矿山地震监测技术的进展及最新成果

回顾了矿山地震监测的简史,介绍了近期矿震监测技术改造情况．抚顺小孔径矿山地震台网的监测取得了比较完整的观测资料．矿震定位结果表明了矿震与开采进程的相关性．用岩石断裂力学和损伤理论的研究成果对于两类不同矿震的成因给出了最新解释．观测资料证实了矿震与瓦斯溢出的相关性．这些结果表明．在一定条件下．矿震可能成为瓦斯溢出的预警信号．由此证明,实现矿震与瓦斯浓度的联合监测是重要的,也是可行的．矿山地质灾害的综合地球物理监测对于地震成因的研究具有重要的中尺度实验意义,同时对于煤矿安全生产也将带来重要效益．     

汶川Ms8．0地震的短临地电波动（潮汐力谐振和共振波-HRT波）前兆

简要介绍了强震短临前兆的HRT波模型,和用HRT波模型分析强震前地电观测资料预测未来强震的时间、地点、震级三要素方法。用HRT波模型分析了2008年汶川MS8.0地震前四川红格地电台的记录资料,提取出了汶川MS8.0地震前短临前兆信息。     

汶川8．0级地震HRT波地震短临波动前兆及HRT波地震短临预测方法——关于实现强震短临预测可能性的讨论

2004年初开始在川滇地区布设的4个地电台,使用所研制的抗干扰性能极强的PS-100地电测量系统和技术,捕捉地震短临前兆．至2008汶川8．0级地震前,唯一仍在工作的红格台记录到了汶川地震的HRT波短临前兆．根据潮汐力谐振共振波（简称为HRT波）短临地震预测模型,在汶川8．0级地震前5月11日夜至12日凌晨5时分析得到了大震即将来临的结果．所记前兆同以前各台对其他强震所记的HRT波震例的规律有很强的一致性．所测物理量（地电阻率与地电流）仅在强震前才出现潮汐力的周期,而其振幅在震前数月至几天明显增大．通过研究所记的实例表明,它们通常与几天后所发生的地震有因果关系,这种波的到时与台站的震中距成正比;由这种波动所测的断层固有周期％与断层长度（震级）有关,对6-9级地震,死的范围为1-6h．有证据表明,它们是来自即将发生地震的震源区．这种波动周期较长,在地壳中,可传播数百乃至数千公里．对发生在地壳中的浅源大震,地壳固体在其孔、裂隙中通常含有易于流动的（导电的）流体（溶液）,这种流体在地震孕育过程中因受力（孔隙压力）先于断层位移（地震）产生的（微小）扰动（波动）,对所观测的HRT波提供了一种可能的解释．从2004年在川滇地区增设4个PS-100HRT波台站,试图捕捉强震短临前兆,到2008年发生汶川8．0级地震（距离新增的MN台△=288km;距离记录到HRT波短临异常的HG台△=465km;距离青川640km）前,HG台捕捉到汶川8．0级地震的HRT短临前兆的全过程,表明地震是有前兆的,地震是可以预测、预报的,在可预见的将来实现地震的短临预报是可行的．     

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．      

Static solution of a crack degenerated from dynamic solution of a propagating crack

ＳｔａｔｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｃｒａｃｋｄｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍｄｙｎａｍｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇｃｒａｃｋＳｈｉ－ＹｕＬＩ（李世愚）ａｎｄＹｕｎ－ＴａｉＣＨＥＮ（陈运泰）（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ...     

地震学在减轻矿山地质灾害中的应用进展

综述了煤矿安全对于地球物理应用的需求,以及近年来地震学在煤矿减轻地质灾害的应用进展,特别是微震监测分析在若干典型煤矿应用得到的初步成果。这些成果不但对于煤矿安全具有重要意义,而且对于认识构造地震成因和验证预测方法,也具有中尺度试验意义。     

三维破裂及其在地震和断层研究中的应用（综述）

文中提出若干断层破裂和震源过程的重要问题,包括断层分布的形态、震源多重事件的非共面性、震源迁移和动力来源等,这些问题用目前二维力学模型无法回答,只有用三维模型才有可能。综述了三维岩石断裂力学的实验和Ｇｒｉｆｉｔｈ－Ｉｒｗｉｎ理论研究的进展情况,指出三维破裂研究既包括三维裂纹的破裂,也包括无初始裂纹的Ｈｅｒｔｚ接触引起的破裂。总结了岩石三维破裂的特征,并简述了三维破裂在震源过程和断层形成问题研究中的一些证据和研究前景,认为一些地震前兆机理问题有可能在三维模型中得到解答。同时也讨论了三维震源与断层模型简化为常用的二维模型的条件。     

震源物理实验室“八五”技术改造

由国家地震局地球物理研究所承担的“ＭＴＳ－１００Ｔ伺服试验机改造”课题,对震源物理实验室进行了实验系统改造。该文简要介绍了该课题所完成的主要工作及其应用情况,包括：ＭＴＳ－１００Ｔ伺服试验机控制系统、１６通道高速数据采集系统、激光散斑图干涉仪。     

闭合裂纹面相互作用的实验研究

为了研究地震过程中断层面的相互作用,设计了四类裂纹面状况不同的断裂力学实验。实验结果表明,裂纹面的状况对于含裂纹材料的σ_c(2^1/2)值有强烈的影响,并利用断裂力学的原理对结果进行了分析。 实验中解决了如下技术关键: 1.可用三点弯曲、局部受拉、单面启裂、双面贯穿的方法,在脆性材料板状试件（玻璃板、岩石板）以及有机玻璃板中预制中心穿透裂纹。 2.在裂纹端部预计裂纹扩展的区域内粘贴电阻应变片,用以判断并测量裂纹初始扩展及其相应的破坏应力σ_c的方法。     

Studies on seismic source

During the period of 1999-2002, the Chinese seismologists made a serious of developments in the study on seis-mic sources including observations, experiments and theory. In the field of observation, the methods of the accu-racy location of earthquake sources, the inversion of seismic moment tensor and the mechanism of earthquake source are improved and developed. A lot of important earthquake events are studied by using these methods. The rupture processes of these events are inverted and investigated combined with the local stress fields and the tec-tonic moment by using the measurements of surface deformation. In the fields of experiments and theory, many developments are obtained in cause of seismic formation, condition of stress and tectonics, dynamics of earthquake rupture, rock fracture and nucleation of strong earthquakes.