中国钻孔应变观测能力及在地震预报中的应用 被引量：33

1

作者 牛安福 张凌空 +1 位作者 闫伟 吉平 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2011年第2期48-52,共5页

对钻孔应变观测在地震预报中的应用情况的分析结果表明,钻孔应变震前异常多数情况下分布在远离震源的区域上,而近震源区域却较少观测到显著的前兆。这种观测事实一方面可能反映了钻孔应变观测仪器数量有限和钻孔应变观测场地分布不均匀... 对钻孔应变观测在地震预报中的应用情况的分析结果表明,钻孔应变震前异常多数情况下分布在远离震源的区域上,而近震源区域却较少观测到显著的前兆。这种观测事实一方面可能反映了钻孔应变观测仪器数量有限和钻孔应变观测场地分布不均匀对分析结果的影响;另一方面也可能反映了震源区的力学性质,即震前震源区呈现应变高积累、小变形的特征。 展开更多

关键词 钻孔应变 监测能力 地震预报 震源区 震前变形

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汶川地震前南北地震带中北段地形变变化特征的研究 被引量：31

2

作者 牛安福 张凌空 +2 位作者 闫伟 贾晓东 李晓帆 《地震》 CSCD 北大核心 2009年第1期100-107,共8页

2008年5月12日汶川8.0级地震是我国自建国以来灾难最为严重的一次强地震。文中讨论了汶川地震前震源附近与外围地区潮汐形变变化及龙门山地震带、鲜水河地震带和祁连山地震带断层活动的特点。分析结果表明:震前沿龙门山地震带分布的雅... 2008年5月12日汶川8.0级地震是我国自建国以来灾难最为严重的一次强地震。文中讨论了汶川地震前震源附近与外围地区潮汐形变变化及龙门山地震带、鲜水河地震带和祁连山地震带断层活动的特点。分析结果表明:震前沿龙门山地震带分布的雅安、汶川及茂县观测台地倾斜测项在2006年初发生转折,由单向东倾或西倾转向平稳,临震前无明显变化;龙门山断裂带及附近地区有5个断层水准观测场地,除耿达场地观测到巨幅变化外,其他场地震前未观测到突出的前兆性变化。震源外围龙灯坝断层蠕变仪(Δ=220 km)震前观测到持续时间在3个月左右的突变性异常,但依据突变持续时间较难估计相应地震为8级。而离震中较远的祁连山地震带中西段,震前也有巨大的断层水准变化,其与汶川地震的关系值得讨论。 展开更多

关键词 汶川地震 地倾斜 断层活动 地震预测

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汶川地震近震源区地形变短期前兆现象的解析 被引量：30

3

作者 牛安福 张凌空 +1 位作者 闫伟 吉平 《地震》 CSCD 北大核心 2012年第2期52-63,共12页

2008年汶川8.0级地震是我国自建国以来灾难最为严重的一次强地震,有关震前该区域地壳变形情况引起许多学者的关注。本文给出了沿龙门山地震带地倾斜及跨龙门山断裂断层水准剖面临震前变化的特征:汶川地震前沿龙门山地震带分布的康定、... 2008年汶川8.0级地震是我国自建国以来灾难最为严重的一次强地震,有关震前该区域地壳变形情况引起许多学者的关注。本文给出了沿龙门山地震带地倾斜及跨龙门山断裂断层水准剖面临震前变化的特征:汶川地震前沿龙门山地震带分布的康定、汶川及茂县台地倾斜无明短期显变化;6个断层水准观测场地,除耿达场地观测到较大幅度变化有争议外,其他断层观测场震前均未观测到突出的短临前兆性异常变化。本文分析了汶川地震前大区域地震活动性资料及震前沿南北地震带显著形变异常点分布特点,探讨了汶川地震震中区域应变积累过程,认为近震源区域无显著短期前兆变化现象很可能与震中区域介质所具有的高应变、小变形性质有关。另外,也不排除地形变观测点所处的位置等有关因素。 展开更多

关键词 地倾斜 断层水准 短期前兆 汶川地震

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周期气压波对地壳应变场观测影响的若干因素分析 被引量：26

4

作者 张凌空 王广才 牛安福 《地震学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期351-361,406,共11页

地壳应变场常用钻孔体应变仪进行测量,而周期为几分钟到几小时的短周期气压波是影响体应变仪工作的一种长期因素.本文以Evertson等人推导的体应变短周期气压干扰模型为基础,从理论上进一步探讨了体应变气压影响系数与气压周期、岩石弹... 地壳应变场常用钻孔体应变仪进行测量,而周期为几分钟到几小时的短周期气压波是影响体应变仪工作的一种长期因素.本文以Evertson等人推导的体应变短周期气压干扰模型为基础,从理论上进一步探讨了体应变气压影响系数与气压周期、岩石弹性参数和井孔深度的关系及变化规律.由于体应变观测井孔存在耦合效应,又建立了大气压垂直载荷作用下观测井孔耦合系数计算方程,比较了在多重因素作用下体应变气压影响系数理论观测值与无孔岩石真实值之间的差异,并与涞水、顺义、东三旗和昌平台的Sacks体应变实际观测资料进行了比对分析.这对地震前兆微动态信息背景场的探索具有实际意义. 展开更多

关键词 体应变 气压 岩石弹性参数 周期 耦合系数

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体应变观测中的气压干扰机制和排除方法的研究 被引量：24

5

作者 张凌空 何世海 刘北顺 《地震》 CSCD 北大核心 1996年第2期144-152,共9页

建立体应变理论气压干扰模型,通过实际观测资料研究了气压对体应变月变和日变的干扰过程,探讨消除干扰的方法,且和水位资料作了对比分析。

关键词 体应变 固体潮 气压系数 排除法 地震预报

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不同周期气压波对钻孔体应变仪观测结果的影响 被引量：23

6

作者 张凌空 牛安福 《中国地震》 CSCD 北大核心 2008年第4期415-421,共7页

应用相关分析与谱分析方法,研究了天津宝坻、北京东三旗和河北张家口台2003～2006年钻孔体应变与气压之间的关系。分析结果表明,同一台站不同周期的气压波与体应变具有不尽相同的关系,如宝坻台年周期体应变与气压负相关,回归系数为-13.3... 应用相关分析与谱分析方法,研究了天津宝坻、北京东三旗和河北张家口台2003～2006年钻孔体应变与气压之间的关系。分析结果表明,同一台站不同周期的气压波与体应变具有不尽相同的关系,如宝坻台年周期体应变与气压负相关,回归系数为-13.35×10-11/Pa,滞后气压变化62.15天;月周期和日、半日周期体应变与气压均呈同步、线性、正相关关系,回归系数平均值分别为7.489×10-11/Pa和6.301×10-11/Pa。不同台站日、半日周期和月周期气压波对体应变的影响较为接近,而与年周期相比差异较大。根据岩石力学和弹性力学原理,进一步探讨了不同周期气压波与体应变相关性存在差异的原因。 展开更多

关键词 体应变 气压 周期 谱分析 回归分析

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分量式钻孔应变观测耦合系数的计算 被引量：23

7

作者 张凌空 牛安福 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3029-3037,共9页

根据双衬套钻孔应变观测力学模型,推导出平面应力作用下各分量应变观测中两个耦合系数(A、B)的计算公式,为进一步确定地壳应变场最大、最小主应变的数值及方向提供了必需的前提条件,对当前国内外开展的利用钻孔应变进行地震、火山和板... 根据双衬套钻孔应变观测力学模型,推导出平面应力作用下各分量应变观测中两个耦合系数(A、B)的计算公式,为进一步确定地壳应变场最大、最小主应变的数值及方向提供了必需的前提条件,对当前国内外开展的利用钻孔应变进行地震、火山和板块边界的观测研究具有一定积极意义.研究结果表明,A、B与用双环模型和复变函数法解算出的c(面应变响应因子)、d(剪应变响应因子)之间分别存在2倍的关系(c=2A,d=2B),并且二者绘制的曲线完全一致,c、d的物理含义分别是地壳岩石面应变与剪应变观测的井孔耦合系数. 展开更多

关键词 分量式钻孔应变 双衬套模型 耦合系数 响应因子

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降雨对体应变的干扰 被引量：19

8

作者 张凌空 《地壳形变与地震》 CSCD 1995年第3期78-83,共6页

通过对Ｓａｃｋｓ体应变与气压、水位及降雨资料的综合对比分析，论述了降雨对体应变月变和日变的干扰作用，并探讨了干扰产生的物理机制和消除干扰的方法。

关键词 体应变 降水干扰 井水水位 地震预报

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雷暴产生的气压突变对体应变与同井水位干扰的对比研究 被引量：15

9

作者 张凌空 吴利军 杨颖 《中国地震》 CSCD 北大核心 2012年第1期69-77,共9页

对首都圈地区涞水台等Sacks体应变与同井水位数字化分钟值观测数据进行对比研究,发现在雷暴时段二者潮汐观测曲线会发生同步显著畸变异常。经小波分析、回归分析和功率谱分析,并与气压资料比对,证实这是由于雷暴引发了气压瞬间突变而产... 对首都圈地区涞水台等Sacks体应变与同井水位数字化分钟值观测数据进行对比研究,发现在雷暴时段二者潮汐观测曲线会发生同步显著畸变异常。经小波分析、回归分析和功率谱分析,并与气压资料比对,证实这是由于雷暴引发了气压瞬间突变而产生的干扰,其幅值比背景值分别高近8倍和11倍,这种现象主要集中在雷雨季节的6～8月。进一步研究了周期气压波对体应变与井水位的影响规律和机制,并将雷暴日与无雷日气压对体应变和井水位的影响系数曲线进行了比较,总结了它们之间的差异和特征。 展开更多

关键词 雷暴 潮汐畸变 体应变 井水位 气压突变

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芦山M_S7.0地震前远、近场形变时空演化特征研究 被引量：14

10

作者 牛安福 顾国华 +4 位作者 曹景鹏 张凌空 闫伟 赵静 吉平 《地震学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期670-680,1,共11页

应用芦山MS7.0地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了芦山地震前不同阶段地形变变化的特点,讨论了震中附近区域异常时空演化过程.结果表明:①自2013年1月起,沿鲜水河断裂带一些跨断层基线观测到显著的加速转折变化,沿安宁河、则... 应用芦山MS7.0地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了芦山地震前不同阶段地形变变化的特点,讨论了震中附近区域异常时空演化过程.结果表明:①自2013年1月起,沿鲜水河断裂带一些跨断层基线观测到显著的加速转折变化,沿安宁河、则木河断裂带个别场地的跨断层水准基线,2010年以来出现的巨幅异常等是突出的场兆变化;沿龙门山断裂带一些水准观测在汶川MS8.0地震后持续的调整变化具有近震源区变形特征.②鲜水河、龙门山和安宁河3条主要断裂围成的三叉口地区,地倾斜、应变、重力及断层水准和蠕变观测临震前均未有显著的异常变化,GPS水平、垂直位移年速率最小,该地区是形变变化或形变异常分布的"空区".③在对近场与远场多种连续形变数据通过傅里叶变换提取年周期成分后发现,临震前2—3年近震源区域的地倾斜、重力年变化幅度不是增大,而是减小.芦山MS7.0地震前观测到的形变前兆现象特征与汶川MS8.0地震等震前的前兆现象较为接近.因此,芦山地震前近震源区及外围形变异常分布特征不是个别的现象. 展开更多

关键词 芦山地震 地形变 近震源区 形变空区

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北京地下水位趋势下降动态及地震前兆信息识别 被引量：13

11

作者 杨明波 康跃虎 +8 位作者 张庆 白长青 林元武 王力 黎长维 张凌空 朱时军 张中五 谷廷瑶 《地震学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期282-289,356,共8页

对北京地区超采引起的地下水位动态特征与成因作了详细分析,并对超采背景下如何提取地震前兆异常信息的问题作了探讨.北京地区地下水位年动态的主要影响因素是地下水开采和降雨,而地下水位动态的趋势变化则与区域地下水超采量有直接关系... 对北京地区超采引起的地下水位动态特征与成因作了详细分析,并对超采背景下如何提取地震前兆异常信息的问题作了探讨.北京地区地下水位年动态的主要影响因素是地下水开采和降雨,而地下水位动态的趋势变化则与区域地下水超采量有直接关系.本文用相关分析的方法,分析了北京平原区超采量与水位变化之间的关系,为评价超采区观测井的干扰影响程度、识别地震前兆信息提供依据.研究结果表明,在区域超采不严重的地区引起的水位趋势性变化中,也包含着地震前兆信息;采用消除趋势及年变化影响的数学处理方法,可提取出地震的趋势异常变化. 展开更多

关键词 地下水位动态 地下水超采 相关分析 地震前兆异常

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Sacks体应变地震波的观测结果分析 被引量：13

12

作者 张凌空 牛安福 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第5期33-37,共5页

研究宝坻台Sacks钻孔体应变仪的地震响应能力,发现它与震级及震中距有关,即体应变地震波振幅与震级和震中距的数理统计关系是随震级增大呈指数增加、随震中距增大呈幂函数衰减;分析了京津地区6台Sacks体应变仪在多次地震发生时,震时应... 研究宝坻台Sacks钻孔体应变仪的地震响应能力,发现它与震级及震中距有关,即体应变地震波振幅与震级和震中距的数理统计关系是随震级增大呈指数增加、随震中距增大呈幂函数衰减;分析了京津地区6台Sacks体应变仪在多次地震发生时,震时应变阶的响应特征,显示其极性(压、张)与观测点所在断层有一定关系。 展开更多

关键词 体应变地震波 振幅 震级 震中距 应变阶

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周期气压波对地壳岩石应变测量影响的理论解 被引量：12

13

作者 张凌空 牛安福 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期1366-1370,共5页

钻孔应变仪用于测量地壳岩石应变,分为体应变仪和分量式应变仪两类,前者进行体应变观测,后者功能之一是测量面应变.大量观测事实表明气压对二者的影响很显著,且具有连续性.因此,建立相应力学模型,求解气压影响系数,探寻变化规律很有必要... 钻孔应变仪用于测量地壳岩石应变,分为体应变仪和分量式应变仪两类,前者进行体应变观测,后者功能之一是测量面应变.大量观测事实表明气压对二者的影响很显著,且具有连续性.因此,建立相应力学模型,求解气压影响系数,探寻变化规律很有必要,对地震前兆观测背景场的正确分析有实际意义.根据Fung给出的气压波动应力解,定义了长、短周期气压波的概念和分界点,又结合已有的钻孔应变观测模型,分别推导出体应变与面应变对周期气压波的弹性响应方程,并给出气压影响系数理论解,分析了二者之间的关系和差异,并将体应变理论气压影响系数与京、津、冀、鲁等地区部分台站的实测值进行了比较,结果显示两组曲线基本相符,模型的正确性和可靠性初步得到验证. 展开更多

关键词 体应变 面应变 长周期气压波 短周期气压波 影响系数

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地壳应变场观测中体应变与面应变转换系数的计算 被引量：8

14

作者 张凌空 牛安福 吴利军 《地震学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期476-486,共11页

将钻孔体应变仪与分量式应变仪的观测资料在面应变平台上进行整合,对于解决目前两种应变仪观测数据的评估、分析、处理和地震预报问题有实际意义.根据潘立宙-陈沅俊和Evertson理论及弹性力学知识,分别建立了平面应力作用下体应变和面应... 将钻孔体应变仪与分量式应变仪的观测资料在面应变平台上进行整合,对于解决目前两种应变仪观测数据的评估、分析、处理和地震预报问题有实际意义.根据潘立宙-陈沅俊和Evertson理论及弹性力学知识,分别建立了平面应力作用下体应变和面应变观测的力学模型,推导了观测钻孔、空孔和无孔岩石体应变与面应变转换系数的计算公式,发现它们都可以归结为同一公式描述,差异仅在于k(体应变仪钢筒内壁或无孔岩石面应变与空孔岩石面应变之比)的取值不同.用Evertson理论推导的公式与空孔岩石情形相近,当岩石弹性模量为4×1010—8×1010Pa时,二者都可以看成是对潘-陈公式的一种简化、近似计算;无孔岩石的情况则相当于在岩石弹性模量为1×1010Pa时对该式的一种估计.文中结合实际情况对转换系数的各种影响因素进行了详细分析. 展开更多

关键词 体应变 面应变 转换系数 弹性模量 泊松系数

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芦山M_S7.0级地震前的形变空区特征研究 被引量：7

15

作者 牛安福 张凌空 +3 位作者 李媛 闫伟 赵静 吉平 《震灾防御技术》 CSCD 2013年第4期341-350,共10页

上世纪70年代以来,国内外基本形成了以监测震中附近断层预滑动进行地震预测的研究思路,但近些年来,一些大地震前近震源区域的形变变化却引起了巨大的争议。本文应用芦山地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了震前不同阶段地形变... 上世纪70年代以来,国内外基本形成了以监测震中附近断层预滑动进行地震预测的研究思路,但近些年来,一些大地震前近震源区域的形变变化却引起了巨大的争议。本文应用芦山地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了震前不同阶段地形变变化的特点,讨论了震中附近区域异常时空演化过程。分析结果表明,沿鲜水河断裂带一些跨断层基线、安宁河及则木河断裂带个别场地的跨断层水准基线出现的显著异常变化,这些异常出现在远离芦山地震震中的区域上;在近震源区域,在龙门山断裂带南段的一些断层水准变化量极小,在鲜水河、龙门山和安宁河3条主要断裂围成的三叉口地区,倾斜、应变、重力及断层水准和蠕变观测临震前未有显著的异常变化,该区是形变变化或形变异常分布的"空区"。本文也与汶川地震前形变异常分布进行了对比,认为震前形变"空区"现象可能是强震前的一种共性特征。 展开更多

关键词 芦山地震 近震源区 连续形变 跨断层 形变活动空区 地震预报

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钻孔体应变与面应变观测参数k的计算 被引量：7

16

作者 张凌空 牛安福 《中国地震》 北大核心 2013年第3期335-346,共12页

钻孔体应变与面应变观测模型是地壳岩石应变测量资料分析的理论基础,对揭示研究对象的物理本质有所帮助,因为都含有参数k(应变仪钢筒内壁面应变与空孔岩石面应变之比),故k的解算对模型的正确表述十分关键。考虑到外加应力需在岩石、膨... 钻孔体应变与面应变观测模型是地壳岩石应变测量资料分析的理论基础,对揭示研究对象的物理本质有所帮助,因为都含有参数k(应变仪钢筒内壁面应变与空孔岩石面应变之比),故k的解算对模型的正确表述十分关键。考虑到外加应力需在岩石、膨胀水泥和仪器钢筒等3层介质中传递的实际情况,根据弹性力学中的厚壁圆筒方程,推导出轴对称应力作用下k的计算式,该式与平面应力作用下基于双衬套理论(潘立宙、欧阳祖熙和陈沅俊等建立)的解算结果完全一致,公式的可靠性由此得到互证。又对k的影响因素进行了系统研究,给出有关变化规律曲线和定量指标。最后,与Evertson用2层介质模型(岩石、钢筒)推导的k值(0.9)进行了比较,指出二者之间的明显差异和0.9的狭窄适用范围。 展开更多

关键词 钻孔体应变与面应变观测k值计算 厚壁圆筒方程 双衬套理论 Evertson

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昌平台Sacks体应变仪观测曲线年变现象成因研究 被引量：7

17

作者 张凌空 《中国地震》 CSCD 北大核心 2005年第2期254-259,共6页

本文系统地研究了北京昌平台Sacks体应变仪观测曲线年动态变化的基本规律,结合井水位、抽水和降雨等实际观测资料,分析后认为,台站附近农田机井季节性抽水和地下水的自然补给是造成体应变年变现象的根本原因,并探讨了体应变与井水位的... 本文系统地研究了北京昌平台Sacks体应变仪观测曲线年动态变化的基本规律,结合井水位、抽水和降雨等实际观测资料,分析后认为,台站附近农田机井季节性抽水和地下水的自然补给是造成体应变年变现象的根本原因,并探讨了体应变与井水位的定量关系和物理机制,同时对地震预测中所关心的“破年变”问题也进行了探讨。 展开更多

关键词 年变 体应变 井水位 抽水 降雨

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Sacks体应变仪日波、半日波观测值影响因素分析 被引量：7

18

作者 张凌空 牛安福 闫伟 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第2期28-33,共6页

研究了2003—2006年天津宝坻地震台Sacks体应变观测值与固体潮、气压、抽水和降雨的关系,认为固体潮汐是影响体应变日波、半日波变化的第一种主要因素,与其呈同步、线性、正相关关系,月回归系数平均值为0.533,其时间函数存在年变;日、... 研究了2003—2006年天津宝坻地震台Sacks体应变观测值与固体潮、气压、抽水和降雨的关系,认为固体潮汐是影响体应变日波、半日波变化的第一种主要因素,与其呈同步、线性、正相关关系,月回归系数平均值为0.533,其时间函数存在年变;日、半日周期气压波是影响体应变日波、半日波变化的第二种主要因素,亦与其呈同步、线性、正相关关系,月回归系数平均值为6.28×10-11/Pa,其时间函数无明显年变;机井近距离短时抽水会对体应变日波观测产生同步脉冲干扰作用,这是由地下水动力学效应所致;暴雨会对体应变日波观测产生一定的同步上升干扰,并且降雨量越大作用越明显,这可能与台站所处地区含水层强富水、连通性和导水性好有关。 展开更多

关键词 体应变 固体潮 气压 抽水 降雨

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华南地区地震活动特征与台湾强震影响 被引量：6

19

作者 顾瑾萍 吕培苓 +2 位作者 彭美凤 康春丽 张凌空 《地震》 CSCD 北大核心 2004年第1期55-59,共5页

以MS5.5以上地震是否发生为标记,划分华南地区的活跃和平静时段,结果显示与华南地区2级以上地震频次的应力调制时间过程变化趋势有很好的一致性。另外,在活跃和平静时段华南地区的震级频次特点显著不同。华南地区在中强震发生前有4级左... 以MS5.5以上地震是否发生为标记,划分华南地区的活跃和平静时段,结果显示与华南地区2级以上地震频次的应力调制时间过程变化趋势有很好的一致性。另外,在活跃和平静时段华南地区的震级频次特点显著不同。华南地区在中强震发生前有4级左右地震频繁活动和小震群频发的特点。华南地区的中强震与云南地区7级地震的发生相关。统计20世纪以来台湾强震与华南中强震的对应关系,台湾西带6级强震后1年内华南中强震的对应率近0.5,地区影响似有由东至西逐渐减弱的趋势。台湾7级地震后2年内华南中强震的对应率只有0.3,对应地区除台湾海峡、福建和广东东部地震外,也有几次对应广西和北部湾地区的地震,与6级相比,台湾7级强震影响范围大。 展开更多

关键词 地震活动 地震频次 地震应力 地震统计 华南地区

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抽水时体应变大幅度波动成因的探讨 被引量：6

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作者 张凌空 《西北地震学报》 CSCD 1992年第4期55-60,共6页

本文通过对北京昌平台体应变观测资料与抽水资料的对比分析,论证了间歇性抽水作用是体应变产生大幅度短周期应变波的根本原因。由于水位变化与体应变基本同步,因而本文对地下水位的研究也有一定的参考价值。

关键词 地震预报 抽水 体应变 波动 成因

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