地震能预测吗及怎样预测地震？

顾汉现

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地震能预测吗及怎样预测地震？

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2015-3-9 16:51

个人分类:汶川地震|系统分类:论文交流|关键词:地震带 地震预测 地震成因 地震预报 预测方法

地震能预测吗及怎样预测地震？

How to predict and reduce earthquake?

梁光河

lgh@mail.iggcas.ac.cn

本文主体是2014第三届流体地球科学与巨型成矿带及重大自然灾害学术研讨会报告内容

引言

目前国内观点：地震能预测，但不能临震准确预测。

国外主流观点：地震带内可以概率预测，但地震不能准确预测。

实质上，中外科学家对地震的态度是一致的。在地震带内可以做到中长期概率预测，但目前不能做到准确地临震预测地震发生的三要素（时间、地点、震级）。

   本文观点：只有掌握了地震的成因机制，采取合适的技术路径就有可能较准确地做到临震预测。主要监测方法应该以监测地下电场、流体的变化为主，土地电应该效果最佳（但需要去噪）。

  具体方法是在地震带按照网格布置观测仪器。比如按照10公里*10公里布置。这样能最大限度地观测地震异常特征的变化。主要观测参数应包括三个方面：

1 微震次数及震级变化；

2 地电及电磁脉冲变化；

3 地下流体特征变化（氡气 氢气及水位和化学元素变化等）。

综合分析这些数据就可能预测较大地震的地点、时间、震级。

我国地震科研并不落后

   我国现在开展的地震前兆观测有地震活动性、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，也发现了大量的异常现象，但还没有找到像天气预报温、湿、压、风那样的物理意义明确的基本要素。据不完全统计，四十年来我国曾对20次左右6级以上地震作出了成功或一定程度的有减灾实效的地震预报（岳明生，2005）。表1给出了部分统计结果。从这些地震成功预报的例子看，多数地震在震前都观测到了明显的电、磁及流体异常。



   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。更多的人参与到地震到底能不能预测的争论中。这也正反映出地震预测的复杂性。如果地震的成因机制不能得到解决，是无法做到准确预测地震的。

地震的成因机制及地震预测方法优选

作者在“从汶川大地震探讨隐爆及成矿过程”一文中说明地震是一种由构造运动激发的隐爆过程 。其能量来源主要包括两个方面：(1)地下累积负电荷放电（地下雷电）。 (2)地下流体相变爆炸（体积膨胀）。

同时给出了地震预测的方法，从遥感、地面、地下三位一体实施监测监控。主要监测方法应该以监测地下电场、流体的变化为主，土地电应该效果最佳（但需要去噪）。

冯锐、仇勇海等人通过大量地电的研究（冯锐，2004；仇勇海等，2008），发现大地震来临时地电多呈现向下急跳（负值）特征。这可以用地下负电荷泄露来解释。



甘肃省天祝县松山台各年度自然电位曲线（仇勇海等，2008）

AnnualSp curve at Songshan station in Tianzhu county of Gansu province(QiuYonghai,2008)

   地震前不但地下电位发生变化，震前大气电场异常也具有明显、稳定和可定量描述的特征，一是幅度大，可达每米数百伏甚至千伏以上；二是负异常（郝建国等，2000）。



综合前人资料，作者认为短期临震预报以“土地电”和希腊的VAN最佳。但这种地电位观测常常出现很多误报，其主要源于各种干扰的影响，使人们对此方法逐渐降低了信心。可归纳如下(小嶋美都子，1993)：(1)电极与土壤间的接触电位一般不稳定，受气象尤其是降雨的影响很大。(2)大地电流在性质上容易引入人为噪声。(3)即使排除了以上两点，也无法消除由地球外部磁场变化引起的感应电位变化(这种感应电位变化占地电位变化的绝大部分)。

   如何排除各种非震电磁干扰，只保留与地下电荷泄露有关的成份？我们知道，地下电位测量的异常变化幅度往往在几十到数百毫伏量级。而大气电场的变化幅度很大，往往在数伏到几十伏量级。因此往往一阵风就可以使得我们测量的地下电位产生很大干扰。这里建议采用如下作者最新提出的“去噪土地电”方法，具体是在两个地下不极化电极之间，在空中架设一条导线（不接地），目的是使得两个电极上方的大气电位时刻保持一致，这样测量到的电位变化才是地下电位变化的准确数据。



   在测量地下电位过程中，还可以同时测量地下流体的变化，包括地下温度、流体成份（氡气、CO、CH4等）、压力等等的变化。

地震预测的其他方法

美国地质调查局曾于1976 年10 月和1979 年10 月分别在门罗帕克和得克萨斯州的加尔维斯敦召开了两次关于“地震前动物异常行为讨论会”。通过讨论，与会专家一致认为，震前动物异常行动是由以下8 点原因造成的（郝建国等，2000）：1 气压；2 重力变化；3 土地隆起和倾斜变化；4伴随微破裂的声响或振动；5磁场变化； 6电场变化；7 地下水位变化； 8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(力武常次，1978) 。因此过去倡导的群防群测工作也很重要。

  

结论

地震的成因机制研究结果表明，地震应该是可以预测的。有效的预测方法应该以监测地下电场、流体的变化为主，土地电应该效果最佳（但需要去噪）。同时检测地下流体的变化，包括流体成份（氡气、氢气、CO、CH4等）、压力、地下温度等等。这样在地震带上实施综合观测(按网格布置观测点)，理论上应该能发现异常明显变化，做到地震的临震预测。地震不但可以被预测和预报，还有可能被消减。方法是在地震断裂带深钻灌注盐水（卤水），这样做的作用有两个，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负电荷缓慢释放能量。

讨论：

地震预测有多种方法，具体包括：

一、宏观异常：

（1）动物异常；

（2）地震云异常；

二、空间异常：

（1）电离层电子密度异常；

（2）红外高温异常；

三、地面异常

（1）地电和电磁脉冲异常；

（2）流体异常（水位、氡气、氢气等）；

（3）前震异常。

对地震云和地下流体及电磁异常，日本科学界进行了更深入地研究。值得借鉴！参见如下视频——日本对地震云的研究和试验。http://v.youku.com/v_show/id_XMTAzNjAyNTky.html



参考文献

岳明生，2005，地震预测研究发展战略几点思考[J].国际地震动态， No. 5(Serial No.317)，7-21

郝建国,潘怀文,毛国敏,张云福,唐天明,李德瑞,柳松,2000.准静电场异常与地震—一种可靠短临地震前兆信息探索[J].地震地磁观测与研究,21(4):3-166

仇勇海, 刘春生, 戴前伟等著，2008.自然电场法预测地震[M].长沙:中南大学出版社

冯锐,肖莉，2004.小谚语 大道理—小小土地电，监测离不了[J] .防灾博览，2004(4)：33-34.

小嶋美都子,许晏平，1993.利用大地电流进行地震预报的可能性[J].国际地震动态，(6):31-36



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探密地球http://blog.sciencenet.cn/u/liangguanghe1

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现代化研

认识地震

2008年9月24日

第一章 认识地震

一、地球的构造

人类在地球上已经生活了二三百万年，它的内部到底是个什么样子呢？有人说，如果我们向地心挖洞，把地球对直挖通，不就可以到达地球的另一端了吗？然而，这却是不可能的。因为目前世界上最深的钻孔也仅为地球半径的1/500，所以人类对地球内部的认识还是很不准确的。随着科学的发展，人们从火山喷发出来的物质中了解到地球的内部的物理性质和化学组成，同时利用地震波揭示了地球内部的许多秘密。
    1910年，前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇契意外地发现，地震波在传到地下50公里处有折射现象发生。他认为，这个发生折射的地带，就是地壳和地壳下面不同物质的分界面。1914年，德国地震学家古登堡发现，在地下2900公里深处，存在着另一个不同物质的分界面。后来，人们为了纪念他们，就将两个面分别命名为“莫霍面”和“古登堡面”并根据这两个面把地球分为地壳、地幔和地核三个圈层。

  地壳是地球最外面的一层，一般厚33公里（大陆）或7公里（海洋）。地壳分为上下两层，其间是康拉德面，在10公里左右。上部地壳只有大陆有，海洋基本缺失。上部地壳主要为花岗岩层，下部地壳主要为玄武岩层。地壳是在不断运动变化着的，大约距今5亿至7亿年以前，我国很多地方还被水淹没着，经过多次地壳运动，海水进退，才逐渐形成今天的地貌。现在，这种运动还在继续进行着。

介于地壳和地核之间的部分是地幔，平均厚度为2870公里左右。地幔也分为上下两层，分界面约在1000公里左右。上地幔主要由超基性岩组成。下地幔主要由超高压矿物组成的超基性岩构成。地幔分布着一个呈部分熔融状态的软流圈，其深度在60-400公里左右，是液态岩浆的发源地。由于莫霍面上下物质都是固态，其力学性质区别不大，所以将地壳和软流圈以上的地幔部分统称为岩石圈。
    地球的中心部分为地核，半径为3473公里左右。地核又可分为外核和内核。根据对地震波传播速度的测定，地核的物质成分同铁陨古相似，所有有时又叫“铁镍核心”。地核是由高密度、高温、高压的物质组成，一般认为外地核为液态，在内部可能有一个半径约1000公里的固体内核。

在地壳运动的过程中，地壳的不同部位受到挤压、拉伸、旋扭等力的作用，在那些构造比较脆弱的地方，就容易破裂，引起断裂变动。这种变动成为地震的主要原因。据科学分析表明，大多数地震都发生在地壳和地幔上部边缘的岩层里，其中以离地面20—30公里的地方发生的地震最为常见。

二、地震的发生

地震是地壳构造运动时，地壳受力破裂所产生的振动。地震学家普遍认为,地震的过程就象用力弯曲—块弹性钢片一样，最后当弯力超过钢片的弹性限度，钢片就会折断，并在折断的两端发生振动。由于地壳各部的不均匀性，地壳构造运动使一些较为脆弱的地方局部累积弹性应变，并逐渐扩大形成未来震源区，经过相当长的时间，可储蓄起大量弹性应变能。当应力超过岩石固有弹性极限强度时，便发生破裂，地震破裂从震源区最弱处首先开始，并迅速传至周围各点，当造成大面积破裂或错动时，原来所储弹性应变能量会迅速释放出来，一部分以波的形式向四面八方传播，引起地表强烈振动，这就是地震。它同刮风、暴雨等气象现象一样也是一种自然现象。

据统计，地球上每年大约发生500多万次地震，其中人能感觉到的有5万次，造成破坏的约有800次左右，7级以上造成严重灾害的有10次左右。我国从公元前1831年有地震文献记载以来，至今记到6级以上强震800多次。其中，从1901年——1980年发生死亡千人以上地震31次，死亡人数达61万，经济损失几百亿元。

三、地震的种类

    由于引发地震原因是多方面的，地震的类型也是多样的，但—般分为三类：即构造地震、火山地震、诱发地震。

构造地震是由于地壳中的岩层在地应力长期作用下，发生倾斜和弯曲，当积累到一定的程度时，岩层就会突然反弹、断裂和错动，使长期积累起来的能量急剧释放出来，于是就产生了地震。全世界每年发生的千百万次地震中，有90%以上是构造地震。构造地震破坏性最大，影响范围较广，是人类目前预防和研究的主要对象。我国大陆所发生的地震几乎都属于这—类。

    火山地震是由于岩浆大量喷发时，火山内部压力减少引起岩层断裂，塌陷而成。这类地震一般都很小，数量也占全球地震总数的百分之几。在我国比较少见。

诱发地震是水库地震和塌陷地震等均属诱发地震。水库地震是由于水库蓄水量的增加，造成应力分布不均和局部压力增大，致使岩层承受不住外部附加的压力发生断裂、错动而成的。如我国的新丰江水库、丹江口水库等都曾发生过中小地震。其中最大震级是新丰江水库地震达到6.1级。

塌陷地震是地下形成空洞后，空洞的顶板支承不住上面的岩层重量时，顶板折断塌陷，冲击空洞的底板，形成了地震。空洞的形成有两种原因，一种原因是自然形成，如石灰岩区的溶洞；另一种原因是人工采掘形成，如采矿区采空后形成的空洞、煤矿采空区等，在我市煤矿区发生塌陷地震较多。采矿区的顶板塌陷不但可以破坏坑下设备和工作面，造成坑下工作人员的伤亡，有时对地面建筑物也有一定的影响，造成地面陷落，建筑物倒塌等。

此外，还有其它一些诱发地震和人工地震，如大型爆破和核爆炸引起的地震等。

四、地震有关名词

(一)、震源、震中、震中距、震源深度

震源：地震震动的发源处。

震中：震源在地面上的投影。

震中距：地面上各地点到震中的距离。

震源深度：从震中到震源的垂直距离。

(二)、震级与烈度

震级：是用来说明地震本身力量大小的一种标度。震级的大小与地震释放出来的能量多少有关，释放出来的能量越大、震级越大。

    震级的大小是根据地震仪器记录的地震波计算出来的，地震波分体波(纵波和横波)与面波，用面波计算的震级称面波震级，亦称里氏震级，地震学中用Ms表示。用体波计算的震级，叫体波震级，常用MB表示。近震体波震级则用ML表示。报刊上报道的震级，一般都是指Ms。体波震级和面波震级可以换算。其公式为Ms=1.13ML—1.08。

    目前记录到的最大震级，还没有超过8.9级。—般震级相差1.0级，能量相差约30倍，也就是说一个6级地震相当于30个5级地震。有关试验表明，在坚硬的花岗岩中，用二三万吨TNT炸药(相当于一颗原子弹)爆炸，仅相当于一个6级地震那么大。如果把一个8.5级地震释放的能量，换算成电能，大约相当于100万千瓦的发电厂，在10年间发电的总和。一年中，全球全部地震释放出的能量约为1018一1020焦耳。其中绝大部分来自7级和7级以上地震。—般8.0级以上称特大震；7.0～7.9级之间称大震，6.0～6.9级之间称强震；5.0～5.9级之间称中强震；4.0～4.9级之间称中震；3.0～3.9级称轻震；2.0～2.9级之间称小震；1.0～1.9之间称微震。

    烈度:是表示地震时地面影响和破坏的程度。目前我国使用的地震烈度分为十二度，1—2度：只有地震仪才能记录到，人们一般没有感觉; 3度：室内少数在完全静止中的人感到轻微振动; 4—5度：人们有不同程度的感觉，室内悬挂物有摆动和尘土掉落现象; 6度：较老的房屋多数被破坏，个别出现倒塌，个别情况下，在潮湿、疏松的地面上，有细小裂缝出现，少数山区发生土石散落，人行不稳，器皿倾斜；7—8度：大部分房屋遭到破坏，高大烟囱可能断裂，有时有喷砂、冒水现象，人站不稳；9—10度：房屋严重破坏，地震裂缝很多，湖泊、水库中将有大浪出现，部分铁轨弯曲变形；11—12度：房屋普遍倒塌，地面严重变形，地下管道完全不能使用，由于房屋倒塌，压死大量人畜、埋没许多财产。

    震级和烈度，既有区别又互相联系。一次地震只有一个震级，但在不同的地区，裂度的大小是不一样的。离震区越近，破坏越大，烈度越高。

    烈度不仅跟震中距的远近有关，而且与震级、震源深度以及地震波通过的介质条件等多种因素有关，一般震源浅，震级大的地震，破坏面积虽然小，但震中区破坏较严重。震源较深，震级大的地震，影响面积比较大，而震中烈度不高，如一次6级地震震源深度15公里时的震中烈度比震源深度25公里时的震中烈度高1度。

    基本烈度与设计烈度：基本烈度是指一个地区在今后一段时间内，在—般场地(建筑物所在地)条件下可能遭遇的最大地震烈度。而设计烈度则是指一个建筑物在进行抗震设计时所采用的地震烈度，设计烈度不完全等于那个地区的基本烈度。

    (三)、前震、主震、余震

    地震同一切事物的发生变化一样，也有它发生、发展、变化的过程。有些大地震前，常发生一系列较小的地震，地震学研究中称其为“前震”。前震活动逐渐增强后，接着发生的大地震叫做“主震”。主震之后，发生的大量小于主震震级的地震，叫做“余震”。

    余震是成群发生的，最初发生的频度(单位时间内震动的次数)很高，往后逐渐衰减，而且持续时间不一(短者数月，长者数年)。有的大地震之后余震很少，有的则很多。较大的余震仍能造成破坏。

    (四)、远震、近震、地方震的划分

    远震、近震、地方震是根据地震台站至震中的距离远近来划分的。

    远震：震中距大于1000公里的地震。

    近震：震中距在100--1000公里范围内的地震。

    地方震：震中距在100公里以内的地震。

    (五)、地震序列

    在地震学的研究中，把在一定时间内发生在相近的同一地质构造带的一系列大小地震称为地震序列。

    根据地震频度和释放的能量，一般可分为：主震型(主震震级高，很突出)、震群型(震级相近，没有突出的主震)、孤立型(既无前震，也无余震，亦称单发型地震)。

    五、地震常发生的地方

    地球上每年平均发生10余次7级以上大地震。是不是地球上任何地方都有可能发生大地震呢?历史地震资料和科学研究表明，大地震的分布是不均匀的，但是有一定的规律，其往往发生在海洋与大陆的交界地带，或是山脉与平原的交接地区，以及江河湖泊沿岸地带等，一般呈带状分布，地震学中称其为地震带。

世界上的地震主要集中在以下两条大的地震带上：一是环太平洋地震带，该地震带活动性最强，世界上绝大部分地震发生于这一地带。二是地中海至南亚地震带(西起大西洋亚速尔群岛，经地中海、希腊、土耳其、印度北部、我国西部和西南部，过缅甸至印度尼西亚与太平洋地震带相接)，该地震带也很强烈。我国正好处于世界两大地震带的中间，是一个多地震的国家。这两条主要大地震带又枝延为若干条地震带。

我国强震分布非常广泛，大致可分为二十三个地震带。其中，主要有西部的北天山地震带、南天山地震带、祁连山地震带、昆仑山地震带和喜马拉雅山地震带；中部的南北地震带，贯穿中国的云南、四川、甘肃、宁夏；东部有郯城—庐江地震带，河北平原地震带、汾渭地震带、燕山—渤海带、东南沿海地震带；另外还有台湾地震带，它是西太平洋地震带的一部分。台湾地震带是我国地震活动最强烈的地区，其次是西南地震带(包括四川、云南、西藏)。华北和东南沿海的地震带、天山地震带和西北部的地震带，也是地震活动比较强烈的地区。

六、地震灾害

(一)、什么叫地震灾害

强烈地震引起的强烈地面振动，会直接和间接地造成破坏、成为灾害。在灾害学研究中，把凡是由地震引起的灾害，统称为地震灾害。

地震灾害包括直接和次生两种类型。

地震时造成的建筑物、工程设旋的破坏称为直接灾害。主要包括：对地表的破坏(黄土滑坡、地裂地陷、砂土液化及水灾、水源破坏等)，对建筑物的破坏(楼房、平房、窑洞倒塌等)，对交通设施的破坏(铁轨移位、车辆翻倒、码头严重破坏、桥梁折断等)，造成大量人畜伤亡等等。在地震造成所有灾害中，最常见、最普遍的是各种建筑物的破坏，而人畜的各种伤亡大部分也是由此而造成的。

凡是因地震而引起的一些火灾、水灾、煤气和有毒气体的泄露，细菌和放射性物质的扩散等都属于次生灾害。例如电线起火引起火灾；煤气泄漏引起的爆炸等，大型水库水坝震裂或倒塌，淹没大片房舍和田地；山崩和地裂使铁道公路堵塞、中断，震后人们为了避震造成的摔、挤、踩等伤亡；地震谣言的诱惑造成的社会心理影响等。强烈地震发生后，常常诱发一连串次生灾害，这种现象叫灾害链。有些地震带来的惨重损失，并不都是地震的直接灾害造成的，而是次生灾害所至。因此，对地震引起的次生灾害切勿等闲视之，而应积极防御。

详细：

http://web.ptjy.com/web/web_prog ... o_Show.aspx?Id=7298

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纪念唐山大地震40周年：北大系友的亲身经历  精选

已有 1699 次阅读 2016-4-17 13:38 |系统分类:人物纪事

纪念唐山大地震40周年：北大系友的亲身经历

岳中琦

今年是唐山大地震40周年！

1976年7月28日凌晨3时42分，在河北省唐山市发生7.8级强烈地震，震中烈度高达Ⅺ度。23秒钟后，唐山被夷成废墟。24万2千多人遇难，16万5千人受伤，66万间民用建筑倒塌和受到严重破坏。同日18时45分，又在距唐山40余千米的滦县商家林发生 7.1级地震（余震）。这就是震惊国人、震惊世界的唐山大地震（图1a）。

详细：

http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-970722.html

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解决地震预测科学难题的三个根本问题与解答  精选

已有 3407 次阅读 2014-12-9 21:22 |系统分类:科研笔记

解决地震预测科学难题的三个根本问题与解答

岳中琦

地震每天发生。每年地震发生的次数可达百万次。地震学家已能设计和使用仪器，在每次地震发生后的几分钟内自动报告它的地点和震级。但是，预测下一个强震或大震至今还不成功。灾难性的1976年唐山地震、2008年汶川地震和2011年东日本大地震等的没有预报成功，也使得不少人对地震预测、预报产生怀疑。现在，世人大多公认，地震预测是个国际尚末解决的世界科学技术难题，是地球科学前沿课题之一。

严酷的地震预测失败事实一次又一次地证明，我们还没有从科学上认识清楚地震的自然本质和孕育发生规律。我们还没有任何现有地震成因理论指导下的成功地震预报方法和技术。因此，我认为，现在要想解决地震预测科学难题，要想高效准确预报地震，首先要提出、要解答以下三个最为根本的问题。

第一个最根本的问题和解答：

每次地震在地壳内和近地表沿断裂带在几秒到几十秒钟时间内突然释放的巨大能量是什么?

近几十年来，国际上相关地震成因的大型研究计划包括上地幔计划、国际地球动力学计划、深海深钻、海洋深钻、大陆深钻、地球透镜计划（法国）、海神计划（日本）、和洛杉矶地区地震试验（美国）。各国地震地质科技工作者已经花费了大量的时间和精力。那为什么人们认识还是不清楚地震孕育发生过程呢?

现在，人们已提出了各种地震能量类型。它们包括地壳断层岩石内储存的弹性应变和应力能（地球板块构造动力假说）、红肿说(傅承义先生提出的，孕震区是一个很大范围内岩层在受力）、下地壳层流的热动力（地球软流圈的上隆，提供热能和机械能）、岩浆（热能）、静电、地震震源包体内主要是高压水汽积累能量、地球排气-静电、地幔中核裂变诱发核聚变的及时效应（核能）。

可是，地震预测还是不成功。这个不成功的原因在于，被人们接受和应用的主流观点是地球板块构造动力假说，还是在于，这些其它能源的提法没有能够有效合理地被人们所接受、采纳和应用呢？那又是为什么呢？因此，我要问，地壳内还有什么能够造成地震的能量呢？

我的回答是，地壳内还有能够造成地震的能量是极高压天然气体的体积膨胀能。我发现，发生地震的主要能源是地壳深部极高压甲烷天然气的体积膨胀能。可简单表述为

E = PDV                                                        （1）

其中，E=地震能量，P=从地壳深部逃出的高密度甲烷气体的压强，和DV=从地壳深部逃出的高密度甲烷气体的体积。

详细：

http://blog.sciencenet.cn/home.p ... =blog&id=849732



对于被包裹住的甲烷气体的温度和压力状态：
压强在300到500MPa, 温度在200到500C，密度在1000 到2000 kg/m3之间。



[tàn]  
碳
碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。
中文名 碳; 活性碳 英文名 Carbon 别    称 Activated carbon 化学式C 分子量 12.01 CAS登录号 7440-44-0 EINECS登录号 231-153-3 熔    点 3500ºC 沸    点 4827℃ 水溶性 不溶于水 密    度 1.8 外    观 黑色粉状或颗粒状多孔结晶。 闪    点 >230 °F 应    用 用于脱硫、净化水、净化空气、回收溶剂、吸附、催化剂 安全性描述 S22：不要吸入粉尘。  S24/25：防止皮肤和眼睛接触。 危险性符号 F：易燃物质 Xn：有害物质 Xi:刺激性物品 危险性描述 R36/37：对眼睛和呼吸道有刺激作用 危险品运输编号 UN1361/1362

http://baike.baidu.com/link?url= ... M4RKDrDmA97N6i6ipka

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A2%B3



地球的地壳元素丰度列表
维基百科，自由的百科全书

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E ... 6%E5%88%97%E8%A1%A8

顾汉现

旧金山大地震110周年纪念与地震研究三板斧  精选

已有 291 次阅读 2016-4-19 18:46

系统分类:人物纪事

旧金山大地震110周年纪念与地震研究三板斧



岳中琦



昨天是旧金山大地震（The Great 1906 San Francisco Earthquake）110周年的纪念日。

1906年4月18日清晨5时12分准（当地时间），美国加利福利亚州旧金山湾区感到了一次轻微地震。大约20到25秒钟之后，7.8级大地震就在旧金山爆发了，震中就在市区。剧烈的震动持续了45到60秒钟。之后、立即，市区30多处又发生了广泛而巨大的火灾（图1）。地震烈度达到XI级（最高级），大约3000人死亡，摧毁了490个小城市区和2万5千建筑。它是美国历史上有记载以来最悲惨的、死亡人数最多的自然灾害之一。它的死亡人总数一直占据了加州历史上单一自然灾害造成的死亡人总数的首位。



圣安德烈亚斯断层（San Andreas fault）北部有数百千米长的破裂（图2）。VII到IX地震烈度与地表同震断裂长度平行，在陆地达到80千米（图3 – 图6）图。地表地震烈度与地下地质条件有清楚的关联。沉积物谷地比附近基岩地区遭受更强烈的振动。旧金山湾区填海造地区的振动最大。



这场地震所造成的很大水平位移和巨大的破裂长度困惑了当时的地质学家们。在当时，人们对断层重要性和断层积累变形的认知不足。加州地震调查委员会调查和分析了这场大地震，在1908年发表了著名的“地震力学”报告（A.C. Lawson, The Mechanics of the Earthquake, The California Earthquake of April 18, 1906, Report of the State Earthquake Investigation Commission, Vol.1, Parts I and II, Carnegie Institution of Washington,Washington, D.C., USA. 1908, p. 451）（图7）。这份调查报告主要集中在旧金山大地震的地震波、断裂和大地形变三个方面。之后，H. F. Reid教授在1910年提出了他的地震震源弹性回跳理论（H.F. Reid, The Mechanics of the Earthquake, The California Earthquake of April 18, 1906, Report of the State Earthquake Investigation Commission, Vol.2, Carnegie Institution of Washington, Washington, D.C., USA.1910, p. 192）（图7）。



这两份报告建立、确立了研究地震的三板斧：地震波、断裂和大地形变，和地震震源弹性回跳理论。它们至今依然是地震研究的主要方法和模型。地震波的实时监测让人们能够在几分钟或几秒钟之内知道地震的发生、地点和大小。板块挤压作用下，断层会主动失稳、破裂和位错，造成地震。用这个力学模型，通过实测地震波数据的反算，人们也可了解震源区断层的活动、错位大小、方向和随时间的变化。人们更加可以通过观测断裂的活动性、断层的位错变化和大地变形来研究断层的活动性，来预测地震发生的可能性。

例如，H. F. Reid教授在报告中指出地震的做功和能量是：“This energy was stored up in the rock as potential energy of elastic strain immediately before the rupture; when the rupture occurred, it was transformed into the kinetic energy of the moving mass, into heat and into energy of vibrations; the first was soon changed into the other two. When we consider the enormous amount of potential energy suddenly set free, we are not surprised, that, in spite of the large quantity of heat which must have been developt on the fault-plane, an amount was transferred into elastic vibrations large enoughto accomplish the great damage resulting from the earthquake and to shake the whole world so that seismographs, almost at the antipodes, recorded the shock.” 孕存在断裂两侧变形岩石中的弹性变形能是造成地震的能量。这个地震能量转变成了地震波动能和大量断裂带的热能。因此，这个理论必然导致，地震过程是升温过程。这指导了不少人研究断裂摩擦升温，造成高温矿物与玻璃。可是，人们在地震断裂带就是难以发现任何高温矿物。

理论指导实践，实践又修正、完善理论。自旧金山大地震以来，地震成因、机理和前兆观测、研究与预测，绝大部分工作都是立基于、专注于、局限于地震波、断层活动和大地形变。从而，观测到的数据和提出的修正大多是，支持和完善地震成因与机理的断层弹性回跳理论。特别是，1960年代提出和建立的地球活动板块构造理论是部分基于地震的断层弹性回跳理论，从而也使得这个地震成因理论更加深入人心、更加主导了人们认识、研究和预测地震。从而，110年来，众多科技人员，在这个固体断裂封闭圈子内，认认真真、精心尽力、艰苦卓越地探索地震成因、预测、方法和技术。可惜的是，他们已经是在做一种理论模型的内部循环、重复和机械性工作了。

110年来地震预测不成功的事实告诉我们：再全部精力使用这三板斧来研究地震和预测地震，将一定会是重复、失望和痛心的。因此，衷心希望，地震科技人员，能够从这地震研究三板斧中跳出来，它们已经被研究的够多的了、够清楚的了。现在，应该关心地下高压气体在断裂带的活动和作用。这样，我们才能够从110年地震研究历史中学取经验教训，把地震研究清楚，正确预测地震，造福于人民。

或许可以讲，1906年旧金山大地震确立了断层（断裂）在地震中的首要场地地位。百年后的2008年汶川大地震确立了地下极高压（甲烷）气体在地震中的主要动能作用。断层与气体两者是一母一公，在重力场中，达到阴阳平衡、孕育、失稳与爆发，而循环往复、周而复始、生生不息。

2016年4月19日18:00写成于香港大学黄克競楼办公室


本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-971243.html  此文来自科学网岳中琦博客，转载请注明出处。



评论：

[3]guhanxian  2016-4-19 21:40
地下多碳高温密闭。高压甲烷气体在有机或无机条件下均可生成。这种动能不断积聚,失稳与爆发而引起各种大小地震。符合质量能量守恒定律。我个人支持和推荐继续深化研究，最好是国家层面或国际间合作出钱出力严格研究，如果正确无误就应该上升为一种理论学说而应用造福人类。大地震实在是太损害人类了！


博主回复(2016-4-19 22:16)：多谢您!
盼望早日出现啊！国家有倒山之力，要想做的事一定成功！

[2]guhanxian  2016-4-19 21:03
而高压甲烷气体抽取既可得燃料,又可分散发放能量,变大震为许多小震或无震,而能预防部分大地震。这些大概需要国家层面出力或国际间合作才行吧。
博主回复(2016-4-19 21:37)：多谢！
是的啊！地震灾害是国家的灾害，地震甲烷气能源是国家的财富。唯有国家才能有义务、力量和权利来把地震工作做好！

[1]guhanxian  2016-4-19 20:37
我个人赞同地震多原因说:
地震能量来自于板块移动断层弹性回跳与极高压甲烷气体爆发等。


博主回复(2016-4-19 20:43)：多谢！



百度文库专业资料自然科学天文/地理

地震断裂带中气体来源及运移机制研究进展：

2012-4

http://www.doc88.com/p-1522106644165.html

(论文)地下高压气体对汶川地震灾害的作用分析 Analysis of Undergro：

2009-12

http://www.doc88.com/p-1522106644165.html



美页岩气开采遭民众抵制

2013-03-30 08:14:00环球时报

　　地下水是美国加州农业的命脉，很多农户担心页岩气开采可能造成污染。图为加州蒙特利县的葡萄种植户检查葡萄园里的输水管。( 陈一鸣摄)

　　【环球时报驻美国特派记者  陈一鸣】美国西海岸加利福尼亚州的页岩气产量排在美国首位，但当地支持和反对开采页岩气的声音壁垒分明。在页岩气产业投入巨资的美国能源巨头盼着出口液化天然气时，加州的多家环保组织联合当地农户以环保为由把美国联邦土地管理局告上法庭。《环球时报》记者近日到加州蕴藏页岩气的蒙特利县实地走访并与美国能源专家交流后发现，加州大规模开发页岩气的前景不被看好。对于页岩气储量世界第一，同时又是油气消耗大和水资源匮乏的中国来说，美国的“页岩气革命”和这场“革命”在加州遭遇的“抵抗”，都值得好好关注。

http://world.huanqiu.com/depth_report/2013-03/3781745.html


文学城 » 新闻 » 焦点新闻 » 页岩油开采增大地震威胁 700万美国人处于险境(组图)

页岩油开采增大地震威胁 700万美国人处于险境(组图)

文章来源: 美国新闻速递 于 2016-03-28 13:47:26

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美国地质调查局科学家在俄克拉荷马州安装测振仪，去年该州共发生567次3级以上地震，而过去每年平均不超过2次。（Washington Post）

美国地质调查局（USGS）28日公布最新的美国地震威胁测绘图中，除自然发生地震威胁之外，还首次将“人为诱发”（induced quakes）所带来的地震威胁加入其中。美国中部地区因为使用粉碎地下页岩技术来开采油气，使700万美国人处于“人为地震”威胁。

根据美国地质调查局发布的报告，在开采页岩油气过程中，会产生大量的化学废水。业界通常使用水泵将这些废水注入深井中处理。这会给地下断层带来更多的压力，从而诱发地震。处于人为诱发地震高危地区的州包括俄克拉荷马、堪萨斯、德克萨斯、阿肯色、科罗拉多、新墨西哥、俄亥俄和阿拉巴马，共有700万人处于险境。通常人为诱发的地震威力比较小，不超过里氏3级，但也会产生威力较大的地震。2011年发生在俄克拉荷马州的5.6级地震，就是注入废水引发的。专家28日表示，目前尚不清楚人为诱发地震的威力上线，他们正在全力研究。美国地质调查局地震灾害测绘项目主任皮特森（Mark Peterson）表示，加入了“人为地震”这一因素后，美国地震威胁大幅提高。

http://www.wenxuecity.com/news/2016/03/28/5092935.html



美国在开采地下页岩天燃气：

http://xueshu.baidu.com/s?wd=%E7 ... =utf-8&sc_hit=1



“电子鼻”横空出世，“闻气识地震”成为现实：

http://news.xinhuanet.com/energy/2016-03/01/c_1118197654.htm

地质勘探与地震监测用标准气体：

http://www.njtq.cn/product/155.html

地层高温高压气体是地震发生和火山爆发的动力源：
时间:2014-07-16 16:18

http://www.art-child.com/match/special/razg/detail_1278945.html

页岩气

页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，中国的页岩气可采储量较大。
页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年～50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当，略少于浅煤层气地质资源量的约36.8万亿立方米。

http://baike.baidu.com/link?url= ... VSmk5B4rBSjvwL3J0dK

现代化研

地震

概要

地下の岩盤には様々な要因により力（ひずみ）がかかっており、急激な変形によってこれを解消する現象が地震である。地球の内部で起こる地質現象（地質活動）の一種。地震に対して、地殻が非常にゆっくりとずれ動く現象を地殻変動と呼ぶ。
地震によって変形した岩石の断面を断層といい、地下数kmから数十kmの深さにあって地表までは達しないことが多いが、大きな地震の時にはその末端が地表にも現れて地表地震断層となる場合がある。一度断層となった面は強度が低下するため繰り返し地震を引き起こすと考えられている。特にカリフォルニアにあるサンアンドレアス断層は1,000km以上に及ぶ長大なもので繰り返し地震を起こしており、日本の地震学者に地震と断層の結びつきを知らせたことで有名である。日本では兵庫県南部地震の野島断層、濃尾地震の根尾谷断層、北伊豆地震の丹那断層などが有名。
地震によって生じる振動は高速の地震波となって地中を伝わり、人間が生活している地表でも地震動として感じられる。
地震波は波の一種であり、地中を伝わる波（実体波）と地表を伝わる波（表面波）に大別される。実体波はさらに、速度が速いP波（たて波、疎密波）と、速度が遅いS波（横波、ねじれ波）に分けられる[注 1]。
地震のはじめに感じられることが多い細かい震動（初期微動）はP波、地震の激しい震動（主要動）は主にS波による。P波とS波は伝わる速度が違うので、P波とS波の到達時間の差である初期微動の時間[注 2]が震央と観測地点との間の距離に比例する。初期微動が長いほど震源は遠い。初期微動が長くかつ主要動が大きい場合は、震源が遠いにも関わらず振幅が大きいので、大地震の可能性が考えられる。また、P波はS波よりも速いので、P波を検知したときに警報を出せば被害が軽減できることから、緊急地震速報や緊急停止システム[注 3]で応用されている。
地下で断層が動いた時、最初に動いた地点を震源と呼び、地上における震源の真上の地点を震央と呼ぶ。テレビや新聞などで一般的に使用される震源は震央の位置を示している。震源が動いた後もまわりに面状にずれが生じ、震源域と呼ばれるずれた部分全体が地震波を発する。
地震波の速度はほぼ一定であり上記のように異種の波がある性質を利用して[注 4]、地震計で地震波を観測することにより、1地点以上の観測で観測地点から震央までの距離[注 5]、2地点以上の観測で震央の位置、3地点以上の観測で震源の深さを求めることができる。この算出式は大森房吉が1899年に発表したので、「（震源の）大森公式」と呼ばれている。このほかに地震を含めた地下の諸現象の解明や、核実験の監視などに有用であることから世界的に地震観測網が整備されている。日本は地震災害が多いことから地震計や震度計が数千か所の規模で高密度に設置され、気象庁による迅速な地震情報発表や緊急地震速報などに活用されている。
なお、一つの地震の地震波にはいろいろな周期（周波数）の成分が含まれており、その違いによって被害が異なるほか、近隣の地域でも表層地盤の構造や建物の大きさ・形状によって揺れ方が大きく異なることが知られている（詳細は後述参照）。
また地震は、震源の深さによって、浅発地震、稍（やや）深発地震、深発地震の3つに分類される。前者の境界は60kmまたは70kmとされる場合が多く、後者の境界は200kmまたは300kmとされる場合が多いが、統一した定義はない。震源が深い地震は同じ規模の浅い地震に比べて地表での揺れは小さい。ただし、地下構造の影響により震央から離れた地点で大きく揺れる異常震域が現れることがある。
このほかに地震を特徴付けるものとして、発震機構とよばれる断層の動き方（後述）や地震の大きさなどがある。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E9%9C%87



地震的形成原因
（范文九九网）

http://www.fanwen99.cn/article/% ... %8E%9F%E5%9B%A0.htm



地震学原理与应用
天文地震学引论
尚待探索的奥秘-地震知识
唐山大地震
唐山警示录
东京大学地震研究所秉报 第55号(3)、第57号(3)、第62号(3)
日本国立天文台编 理科年表