流体地球化学进展及其在地震预测研究中的应用

地震预测是仍未解决的世界性难题.流体地球化学是地震预测的潜在手段之一,近年来得到了较为广泛的认可与运用.地震的孕育和发生过程始终伴随着地下物质运移、能量传输和条件改变,从而导致流体中元素和同位素的迁移与演化,进而形成地表可观测到的流体地球化学异常.活动断裂带是地震多发区,同时也是深部流体运移和释放的有利通道.活动断裂带流体的地球化学特征对地壳应力、温压条件和渗透率的变化极其敏感,可以作为指示构造或地震活动的良好指标.流体地球化学与断裂活动的密切关系使得流体地球化学不仅在地震预报中发挥着重要作用,也是解释地震过程中物质来源、能量交换和条件变化的有效手段.此外,新的地球化学分析技术的迅速发展,使其在研究地震前兆机理和地震物理过程中发挥越来越重要的作用.本文在综述近年来流体地球化学在地震预测领域研究进展的基础上,结合自身团队的研究结果和认识,提出未来地震地球化学研究的发展方向.     

地震预测试验场

地震预测试验场是针对特定的地震危险区,通过密集的、多学科的强化观测,研究与短临地震预测有关的科学问题.作为一类"大科学"项目,地震预测试验场的经验和教训值得认真总结.新技术的应用赋予地震预测试验场以新的内涵,并为地震预测研究带来新的发展机遇.     

分布式光纤高密度地震观测揭示门源MS6.9地震余震活动与隐伏断层

高密度的地震观测台阵对地震监测和结构成像都具有重要意义,利用分布式光纤地震传感技术结合现有通讯光缆可以快速构建高密度地震监测网. 2022年门源M_S6.9地震发生后,利用震中区20.8 km通讯光缆构建了间距10 m的高密度地震台阵,记录到了丰富的余震信号.发展了地震自动检测算法,并在3天观测中检测到了166个余震,与固定台网目录形成互补.在高密度地震波场记录中识别出多个断层相关信号,推测其为断层散射波,由此发现了门源盆地内部的多个断层.研究表明,分布式光纤地震传感技术结合地震自动检测算法和波场分析技术可以为发震趋势判断及隐伏断层探测提供可靠参考的数据,在高原重要基础设施沿线的地震灾害研究中具有良好的应用前景.     

“云计算与大数据”及其对勘探地震技术发展的影响

互联网技术发展至今,已进入了大数据和云计算时代,并在传统商业领域取得了令人瞩目的成功,产生了许多新的发展模式.但是,在勘探地震专业领域,"云计算与大数据"技术的潜力尚没有充分发挥.本文介绍了"云计算与大数据"的方法论和基本特征,分析了云计算、大数据和物联网、互联网+等关键技术之间的关系,并结合地震采集、处理、解释的技术特点和发展需求,探讨了"云计算与大数据"对地震技术发展的影响,提出了建设地震专业软件生态系统和基于物联网改变地震采集现状的设想.     

地震超材料:从自然结构到新型人工结构

光子晶体、声子晶体和声学超材料在调控波和波衰减等领域产生了深远影响.它们并不是自然界中新发现的材料,而是根据不同需求设计的复合结构,通常利用布拉格散射或局域共振机理来达到调控声波/弹性波能带结构的目的.与光子晶体不同,声子晶体和声学超材料的工作区域在较低频区域,因此获得低频且大范围的禁带是该领域的研究重点,并逐渐拓展到频率低、波长长的地震波隔震减灾防控上.本文从纳米光子和地震超材料的联系出发,从固体物理的视角分析了地震超材料的城市群、自然森林超材料等,将新型人工地震超材料在分布区域、禁带机制、实验方式3个方面进行了分类比较,并展望了现阶段地震超材料研究的一些局限性以及面临的挑战.     

实验室研究揭示地震震源过程

地震是最具毁灭性的自然灾害之一,给很多国家带来了严重的人员和财产损失.我国是大陆地震最为频繁、地震灾害最为严重的国家之一.因此,了解地震的发生机理乃至预测地震是地球科学界亟待解决的重大科学问题.近几十年来,基于实验室研究获得了大量类似于天然地震的实验室地震事件,并通过对这些事件的精细观测揭示了震源物理过程的基本规律,加深了人们对于震源物理过程的认识.本文首先阐述实验室地震研究的发展简史,然后系统梳理实验室地震研究在地震前兆、破裂传播等方面取得的重要进展及存在的问题.最后,探讨实验室地震研究所面临的挑战,并展望实验室地震研究未来的方向与关键科学问题,以期深化对震源过程的理解,进而促进地震预测研究的发展.     

三维地震勘探在河东煤田黄柏矿井的应用

三维地震技术是在二维地震技术的基础上发展起来的,它是通过多条测线同时观测,进行面积性地震数据采集,得到三维数据体,从而详细了解地下三维地质结构,进行找矿和解决地质问题的方法.     

三维地震勘探在河东煤田黄柏矿井的应用

三维地震技术是在二维地震技术的基础上发展起来的,它是通过多条测线同时观测,进行面积性地震数据采集,得到三维数据体,从而详细了解地下三维地质结构,进行找矿和解决地质问题的方法。     

从汶川地震到芦山地震

正汶川地震和芦山地震都发生在龙门山构造带,间隔时间不到五年,两者之间是否有关联,芦山地震是否为汶川地震的余震,汶川地震是否诱导了芦山地震,未来龙门山构造带还有哪里会发生类似的地震等,这些问题都亟待研究解答。五年之内,四川龙门山区域发生两次强地震。地震带来的不只是巨大的创伤,更有对民众心理的冲击、对科学家公信力的质疑,以及对政府应急能力的考验。汶川地震以来的五年,对抗震救灾有许多总结,对地震本身有许多研究,但对灾害何以如此严重,对如此大的地震为什么没能预见到等问题,却很少有深刻的反思。"多难兴邦","难"本身不能兴邦,但"难"可以为我们提供反思与进步的机遇,能从中吸取足够的经验和教训。地震是一个自然现象,但地震带来的不只是自然科学     

基于重力数据的2022年青海门源MS 6.9及四川泸定MS 6.8地震预测

2022年,中国大陆西部地区接连发生多次6级强震.1月8日青海门源M_S 6.9和9月5日四川泸定M_S 6.8左旋走滑型地震均造成了显著的财产损失,后者更造成了百余人伤亡.地震前,依据中国地震局在两震中周边地区观测的重力数据获得了区域重力变化.结合此前多个典型地震前重力变化,该变化可能表明2021、2022年在青海门源、四川泸定及其附近地区会发生强震.两次地震实际震中与不同年度预测的地震危险区中心距离均不超过55 km.这两次地震前地表重力正、负变化均围绕震中相间出现,重力变化总体呈现四象限分布特征,且震中破裂区处于重力无变化区域.两次地震前重力变化与震源机制对比表明:四象限重力变化分布的正变化区对应于震源机制显示的压缩区、重力负变化区对应于震源机制显示的膨胀区.该发现有助于地震前兆理论的发展.     

地震预测技术及其动向

无论采用光纤器件、卫星激光测距或地下电极埋置探测等技术,研究人员面临的难题是从噪声中辨别出信号。1976年2月4日傍晚7时36分,里氏7 .3级地震发生于中国东北辽宁省海城这个约有9万人口的县城。城内90男以上的建筑物倒坍,在估计有人口印万、方圆1000平方米的范围内,一半以上的建筑物遭到不同程度的破坏。多亏了当地的地震观测人员的准确预报,才使得绝大多数居民幸免遭难。省政府在地震发生的前一夭夜晚,疏散了整个海城及其周围的县份     

鲜为人知的俄罗斯地震武器计划

随着科学技术的发展,凡是能造成破坏的东西几乎都可能被发展成武器,如生物武器、气象武器,甚至海啸、洪水等自然灾害也可以人为制造出来成为武器。鲜为人知的地震武器就是其中的一种。早在20世纪70年代,一些国家就开始了对地震武器的研究。科学家们在进行地下核试验时发现:当核爆炸的当量达到一定程度时,就能对地质结构产生相当大的影响,通过对地质结构的作用和岩层的传递,部分能量甚至可以在另外一个遥远的     

地震：沉睡的巨龙

2008年5月12日发生在四川的大地震令地球科学家们猝不及防。一年过去了,中国乃至全世界的地球科学家们在回顾这次地震时仍在为因缺乏预见而自责。5月14日出版的《自然》以“沉睡的巨龙”（The Sleeping Dragon）为题刊发杂志首席记者亚历山德拉·威茨（Alexandra Witze）从地震灾区发回的报道以及《自然》为地震一周年回顾专题配发的社论“未雨绸缪防患未然”。报道指出,与其他地震相比,这次地震更加暴露出地震灾害研究领域的缺陷,     

时间相依的活动断裂分段地震危险性评估及其问题

时间相依的活动断裂分段地震危险性评便对具体地点进行长期地震预测的重要技术之一,这一技术以活动断裂的地震地质学定量研究为基础,采用随离逝时间增长的发震概率和预防测的震级共描这断裂的地震危险性。     

圣安德烈亚斯断层的发现者——安德鲁·劳森

仅在1906年旧金山大地震发生的10年前,圣安德烈亚斯断层(San Andreas Fault)才被发现,但这一发现改变了科学家对地震成因的看法。一个世纪之前,当安德鲁·劳森(Andrew Lawson)刚开始在这个领域进行探索的时候,当时的人们都一直认为地震只是地球生态中的偶然事件——那时的教科书将地震描述为“地球表皮不明原因的颤抖”。发现圣安德烈亚斯断层1890年,劳森在加利福尼亚大学任教,在那个时候他开始对周围的地质环境感兴趣,并立即被旧金山南面海岸山岭(CoastalRanges)的地质状态所吸引。30年前(1860年),乔赛亚·惠特尼(Josiah Whitney)描述…     

汶川8级地震的形成机制与中国大陆近期地震概况

此文概略介绍了四川汶川8级地震的主要特征和形成机制,介绍了余震的情况,讨论了关于地震预报问题。笔者认为,以历史地震资料为依据的中长期预报是比较可信的,临震预报的难度较大,目前尚未获得满意的成果。根据近百年来中国地震活动周期性的变化规律,探讨了未来几十年内我国大陆强震活动的可能分布特点。根据上千年的历史地震资料,讨论了华北地区未来相当于唐山地震的强震活动可能将在240年以后、300年以前的期间发生。     

从龙门山地质地貌分段性探讨芦山地震与汶川地震的关系*

在龙门山中、北段发生汶川Ms8.0级特大地震5年之后,2013年4月20日在龙门山南段发生了芦山Ms7.0级地震。基于芦山地震基本特征及其所处的龙门山断裂带的构造特征、地貌水系特征、重力异常分布特征,分析芦山地震发生的区域地质背景,并探讨2013年芦山地震与2008年汶川地震之间的关系。初步获得以下认识：①芦山地震并不是汶川地震的余震,它们是两次独立的地震,芦山地震与汶川地震具有一定的关联性,汶川地震可能促进了芦山地震的发生;②下地壳流向上仰冲可能是芦山地震和汶川地震共同的成因机制,这一成因机制可以很好地解释汶川地震与芦山地震之间的空区;③龙门山南段在山前发育多条断裂和褶皱带,使得这一地区由北西向南东的应力在山前多个断裂和褶皱带得到一定的释放,因此不具备发生类似汶川地震这样特大地震的构造条件。     

地震的主震和余震

2010年以来，海地、琉球、智利、青海玉树先后发生7级以上地震，特别是2月27日的智利8．8级地震后．3月4日我国台湾高雄发生6．7级，4月14日青海玉树又发生7．1级等地震．地震现象随之再次成为社会公众关注的焦点问题之一。网上出现了“关于地震预言”的各种帖子，多个地区出现地震谣言，更有甚者，还将本年度地震活动与电影《2012》所述的科幻情景挂钩，大有“世界末日到来恐慌症”蔓延之势。     

地震是一种"地壳雷电效应"

本文依据天文地震学所揭示的太阳活动、宇宙线增强与地震活动密切关联、地电学中所揭示的自然电场的存在以及地震前后岩石电阻率显著变化的观测事实和“摩擦带电”的原理 ,提出一种新的地震成因假说 ,即地震是一种“地壳雷电效应” .认为地震实质上是发生在地壳中的雷电现象———由于太阳活动 ,如耀斑爆发、太阳黑子、太阳风等向地球辐射大量带静电荷的高能粒子 ,以及自然电场、板块断层间的挤压、摩擦导致大量静电荷积累、极化 ,从而引起发生在地壳中的雷电现象 .强烈的地壳雷电能够导致地内岩石破裂 ,加剧地震的破坏性 .并尝试性地运用这一观点解释了板间地震、板内地震、水库、注水、采矿诱发地震等现象 .认为由此可以设法对地震采取有效的预防、控制措施 .从而指出 ,仅仅从地应力的角度来认识地震现象是远远不够的 ,静电力的存在至少是一个不能被忽视的重要因素 .     

地震和油气的二次运移聚集

地震大体可分为两类：天然地震和人工地震。天然地震指地球自然运动引发的地震，包括构造运动、火山、塌陷、崩塌等引起的地震，灾难性的地震基本上都是构造运动引起的。人工地震指人为激发的地震，包括为探测地球内部而特别设计激发的地震和工业生产军事活动引发的地震。