感受地震预报

1966年的3月,我从济南调往长春地质部石油综合研究队。途中经过老家丰润。那天恰是3月8日,早上起来母亲说:“地动了!”我们也没在意,之后才知道邢台发生了大地震,更没有想到,是年9月底我就接到调令,前往我所的前身―—地震地质大队报到。我在队部河北省正定仅呆了4天,10月2日就起程到长春怀德进行5.5级地震的调查工作。我们与地质力学所和吉林地质局、水文队的同志一起展开了宏观野外调查,使我第一次亲身感受到地震给人民生命财产带来的严重危害。工作结束已近年底,正值文化大革命大串联高峰,从长春经沈阳、天津、北京辗转走了3天才到达正定…     

地震预报研究的历史性的贡献

经过约25个世纪的时间，人们观察到了大量的地震前兆现象，并收集和记录了有关的资料，有的工作是专门的人员完成的：有的是由于偶然的机会或者由间接的原因形成的。最近120年以来，这方面的资料得到了系统的收集；近30年来，这项工作和深入地研究与地震发生的物理化学现象相结合，成了地震预报应用研究的一项工作。引入时间、空间的概念，重新建立了详细记录地震、地震前兆和地震预报研究的主要方法。在地震前兆的研究中，对起促进作用和阻力作用的科学上和经济上的限定因素已经有所考虑及评论。     

关于在地震预报中遇到的几个问题的探讨

地震台站工作人员 ,在进行观测资料分析、地震预报研究过程中 ,往往会遇到的几个问题 :1、手段单一 ,对于前兆现象无法全面表述。 2、如何识别异常与地震之间的关系。 3、如何兼顾点和面的关系。     

大地电磁在地震预报中的应用

论述了大地电磁（MT）地震前兆多参数综合分析方法和扩展膨胀各向异性（EDA）电性前兆识别。不同的MT参数以不用的形态特征和方式，从不同侧重面反映地球电导率结构特征，充分利用包含于各参数内的信息，对它们随时间的变化进行综合分析研究有利于更可靠地判断新出现的MT前兆。EDA电性前兆是由孕震期间深部原地应力场的变化引起的，可能出现在一个较大的地域范围内，因而该前光是一种具有很好应用前景的地震前兆，利用MT法进行监测较为有利。     

鲜水河断裂带全新世活动性研究进展综述

鲜水河断裂带是中国西南山区一条现今活动强烈的大型地震断裂。本文在系统总结前人研究成果的基础上, 结合野外地质调查, 综述了鲜水河断裂带空间展布特征、活动性质及强度、历史地震地表破裂特征、地震危险性等方面的研究进展。前人研究结果表明, 鲜水河断裂带以惠远寺为界可分为两段, 进一步可细分为八段;断裂带全新世以来以左旋走滑为主, 兼具逆冲性质;整条断裂现今走滑活动速率约为10mm/a左右, 垂向变形在2mm/a以内;其中断裂带北西段活动速率为10~20mm/a, 南东段则小于10mm/a, 一般为5mm/a左右;断裂带地震活动频繁, 地震活动性北西段明显高于南东段, 强震迁移呈明显的跳跃式特征并具有原地复发性质;断裂带历史地震地表破裂特征与玉树地震所报道的地表破裂特征一致;断裂带地震危险性评价具很多不确定因素, 研究程度相对较低。      

地震空区法在大地震危险性初判中的应用——以青藏高原东南缘为例

以ARCGIS系列软件和VS 2010、SQL Server 2008为平台, 通过融合集成活动构造、地震地质和国家基础地理信息, 在初步建立的青藏高原东南缘活动构造空间数据库系统基础上, 利用地震围空区方法, 针对研究区进行区域大地震危险性中长期预测分析。通过地震信息分时间、分震级的整理与数据输出, 分析汇总了11例M≥7.0大震震例的地震空区活动图像以及围空区发震震级与围空区特征与参数。在总结出的经验公式基础上, 进一步利用1950-2012年的M≥5.0地震数据, 对该区地震围空区的发生与发育状况进行了初步分析与研究, 并对未来可能发生大震的发震位置及震级进行了综合分析。研究结果表明, 玉树-鲜水河-小江断裂带所围限的青藏高原东南缘地区存在6个比较突出的与区域重要的晚第四纪活动构造带或断裂带相对应的大地震围空区, 分别是错那-沃卡裂谷, 东喜马拉雅构造结, 安宁河-则木河断裂, 南汀河断裂-红河断裂, 畹町断裂-南汀河断裂, 澜沧-景洪断裂东段。这些围空区中主要活动断裂带的晚第四纪活动性与历史地震活动状况也都显示出未来几年至几十年存在发生大地震的危险性, 在今后的地震预报工作中应给予特别关注。应用实践表明, 通过活动构造数据库的建设可快速有效地实现对区域大地震围空区的动态分析、辨别及大地震危险性初判。      

板块内部地震预报研究

板块内部地震的预报是一个世界性的科学难题。攻克这个难题的努力可以分成两个方面:一是以确定板块内部未来地震的地点和强度为主的长期预报研究,包括板内地震的构造环境和孕育过程的阶段性特征,大陆地区强震危险性和地震灾害的预测等。二是以确定未来地震发生时间为主的短期预报研究,包括强化地震前兆的观测以及前兆的分析和机理研究。     

郯庐断裂带周边地震活动图像及未来大震危险性分析

对比1668年郯城8.5级地震前的地震围空区图像和现代华东地区地震围空区图像,发现二者很相似,都是环绕郯庐断裂带周围呈椭圆形,长轴走向近南北,面积约39×10~4km~2。涵盖河北、河南、山东、江苏、安徽、上海、黄海地区。空区范围、形态、面积、形成时间近似。另外,自2010年以来华东地区地震前兆台网出现大范围异常,集中在郯庐断裂带附近。因此,郯庐带南段的大震危险概率可能正在增大,需引起进一步关注。     

地震灾害预测基本思维模式探讨

地震灾害能否预测,如何实现有效预测,作者认为:地震作为一种自然界的客观存在,它的孕育、发生和发展过程必然遵循着一定规律。如果认识掌握了这一规律,就可以实现预测。加强震源研究是实现地震灾害预测的基础。提高预测效果的良好途径是预测期尺度与预测方法相对应。     

Statistical aspects of Parkfield earthquake sequence and Parkfield prediction experiment

This note discusses three interconnected statistical problems concerning the Parkfield sequence of moderate earthquakes and the Parkfield prediction experiment: (a) Is it possible that the quasi-periodic Parkfield sequence of characteristic earthquakes is no uncommon, specific phenomenon (the research hypothesis), but can be explained by a preferential selection from available earthquake catalogs? To this end we formulate the null hypothesis (earthquakes occur according to the Poisson process in time and their size follows the Gutenberg-Richter relation). We test whether the null hypothesis can be rejected as an explanation for the Parkfield sequence. (b) If the null hypothesis cannot be refuted, what is the probability of magnitude m ≥ 6 earthquake occurrence in the Parkfield region? (c) The direct goal of the Parkfield experiment is the registration of precursory phenomena prior to a m6 earthquake. However, in the absence of the characteristic earthquake, can the experiment resolve which of the two competing hypotheses is true in a reasonable time? Statistical analysis is hindered by an insufficiently rigorous definition of the research model and inadequate or ambiguous data. However, we show that the null hypothesis cannot be decisively rejected. The quasi-periodic pattern of intermediate size earthquakes in the Parkfield area is a statistical event likely to occur by chance if it has been preferentially selected from available earthquake catalogs. The observed magnitude-frequency curves for small and intermediate earthquakes in the Parkfield area agree with the theoretical distribution computed on the basis of a modified Gutenberg-Richter law (gamma distribution), using deformation rates for the San Andreas fault. We show that the size distribution of the Parkfield characteristic earthquakes can also be attributed to selection bias. According to the null hypothesis, the yearly probability of a m ≥ 6 earthquake originating in the Parkfield area is less than 1%, signifying that several more decades of observation may be needed before the expected event occurs. By its design, the Parkfield experiment cannot be expected to yield statistically significant conclusions on the validity of the research hypothesis for many decades.     

Short-term earthquake prediction: Current status of seismo-electromagnetics

Loss of human lives as a result of earthquakes is caused overwhelmingly by the collapse of buildings within less than a few minutes of main shocks. The most urgent countermeasure consists of two key elements. One is strengthening of weak structures and the other is short-term earthquake prediction. Short-term prediction needs precursors. Although some promising precursors are reported, the prevailing views in Japan and elsewhere are overly pessimistic. The pessimism largely roots in the fact that short-term precursors are generally non-seismic and tools developed for seismology are not designed to detect them. Nonetheless, nationally funded large-scale earthquake prediction programs always emphasize the need to reinforce seismometer networks. They do not take into account the views of those in the science community who point to the importance of non-seismic precursors. While there are well-founded causes to be skeptical, the situation needs to be improved. One reason for skepticism is that the observations of precursors have not yet been perfect enough and another is that some important fundamental aspects of non-seismic precursors are still unresolved. We review some of these problems.     

地震机理的地球系统科学研究及预测实践

本文提出了一个新的地震机理模型:高温高压高导低速流变体震源腔(简称震源腔)与闭锁断层组合模型。高温高压下的软流圈物质在复杂相变空间中,受到温度场中的异重流作用和受迫振动作用而形成深源震源腔。随着软流圈物质上涌, 幔汁在温度差和压力差驱使下,涌入地壳中的物理空间,形成浅源地震震源腔。由于温度升高使得腔体内岩石部分熔融或全部熔融,释放出大量气液流体,拓展腔体空间范围,同时提升腔体内压。当腔体内部有效压力(即内压与上覆地壳压力之差)达到腔体边缘或者上方与脆性活动断层交会部位的岩石破坏强度时,震源腔便进入临界状态。当软流圈物质上涌继续向腔体内供能,或者由于星体连线在震源区造成触发作用,便引起震源腔的隐蔽爆炸,即隐爆,释放腔体内部积累的能量,同时释放区域构造应力场作用于闭锁断层积累的应变能。 腔体隐爆释放能量与腔体规模正相关。闭锁断层释放应变能与闭锁断层规模、闭锁区大小以及区域构造应力场强度相关。震源腔与脆性活动断层交会部位,是潜在震源位置。多年观测资料表明,震源腔从进入临界状态到隐爆,一般经历1~13天,平均7天。长期观测表明,潜在震中区在震前经常出现干旱、气温升高、海温升高、大量水汽释放等异常现象。通过超低频地震仪监测、重力波作用于水汽形成的地震云的观测、次声波的监测、卫星重力异常反映的高程面垂向震荡监测、以及地基卫星导航系统地面升降监测等,都显示出震源腔进入临界状态后的胀缩震荡引起震中及其外围地面的垂向振动。文中还给出了震源腔体隐爆遗迹的直接证据。     

新构造、活动构造与地震地质

新构造、活动构造和地震地质研究都是开展地震危险性评价的重要基础性地质工作。在综述新构造、活动构造和地震地质的基本含义、相互联系与区别、主要工作内容及方法的基础上,简要回顾了国内外在相关研究领域的主要进展,提出了中国活动构造与地震地质工作中应注意的主要问题和对未来工作的几点建议。最后,重点介绍了青藏高原东南缘开展活动构造体系和玉树地区活动断裂与地震地质调查研究工作所取得的主要进展与成果。     

新构造、活动构造与地震地质

新构造、活动构造和地震地质研究都是开展地震危险性评价的重要基础性地质工作。在综述新构造、活动构造和地震地质的基本含义、相互联系与区别、主要工作内容及方法的基础上,简要回顾了国内外在相关研究领域的主要进展,提出了中国活动构造与地震地质工作中应注意的主要问题和对未来工作的几点建议。最后,重点介绍了青藏高原东南缘开展活动构造体系和玉树地区活动断裂与地震地质调查研究工作所取得的主要进展与成果。     

地震预测:从芦山地震到大陆地震

自从1990年以来,通过对青藏高原的调查和研究,认识到下地壳流动同步形成盆地和造山带,并受控于相关洋盆地幔软流圈向大陆的顺层流动和底辟作用。下地壳不均匀流动通过韧脆性中地壳热能-应变能转换孕育地震,部分发震能量通过上地壳脆性断层释放。在地震孕育过程中通常会伴生跨年度干旱和异常降雨,构成热灾害链。近5年内青藏高原东部连续发生汶川、玉树、芦山大地震,形成于从亚东流经羊八井、安多、玉树并分支流向汶川和芦山—康定的下地壳"热河"的仰冲式和侧冲式撞击作用。从2008年9月以来连续发表5篇论文,根据地壳热构造和热灾害链的时空结构对芦山地震的三要素进行了长期和中期预测。2008年9月预测从2013年开始可能发生大地震,2012年9月将鲜水河—安宁河—小江异常热流构造带5年内将发生多个7级地震的首个大震锁定在芦山或西昌。芦山地震只释放了亚东—羊八井—安多—玉树—鲜水河—安宁河—小江"热河"剩余热能中的一小部分,在西昌—会理—昭通地区、道孚—康定地区、通海—石屏地区近5年内很可能发生4个7级左右的地震。此外,华北典型的热灾害链结构表明震情严峻,环渤海地区近3年内很可能发生大地震。从地震热流体撞击机理与地震异常之间的关联性出发,提出了动态立体监测及短临预测地震的思路和方法。     

芦山地震：一个成功的中期预测案例

2013年4月20日MS 7.0级芦山地震是2008年汶川地震以后龙门山断裂带的又一个灾难性的地质事件。文中回顾了对芦山地震的成功中期预测并给出了预测的依据。2012年11月25日上午,中国地球物理学会天灾预测专业委员会讨论中国西南地区中期地震预测问题。专业委员会主任耿庆国回顾了2012年4月作出的中期预测,认为2012年5月至2013年5月期间,在我国西南地区可能存在MS 7~8级地震。参加会议的委员们同意这一时间预测和震级预测,但是在震中位置预测方面存在不同意见。文章第一作者在会上作了一个报告,并展示了确切的震中预测位置图,即位于四川省雅安与康定连线的中间位置。这一预测的依据主要有两个方面：一方面,雅安西侧与汶川两地,具有两个特征相同的独立的卫星重力局部高异常;二是汶川(5·12)大震只是释放了龙门山断裂带北东段的能量和应力,这导致能量和应力在龙门山断裂带南西段,特别是南西端与重力异常突变叠加区(即中上地壳密度突变区)的加速积累和集中。芦山地震震中位于雅安芦山,与预测震中位置仅相差80 km,发震时间在2013年5月前。芦山地震中期预测的成功给予我们很多启示。作为一种地质过程,地震应该有其自身的规律可循;成功的地震预测需要多方面观测信息的综合分析,正是基于此,目前迫切需要国家的或者国际的具有综合分析经验的专家组和有效的前兆信息平台;卫星重力异常数据的处理和更新将有助于缩小强震预测的包围圈。