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标题: 地震新知等几篇 [打印本页]

作者: 长江 时间: 2016-7-28 20:02
标题: 地震新知等几篇
地震新知

2016-7-28 13:37

关键词:地震新知，地震隐爆，地震预测，地震成因，地震消减

梁光河

中国科学院地质与地球物理研究所

中国科学院矿产资源研究重点实验室

Lgh@mail.iggcas.ac.cn

注：本文为纪念唐山地震40周年，由中国大百科全书出版社《百科知识》专门约稿撰写的地震研究新进展。发表在《百科知识》2016年第14期。参见：http://www.dooland.com/magazine/article_883520.html

地震到底能不能预测

地震多发，灾难深重，这是我国特殊的地质条件所决定的。20世纪以来，我国平均三年发生两次7级以上地震。

早在古代，人们就开始进行地震预报研究的尝试。东汉时期，张衡发明了地震仪。近代，人们在几次强地震的活动过程中，不仅观察到了井水翻花冒泡、水质变苦变甜等现象；还利用先进的观测技术观测到了地下水中氡及其他一些化学组分的变化，由此开展了利用地下水化学组分预报地震的研究，其中尤以中国、苏联等国所做工作最多，研究最为深入。

目前，中外科学家对地震预测的看法是一致的，即在地震带内可以做到中长期概率预测，但尚不能准确预报地震的发震时刻、震中和震级。

正是受错误的弹性回跳假说影响，使得人们对地震的预测一度走入了误区——需要观测发震断裂何时达到临界破裂程度。由于地震常常发生在地底很深的地方，人们往往无法布置探测仪器，安装探头，而且，断裂的临界破裂是一个不可观测量，人们无法预测一个断裂何时会突然发生破裂。

在地震预测方面，我国一直走在世界前列，在监测技术系统化规范化方面也有了长足进步：建成了数百个由国家基本台、区域台和地方台组成的全国地下流体观测台网；建立了首都圈和滇西地震实验场；初步进行了台网的数字化改造和建设；目前开展的地震前兆观测包括地震活动性、地壳形变、地下水、地电、地磁、应力-应变、气象、诱发因子、宏观异常等十几类近百种方法，发现了大量的异常现象，但还没有找到像天气预报温、湿、压、风那样物理意义明确的基本要素。

据不完全统计，40年来，我国曾对20次左右6级以上地震做出了成功或一定程度的有减灾实效的地震预报。从这些成功预报的例子看，多数地震在震前都观测到了明显的电、磁异常和流体异常。

但是从2008年汶川地震后，人们对地震预测与预报逐渐失去了信心。越来越多的人认为，地震不可预测。这此情况恰恰反映出地震预测的复杂性。如果对地震的成因机制认识不清，人类就无法做到准确预测地震。

从上文所介绍的内容看，人们对地震有了一些最新的认识，也许这些研究能够使人们更准确地预报地震的发生。关键的预测参数应该包括三个方面，它们分别是：电磁脉冲异常、地下流体异常和微震异常。

美国地质调查局曾于1976年10月和1979年10月分别召开了两次关于地震前动物异常行为的讨论会。与会专家一致认为，震前动物异常行动包括气压、重力变化、土地隆起和倾斜变化、伴随微破裂的声响或振动、磁场变化、电场变化、地下水位变化、瓦斯气体逸出；同时指出，震前的电场变化和瓦斯气体逸出，可能是震前动物行为异常的最主要原因。

地震能消减吗

通过前文的介绍，我们了解了地震的成因机制，由此使得地震不但有可能被预测和预报，还有可能被消减。消减方法就是在地震断裂带深钻灌注盐水（卤水），这样做有两个目的，一是使得深部流体减压释放，二是地下深灌盐水可以引爆累积的负电荷缓慢释放能量。

深钻使得深部高压流体减压释放，不用证明。但深灌盐水可以引爆累积的负电荷并缓慢释放能量，到底有没有科学依据？答案是肯定的。该方法是由笔者提出来的，类似提到深钻但没有提到注水的方法，最早由我国著名地质学家杜乐天教授于数年前提出。

美国阿森纳岩石山污水回注诱震是最早表现出回注与诱发地震有明确关系的案例（图8），该污水回注井深3671米，污水回注后该区域自1962年至1966年共发生大小地震超过1500次，震中深度集中在3700~7000米，最大震级Mw4.8。

之后，人们又陆续开展了一系列类似试验，如美国的佯谬谷咸水回注诱震、美国间歇泉地热回注诱震、瑞士巴塞尔干热岩或增强地热诱震案例，都说明，向地下注入咸水，可以诱发地震。我国重庆荣昌天然气田注水，也发生了明显的诱震案例：该区域注水深度2.6~2.9千米，1988年至2006年间，共发生地震超过3.2万次，最大震级是发生在1997年的MS5.2，发震时间、频次、震级与注水率有显著相关性。

图8 美国Rock Mountain Arsenal 污水回注诱震案例（据赵海军，2015）

与此同时，还有更多的资料表明，灌注水可以诱发地震，震级一般小于5级，而灌注二氧化碳并不会诱发地震。众所周知，水是电的导体，但二氧化碳不导电。这说明，深灌卤水可以缓慢释放地下深处聚集的负电荷。试验同时也证明，向地下深处灌注水（卤水），的确可以缓慢释放能量。

由此，我们很容易想到消减地震的方法，那就是采用深钻法，首先对地下深处的高压流体进行释放（图9），然后再灌注盐水（卤水），目的是使地下深处聚集的负电荷缓慢放电。比如我们的深钻目前可以达到近10千米，之下的部分可采用高压灌注卤水的方法，沿着深大断裂带有可能把水注入到深达近20千米的范围。这样一来，很多浅源地震可以得到有效缓解。也许本该发生8级地震的地方，采用此方法可以消减地震的级别到5级左右，地震的危害程度将大大缓解。采取这些措施后，这相当于使子弹中的炸药受潮失效，即便地壳发生断裂，也只会像打枪扣动扳机一样，仅仅发生很小能量的机械振动，而不会发生深处猛烈的流体释放和电流释放爆炸。这种深钻可以沿着地震断裂破碎带每隔10千米打一个，如此有可能使地震高发地区高枕无忧，基本不会发生大震。

尽管国内外目前没有专门采用注水方法消减地震的，但很多地方已经无意中对该方法做了试验。人们发现，世界上石油开发和地热开发较多的地方，近几十年，地震明显减少了。

事实上，自从1976年唐山大地震后，郯庐断裂带至今没有发生过大地震。这很大程度上得益于沿这个断裂带附近的石油勘探开发（渤海油田、胜利油田等）过程中的注水消减了部分能量，而且，地热开发也起到了消减作用。

详细：

http://blog.sciencenet.cn/blog-1074480-993191.html

无法忘却的记忆：写在唐山大地震40周年之际精选

科学网博客吕秀齐

已有 1666 次阅读 2016-7-27 23:50

http://blog.sciencenet.cn/home.p ... =blog&id=993106

纪念唐山地震40周年：地震真的不能预测？

http://blog.sciencenet.cn/home.p ... =blog&id=993190

给地球做B超

2016-07-27 陈颙地震出版社

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz= ... T1PeGKoBhiDpvI2f#rd

【河北日报】教授探秘地震之源

发布时间：2016-07-07 来源：河北日报作者：王敬照

http://www.sjzue.edu.cn/info/1081/4582.htm

作者: 长江 时间: 2016-7-28 20:03
地震能预测。
地震能消减。
中国地震关联学者们加油！

我个人认为，中国的理工科领域等是相当有实力的、强大的，又中央集权制较容易动用国家和人民的力量，中国引领世界地震预测预报工作是可行的、可能的。
中国地震预测预报关联官民各界的学者们行政官员们要重振旗鼓，克服困难，科学地做好地震预测预报工作(多学科综合预测预报，精英科学家们主持引领)！

中国唐山大地震、汶川地震等巨大死伤的最主要原因是房屋桥梁道路等建造的不牢固！

现今时代，预防和避免像唐山大地震等这样巨大的地震灾害伤亡等第一重要的是把房屋桥路等建造的非常牢固，坚不可摧，中国国家要立法并逐步加强执行(比如地震大国日本建筑法律规定房屋等建筑物必须抗7级以上大地震（强制执行），美欧等国也有类似法律法规），第二重要的是震后迅速救援救命，第三重要的是地震科学预测预报(多学科综合预测预报，精英科学家们主持引领)。

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