用中国钻孔应变台网资料检验大震“前驱波”
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摘要
利用中国钻孔应变台网的13个台站观测精度达10-10~10-8量级TJ式钻孔体应变仪观测资料,深入分析2004年12月23日澳大利亚麦阔里岛MS8.0和2004年12月26日印尼苏门答腊MS8.9大震前应变变化,对这两次地震"前驱波"进行了客观地检验。用高通滤波消除了周期大于128 min的固体潮汐影响,用回归分析方法消除了气压干扰。用小波变换方法将2~128 min信号分解到6个不同频段进行分析。结果显示,该方法能提取出信号中微弱变化信息。根据小波变换提取的类似"前驱波"基本特征,提出"超限率"分析方法检验小波分解的细节部分。对所有细节部分的超限率时间序列的回归直线斜率进行统计,得出了平均值和标准差,分析了正负比。这3项统计数据显示,大震前15 d之内不能普遍检测到"前驱波"。
We apply borehole strainmeter data with 10-10～10-8 resolution to analyse strain changes before the 2004 Macquarie Island MS8.0 and 2004 Sumatra MS8.9 earthquakes,and to quantitatively and objectively test precursory waves using high-quality observations at 13 stations.First,to remove solid tide with period longer than 128 minutes,we filtered data with high-pass filter.Secondly,we remove air-pressure influence by linear regression method.Finally,we apply wavelet transform to analyze the high-pass filtered data,decomposing the signal within the period of 2～128 minutes into 6 different frequency bands.The result indicates that wavelet transform can be used to identify small changes existed in the deformation signal.To quantitatively analyze the characteristic precursory waves,we proposed an overrunning points ratio method to calculate overrun points in certain times.We analysed all the 6 ferequency bands and calculated the slopes of regression line,the averages,the standard deviation and the ratios of the slope that are greater than 0 and less than 0.These three kinds of data show that precursory waves can not be generally detected in the period of 15 days before the two strong earthquakes.
We apply borehole strainmeter data with 10-10～10-8 resolution to analyse strain changes before the 2004 Macquarie Island MS8.0 and 2004 Sumatra MS8.9 earthquakes,and to quantitatively and objectively test precursory waves using high-quality observations at 13 stations.First,to remove solid tide with period longer than 128 minutes,we filtered data with high-pass filter.Secondly,we remove air-pressure influence by linear regression method.Finally,we apply wavelet transform to analyze the high-pass filtered data,decomposing the signal within the period of 2～128 minutes into 6 different frequency bands.The result indicates that wavelet transform can be used to identify small changes existed in the deformation signal.To quantitatively analyze the characteristic precursory waves,we proposed an overrunning points ratio method to calculate overrun points in certain times.We analysed all the 6 ferequency bands and calculated the slopes of regression line,the averages,the standard deviation and the ratios of the slope that are greater than 0 and less than 0.These three kinds of data show that precursory waves can not be generally detected in the period of 15 days before the two strong earthquakes.
引文
[1]Kanamori H,Cipar J J.Focal process of the great Chilean earthquake on May 22,1960[J].Physicsof the Earth and Planetary Interiors,1974,9:128-136.
[2]冯德益,潘琴龙,郑斯华,等.长周期形变波及其所反应的短期和临震地震前兆[J].地震学报,1984,6(1):41-56.
[3]杨又陵,赵根模,高国英,等.2001年11月14日昆仑山口西M8.1地震前的缓慢地震事件[J].国际地震动态,2003,(9):1-4.
[4]赵根模,杨港生,陈化然.寂静的前震与地震预测[J].地震,2001,21(1):69-77.
[5]陈德福.潮汐形变前驱波的时空特征[J].大地测量与地球动力学,2006,26(2):24-30.
[6]王庆良,张晓东,崔笃信,等.理解前兆异常变化机理和地震短临前兆[J].国际地震动态,2005(5):131-144.
[7]张晁军,石耀霖,马丽.慢地震研究中的一些问题[J].中国科学院研究生院学报,2005,22(3):258-269.
[8]许昭永,杨润海,胡毅力,等.慢地震慢前兆的机制研究[J].地震,2003,23(2):12-20.
[9]高金哲,吕政,张洪艳,等.地震前驱波观测与研究进展[J].华南地震,2005,25(1):53-58.
[10]车用太,鱼金子,张淑亮,等.山西朔州井水位的“前驱波”记录及其讨论[J].地震学报,2002,24(2):210-216.
[11]王武星,马丽,黄建平.强地震前后重力观测中异常变化现象的研究[J].地震,2007,27(2):53-63.
[12]王梅,曲同磊,孔向阳.数字化体应变仪观测值突跳的分析[J].地震,2002,22(1):111-114.
[13]邱泽华,张宝红.我国钻孔应力-应变地震前兆监测台网的现状[J].国际地震动态,2002,(6):94-98.
[14]邱泽华,石耀霖.国际钻孔应变观测的发展现状[J].地震学报,2004,26(增刊):481-488.
[15]邱泽华,马谨,池顺良,等.钻孔差应变仪观测的苏门答腊大地震激发的地球环形自由震荡[J].地球物理学报,2007,50(3):797-805.
[16]傅承义,陈运泰,祁贵仲.地球物理学基础[M].北京:科学出版社,1985.
[17]杨选辉,沈萍,刘希强,等.地震与核爆识别的小波包分量比方法[J].地球物理学报,2005,48(1):148-156.
[18]李琪,林云芳,曾小苹.应用小波变换提取张北地震的震磁效应[J].地球物理学报,2006,49(3):855-863.
[19]宋治平,武安绪,王梅,等.小波分析方法在形变数字化资料处理中的应用[J].大地测量与地球动力学,2003,23(4):21-27.
[20]李杰,刘希强,李红,等.利用小波变换方法分析形变观测资料的正常背景变化特征[J].地震学报,2005,27(1):33-41.
[2]冯德益,潘琴龙,郑斯华,等.长周期形变波及其所反应的短期和临震地震前兆[J].地震学报,1984,6(1):41-56.
[3]杨又陵,赵根模,高国英,等.2001年11月14日昆仑山口西M8.1地震前的缓慢地震事件[J].国际地震动态,2003,(9):1-4.
[4]赵根模,杨港生,陈化然.寂静的前震与地震预测[J].地震,2001,21(1):69-77.
[5]陈德福.潮汐形变前驱波的时空特征[J].大地测量与地球动力学,2006,26(2):24-30.
[6]王庆良,张晓东,崔笃信,等.理解前兆异常变化机理和地震短临前兆[J].国际地震动态,2005(5):131-144.
[7]张晁军,石耀霖,马丽.慢地震研究中的一些问题[J].中国科学院研究生院学报,2005,22(3):258-269.
[8]许昭永,杨润海,胡毅力,等.慢地震慢前兆的机制研究[J].地震,2003,23(2):12-20.
[9]高金哲,吕政,张洪艳,等.地震前驱波观测与研究进展[J].华南地震,2005,25(1):53-58.
[10]车用太,鱼金子,张淑亮,等.山西朔州井水位的“前驱波”记录及其讨论[J].地震学报,2002,24(2):210-216.
[11]王武星,马丽,黄建平.强地震前后重力观测中异常变化现象的研究[J].地震,2007,27(2):53-63.
[12]王梅,曲同磊,孔向阳.数字化体应变仪观测值突跳的分析[J].地震,2002,22(1):111-114.
[13]邱泽华,张宝红.我国钻孔应力-应变地震前兆监测台网的现状[J].国际地震动态,2002,(6):94-98.
[14]邱泽华,石耀霖.国际钻孔应变观测的发展现状[J].地震学报,2004,26(增刊):481-488.
[15]邱泽华,马谨,池顺良,等.钻孔差应变仪观测的苏门答腊大地震激发的地球环形自由震荡[J].地球物理学报,2007,50(3):797-805.
[16]傅承义,陈运泰,祁贵仲.地球物理学基础[M].北京:科学出版社,1985.
[17]杨选辉,沈萍,刘希强,等.地震与核爆识别的小波包分量比方法[J].地球物理学报,2005,48(1):148-156.
[18]李琪,林云芳,曾小苹.应用小波变换提取张北地震的震磁效应[J].地球物理学报,2006,49(3):855-863.
[19]宋治平,武安绪,王梅,等.小波分析方法在形变数字化资料处理中的应用[J].大地测量与地球动力学,2003,23(4):21-27.
[20]李杰,刘希强,李红,等.利用小波变换方法分析形变观测资料的正常背景变化特征[J].地震学报,2005,27(1):33-41.
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