一次地震前的地应力异常变化

地震的孕育和发生与地壳应力场的变化存在着本质的联系,通过测量地应力来研究地震与地应力的关系,其意义是明显的。从六十年代开始,在李四光教授的倡导下,我国开展了地应力绝对测量和直接用于地震监测预报的地应力相对测量的研究。早期用于测量地应力的主要方法是压磁法,近年来又发展了多种新的应力、应变测量方法。关于压磁法地应力相对测量结果与地震关系的研究,已有人进行了初步的工作(如文献[1—5]),但关于一次地震前测区应力状态的比较完整的变化过程,目前国内外却未见报道。     

“是否存在有助于预报的地震前兆”的讨论

经过几十年地震预报探索实践,已发现了很多地震前兆异常,其中部分前兆还通过了优秀地震前兆标准的检验,并分析总结了前兆异常的群体特征.但用这些前兆异常,通过经验性统计方法进行地震预报成功率很低,其根本原因是地震孕育、发生的空间尺度较大,前兆异常的挑选较为困难;地震复发周期较长,已积累的震例资料不足于研究地震孕育发生的规律;地震的孕震环境复杂,与周边的动力、构造环境密切相关,不同地震之间前兆异常差异较大;前兆观测分布在地球表面,只是地下应力、应变的间接反映,所获取的异常与地震前兆关系有待深入研究.在目前情况下,下一次地震完全按统计得到的共性特征演化明显是不可能的.地震前兆观测应从单点观测向直接观测地下应力、应变场过渡,地震预报从经验性统计预报向基于地球物理场动态观测的物理预报过渡.     

初论地震云

地震是一种自然灾害,大地震往往给人民的生命财产造成巨大损失.解放以来,特别是六十年代邢台大地震以后,我国在地震预报研究中取得了一定的成果,曾先后成功地预报过一些地震.利用地震前兆预报地震是科学家们现在普遍采用的方法.近年来,通过较长时期对地震云的观测研究,我们认为地震云是一种临震前兆.它不仅是一种可靠的临震预报手段,而且根据它出现的时间、形态及其变化以及相对于观察者的方位,再结合其他预报手段,可以预报某些地震的震中、震级和发震时间三要素.用地震云预报地震,价格低廉,方法简便,容易掌握.结合其他观测手段进行分析,有较高的准确性,从而深受广大群众的欢迎.     

褶皱构造的理论变形分析

地层的褶皱构造,在传统构造地质学中被认为是无可非议的压性构造形迹,为地壳中水平或近水平的构造动力在地块中形成挤压作用时的产物。由于构造的力学分析一般沿用简支梁受纵向挤压的数学力学模型。因而认为,构造线与最大压应力迹线重合。由于同一应力应变微分体的应力状态,在同一应力场下只允许有一个最大压应力方向,所以地层的褶皱变形,既使在地块受到两向挤压的情况下,也只会产生与此联合应力场中最大压应力方向相垂直的单     

地应力在石油工业中的研究现状

石油勘探与开发的全过程都与地壳岩石的应力状态及其变化密切相关。本文系统地介绍了地应力的力学分析、检测方法以及在石油工业中各领域的应用等方面的历史与现状。     

强震前闭锁段周围应力场的某些特点

1972年召开的地应力会议发表了一篇探讨地震破坏模式的论文:“一个平面剪切破坏前的应力场”。该文认为地震孕育过程晚期,断层填充物失去了抗剪能力。地壳构造运动使断层增长的剪切荷载都集中在闭锁段上。由此可导出临震前地应力分布特征:离震源稍远处总有一个主应力指向震源(即闭锁段)。     

地震预报、设防与预警问题

临震预报是世界级的难题,要想实现临震预报,就必须抓住地震前兆及相关的地球物理、地球化学参数与发震的确切关系。在临震预报问题还没解决之前,大力加强地震设防工作是尤其重要的。尽快在地震危险区建立地震预警机制是必要而且可行的。     

水库诱发地震的理论分析

从大自然观出发,站在宇宙高度看地球,它是一个薄壳弹性容器。因此用弹性力学方法,对在水库水的压力和坝体的压力下,地壳应力、应变、及应变能的分析计算,从而对水库地震、构造地震、诱发地震的能量、震级以及三者的关系进行分析计算,得出结论是:地壳在水库水的压力和坝体压力下产生的压应力、剪应力和变形能远小于地壳岩石强度值和构造地震能量,所以发生水库地震可能性不大。如果发生水库地震,其震级也远小于构造地震。若水库地震和构造地震叠加后发生诱发地震,其震级略略大于构造地震震级,增大部分很小很小,可以忽略不计。因此,可以说水库诱发地震震级不大于本地区构造地震震级。     

青藏高原东缘地震各向异性、应力及汶川地震影响

使用国家地震台网固定台站和区域流动地震台站资料,通过对最长达18年记录开展的剪切波分裂分析,得到青藏高原东缘构造域(包括龙门山断裂带)的上地壳各向异性空间分布和时间变化特征.通过快剪切波(快波)偏振和慢剪切波(慢波)时间延迟参数,获得了快波偏振的分区分布特征和汶川地震前后不同分区统计特征的时间变化.剪切波分裂参数受到应力场和断裂构造的影响,块体边界或断裂附近的快波偏振特征比块体内部更为复杂,导致一些分区显示两个优势方向.在汶川MS8.0地震前后,可以观察到一些台站或区域的剪切波分裂参数的变化,既有快波偏振方向的改变,也有慢波时间延迟的变化.地震前后有明显变化的台站,基本符合两种情况:一是震中距较近;二是处于大的断裂或构造边界附近.研究发现,汶川地震前后,龙门山断裂带区域的慢波时间延迟的降幅显著大于周边区域;龙门山断裂带北段的慢波时间延迟降幅,大于龙门山断裂带中段,大于龙门山断裂带南端与鲜水河断裂、安宁河断裂的交汇区,这反映了地壳应力及介质物性状态的变化.通过分析剪切波分裂参数,推断出龙门山断裂带域及周边区域的主压应力分布.本文同时还分析了芦山地震前后剪切波分裂特征的变化.研究认为,利用地震剪切波特性监测应力变化,进而可应用于地震应力预测研究.需要注意是,不同的构造部位对应力变化有不同的响应.     

地应力在石油工业的研究现状

石油勘探与开发的全过程都与地壳岩石的应力状态及其变化密切相关。本文系统地介绍了地应力学分析，检测方法以及在石油工业中各领域的应用等方面的历史与现状。     

热测应力:测震学证据

通过基岩温度观测可以获取地壳应力动态变化信息(称热测应力),但缺乏与其他观测手段的对比验证.本研究基于康定Ms6.3级地震同震温度响应,结合测震学结果,对同震应力变化的量级和空间分布特征等开展对比分析.结果显示:(1)热测应力与测震学两种方法获得的结果,应力变化的量级一致;从应力张压特性与温度变化上看,拉张降温,挤压升温,与理论和实验结果相吻合.(2)依据不同基岩温度测点获得的应力变化的张、压分区情况,康定地震的震源体深度更接近于测震学研究结果的上限范围.这意味着,基于基岩温度获取的地壳应力变化结果,可对震源分析提供一个新的约束条件.总之,随着基岩温度测量技术的提高,基岩温度观测有可能成为一种观测地壳应力动态变化的常规手段.     

利用剪切波各向异性推断地壳主压应力场: 以首都圈地区为例

地壳中存在大量定向排列的微裂隙, 复杂的断裂构造和应力场控制了微裂隙的结构, 剪切波分裂可以揭示这种特性. 利用中国目前规模最大密度最高的区域地震台网CASN (首都圈地震台网), 通过剪切波分裂分析, 根据快剪切波偏振特性获得首都圈地区的主压应力场分布. 本研究得到首都圈地区的主压应力背景是北东85.7° ± 41.0°. 通过对比其他研究方法得到的华北地区主压应力场结果, 证明本研究得到的首都圈地区的主压应力场分布图像是可靠的. 虽然这是第一次尝试通过地震各向异性推断地壳应力场, 但结果表明该方法有效, 适用于地震台网密集分布的地区.     

地壳应力场的探讨

推动地壳构造运动及地震活动的动力问题是地球科学和地震预报的重要课题,有不少人在这方面做过工作,提出了各种动力学说,但仍然存在不同程度的问题.比如转速变化学说虽然能解释许多地质现象,但它在地球内可能引起的应力量级是很小的,不足以引起地壳运动.实际上,转动的地球在地心引力和旋转离心力作用下存在着一个基本的应力场.本文基于一个物理模式对存在地壳内的一种基本应力场进行了分析.文中统一用“地壳”来称呼地球     

卫星热红外异常与强震关系研究实例

地气耦合关系已愈来愈被人们所关注.在地震孕育过程中,不仅震源附近,而且在其周围地区产生热异常和温度的重新分布,导致地壳内部各种热效应,从而可以观测到地震地热前兆异常,这种热异常为地震预报提供了重要信息,1971年傅承义教授提出了地震成因的“红肿”假说;1972年耿庆国应用旱震关系进行大地震中期预报研究;80年代傅子忠等人探索了利用地温动态观测进行地震短临预报,都取得了一定的成效.近年来,强祖基等人通过卫星     

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.     

地震征兆

地震有征兆吗？答案是：有。这是因为在地震发生前，岩石体在地应力的作用下，在应力应变逐渐积累和加强的过程中，会引起震源及其附近物质发生物理、化学、生物和气象等一系列异常变化。 地震征兆可划分为微观征兆和宏观征兆。     

颗粒介质中探测地震前兆和前兆应力-应变传播模型

使用埋设于土层沙坑中的应变传感器, 探测到地震前兆信息, 确定其对应特定地震. 通过模拟实验与实际探测进行对比, 表明所探测的信息是地层中的应变. 依据颗粒物质的特 性和运动规律, 分析了用此方法探测前兆应变信息敏感的原因, 并提出了地震前兆应力-应变传播模型. 地壳岩石层由板块、断层和其间的断层泥构成, 在地震前兆应力-应变传播准静 态力学问题中, 地壳岩石层应作为大尺度的颗粒体系处理. 孕育地震的作用力使附近岩石层 块产生滞滑(stick-slip)移动, 并渐次推动其他岩石层块滞滑位移, 层块位移的切变作用导致土层挤压形变. 沙坑中沙子的离散态特性使传感器对形变信号有良好响应, 从而可探测这种地震前兆信息. 通过对地层中应力-应变传播物理机制的分析, 也解释了在岩石中难以测量 到地震前兆应变信息的原因. 所提出的原理和方法为浅源地震前兆信息探测提供了新途径.     

从“是否存在有助于预报的地震先兆”说起

是否存在有助于预报的地震先兆?作者认为地震是以突发形式表现的构造变形,它发生前有一个由慢变快的物理过程,地震是应有先兆的.寻找先兆除受观测仪器、测点布局、以及地震先兆与主震之间关系复杂性等的限制外,能否抓住关键时段也十分重要.地震是一个力学过程,断层处于应力峰值强度后的亚失稳阶段时,已进入一个不可逆的变形阶段,标志着地震发生已不可避免.因此这个阶段与地震发生有唯一性的关系.     

突变前兆用于临震预报

我们利用激光锁相应变仪、基岩地电仪、天电仪及气象仪器同时观测基岩应变、基岩地电、电磁辐射包络及气象等地震前兆。通过观测发现:突变前兆对于临震预报具有重要意义,并且它们具有多样性、全球性、相互独立性、反向特性、前兆模式的重复性、周期(或准周期)性、周期性前兆波形的相似性及这     

大陆地壳多震层成因与一个新的地壳断层带模式

在不同范围温度和围压条件实验研究的基础上,重点对于围压１．５ ＧＰａ,温度２５～６５０℃、应变速率２×１０~（－６）次／ｓ条件下实验变形万成花岗岩开展了系统的力学与显微构造分析,阐述了大陆地壳岩石圈内不同条件下变形岩石及其主要组成矿物内的脆性破裂到晶质塑性显微构造组合,提出脆－韧性转变域内脆性破裂机制和晶质塑性机制同时出现、互相制约和依存．脆性破裂机制与晶质塑性机制之间的叠加与抑制作用导致岩石强度具有异常变化,并合理地解释了大陆地壳多震层的成因与中、上地壳强震发震机理．在此基础上建立了新的地壳断层带模式。