《地震概论第七章》精选课件.ppt

地震概论 第7章　地震预报 7.1 国内外地震预报经验 7.2 地震预报方法 7.3 帕克菲尔德地震预报实验 7.4 云南滇西地震实验场 7.5 地震预报的后果 7.6 临震措施 7.1 国内外地震预报经验 中国和日本的地震预报经验 20世纪70年代，中国的地震预报工作因为得到了广泛宣传而为全世界所注目。特别是1975年2月4日的事件被详细报道之后，1975年2月4日，中国东北辽宁省官方发布了一个紧急警告，他们根据这个地区许多小地震的发生，预测在24小时内要有一次强烈地震发生。那天晚上，海城附近发生了里氏7.3级强烈地震，但幸运的是大多数人已经睡在了室外，所以没有受到伤害。 1976年7月28日，悲剧性地震几乎夷平了位于北京东部150千米有1百万人口的唐山市。官方报道，极震区约有24万人死亡，在北京也有大约100人由于有些泥墙和老砖房倒塌而丧生。而且据估计还有50万人受伤。除了人员伤亡再加上巨大的工业损失，对整个国家来讲，造成严重的经济后果是必然的。唐山地震对一些迷信的中国人还有哲学含义：中国人的传统观点认为自然灾难是来自上天的旨意。 日本已实施了5个地震预报五年计划，并为计划提供了十分充足的资金，数以百计的在大学或政府研究所工作的地震学家、地球物理学家和大地测量家参与该研究并已经取得进步。这个方案的开始是观测潜在震源区的地质特征的短期变化；绘制活断层地质图；用改进了的大地测量设备和潮汐仪连续监测地壳变形；布设了简单地震仪的密集台网以全面了解即使极小地震的空间分布。 1982年，日本著名地震学家铃木曾这样评论日本本土以及国外地震预报情况：“地震预报的现状是非常混乱的，到目前为止，报道过的地震前兆真是形形色色，其中一些看来就很奇怪，令人怀疑。很清楚，即使排除这些模棱两可的记录，也仍无法找到一条确定的成功预报地震的道路。”这一公正的评论在二十多年后的今天依然是正确的。激烈的争论引起了有关什么是世界范围地震预报最佳计划的再思考。一个修改计划提出，应该加强震前短期物理变化过程的基础研究，因为这些物理变化过程正是了解大断层滑动前兆的关键，而前兆现象的产生目前对我们仍是个谜。 7.2 地震预报方法 大震前一些物理参数的可能变化，这些变化可以作为地震前兆，用于地震预报 7.2.1 预测地震 预测不是预报 精度低 基于地震重复返回周期分析而不是基于地震前兆的识别 活动断层或断层段破裂不是随机的 它们有特征返回周期 (或至少有返回周期包络) 这些特征反映了沿断层区域的应变能积累，以及断层或断层段承受应变的能力 情况是相当复杂的: 破裂不会按照严格的时间表进行，只有重复返回周期包络，而不是具体的日子 应变能可能在一次大的地震中释放，也可能分若干次小地震慢慢释放 地震危险性分析的含义 圣安德烈斯断层例子（San Andreas） 1906 的地震（震级 8.25）之前50年内，断层位移了 ~ 3.2m 地震发生后，断层弹性回跳位移 ~ 6.5m 累积这些应变（地震中释放的）需要的时间为 (6.5/3.2) x 50 ~100 y 下一次重复发生这样大的地震所需要的时间大约 = 100 y 假设 均匀应变积累 地震不会改变断层的性质 预测的问题 如果可用的地震目录好，预测的效果就好 预测只对少数历史地震目录记载较好的地区效果较好，如：中国，日本，欧洲，美国加利福尼亚 对地震频度低、震级大的区域效果就差 Cascadia 消减带 新马德里（New Madrid） 牙买加（Jamaica） 西欧 需要更早时间的地震目录记载; 需要更详细的地质构造研究 地震空区概念 定义：有地震倾向、地震的能量释放低于平均水平的区域。 1989 美国加州Loma Prieta 地震填充了一个空区，该区在1906年以后没有发生过地震 别的空区 阿留申岛弧 (Alaska) 伊斯坦布尔南部 日本东京 美国南加州 概率预报 利用概率预测将来地震是最有用的方法 美国旧金山地区的例子 (Bolt, 1999) 震级大于6.75级的地震在155年内发生了5次（1836－ 1991） 如果地震事件是随机的, 下一个 ? 6.75的地震将以很高的概率发生在 155/5 = 31 年前后。 问题: 地震不完全是随机的。对于某些特殊的断层系统，地震可能是成群的（由于应力迁移），或者地震具有一定的趋势。 另一个概率预测的方法是基于弹性回跳模型 基于断层区域的应变积累测评 预报地震 地震学中高度争议的问题 地震预报三要素：地震发生的时间、地点、强度 依赖于地震前兆信息 可靠的地震预报方法必须具有可重复性，适用于任何破坏性地震 已经提出的地震前兆 地震波速度的变化 地壳变形 地下水变化 气体释放 大气效应 动物异常行为 岩石的电磁性质