文摘

重力变化来源于区域重力监测数据从1998年到2005年在中国表现出明显的变化两大地震发生前的2008年玉田在2008年中国(新疆)汶川地震和2008年(四川)地震。基于这些重力变化,一组研究人员在第二个中国地震局地壳监控和应用中心建议于2006年12月,玉田的可能性(新疆)和汶川(四川)地区经历了大地震在2007年或2008年高。我们复习的重力监测数据和方法研究人员达成这些中期地震预测。相关经验玉田和汶川地震的中期预测表明,重力变化来源于区域重力监测数据可能是一个有用的大地震的中期前兆,但需要大量额外的研究来验证和评价这一假设。

1。介绍

2006年12月,一组研究人员在第二个中国地震局地壳监控和应用中心建议的可能性玉田周围地区(新疆)和汶川(Sichian)经历大地震在2007年或2008年高(1]。预测的位置、大小和时间的两个地震是总结表1。这些研究人员使用重力变化来源于区域重力监测数据从1998年到2005年在中国作为主要的前兆信息,使这些建议。在本文中,我们首先回顾地面重力于1998年在中国进行的调查,2000年、2002年和2005年,然后报告研究人员如何使用重力监测数据进行中期(少于三年)玉田和汶川地震的预测。此外,我们观察一下可能的重力变化之间的联系和大地震的发生,并提供一些讨论未来的研究方向在地震研究中使用重力监测数据。

2。在中国全国重力测量活动

中国地壳运动观测网络开始建立一个雄心勃勃的全国中国地壳运动观测网络在1998年(CMONOC)(图1)。在其他类型的观测点,网络由25绝对重力观测台站和360年相对重力观测站在2005年底。绝对重力观测站点作为控制网络的稳定和全国统一的重力场可以计算。全国重力场动态然后可以确定通过重复移动重力调查在360年相对重力。中国地震局、中国科学院和中国国家测绘局测绘协调四个轮全国地面重力调查1998年,2000年,2002年和2005年。因为重力调查的细节和数据处理提供了最新的两篇论文(2,3),我们只简要描述调查以及数据处理程序在本节的其余部分和下一节。

调查员有重要的野外观测经验从三个不同的一直的大地测量与地球物理研究所中国科学院,中国地震局地震研究所,国家测绘在中国进行了绝对重力调查使用FG-5重力仪。观察到的绝对重力测量的准确性在每个车站高于5×10⁻⁸米/秒²(2,6,7]。

实地调查后,绝对重力数据的绝对重力固体潮观测站调整,光速,当地的空气压力,极地运动,和垂直梯度。调整后的数据然后被用于后续的分析和与相对重力测量数据的集成。绝对和相对重力调查都进行了几个月从1998年的7月到11月期间,2000年,2002年和2005年。重力调查这种安排在同一个月不同的几年是为了减少对重力观测到可能的季节性水文效应在不同年份相同的位置。

移动相对重力调查完成后通过两个组织共同努力,中国地震的政府地震学研究所和第二地壳监控和应用中心。调查者使用鳄鱼和伯格重力仪(模型G (LCR-G))的相对重力调查。的准确性LCR-G重力仪高于米/秒²,空读值的漂移LCR-G重力仪内女士⁻²/小时。现场调查员遵循中国国家现场工作程序和指导方针进行移动时相对重力调查以确保相对重力测量数据是最好的质量2,6,7]。

3所示。重力测量数据的处理

处理的关键字段前面描述的重力数据集成高精度绝对重力测量数据与移动相对重力测量数据,然后计算的绝对重力在每个相对重力观测。3步过程被用来确定最后的重力数据在每个相对重力测站。首先,相对重力测量数据调整的固体固体潮、气压、一阶项,重力仪的高度。第二,初步分析重力测量数据在所有四个轮的调查进行了消除数据和可能的严重错误。第三,调整计划为移动重量鳄鱼和伯格重力仪测量的数据(LGADJ)软件包推荐的中国地震局被用来获得(绝对)重力数据在每个测站的位置的四个时期。LGADJ软件包是一个标准的计算工具,可用于集成绝对和相对重力测量数据来获得最终的绝对重力相对重力观测的数据在每个站(8,9]。最终的平均精度调整重力数据在每个测站相对比米/秒²在所有四年。

最小二乘配置是用来计算重力数据网格的分辨率0.25的十字路口该地区地理度问题的基础上,计算在上述观测台站重力数据。最小二乘配置方法对观测到的重力数据观测点和重力数据估计其他地方在网格随机变量。的方法提供了最好的估计地面重力数据位置观测数据并不存在。获取网格上的重力数据后,利用MapGIS软件被用来生成等高线地图不同时期之间的重力变化。

4所示。玉田重力变化前的地震

从图可以看出2在该地区,有明显的重力变化如图2从1998年到2005年。基于实证的经验,当最大的区别正重力变化和最高的负重力变化超过地区问题米/秒²,重力变化在该地区被认为是重要的。重力变化梯度从西南部的部分地区扩展图所示2东北部的部分地区。积极的重力变化发生在西南地区的一部分,和消极的重力变化发生在东北地区的一部分。积极的和消极的重力变化的区别是一样伟大米/秒²。基于等值线图如图2带,陡峭的重力梯度变化可以被识别。这个带扩展从玉田和田。

5。汶川地震前重力变化

重力变化的特点从1998年到2005年汶川地震前图所示3。在该地区,rhombus-shaped Chuan-Dian(滇)板显示积极的从1998年到2005年的重力变化米/秒²,而周围地区Chuan-Dian板块表现出负重力变化与同期负峰重力变化值一样大米/秒²。这些积极的和消极的重力变化及其差异尤其明显在四川北部的区别是伟大的重力变化米/秒²。这种差异尤为明显地带有一个很大的重力变化梯度。从泸州这个带扩展,通过汶川,Maerkang(图3)。

6。玉田的中期预测和汶川地震

正如本文的开头提到的,预测的位置,大小,玉田的时间表和汶川地震是总结表1。玉田地震(1),位置地震的决定是基于过去的地震分析结果和观察到地震通常发生在零重力变化轮廓线的交点在该地区重力变化梯度和高的故障,主要是可能积累足够的能量大地震,这个Kangxiwar-Altyn Tagh错误在这种情况下。的级玉田的地震之间估计和基于最高的价值(米/秒²)的重力变化的差异在该地区从1998年到2005年(图2)。这估计是基于经验数据对地震的震级之间的关系发生在玉田地震和重力变化的差异值在过去的地震。的决心时间表玉田预测地震也是基于过去的经验和经验数据。地震一般发生在一到两年内经过一段时期的重要地区重力变化的问题。因为该地区发生了明显的重力变化从1998年到2005年,它是预测地震将发生在2007年或2008年的某个时候。

一个类似的过程被用来预测汶川地震(1,5]。汶川地震的预测位置确定在十字路口的龙门山断层和零重力变化如图3。大小被预测和最高价值的基础上,在该地区重力变化的差异。在2007年或2008年timeframe-sometime——估计是基于观察,地震将会发生在大约一到两年从2005年经过一段时间的重要的重力变化从1998年到2005年。这时间的地震预测是基于经验数据和经验的研究人员。进一步的研究需要删除的主观性质的确定的时间预测地震。

7所示。结论和讨论

尽管许多年的研究,短中期地震预测仍然是一个艰巨的任务(10- - - - - -12]。虽然使用重力数据的潜在地震研究是公认的近50年前13- - - - - -20.),存在一些情况下展示重力监测数据的有用性为有用的地震预测。基于上述讨论,我们认为信息来源于大规模区域重力监测数据有可能被用作预测大地震的中期前兆不超过五年,尤其是当这些信息结合专家知识历史地震活动、地震活动率,以及该地区的地质和构造条件。

中期地震预测所带来的好处是显而易见的。至少,预计将有助于描绘高风险地区在短时间内通常两到三年内,使决策者能够将有限的资源部署到目标区域,并希望帮助拯救生命和保护性能。立即在推进这一研究需要的是支持和继续实证研究的中期地震预测使用重力监测数据在区域范围内。我们主张,国家在高危震区建立区域范围内重力监测网络区域覆盖这些地震带。过程类似于一个在中国使用可以用来定期收集地面重力测量数据[4 - 7]。这些程序可以修改、改进和复制到套件的情况在世界的其他地方。

摘要重力数据报告受到数量的限制。第一,有几个数据的不确定性影响的有效性和可靠性的重力变化来自重力监测数据。这些不确定性包括重力变化由于水文效应和垂直地壳位移,以及不可避免的错误在地面重力调查在一个大的地区。其次,监控网络的密度以重力观测站点的数量很低。这无疑低密度会影响重力监测数据的结果。第三,地面重力测量的时间间隔是两到三年的四轮重力调查探讨。高的重力监测数据相同的自然频率将提高数据的有效性。未来的数据收集和数据处理工作应该努力减少上面提到的不确定性和局限性。

有许多重要的研究问题,值得进一步的研究。第一个问题是是否有明显的重力变化之前其他大地震在中国和周边地区在同一时期。由詹和他的同事最近发表的一篇文章表明,巨大的引力变化观察之前九大地震破裂在或接近中国大陆从2001年到2008年(3]。表2总结了这九地震前重要的重力变化。然而,这仍有待评估这些重力变化是否确实与大地震,如果类似的观察可以在世界的其他地方。

第二个研究问题是如何消除主观性质的决心大小,预测大地震的位置和时间。预测例子提出了严重依赖于主观的专家知识和经验研究人员的经验。失踪是一组客观计算程序一般适用于世界其他地区来确定大小,位置和时间的等待大地震(21]。

第三,方法是充分发展后,重力变化及其关系的统计意义与大地震的发生必须使用历史数据评估。此外,巨大价值的探讨物理过程导致重力变化在大地震和确定这些物理过程可用于地震预报。发展研究解决上述问题将在未来出版物报道。

确认

大多数文章写于2009年和2010年的夏季,而f·b·詹。在中国去参观武汉大学。他赞赏的支持项目和武汉大学长江学者奖。y朱的部分工作是由中国国家科学基金会的资助。40874035)和特殊的地震研究项目资助(没有。从中国地震局200908029)。