构造地震的前兆理论——震源孕育的膨胀-蠕动模式

较详细地讨论了构造地震的震源孕育情况;在考虑了动摩擦效应后,进一步对震源孕育过程和各种物理量的变化规律进行了分析和计算,提出了震源孕育的膨张一蠕动模式.该模式将孕震过程划分为:弹性变形、非弹性变形（膨胀）、前兆蠕动（断层面局部破裂）、加速蠕动（短期和临震）、整体错动（断层面全部破裂）--发震、震后调整等六个阶段.最后讨论了两类不同前兆、蠕裂和崩裂、非弹性变形（膨胀）速度的变化、各种前兆异常的基本形态、短临前兆的物理基础等问题.研究结果表明,膨胀-蠕动模式可能是认识地震前兆现象本质和发展预报技术的一个物理和力学基础.     

地震短期预报的关键

引言 美国地质调查局的地震预报研究基于这样的前提,①研究加利福尼亚5级地震密集区周围与应变或地震活动性变化有关的地震前兆现象;②对整个圣安德烈斯断层系进行长期大地测量,同时研究其微震活动性。与此同时,开始目的在于表征与地震破裂有关的物理过程的实验研究。 为了使地震前兆的探索系统化,必须研究震源区不比震源深度明显小的频繁发生的M≥5级地震的地区。这些地区的地震频度必须是在一个震源尺度范围内架设两三台地震仪,每两、三年就能记录到一次这样的地震。圣·胡安色蒂斯塔以南圣安德烈斯断层上有50公里的一段是加利福尼亚州过去40多年中5级地震最密集的地带。因为其中强地震的发震率相对稳定,     

地震前兆观测数据的信息熵分析——以乌鲁木齐10号井地下水氡为例

在较大地震的酝育过程中,随着构造岩体弹性应变能的不断积累,可能出现各项地球物理场观测量不同程度的前兆异常变化,这些复杂的异常变化具有序性特征。本文将信息熵引入地震前兆观测数据的分析处理,定量研究了一定区域内较大地震前地下水氡观测的信息熵变化。结果表明,震前信息熵有明显的低值异常出现,从一个侧面反映了较大地震前震源系统从无序到有序的演化过程。     

唐山地震前的某些地震前兆

本文论述了唐山地震前的某些地震前兆现象,并对它们产生的原因进行了讨论。论述的第一种地震前兆现象是唐山地震前的震中迁移。在震前共显示了三条迁移路线,即从阴山西段向唐山的迁移,从辽东向唐山的迁移和沿华夏系构造向唐山的迁移。其迁移路线的交汇区在唐山地区。第二种是唐山大震前沿阴山构造带和华夏系构造带中小地震的成带活动,这两个中小地震活动带的交汇区在唐山地区。文中对震中迁移的原因和大震前中小地震成带状分布的原因以及带状分布的交汇区易于发生大震的原因进行了讨论。文中指出,中小地震的成带活动意味着这些带内地壳中一些地段上断层盘间的粘结力减弱或有流体逸出地表,这对交汇区震源的发震将有促进作用。例如在震源断层盘欲前进的方向上,地壳内如有流体逸出,则有利于断层盘向流体逸出地区前进,从而促使地震发生,在震源断层欲离开的部位上,如岩石粘结力减弱,也有利于断层错动而发震。据此我们把地震前兆分为主动前兆和被动前兆两类,主动前兆是它对震源发震有影响的前兆;被动前兆则仅是震源各组成部分运动的一种后果表现。文中对中国大陆于某些大震前出现的很长的地震成带活动进行了成因分类,一类是地表可见的大断裂带引起的中小地震活动;另一类是玄武岩层和上地幔中大断裂蠕滑对上部花岗岩层中地震的触发。由于玄武岩层和上地幔物质的力学性质近于塑性且相对均匀,所以其内的大断裂较长较直,这可能就是中国大陆内某些地震沿直线分布很长、其间可跨越不同的地质构造单元的原因。     

地震预报新途径的探索

为了探索地震预报的新途径，本文分析了各种现有主要地震前兆。尽管它们在地震预报工作中曾经起过并且今后还将继续起着重要作用，但是，这些前兆与地震的发生都不存在唯一性的对应关系。这表明，到目前为止，还没有找出这些地震前兆和地震孕育过程之间真正内在的本质联系。本文从震源介质的固有特征及非线性系统不稳定性问题的本质出发，借鉴经典力学中的量纲分析与现代信息论的概念，提出了一个表征孕震系统不稳定性逼近程度的新的无量纲参数Ｙ，称之为ＬＵＲＲ（加载／卸载响应比）。ＬＵＲＲ定义为式中，Ｘ＋和Ｘ－分别是孕震系统在加载和卸载时的响应率。     

地震前兆现象的产生机制

本文从力学的角度讨论了地震的发生过程，着重指出震源区内及其周围结构的非均匀性是产生前兆现象最重要的因素之一。前兆现象可分成下列两种类型：其一是由应力增加引起的前兆。长期前兆一般属于此类。作为这一类型的实例，我们讨论了１９８３年日本海地震前群震活动性逐渐增强以及１９８９年洛马普列塔地震的主震前震源周围地震活动性逐渐增强和出现第二类地震空区的现象。另一种类型是主破裂突然发生前因缓慢破裂过程而产生的前兆     

研究“源兆”的若干问题及途径分析

从位场理论的观点讨论了场和源的概念,建议将“场兆”改称为构造前兆,将“源兆”称为震源前兆。文中还分析了震源体与各种前兆观测方法探测的深度,并根据地磁与重力观测方法不同的物理基础和地质基础,指出震磁效应对于研究震源前兆的特殊意义,文中还介绍了１９７６唐山地震观测到震源前兆的部分实际地磁资料。     

构造块体的成组孕震模型和前兆场某些特征的分析

通过对地质构造体在构造动力作用下，其所含的各地震带、各震源区统一孕震过程的计算机模型研究，探讨了板块内地震活动的特征和前兆场的某些特点，其中包括成组地震活动特点、地震与前兆的关系、地震前兆的成因问题等．通过理论模型结果与实际震例之间的对比研究，对地震的孕育过程、地震活动和地震前兆场的某些特征作了一定程度的物理解释．      

西北地区测定震级M_L中的某些问题

震级是地震学研究中的地震基本参数之一,在地震予报中占有重要的位置。研究震源性质、以震报震及各种前兆现象与地震的关系,都需要精确的震级值。对区域地震采用震级标度M_L,1935年里克特提出     

地震前兆三阶段发展过程的观测结果与理论(英文)

本文以我国一系列强震及中强震前的丰富的前兆观测资料为基础,发现并研究了地震前兆过程的三个基本阶段。α阶段总的说来是前兆从震源区向外围地区发展的一个较长的阶段。β阶段表现出地震前兆有一个快速的发展,因而前兆几乎在各处同时出现。在γ阶段上,地震前兆则从外围地区向震源区发展与恢复。然后就要出现临震异常阶段,最后发生主震。 用量纲分析方法得出并讨论了前兆时间T与未来地震的震中距R及震级M之间的以下一般关系式,其经验系数m,C_1,C_2应在不同具体情况下分别定出:M=C_1l_(?)(TR~m)+C_2 为了解释所述的地震前兆的三阶段发展过程,文中研究了一个简单的震源孕育物理模式。该模式引用了流体(水)扩散引起失稳及震前的非地震滑动引起波动状长周期形变的概念,而地震前兆的三个发展阶段则可以与地震孕育过程的三个相应阶段相联系。 根据本文所得的结果,地震预报的三个阶段可以在物理基础上来进行划分。     

前兆场动态演化与强震成组活动

本文选取了我国两个前兆台网较密集的地区进行了前兆异常场时空扫描。这两个地区分别是南北带中南段(20°～35°N,95°～110°E)和华北地区(36°～42°N,110°～120°E)。在空间上以05°×05°为一个窗口,025°为一个滑动步长;在时间上以4个月为一个窗口,1个月为滑动步长,对这两个地区分别从1994年1月和1995年1月开始进行前兆异常密度时空扫描。所用前兆异常来自中国地震局分析预报中心全国震情研究室和首都圈震情研究室的《月会商纪要》。针对所得扫描结果,试图用一种具有鲜明物理机制的构造块体孕震模型来解释前兆场演化的物理机制。在孕震块体模型中,设定各潜在震源区的强度是随机分布的,由于模型中各孕震体的强度不均匀,因而在给定边界条件后,模型系统出现应力分布不均匀的状态。在系统边界定常应变速率的作用下,模拟的孕震体在应力超过自身静摩擦强度后发生破裂。但由于模型系统是含有耦合作用的网络结构,各孕震体的应力可以相互传导和相互影响,因而在孕震系统应力场发展演化和震源孕育破裂之间呈现为相当复杂的图像。多数震源的破裂是应力增高造成的,但也有一些震源在高应力作用下没有发生破裂,另外有部分应力并不十分高的孕震体由于受周围地震应力调整的影响而发生破裂。以上结果为前兆异常与地     

地震孕育过程的破裂特征和破裂蠕动的拉伸作用

本文从力学角度结合震源物理研究结果,讨论了地震孕育过程的破裂特征及与前兆的对应。讨论了震源体破裂蠕动对环境介质的拉伸作用,从动态方面说明了源外介质对大破裂的错动容纳,并对短临前兆中的‘收缩’现象和沿破裂线余震的不对称分布作了初步解释。根据地震孕育中可能存在的多次膨胀、卸载现象,文中划分地震过程为:单过程、复过程、准复过程。它们的前兆表现不同。这可能是不能用一个模式预报不同地震的原因之一。     

两条历史记载的启迪对震前予位移机理和预警时间的探讨

研究了两条历史地震的记载,因为这两条记载对地震预测,尤其是地震预警有着进一步探索的启发意义。一条是历史大地震的一个特有现象——震前产生的地面旋转,文中以这个记载为启迪,对它物理机制进行了分析以,对其是否可作为前兆指示作了探讨。另外一个历史地震记载是地震前的大动与小动之间时间的记载,该记载为我们在大地震发生时在近场进行预警提供了一个启迪,因为在近场中,从震源发出的P波与S波是没有被分开的,这时没有两个波到达的时间差,文中对这个问题进行了初步的探讨,以期作为极震区预警时间确定时提供参考。     

可控震源系统——地震予报研究中一项有前景的新技术

目前,地震波方法正在地震予报实践中不断发展与提高。主要有两个探索方向:一是探索较大地震前震源孕育地区介质性质的变化,以期寻找地震波特性(波速、振幅、频谱等)的中短期前兆异常指标,这种方法国外有人称为“震源区的地震透视法”;二是探索较大地震的深部孕震构造特征,以便划出地震危险地段并作出中长期地震予报,这就是一般的深部     

地震预报可行性的科学与实践问题讨论

唐山地震40周年之际, 回顾我国地震预测预报探索的科学实践历程, 总结其进展, 讨论遇到的科学与实践问题, 展望未来, 这是最好的纪念． 实现地震预报的关键是短临预报, 震前是否有前兆, 是否可以观测到, 是否可应用于预测地震并取得减灾实效, 这都是地震预报探索需要阐明的问题, 即地震预报的可行性研究． 本文主要对地震前兆及其物理基础、 地震能否预测的争论以及观测的重要性等一些重要科学与实践问题进行讨论, 并在此基础上认识到, 地震是有前兆的, 且前兆很复杂, 在充分研究前兆的基础上地震预报是可能的; 此外, 地震预测预报探索需从可行性研究进入更高的探索阶段．      

水在地震前兆中的意义

在地震预报过程中,发现有二种地震类型。一种是地震前前兆特别丰富,另一种地震是地震前兆很少。很显然第一种地震类型较易于预报,而第二种类型,预报相当困难。为什么同样的浅源地震,其前兆的差异如此大呢?我们认为这与震源顶部及其外围地壳浅层中水的丰富程度有着密切的关系。前者,震源顶部层内水、汽比较丰富,而后者,水汽很不丰富。在临近地震前,震源区及其外围的介质变形将传递到震源顶部,致使震源顶层(一般为沉积     

岩石加载声发射与地震过程的现象对比

<正>1研究背景人类很早就对地震现象有所关注并进行研究,以期通过现象揭示地震孕育发生的规律,并依据可靠的前兆进行地震预测。从20世纪中期到现在,学术界对地震现象的认识经历了复杂而艰辛的演变,各种异常现象的地震相关性经过否定之否定而被确认,例如地震云、氡异常、电离层异常、地下水异常等。这些现象作为地震前兆引起广泛关注,但在实际运用时却存在一定问题,究其本质还是地震孕震机理不清造成的。尽管地震机理不清,大部分研究者仍然在地震机理上形成了一些共识：地震是在震源被加载到临界状态后发生的,加载过程就是地震能量积累过程。正因如此,诸多研究者通过岩石加载的声发射对地震现象进行研究并予以解释。本文以较为公认的震源概念为前提,将地震过程与岩石单轴压缩过程中的声发射演化进行全面对比,通过声发射的演化规律解释地震发生过程中的一些现象,为地震预测提供参考。     

从云南地震预报实践探讨地震中短期预测的新途径

通过回顾云南多年地震预测实践,认为目前定点前兆观测到的异常基本上都是地球物理场上的信息,前兆异常幅度增大、数量增多可以用于判定地震的发震时间,但难于得到前兆异常与地震在空间上的关联性,因此,基本上不能用于地点预测;云南80%的6级地震前,震中附近有地震活动增强的现象,地震活动判定地点优于定点前兆观测异常;近年来流动地磁观测异常判定地点较好,以2014年鲁甸6.5级地震为例,震源区震前1年尺度的流动地磁测量异常区域,较地震活动增强区域预测时间短、区域小;笔者认为,针对震前的流动地磁测量观测到的物性变化,如果能在中小地震活动显著增强区域,架设密集台阵,捕捉物性变化的动态过程,对于地震的成因机理可能会得到最客观的认识,从而使地震中短期预测水平的大幅度提高成为可能。     

16 应力预报:明显可行的第三种策略

迄今为止的所有讨论都涉及到（也许并不奇怪）地震的性质、发震时间、发震地点、成核机制、震源物理、可能的前兆等。我认为这是死胡同。地震是变化多端的,不可能求平均。也许唯一能依据的地震特征是其所释放的巨大应力。由于岩石是软弱的,故这种应力必然要在大体积的岩...     

关于地震预报科学思路,方法论及难点的思考

中国地震预报的科学思路为整体观指导下的异常群体阶段性追踪预报模式。在方法论方面强调了宏观唯象方法的重要性,认为利用地震学、地球物理、地壳形变和地球化学等资料,采用统计识别的方法来寻找地震前兆、进行三要素预报是解决孕震过程这类复杂系统的较好方法。同时指出,地震成因、震源孕育物理力学过程、前兆成因机制、临震阶段起主宰作用的变量等是地震预报的难关所在。临震阶段潮汐力、气压、降水等这些平时视为干扰因素的变化,可能成为发震的触发调制因素。从而增加了前兆的复杂性,在排除干扰时应特别注意。