天然地震的預測預報

1、報告題目：天然地震的預測預報研究地震的目的 , 主要在于掌握地震活動的規(guī)律, 以便解決地震預報、限制和利用問題. 目前主要是企圖解決地震預報的問題. 地震預報 , 乂稱地震預測 , 其科學前提是熟悉地震孕育和發(fā)生的物理過程, 包括地球介質(zhì)物理、力學性質(zhì)的異常變化. 但目前人們對地震成因及其發(fā)生規(guī)律還知道的很少 , 主要是由于地震是宏觀自然界中大規(guī)模的地下深層變化過程, 不同于在實驗室可控條件下單純進行的樣品試驗過程, 其影響因素不僅過于復雜, 而且還可能有人類未知的因素存在. 人們目前還不能深入地球內(nèi)部直接或間接觀測其介質(zhì)的物化狀態(tài)及其變化過程 , 而只能做到在地面上進行某些物理量的觀測, 有

2、時這種觀測是不完全或不完善的 , 甚至也不能確知這種觀測的物理量異常變化是否與地震發(fā)生真正相關. 這就是地震預測研究工作進展緩慢的原因. 目前地震預測研究包括三個方向, 即由于地震大局部是發(fā)生在地殼中、上層, 少數(shù)是發(fā)生在深入地幔的部位, 故認定地震的孕育和發(fā)生是屆于地質(zhì)過程, 研究地震預測應著重研究地震發(fā)生的地質(zhì)構造特點, 這個方向可以稱為地震地質(zhì)方向. 另外一個方向是著重地震統(tǒng)計, 即運用數(shù)理統(tǒng)計方法, 設法得出地震發(fā)生的規(guī)律, 特別是地震發(fā)生時間序列的規(guī)律, 這種根據(jù)過去以推測未來的方法, 可稱 為地震統(tǒng)計方向 . 還有一個方向是搞地震前兆, 認為地震過程屆于物理過程, 觀 測地球物理場

3、各種參量及其異常變化, 可以找到地震發(fā)生的征兆.這個方向稱為地震物理方向 . 但上述三個方向或三個方法, 都有其片面性 , 不可能孤立地從某一個方面來求得地震預測的方法, 而必須采取綜合觀測的方法, 才可探索出可以利用的規(guī)律 . 地震預報的內(nèi)容包括三個方面, 即地震發(fā)生的地點、時間和強度震級. 地震預報可分為長期預報預報10 年或更長期的地震活動情況、中期預報預報數(shù)年內(nèi)的地震活動情況、短期預報預報幾天到半個月內(nèi)將要發(fā)生的地震和臨震警報預報 24 小時或幾小時內(nèi)即將發(fā)生的地震. 中長期預報是一種地震形勢的估計 , 可以及早做好戰(zhàn)略準備 , 對于一切工、交、水利設計和建設米取防患于未然的必要舉措；

4、而短期預報和臨震警報那么可及時采取戰(zhàn)術上的舉措, 及早做好防震、抗震工作. 現(xiàn)將與地震預報有關的問題簡述如下：一、地震烈度區(qū)劃在一定地區(qū)、一定時間內(nèi)通常指k年左右在一般場地條件下可能遭受地震的最大烈度 , 稱為地震根本烈度 . 一地震地質(zhì)構造分析1.強震多發(fā)生于活動性斷裂構造上搞活地質(zhì)構造 , 特別是斷裂構造是進行地震烈度區(qū)劃的重要根底. 日本神戶于 1995 年 1 月 17 日發(fā)生 7.2 級大地震 , 據(jù) 考察認為是由淡路島北部的野島斷層和須磨斷層發(fā)生活動造成的. 因此 , 地震地質(zhì)工作主要著眼于活動斷裂構造, 特別要注意活動斷裂的一定部位. 我國自古迄今已記錄到 17 次 8 級以上的

5、大地震 , 均發(fā)生在延伸規(guī)模為數(shù)白千米的強烈活動的深斷裂帶上 . 我國大陸地區(qū) 6 級以上地震也大都發(fā)生在新生代特別是第四紀活動斷裂構造上 . 斷裂構造的下述部位和地震的關系尤為密切. 1活動斷裂帶曲折最突出的部位簡稱拐點在拐點外側(cè) , 地應力最易集中 , 引起地震 . 如云南通海、 建水、石屏一帶 , 正好位于弧形斷裂拐彎處, 地震非常密集 . 2 活動斷裂帶的兩端簡稱端點端點是應力比擬集中和促使斷裂繼續(xù)開展的最有利部位 , 容易發(fā)生地震 . 例如 , 甘孜- 康定鮮水河斷裂帶 , 全長 30 0km,強烈地震往返 跳動于從西北到東南兩端之間. 3 兩條活動斷裂帶會而不交的地方簡稱交義點在這

6、樣部位 , 應力最易集中 , 常發(fā)生大地震 . 1668 年山東莒縣 - 鄴城 8.5 級地震 , 1679 年北京平谷馬坊 8 級地震 , 以及河北唐山地震等 , 都與這種交義部位有關. 4活動斷裂帶的中斷部位簡稱閉鎖段 這里也是應力容易集中和發(fā)生地震的地方 . 2.強震常發(fā)生在新生代形成的或有繼承性活動的斷陷盆地內(nèi)這種盆地的一側(cè)或兩側(cè)常為活動性斷裂所限制, 在盆地深、陡的一側(cè)活動性斷裂的斷距最大的部位 , 特別容易發(fā)生地震 . 這樣的地段往往是第四紀或現(xiàn)代沉降中央, 沉積厚度也最大 . 從地貌看往往表現(xiàn)為最低洼的或河流通過的地段. 1556 年陜西華縣大地震、 1966 年河北邢臺地震等就

7、是發(fā)生在這樣的部位上. 二歷史地震分析利用歷史地震資料 , 并結(jié)合具體地質(zhì)構造進行分析, 可以推斷震中的分布地點、總結(jié)地震的時間分布規(guī)律、預測未來地震的震級等. 在分析過程中常注意以下幾個問題：1. 地震帶內(nèi)強震的重復性我國大陸上有記載的6 級以上的地震共400 屢次. 其中有些地震是在同一地震帶內(nèi)重復發(fā)生的, 但相隔年數(shù)有長有短. 地震帶內(nèi)強震的重復經(jīng)常與一定的構造條件有關. 例如, 四川爐霍 - 康定一帶曾發(fā)生16 次 6 級以上的地震 , 均集中于鮮水河斷裂上 . 2. 強震的填空與填滿在活動性構造帶內(nèi) , 有時在一段時間內(nèi)發(fā)生許多小震, 并圍繞成一個地震相對平靜的地區(qū)一一空白區(qū) , 后

8、來就在這空白區(qū)內(nèi)某一部位上發(fā)生大震 , 這種現(xiàn)象叫填空 . 1695 年山西臨汾地震的填空現(xiàn)象, 在大震前 50 年內(nèi)在周圍地區(qū)發(fā)生許多小震, 中間形成一個空白區(qū) , 后來在空白區(qū)內(nèi)大震發(fā)生. 有時與此相反 , 在某些強震發(fā)生之前, 在其未來震中附近 , 發(fā)生許屢次小震 , 這種現(xiàn)象稱為地震的填滿現(xiàn)象. 如 1556 年陜西華縣 8 級大地震前 14841555 年的 72 年間 , 在其附近發(fā)生過屢次較小地震, 于 1556 年大震發(fā)生 . 總之 , 歷史地震分析結(jié)合地質(zhì)構造分析, 并參照地震活動期、震級和頻度等, 是確定地震的危險地段 , 區(qū)劃出不同震級及地震范圍的重要方法. 二、地震短期

9、預報目前研究地震預報的主攻方向是尋找和抓住地震前兆. 地震的發(fā)生 , 一般是地殼或更深處的巖石長期受力逐漸變形直至破裂的結(jié)果. 這個過程是一個長期演變過程 , 當其瀕臨破裂之前 , 常產(chǎn)生許多相關現(xiàn)象, 預示地震將要發(fā)生 , 這些 現(xiàn)象稱為地震前兆 . 它乂可分為微觀前兆和宏觀前兆 . 一微觀前兆地震前人們不能感覺到的而必須用儀器長期監(jiān)測才能發(fā)現(xiàn)的自然現(xiàn)象變化, 稱微觀前兆. 1.地 應 力變化 地震的孕育、開展和發(fā)生過程, 也是地應力的逐漸集中和驟然釋放過程 . 因此 , 可以根據(jù)地應力的集中增強活動的變化來預報地震. 地應力變化必須用專門儀器測量. 2. 地形變化地震前 , 震源區(qū)巖層發(fā)生

10、劇烈變形, 可使地面出現(xiàn)大面積升降、水平位移或傾斜現(xiàn)象 . 一般用大地水準測量、斷層位移測量、地面傾斜測量等方法或用伸縮儀、電阻絲應變儀、激光測距儀、測潮儀等進行長期監(jiān)測. 3.地磁異常地震前 , 在地應力作用下 , 常導致磁場強度的變化, 引起磁場的局部異?，F(xiàn)象 . 華東有一個地震臺 , 曾利用震前磁偏角的變化, 成功地預報了1972 年 1 月 25 日發(fā)生在臺灣的 8 級地震 . 4.地電流變化一般是用地電流測量方法觀測大地的自然電流數(shù)值或任意兩點間的電位差值 . 通常在地面選擇兩個點, 分別埋上電極 , 將電極用金屆導線連接起來 , 并申連一個微安表或毫伏表, 就可以測量出兩點的自然電

11、流數(shù)值, 或自然電位差數(shù)值 . 這些數(shù)值假設發(fā)生異常變化 , 應考慮地震發(fā)生的可能性. 此外 , 還有一些其他變化 , 如海平面的升降、地震波傳播速度的變化、地溫變化、重力變化、地下水化學成分的變化等, 都必須用儀器或一定手段進行長期、連續(xù)的觀測 , 才能看出結(jié)果 , 并據(jù)以分析得出應有的結(jié)論. 二宏觀前兆指地震前人的感覺器官能夠直接發(fā)覺到的一些震前征兆. 1.地下水異常包括地下水位的忽然升高或下降, 水質(zhì)變苦、變甜、變色、變渾或變活 , 以及翻花、冒泡等；有時還有微觀的變化, 如地下水溫、放射性物質(zhì)氫、鈾等同位素含量等變化 . 由于氣候、用水情況等因素, 也可引起地下水的變化 , 必須全面分

12、析考慮. 2.動物反響異常地震前的各種變化 , 往往為動物的某些器官敏銳地感覺到, 引起異常反響 . 如 1969 年 7 月 18 日上午 , 天津人民公園的動物忽然出現(xiàn)異?，F(xiàn)象, 水中泥瞅、螞蝗上下翻騰不停、大熊貓癡呆不動、牛忽然打滾不吃草, 等等. 人們認為可能是地震前兆,并向有關部門作了反映. 不久果然在渤海地區(qū)發(fā)生了7.4 級地震 . 1995 年 1 月 17 日日本神戶大地震前一天 , 忽然從海底掀起泥沙混濁了整個海域 , 有大量小魚浮沉于海面上. 在淡路島上的一家牧場 , 有一個飼料和種子倉庫 , 平日老鼠為患 . 但地震前數(shù)日卻鼠跡杳然 . 但必須注意 , 其他原因如生病、發(fā)

13、情、饑餓等以及氣候和生活環(huán)境的變化, 也可造成動物異常反響 . 3.地聲 地震時或臨震前往往在地下發(fā)出聲響, 常如悶 $聲、載重車通過聲、風聲、金屆碰撞聲等 , 自遠而近傳來；假設在震中區(qū), 那么一聽到地聲 , 地震隨即發(fā)生. 地聲的出現(xiàn) , 可能和巖石破裂有關. 根據(jù)實驗說明 , 在應力到達巖石破裂強度一半時 , 聲發(fā)射信號顯著增加；當微破裂進一步開展時, 聲發(fā)頻率由高頻向低頻變化 , 因而有可能被儀器和人耳接收 . 根據(jù)地聲的特點還能夠判斷地震的大小和遠近 . 有人總結(jié)其規(guī)律：聲調(diào)沉悶如悶地震較大；聲發(fā)尖, 地震較??；聲音長, 在遠方；聲音短 , 離不遠 . 4.地光在臨近強烈地震發(fā)生時出

14、現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象, 稱為地光 . 有的呈大面積籠罩地面 , 有的呈條帶狀閃光 , 有的如火炬或火球成申升起；有時一閃而過, 有時 可以持續(xù)幾十秒 . 其顏色以白中發(fā)藍似電焊火光者居多, 問有紅色、黃色及其他顏色 . 關于地光的成因 , 尚無定論. 一種說法 , 認為震前低空大氣發(fā)光是一種氣體放電現(xiàn)象；另一種說法認為巖石中石英顆粒產(chǎn)生壓電效應 , 并形成強電場；還有的認為與地下水流動產(chǎn)生的高電壓有關；有人認為火球式地光是從地下逸出的天然氣在地表處的爆發(fā)式點燃現(xiàn)象. 除上所述 , 地震前兆還常表現(xiàn)為天氣驟冷或驟熱, 大風、暴雨、大雪等異?，F(xiàn)象. 從理論上講 , 地震是可知的和可以預防的, 我國古代就注意

15、觀察和研究地震現(xiàn)象, 并且注意到地震前兆和預防. 建國后 , 我國制定和貫徹了地震工作以預防為主 , 專群結(jié)合 , 土洋結(jié)合 , 依靠廣闊群眾 , 做好預測預防工作的方針 , 地震工作取得一定的進展. 如 1975 年 2 月 4 日海城 - 營口地震 , 1976 年 5 月 29 日 云南潞西 -龍陵地震 , 同年 8 月 16 日四川松潘 - 平武地震等 , 都在震前做了較準確的預報 . 但是 , 地震科學是一門年輕的科學, 地震的成因、機制和觀測方法都處于探索之中 . 目前我國的地震預測預報水平還不高, 還需要堅持不斷實踐, 認 真總結(jié)經(jīng)驗 . 從世界角度看 , 地震預報問題也是有待解

16、決的問題. 不過 , 無論是預測理論或應用手段, 地震工作者都在積極開拓新領域. 如美 國正在探求在斷層帶氫釋放和地震的關系, 認為富含鐵鎂的巖漿和水發(fā)生反響, 可以產(chǎn)生氫并通過斷層上升到地表；同時, 形成蛇紋巖一類物質(zhì), 擠入斷層 , 就 象涂上潤滑油一樣 , 導致斷層猛然滑動 , 從而形成地震 . 美國地質(zhì)調(diào)查局用15 個傳感器組成的網(wǎng)絡, 探測活動斷裂帶氫釋放情況, 然后通過衛(wèi)星把數(shù)據(jù)傳輸給在華盛頓的一個觀測所 . 許多科學家認為 , 氫是準確預報地震的關鍵. 日本東京大學和京都大學的地殼變動研究小組, 以及歐美一些國家都在試驗利用通用地球測位系統(tǒng) , 即在地球上的兩個點利用專門接收機捕捉從人造衛(wèi)星上發(fā)出的電波 , 測定這兩個點的距離 , 其誤差只有白萬分之一到千萬分之一. 這樣可以十分準確的測定地殼變動情況 , 根據(jù)這種變動來到達預測地震的目的. 現(xiàn)在 已有假設十顆這樣的衛(wèi)星圍繞地球旋轉(zhuǎn). 為了防止或盡量減少地震給國家、人民帶來的災害 , 必須做好地震預防工作. 首先是要編制出精確可靠的全國地震烈度區(qū)劃圖, 這是地震預報和預防工作的基礎. 其次 , 是在地震區(qū)劃的根底上 , 因