在着关联性。说明地震的发生与日月运行有关联。所用地震事件有两类：一类为余震——2008-05-12 M8.0汶川地震M≥5.0强余震与2010-02-27 M8.8智利地震M≥5.5强余震;另一类为1997—2010年全球M≥7.8大地震。虽然参与分析的地震事件数不算很多,但从两类各自不同的代表性以及所使用地震震级与地域的跨度,仍可望其结论具有普适性。文中提供了众多地震发生与日月运行关联的证据,其随机发生概率多为10^-4—10^-6,小概率为不发生事件,但竟然发生了,表明它们之间必定有其非随机的统一成因机制控制。这是本文作者对地震发生的宇宙环境——“天外来客”特别给予重视的立论所在。     

Seismicity characteristics of the 2011 <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis>9.0 Tohoku earthquake near the East Coast of Honshu in Japan

The spatiotemporal evolution of the M9.0 Tohoku earthquake sequence off the East Coast of Honshu in Japan on March 11,2011 and precursive seismic activity near the Japan Trench show that the earthquake sequence has foreshock-main shock-aftershock characteristics.Its foreshock sequence is characterized by a concentrated spatial distribution,low b value and the same focal mechanisms.Half an hour after the main shock,the two greatest aftershocks,with magnitudes of M7.9 and M7.7,occurred,followed by a rapid reduction in the strength of events.The aftershock activity was enhanced roughly two weeks and one month after the main event.This great earthquake ruptured bilaterally.Five hours after the main shock,the aftershock zone extended over a range that was 500 km in length and 300 km in width.A day later,the long axis of the aftershock area had expanded to about 600 km.Nine years prior to the 2011 earthquake,the seismicity in the location of the seismic source for this event enhanced significantly,with the extent of this area of enhanced seismicity being roughly equivalent to the aftershock zone.     

丽江地区7.0级震前地震序列随潮汐作用的变化特征

对丽江地区７．０级地震前３ａ内发生的１６０５个中小震发震时震源处的潮汐体应力进行了计算,按时间进程统计了震源在潮汐体应力的压,张作用下发生的地震放能量的平方根的比值,得到了７．０级大震前丽江地区地震序列在潮汐体应力压张地震比随时间的变化过程。     

Passive seismic experiment and ScS wave splitting in the southwestern subbasin of South China Sea

The seismic experiment of 3D array of OBS in the southwestern sub-basin of the South China Sea(SCS) is briefly introduced in this paper.The data analysis of broadband OBS shows that totally 93 earthquakes with magnitude of Ms 6.0-6.9 and 10 earthquakes with magnitude above Ms 7.0 were recorded in high quality during this experiment,especially the catastrophic earthquake Ms 9.0 occurred in the east sea area of Japan on March 11,2011.The anisotropy parameters inversion of ScS wave of four events above Ms 7.0 indicates that the fast direction of shear wave is N58°E parallel to the ceased spreading ridge of the southwestern sub-basin of SCS(the slow direction is S35°E perpendicular to the spreading ridge),which means the spreading ridge is under compressing stress at present and the cessation of seafloor spreading is related to such stress field as well.     

四川芦山Ms 7.0级地震导致周边断层的应力变化

 2013年4月20日,四川雅安市芦山县发生M_s 7.0级强烈地震,造成重大的人员伤亡和经济损失。地震造成的区域库仑应力变化、对周围断层的影响及后续地震带发展趋势是应该关注的问题。利用USGS震源机制解,根据地震静态触发原理,基于弹性位错理论和分层地壳模型,计算得出芦山地震引起同震库仑应力变化从断层的1.0MPa量级减小到200km外的0.1kPa,研究认为在地震之后大部分区域的应力得到释放,鲜水河断裂道孚—康定段和玉龙希断裂南段危险性增加。     

Coseismic and postseismic slip of the 2011 magnitude-9 Tohoku-Oki earthquake

Most large earthquakes occur along an oceanic trench, where an oceanic plate subducts beneath a continental plate. Massive earthquakes with a moment magnitude, M(w), of nine have been known to occur in only a few areas, including Chile, Alaska, Kamchatka and Sumatra. No historical records exist of a M(w) = 9 earthquake along the Japan trench, where the Pacific plate subducts beneath the Okhotsk plate, with the possible exception of the ad 869 Jogan earthquake, the magnitude of which has not been well constrained. However, the strain accumulation rate estimated there from recent geodetic observations is much higher than the average strain rate released in previous interplate earthquakes. This finding raises the question of how such areas release the accumulated strain. A megathrust earthquake with M(w) = 9.0 (hereafter referred to as the Tohoku-Oki earthquake) occurred on 11 March 2011, rupturing the plate boundary off the Pacific coast of northeastern Japan. Here we report the distributions of the coseismic slip and postseismic slip as determined from ground displacement detected using a network based on the Global Positioning System. The coseismic slip area extends approximately 400?km along the Japan trench, matching the area of the pre-seismic locked zone. The afterslip has begun to overlap the coseismic slip area and extends into the surrounding region. In particular, the afterslip area reached a depth of approximately 100?km, with M(w) = 8.3, on 25 March 2011. Because the Tohoku-Oki earthquake released the strain accumulated for several hundred years, the paradox of the strain budget imbalance may be partly resolved. This earthquake reminds us of the potential for M(w)?≈?9 earthquakes to occur along other trench systems, even if no past evidence of such events exists. Therefore, it is imperative that strain accumulation be monitored using a space geodetic technique to assess earthquake potential.     

2009年青海海西地震序列的潜热通量异常时空特征

 采用美国国家环境预报中心（NCEP）的地表潜热通量资料,对2009年8月28日青海海西6.4级地震及其余震前的潜热变化过程进行分析发现,① 主震前6d,震中附近开始出现潜热异常,然后异常幅度增强、面积扩大,并向震中迁移;② 余震前也出现了明显的潜热异常,但其时空演化过程不同于主震前的潜热异常;③ 潜热异常位置与震中具有良好的空间对应关系,其中都兰余震前的潜热异常位置与震中位置重合。本案例分析表明,震前地表潜热异常应是地震孕育尤其是临震过程的一种典型的岩石圈-盖层-大气耦合（LCA）效应,进一步的研究有望揭示特定地震区震前及余震序列的潜热通量异常规律,有益于地震监测预报研究与防灾减灾。     

Ms7.0芦山地震的发生与水库有关吗？

 2013年4月20日芦山地震发生后,围绕芦山地震的发生是否与三峡水库、紫坪铺及瀑布沟等水库蓄水有关的争论较多。但定性的讨论难以给出一个确切的定论。本文拟从定量计算分析讨论三峡、紫坪铺和瀑布沟水库蓄水对芦山地震震源处弹性应力场和孔隙压力场的影响。计算结果初步表明,三峡、紫坪铺及瀑布沟水库蓄水引起芦山地震震源处的弹性应力变化仅为几十Pa;在低渗透系数(扩散系数小于1m²/s)时,3个水库蓄水造成的孔隙压力变化接近于0,对M_s^7.0芦山地震的发生几乎没有影响;当取高渗透扩散系数(10m²/s)时,只有瀑布沟水库蓄水引起震源处孔隙压力增加3.2kPa,库仑应力变化1.9kPa,然而连续延伸100km高渗透率断层基本不可能存在;在选取扩散系数1m²/s时,3个水库若均蓄水100a对M_s^7.0芦山地震震源处孔隙压力也仅仅达到kPa量级。研究结果表明,此次M_s^7.0芦山地震的发生与三峡、紫坪铺、瀑布沟等水库蓄水无关。