科学解读汶川地震 防灾减灾任重道远

地震是地球内部应力不平衡引起的地壳内破裂并使地表产生振动的一种自然现象。汶川大地震的位置、大小、时间以及地震对地面的影响和造成的破坏程度可用如下的地震术语表述：     

汶川8.0级地震前紫坪铺水库小震活动及震源参数研究

利用区域和水库地震台网记录的数字地震波资料,研究了汶川8.0级地震前的2000年1月1日～2008年5月11日紫坪铺水库区的地震活动及震源参数.结果表明:汶川8.0级地震前该区域小震活动持续,地震活动水平为M_L2～3,自2005年9月紫坪铺水库蓄水以来,特别是2008年2月地震活动明显增加,但从长期的序列来看,地震活动频次和强度仍在区域地震活动的正常起伏范围.汶川8.0级地震发生前近3个月内,中小地震的视应力差值△σ_(app)普遍大于0,计算得到的视应力总大于其拟合值.汶川8.0级地震震中位于低应力区,而相对较高的视应力差值分布在震中以东地区,局部出现视应力增加的现象.     

基于地下水观测讨论Skempton系数B的求解方法

Skempton系数B定义为,在不排水条件下,平均应力变化所引起的孔隙压力变化与应力变化的比值,它是一个重要的孔隙一流体参数,是联系孔隙压和引起孔隙压变化的平均应力变化的桥梁（Skempton,1954;Wang,2000）。早期,Skempton系数B可以通过岩石物理实验测得。实验结果显示出,     

汶川8.0级地震前后全国倾斜场变化初步分析

由于岩石介质的不均匀型,在易破区域会出现应力积累,伴随着倾斜会出现较大的变化。由岩石破裂实验可以看出破裂区在破裂前出现了体积变大（鼓包）或变小（凹坑）现象,如果在岩石表面放置倾斜仪器,我们不难得出各仪器的倾斜方向指向或背向破裂点。本文采用全国前兆台网地倾斜（水管）数据,使用5次曲面函数区域插值的方法,拟合出地倾斜场（图1）。     

汶川8．O级地震前后全国倾斜场变化初步分析

由于岩石介质的不均匀型,在易破区域会出现应力积累,伴随着倾斜会出现较大的变化。由岩石破裂实验可以看出破裂区在破裂前出现了体积变大（鼓包）或变小（凹坑）现象,如果在岩石表面放置倾斜仪器,我们不难得出各仪器的倾斜方向指向或背向破裂点。本文采用全国前兆台网地倾斜（水管）数据,使用5次曲面函数区域插值的方法,拟合出地倾斜场（图1）。     

福建近岸海域滨海断裂的应力分析

福建东南沿海地区曾发生多次强震。本文利用该区1604～1989年的47次地震的震源机制资料,采用力轴张量计算法推算了该区应力主轴方向,结果与其他文献给出的主压应力方向相符,即北西西-南东东向。在此基础上,得到最大剪切应力平面的走向和倾角。讨论了最大剪切应力平面与福建沿海近岸海域中存在的滨海断裂（牛山岛-兄弟屿断裂）的位置关系。从应力分析的角度初步探讨了滨海断裂带上地震活动由北向南增强的原因。     

剪切波分裂与地震预测

地震剪切波分裂（SWS）可用来监测饱和流体微裂纹岩石的细微形变。本文报告了由小地震记录到的剪切波分裂系统性变化的证据,通过监测震前的应力积累可预测即将发生的大震的时间和震级。通过对冰岛西南部的M1．7级震群事件到台湾Ms7．7级集集地震等15个震例（其中包括成功预测的冰岛西南部的M5．0地震）的剪切波分裂研究,可以看到预测效果。大地震发生前观测到剪切波分裂时间延迟会明显增加,而临震前短时间内时间延迟会突然下降。研究表明,震级与临震前这种时间延迟增加的持续时间和减小的持续时间的对数都具有线性相关。然而,作为日常应力预测常缺乏适当的持续小震群。可靠的地震预测需要应力监测站（简称SMS）中采用毗邻钻孔中的可控源井间地震技术。利用应力监测站的全球网络实时应力预测世界范围破坏性地震是非常可能的。     

2008年汶川地震造成的应力变化和四川盆地地震危险性增加

2008年5月12日,灾难性的汶川7．9级大地震袭击了青藏高原东缘,造成四川盆地西部多个大城市房屋倒塌和大量人员伤亡。如此大的地震之后,地壳应力的重新调整通常会导致破坏性地震发生（Stein et al,1997;Stein,1999;McCloskey et al,2005;Parsons et al,2000;Parsons,2002）。5月12日地震的主震造成龙门山和四川盆地连接处最大位错量达9m,说明复杂的走滑和逆冲运动（Jiand Hayes,2008）为该地区的特征（Burchfiel et al,1995;Densmore et al,2007）。四川盆地及其周边也有其他活跃的走滑和逆冲断层相互交错。本文利用地震断层模型计算了由2008年5月12日汶川地震引起的同震应力变化,结果显示很多地区应力显著增加。快速给出这种应力变化图像有助于确定未来可能发生强余震的断层段。     

应力应变与温度响应关系的理论与实验研究

应力应变与温度响应规律是热辐射与应力应变之关系的基础,当前的研究初步揭示了热场对变形场的响应,显示岩石在常温条件下也有受热膨胀材料的特点,温度作为一种标量对变形有很灵敏的响应.然而并没有给出变形与温度响应之间的物理关系.本文根据热力学原理,弹性理论以及理想材料和岩石样本力学实验,对应力应变与温度响应之间的物理规律进行研究.结果表明,在介质弹性变形阶段,对于各向同性材料,应力应变与温度响应之间存在下列关系：1）温度响应与体应变变化成正比.静水压增加,体积变小,标本处于挤压状态,温度上升;静水压减小,体积增加,标本处于拉张状态,温度下降.2）纯剪变形不引起温度变化.样本的形状改变并不引起温度变化.另外,纯剪状态下,样本的局部存在相对拉张与挤压区,其温度会随着外载荷的变动出现一定变化,且相对拉张和挤压区的温度变化趋势刚好相反.     

库仑应力变化与余震对应关系的初步探讨——以集集地震为例

本文以集集地震为例,讨论了在多个小断层的位错模型,分层地质结构这种更加接近实际的情况下的库仑应力变化,计算结果表明有必要考虑这些符合实际的模型.本文分别讨论了走滑断层上库仑应力变化与走滑地震、逆冲断层上库仑应力变化与逆冲地震空间分布的对应关系,计算结果表明集集地震所引起的库仑应力变化确实有利于本地区余震的发生.