地震孕育模式与前兆异常机理研究综述

总结分析了近30年国内外较有影响的孕震模式和前兆机理的研究成果；概述了每一种模型或模式的基本思想；对这些研究成果进行了综合分析和归类研究。该文认为前兆机理的研究与孕震模型(或模式)的研究有着密不可分的关系，只有把这两个方面的研究更紧密地结合在一起，才有可能为探索地震孕育发展规律，研究新的地震预报指标和方法寻找有效的技术途径。     

关于中国地震孕育和前兆机理研究的讨论

地震预测研究面临低水平的预测与政府和公众的高期望值的矛盾。加强机理研究是根本出路之一。地震前兆观测属于广义地球物理反演,它不应照搬地球物理勘探的现成方法,而应找出新的思路。中国与美国、前苏联和日本等国家地震发生的构造背景不同,应发展适合中国大陆地质条件的震源物理理论和方法。地震前兆机理研究存在３个完备性问题：①地震前兆存在性与不存在性的正反两个方面的论证;②前兆物理量的可测性论证;③实验模拟条件的相似性论证。这３个完备性是判断该研究是否成熟的重要标志。地震预测实验场的设立,不宜采用无把握的“守株待兔”的办法。建议将实验场设立在必然有多次发生诱发构造地震可能的矿山或大型水库。     

地震孕育过程中的前兆地声

本文介绍了有关地声观测技术和前兆地声机制的综合研究结果,为了获得连续可靠的地声信息,研制了四路慢速磁带仪等地声极微震记录仪。经过四年连续野外观测记录证明了它的稳定性和实用性;为了解决地声源定位问题,在山东莒县及云南洱源建立了标准地声台网,进行了连续四年记录,取得了可靠的资料;为了解决地声信号处理问题,建立了全国地声数据处理中心,及相应的时间序列和地声资料处理程序库。在上述工作基础上进行了长期连续观测和全面的基础研究。通过观测,获得了可靠的前兆地声信息,特别是第一次用仪器记录到了可听前兆地声,提前时间为3—15分钟。观测研究表明前兆地声确实存在,地声可以作为地震预报的一种重要方法。     

张北6.2级地震的孕育过程和前兆特征研究

张北地震发生在通常认为稳定的、浅部构造不明显,历史上地震活动微弱的地区,但是根据小震活动条带推测可能在一条ＮＷ走向的深部断裂。张北地震的孕育可能与区域断层的长期活动,中小地震持续活跃以及外围强震的增震作用有关。震前存在地震活动空段、４级地震条带、区域小震群活跃以及平静－收缩－信号震－外围活动增强等特征。有比较丰富的中长趋势异常,持续时间长达３年以上,而短临异常并不突出。对张北地震异常进行信度综合分     

地震地下流体前兆机理的研究综述

本文从地下流体前兆信息的形成，转化，迁移及表现等几个方面对地下流体前兆机理的国内外研究进展进行了较全面的综述，并针对该领域目前存在的问题以及今后的发展方向提出了自己的见解。     

地震深部电性变化前兆特征及其机理的初步探讨

本文着重讨论了地壳内埋深约10—25km的高阻层原地条件下的导电机理,指出该层岩体导电性主要取决于其裂隙及孔隙情况和孔隙水在其中的分布。根据对部分熔体导电性的研究,对实际岩体电导率进行数字模拟发现,连接权因子增加可导致该层原地体积电阻率极大的减少。本文还分析了孔隙水参与下震源及其外围区的应力应变特征,阐明了可能出现的深部电性变化前兆的分区性及其区域的体积电阻率、电性各向异性变化特征,初步探讨了这些变化的物理机理,粗略地估计了可能的变化量值。     

有限元方法在地震孕育过程与前兆机理研究中的应用进展

有限元方法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、 且按一定方式相互联结在一起的单元的组合体。 有限元方法是目前应用最为广泛的数值模拟方法, 由于能够将复杂介质的力学本构关系及边界条件问题转化成为常规问题的计算程序, 所以越来越多的地震学者将其应用于地震成因与前兆机理研究中。 该文着重介绍了有限元数值分析方法及其模拟在地震孕育过程与前兆机理研究中的应用进展, 并提出开展小尺度规模如岩石中矿物颗粒之间的力学行为的有限元模拟研究等几点建议。     

地震前兆复杂性成因机理研究的讨论（二）：地震前兆复杂性成因机理

针对前兆复杂性的种种表现,作从震源、构造应力场、断裂力学、前兆监测等方面探讨了前兆复杂性产生的可能原因。认为前兆复杂性是客观存在的,与共性一起构成前兆的二重性,因此在研究前兆时,既要研究共性,也要研究复杂性,才能更好地掌握或认识前兆。同时从复杂性中再寻求普遍性,进一步完善孕震理论和开发新的分析预报方法;造成前兆复杂性的根本原因是孕震的物理力学过程的复杂性,其中包括地质构造、孕震环境、动力学过程、     

地震前兆复杂性成因机理研究的讨论（一）：地震前兆复杂性的表现形式

通过国内外成功与失败的震例分析,介绍了地震前兆共性的一面,如在台网具有一定监测能力的地区,如果发生６级以上地震,震前总能或多或少地观测到异常现象。地震越大震前异常越多,分布越广,持续时间越长,异常幅度也较大,同时章着重对前兆复杂性的表现形式进行了较系统的归纳,整理,主要从以下几方面进行了分析,异常与地震关系的不确定性,主要表现在除了“有异常有地震”和“无异常无地震”的理论情况外,还存在“有异常无     

邢台地震综合特征分析与应用

通过对1966年3月河北省邢台地震现场观测工作总结,对得出的由“密集—平静—大震”演变出的“震情三分律”特征及由“两头跳”演变出的“对称填补”模式进行了综合分析,并广泛应用于地震预报研究且取得了一定成果。对地震的主要特征和工作经验进行系统的总结,对我国地震预报研究的发展具有指导和参考意义。     

2006年文安及1967、1973年河间地震与邢台地震群子序列的对比

2006年7月4日河北文安5.1级地震属于孤立型地震,无法根据地震序列提取更多信息,故将该地震与1967年3月27日河间6.3级地震、1973年12月31日河间5.3级地震合并作为一个整体,与邢台地区部分地震作对比分析。由此总结出文安及附近地区地震的活动特点:①呈NNE和NWW共轭分布;②各次地震的时间间隔大幅增长;③余震频度逐渐降低,衰减逐渐加快;④类型向孤立型地震过渡;⑤宏观烈度均比估算烈度低1度左右;⑥震源机制趋于一致。     

试论中强震发生地点与中短期前兆空间分布的关系

通过分析１９８０年以来发生在新疆境内的地震，发现大多数，Ｍｓ≥５．０地震发生在前兆异常密集区（专家系统高信度区和各类前兆异常叠合集中区）的边缘和外围邻区，而不是发生在通常认为的前兆空间分布密集区的中心及附近地区，为了缩小强震地点预报的尺度，必须考虑上述事实，用材料合成模式和板内复杂地震断裂裂带模式可以探讨其机理。     

1966年邢台7.2级地震的动力学模型

根据较新的深地震反射资料，构造应力场和震机制等资料，建立了１９６６年邢台７．２级地震孕震区的平面和剖面的有限元模型，对平面和剖面模型在ＥＷ向水平外压力下的最大剪应力分布进行了计算，剪应力相对集中的部位和大震震源位置比较一致，提出了邢台７．２级地震的动力学模型，认为地震的孕育和发生可能需要深，浅部断层，壳内低速层和ＥＷ向水平压力的共同作用，虽然由震源机制和地震宏观烈度分布等资料可指出有具体的发震断层     

邢台震区地壳上地幔电性结构及其构造意义

用大地电磁测深（ＭＴ）方法在邢台地震区作了４条观测剖面，资料解释结果表明探测区地壳上地幔的电性结构主要特征为：震源区复杂，周边区简单；发震深度复杂，非发震深度简单；震源区电性突变，显示隐伏高角度断裂；高导层代表１０ｋｍ和２０ｋｍ深度的滑脱面；地幔上隆可能意味着地幔物质向上运移。这些观测结果对于了解测区构造背景、发震构造和深浅构造的关系有重要意义     

邢台地震断层运动特征反演分析

依据地形变测量资料,采用不均匀位错反演方法,建立邢台地区两个不同的断层模型,分别计算了 １９６６ 年邢台地震时 ３ 月８ 日６．８ 级地震、３ 月２２ 日６．７ 级和 ７．２ 级地震及整个震群过程断层产生的不均匀错动量,并对结果特征进行了分析     

地电短临前兆产生机理及一种新的短临预报方法（谐振预报法）

研究了地电短临震兆机理，在此基础上给出了引潮力触发地电短临前兆模式。据此从理论上分析了地电临震震兆特征，并以唐山７．８级大震为例，从实际观测中检出具有此模式特征的震兆（具有起潮力特征），从而验证了所提模式理论的客观存在的可能性。最后给出与此有关的地电短临预报方法。即，根据脆性岩石失稳的相对刚度比较准则，定义部分岩体刚度λ＝０的状态为临震阶段，分析λ＝０时起潮力引起位移的特征和规律，得出原地监测岩体刚度是否为零（进入临震阶段）的方法。因为在弹性阶段，λ为较大正值，微小的起潮力只引起微小的位移，此时的电响应甚小，通常检测不到；但随着构造力的积累，介质进入临震阶段，此时同样微小的起潮力却可引起甚大的位移（λ＝０时，位移为无穷大），从而产生可检测的电响应。由于这种电响应具有与起潮力相同的周期，故可把临震电响应同各种干扰区分开，判定为临震前兆，从而建立了地电临震前兆起潮力触发模式，并可给出相应的短临预报方法。对１９７６年唐山７．８级强震前后震中周围地电阻率及大地电场实测资料进行谱分析，发现仅在主震前二个月至半月内，两种不同物理本质的电响应分别出现与起潮力ＭＳ波与ＭＳｆ波周期相同的异常变化。这是对所提临震前兆模式和预报     

邢台强震的深部三维构造背景和孕震条件

在邢台地震区开展了地震转换波测深工作，得出了６条深部构造剖面图，其中包括３条ＮＷ向和３条ＮＥ向剖面，同时也得出了地壳内Ｇ、Ｃ和Ｍ３个主要深部界面的埋深分布图以及地壳内波速分布模型。在此基础上讨论了邢台强震发生的深部三维构造背景和深部孕震条件     

邢台地震前地壳形变异常的可能性物理机制

将地壳介质视为麦克斯威尔体 ,运用差分法和三维有限元方法 ,探讨了邢台分层地壳结构模型 （含高速体和低速体及深大断裂 ）中深部断裂加速蠕滑时 ,平均应力、水平最大剪应力和地表面垂直位移随时间演化的特征 ,计算结果表明 :（1 ）在地壳中上部 1 1km处 ,深部断裂的加速蠕滑急剧加速了水平最大剪应力的增加速率 ,可达数百倍 ,深部断裂的加速蠕滑是邢台强地震成核过程的开始 ,可实现地壳下部的能量向地壳中上部快速转移 ;（2 ）深部断裂的加速蠕滑引起的地面垂直位移变化与邢台地震震前的地表面垂直位移变化非常一致 .说明邢台地震震前地壳表面垂直方向的位移不仅与岩石的膨胀有关 ,而且可能与地壳内深部断裂的加速蠕滑密切相关 .     

地震电性变化及其物理机理初步讨论

依据典型震例中的视电性异常变化，介绍了视电性变化各向异性与震源机制解最大主压应力的关系，讨论了电性变化的物理机理。结果表明，视电性变化与饱水裂隙电阻率ρf、固架电阻率ρ0和裂隙率υ有关，与DD模式预言的震源区扩容阶段电阻率变化过程，岩(土)标本加载过程中视电阻率变化相吻合，地震电性变化主要是由于孕震晚期阶段震源区及附近扩容裂隙快速发展、导电通道串通、导电流体活跃而引起的。我国地震地电阻率观测确实检测到了这一变化。