地震预测方法Ⅶ:水文地球化学方法

地球化学法是地震预测方法中的一种,其主要是通过研究震前地球化学成分的异常变化,找出其与地震三要素的关系,进行地震预报.已有的地球化学法地震预测主要包括水化学异常、气体化学异常、土壤化学异常方法,由于水和气是组成岩石的介质,也是反映岩石受力变形和破裂的灵敏组分,因此水化学异常成为最常见的震前地球化学异常.常用的水文地球化学预测方法是监测地下水中的气体成分(氡、氢、氦等)、水质组分(B、F、Li和Sr等)、水电导率、水温及水位等化学和物理的异常,还有一些稳定同位素比值(He~3/He~4及Ar~(40)/Ar~(36)等)的异常变化,并对监测到的异常进行统计分析,同时结合岩石力学实验进一步得到水化学异常与地震"三要素"的关系,给出相关的地震预测意见.本文通过了解水文地球化学法地震预测的发展现状以及多个水文地球化学预测实例,分析总结多种水文化学异常信号的特征和测震结果,从物理和化学角度分析了水文化学异常形成机制,如岩石破裂机理、混合机理、振动机理、压溶机理等,并结合监测实例和影响水文地震预测的诸多因素分析与评价水文地球化学法地震预测的研究进展及发展前景.     

全球地震震源深度统计分析 与地震层分布

地震数据可以反演地球内部的构造信息,能够查明地球内部层圈结构及地震发生的机制,对揭示地球结构,进行地震预测及防震减灾具有重要意义。与此同时,对地震数据的统计分析可以获得地壳变形及其深度层次的相关信息。本文利用美国地质调查局（USGS）记录的1900～2018年近3 000 000条全球地震数据进行分析,立足地震震源计算方法,排除不确定性数据,使用震源深度频次分析及高斯分解得到地震层和地震集中区深度的推定。以国际地震中心（ISC）的1970～2016年近2 000 000条数据及中国国家地震科学数据共享中心2009～2018年近300 000条数据进行比较。结果显示,地球标准椭球体深度10 km左右普遍存在一个全球性的地震集中区,与地壳中脆韧性过渡带一致。其上的地壳是全球绝大多数地震发震的深度范围,推定其为地震层;与此同时,局限在洋壳俯冲带中,约35 km处出现了另一个地震集中区,认为是地球岩石圈深度内不容忽视的界面。研究表明,在地球表层（40 km以内）,层圈结构对地震有较大的控制作用;而对有洋壳俯冲区域的地震三维结构图成图显示有“贝尼奥夫带”形态,表明俯冲机制能将具有弹性力学性质的刚性块体带至地球较深部,并孕育中、深源地震。因此,地震震源分布可以指示地震层,即刚性块体,在岩石圈中的分布,地震震源深度集中区是岩石圈和中、上地幔最主要的变形和能量释放区。