岩石圈内的流体通道研究概述

强震孕震环境是一个非常复杂的物质体系，它决定了地震前兆的形成机制，因此，在地震预报基础理论研究中，与强震孕震环境有关的深部物质的物理化学性质的研究具有重要的意义。深部地下流体在地震的孕育和前兆的形成过程中起了极其重要的作用，要研究深部地下流体的活动规律，首先必须研究岩石圈内的流体通道问题。同时，岩石圈内的流体通道也是火山研究中必须面对的一个重要问题。文章在全于流体通道网研究的基础上，简要介绍了岩石圈内流体通道的形成机制、主要特征、研究方法、科学意义和研究展望。     

深震前地下流体异常特征研究

论述了1999~2002年分别发生在吉林省汪清县、 珲春县的二次深源地震前, 地下流体异常的形态、 时间及空间演化特征。 研究结果认为, 其异常具有阶段性、 配套性及集中性, 异常分布不均一、 不连续, 与震中距、 井震距密切相关。 异常的时空演化具有迁移性, 中、 短期阶段异常由外围向震中方向迁移、 收缩; 临震阶段, 异常由震中向外围发散。 并对深、 浅源地震前地下流体异常的异同及异常机制进行了讨论, 认为单井的异常曲线、 频带、 变化速率、 重复性及多井群体异常的空间分布是相同的, 而异常变化方向、 幅度、 形式、 宏观现象、 异常阶段和多井群体异常的时间特性、 时空演化是不同的。 深震前地下流体异常是等效张应力、 含水层孔隙压变化、 水动力学三重机制共同作用的结果。     

甘东南地区中强地震多学科前兆协调性特征研究

通过对发生在甘东南地区三次中强地震前4个前兆学科以及测震学指标的研究，发现各学科前兆异常在时空上表现出很好的协调性特征．主要表现在：各学科异常持续时间均较短；各异常以中短期为主，有一定中期异常，临震异常不明显；从震前1年到短临阶段异常显示出向震中迁移的迹象；各异常点集中分布在低b值异常区．讨论了前兆协调性与地下流体和深部热物质的运移的关系．     

川滇地区强震前流体异常特征与预测指标体系初探

为进一步跟踪川滇地区未来1~3 a的7级震情, 基于《中国震例》(1966—2012年)系统分析了川滇地区强震(M_S≥6.0)前地下流体前兆异常特征, 并结合相关研究成果, 深入分析了该地区前兆信息特征, 结果表明, 该地区强震前地下流体异常具有长趋势变化特征, 且震级越大趋势性越显著, 空间上由外围沿构造带逐渐向震区收缩; 水氡、 水位异常具有时间上的配套性、 月频次加速性及空间上的群体性与分化迁移等特征。 通过拟合发现, 震级与异常数量之间存在指数关系, 并据此尝试给出了川滇地区流体异常预测指标, 希翼为今后该地区未来强震预测预报提供一定的科学依据。     

云南强震地下流体源兆特征研究

区分"源兆"与"场兆",系地震预测探索中的重要课题。根据云南4组6级以上地震的地下流体前兆异常资料,系统分析了强震源兆的流体前兆异常特征。结果表明,在6级多强震的源兆区,即震中距100 km范围内,异常项目计有水位、水温、水氡、水汞及气汞;以中期、短期异常为主,临震异常很少;源兆异常台站和台项的比例均高于场兆。这些流体源兆特征的认识,可为利用流体异常判断地震危险区提供一定依据。     

共和7.0级地震前地下流体前兆的动态演化特征

使用４０个地下流体观测点的资料,对１９９０年４月２６日青海省共和ＭＳ７．０地震的前兆动态特征进行了系统研究．结果表明：（１）地震带内观测点的水氡趋势异常及水化、水位群体异常及频次异常与断层平均形变速率呈同步变化．地下流体群体异常频次的累加值曲线在地震前表现为指数加速变化图形．（２）震源外围２４０ｋｍ范围内的水氡中短期趋势上升异常,表现为由震源逐渐向外围扩散的特点．在短临阶段各测点水氡的异常变化基本同步．（３）流体短临前兆出现明显的起伏加剧和层次现象,突出的表现是流量、断层气日变化在临震阶段出现３次加剧,且异常幅度一次高于一次     

3-D rheologic model of earthquake preparation (II): Strain field and its applications

Introduction Based on the elastic theory of the hard inclusion (Dobrovolskii, 1991), we developed an inclusion theory of rheologic medium, and applied the results of bulk-strain field of a rheologic inclusion model to explain the spatial-temporal evolution process of earthquake precursors (SONG, et al, 2000). In the former paper (SONG, et al, 2003), we derived the viscoelastic displacement field of the rheologic inclusion model on the basis of the analytic expression of displacement field o…     

3-D rheologic model of earthquake preparation (Ⅱ):Strain field and its applications

On the basis of the three-dimensional elastic inclusion model, the analytic expression of viscoelastic strain field is derived, i.e., the analytic expression of viscoelastic strain at an arbitrary point (x, y, z) in x-axis, y-axis and z-axis produced by three-dimension inclusion in the semi-infinite rheologic medium defined by the standard linear rheologic model, namely the normal strains εxx(r, t), εyy(r, t) and εzz(r, t), the shear strains εxy(r, t) and εyx(r, t), εyz(r, t)and εzy(r, t), εxz(r, t) and εzx(r, t), and the bulk-strain θ (r, t). By computing the spatial-temporal variation of bulk strain on the ground produced by a spherical rheologic inclusion in a semi-infinite rheologic medium, we obtained some significant results that the bulk-strain variation with time produced by a hard inclusion has three stages (α, β,γ) with different characteristics, which are similar to those of most geodetic deformation curves, but not the case for those by a soft inclusion. It is meaningful that these theoretical results have been applied to explain preliminarily the characteristics of stage variation of spatial-temporal evolution, the pattern and quadrant distribution of earthquake precursors, the changeability, spontaneity and complexity of short-term and imminent-term precursors. It offers a theoretical base to found the physical model of earthquake precursors and a reference to predict physically the earthquakes.     

1976年唐山7.8级地震成因探讨

根据唐山地区莫霍面隆升、大地构造、新构造运动特征,探讨1976年唐山7.8级地震发生的地质构造背景。唐山地震区位于辽翼台向斜北部,北邻燕山台褶带,地表发育规模不大的基岩断裂,为燕山期活动形成,新生代断裂活动性不强;地下发育深切地幔的深大断裂,与地表断裂位置相当。由震前地震前兆及震后异常现象,提出了地震发生的成因机制。唐山地震是由震前地幔拱起、岩浆上涌垂直力作用下,受NEE-SWW向区域应力场水平挤压,NNE-NE向唐山右旋剪切逆断裂活动,受阻于NW向蓟运河左旋剪切正断裂,地壳岩石间摩擦、破裂,两断裂在深部共轭交汇区应力闭锁、释放,最终导致该次地震的孕育、发生。     

京西矿震活动特征及其与天然地震关系初探

该文介绍了门头沟矿震的概况;对门头沟矿震与天然地震进行了相关分析,认为门头沟煤矿矿震活动可作为一种较好的监视首都圈中西部强震的中尺度监测手段;论证了门头沟煤矿矿震活动作为首都圈地应力变化监测哨的地质依据,并初步建立了矿震作为地震前兆的力学模型;提供了矿震预测天然地震的地质依据。     

地下流体的源兆,场兆,远兆及其在地震预报中的意义

我国地震地下流体监测网中，发现强震前有３种不同的前兆异常，即来自震源的源兆异常、与地震有关的区域活动关联的场兆异常及远距离强震前出现的远兆异常，它们在成因、特征与地震预报实践中的意义不同。从数量上看，场兆是大量的，源兆是少量的，而远兆也是不可忽略的。因此，地震预报实践中，必须正确地区别这３种前兆，全力寻找源兆，积极地开发场兆的预报功能，承认远兆并揭示其科学意义。     

内蒙两次5.9级地震与前兆异常特征的关系研究

以辽宁省长期丰富的地震前兆资料为基础，研究了内蒙两次5．9级地震与内蒙、东北地区前兆特征的关系。结果表明内蒙地震前前兆异常特征主要有：(1)前兆异常在时间上伴随内蒙巴林左旗5．9级地震事件的发生和结束呈阶段性起伏，空间上存在特征迁移；(2)中短期前兆异常阶段中以地形变为主体，在短临阶段地下流体和地磁出现异常。     

The experimental investigation of micro-cracks nucleation in typical tectonics

IntroductionTheexistenceandmeasurabilityofearthquakenucleationinvariousgeologicalbackgroundareimportantbasicproblems.Generally,crowdingtogetherandzonationdistributionofmoderateandsmaIlearthquakes(orsourceofAE)arenormalphenomenon(Mei,etal,l993).However,itisnotreliabIetoidentifythecrowdingofmoderateandsmallearthquakesasforeshockofstrongearthquake.Someauthors(Yu,Li,l998,Wang,l999)studiedthemethodstofindtheprecursorinformationastojudgetheriskofstrongearthquakesfromthefiguresofspace-timeevoluti…     

典型构造微破裂集结的实验研究

通过大理岩破裂实验,考察了典型构造中微裂纹的演化、集结的过程和特征．根据损伤理论,分析了构造对微破裂演化的控制作用．根据微破裂集结临界条件的相似原理,认为这些特征可以类推到公里尺度,它们有助于解释地震中短期阶段的前震或广义前震分布,作为地震前兆的一次效应．其它物理效应为二次或三次效应．微破裂集结时局部密度突然加大,有助于解释部分前兆记录突跳现象．非集结部分出现部分微裂纹愈合,密度反向变化,有助于解释一些前兆记录在短临阶段记录中出现反向的现象．考察了不同构造的不同部位微破裂萌生和演化的范围差异,这些差异有助于解释不同地质构造孕震区域的孕震过程,从而可解释板缘和板内地震前兆记录的差异．这种差异可能被不同观点学者分别引用,以论证地震是否有前兆记录的问题．然而,在考察不同地区的前兆记录时,必须注意不同地区的地质背景．      

探讨老观念 开拓新模式：地震预报战略的研讨

鉴于观测事实表明相隔很远的地震间,以及与相隔很远的前兆,可以有较好的同步性,因此对传统的孕震模式需要重新审议。当前的预报能力评分约为R=0.2—0.3,表明当前的预报确有客观规律的依据;但服务于社会,这样的精度远不能满足要求,这是地震预报工作面临的严峻问题。观測到大陆强震基本上都同时位在一些不同方向的屈曲变形带上,可以认为多种变形屈曲间的互锁是形成强震的必要条件,这为我们进一步建立新的大陆强震发生模式创造了条件。     

模糊数学方法在分析日本东海地区地震前兆中的应用

本文把模糊模式识别的直接方法用于检测日本东海地区地震活动性、体积应变、地下水位、地下水氡含量、地倾斜和潮位中的前兆变化。此方法可消除诸如降雨和气温变化等干扰,使我们能更清晰地识别出地震前兆。此外,还把模糊相似方法和模糊聚类方法应用于识别地震空区及检验地震活动随时间变化的相似性。上述方法在日本其他地区同样有效,即将编入日本气象研究所板内地震预报计划中的计算机系统内。     

汶川地震科学钻探2号孔(WFSD-2)随钻泥浆氢和汞浓度与断裂构造关系

以WFSD-2钻孔为研究对象,分析了随钻泥浆氢（H₂）和汞（Hg）浓度特征,在垂向上存在显著不均匀性,出现多段浓度异常高值.研究表明：（1） H₂和Hg浓度异常与次级断裂和岩石构造性质有较大关系,以断裂带或破碎带为通道运移而产生高值异常;（2）随钻泥浆H₂和Hg浓度特征暗示了汶川地震WFSD-2孔中主滑移带位置,表明随钻流体特征是识别地下裂隙带、破碎带或断裂带的途径之一;（3） H₂和Hg浓度异常还可能与构造块体边界强震活动和断裂带近场中等地震活动有关.本文研究结果为分析大震过程中深部流体活动行为提供了H₂和Hg地球化学特征依据,对地震前兆机理研究也具有重要的参考价值.     

昆仑山口西8.1级地震前气象地温异常特征分析

通过对青海省气象部门观测的3．2m气象地温资料相关距平、均值的处理和分析，总结了各自的异常形态。结果表明，3．2m气象地温异常对中震有一定的中长期前兆意义，作为预报地震的辅助手段是可行的。     

共和7.0级地震前地下流体前兆的动态演化特征

使用40个地下流体观测点的资料,对1990年4月26日青海省共和M_S7.0地震的前兆动态特征进行了系统研究.结果表明:(1)地震带内观测点的水氡趋势异常及水化、水位群体异常及频次异常与断层平均形变速率呈同步变化.地下流体群体异常频次的累加值曲线在地震前表现为指数加速变化图形.(2)震源外围240km范围内的水氡中短期趋势上升异常,表现为由震源逐渐向外围扩散的特点.在短临阶段各测点水氡的异常变化基本同步.(3)流体短临前兆出现明显的起伏加剧和层次现象,突出的表现是流量、断层气日变化在临震阶段出现3次加剧,且异常幅度一次高于一次.