淺談大地形變監(jiān)測地震預(yù)報(bào)

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1、淺談大地形變監(jiān)測地震預(yù)報(bào)　　摘要:本文分析和探討了基于大地形變監(jiān)測，并考慮地震構(gòu)造的差異性來進(jìn)一步提高大震預(yù)測的科學(xué)性問題，供大家參考。關(guān)鍵詞:大地；形變監(jiān)測；地震；預(yù)報(bào)中圖分類號(hào)：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：地震是地殼運(yùn)動(dòng)過程中能量長期積累和突然釋放的結(jié)果。盡管地震孕育發(fā)生過程十分復(fù)雜，但大體上只涉及兩方面的問題，即動(dòng)力、能量方面和構(gòu)造、介質(zhì)方面。孕育地震的能量來源于構(gòu)造邊界動(dòng)力作用下的地殼運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的應(yīng)變能積累，因而從大地形變觀測資料所獲取的現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)的微動(dòng)態(tài)定量信息對地震預(yù)測是十分重要的;大地形變是地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地表的反映。大地形變監(jiān)測(包括GP

2、S、精密水準(zhǔn)、跨斷層短測線場地觀測等)具有精確量化和物理意義明確的特點(diǎn)，從大地形變監(jiān)測資料得到現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)的微動(dòng)態(tài)定量特征，獲取“以場索源”所需的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場演化信息，對地震預(yù)測是十分重要的。我國自6“七五”以來的歷次科技攻關(guān)中都十分重視地殼形變對地震分析預(yù)報(bào)研究的推進(jìn)，在利用大空間范圍、長時(shí)間尺度、多期動(dòng)態(tài)的地殼運(yùn)動(dòng)變形監(jiān)測資料，研究與強(qiáng)震有關(guān)的構(gòu)造形變長期背景場、動(dòng)態(tài)場演化和異常識(shí)別方面取得了不少研究成果。然而，由于中國大陸構(gòu)造系統(tǒng)復(fù)雜，東部和西部、南部和北部構(gòu)造分異顯著，不同地震的孕育過程中構(gòu)造環(huán)境條件、動(dòng)力作用方式等存在很大的差異性，因而不可能通過建立普

3、適性的孕震理論模型來解決地震預(yù)測問題，而只能針對具體的構(gòu)造區(qū)域進(jìn)行。尤其是2008年5月12日四川汶川8級特大地震發(fā)生在龍門山斷裂帶逆沖推覆構(gòu)造區(qū)域現(xiàn)今GPS水平相對運(yùn)動(dòng)差異很弱的地帶，2001年11月14日昆侖山口西8.1級地震前，發(fā)震構(gòu)造斷裂左旋扭動(dòng)剪切應(yīng)變很高，但垂直運(yùn)動(dòng)不顯著。這給我們提出了一個(gè)十分嚴(yán)峻的問題:利用大地形變進(jìn)行強(qiáng)地震預(yù)測確實(shí)面臨著很大的困難，尤其是對8級以上特大地震更是如此。這里除了地形變監(jiān)控能力不足外，還在于我們對大震蘊(yùn)育的構(gòu)造環(huán)境、地殼形變響應(yīng)的認(rèn)識(shí)的局限性。鑒此，本文擬以多震的南北地震帶這一獨(dú)特的構(gòu)造環(huán)境為研究區(qū)域，通過對大地形變監(jiān)測

4、與地震預(yù)測實(shí)踐的簡要總結(jié)回顧，結(jié)合對大地形變監(jiān)測以來發(fā)生的兩次8級大震前區(qū)域地殼運(yùn)動(dòng)變形背景特征的分析，來探討提高基于大地形變監(jiān)測與地質(zhì)構(gòu)造相結(jié)合進(jìn)行大震預(yù)測的科學(xué)性問題。1南北地震帶及附近大地形變監(jiān)測與地震預(yù)測研究工作基礎(chǔ)與進(jìn)展6南北地震帶是我國大陸東、西兩大構(gòu)造體系的交界地帶，是構(gòu)造活動(dòng)塊體相對運(yùn)動(dòng)變形顯著、強(qiáng)震頻發(fā)地帶，對大的構(gòu)造動(dòng)力環(huán)境和應(yīng)力場變化反映敏感。南北地震帶大地形變監(jiān)測以直接為地震預(yù)測、預(yù)報(bào)服務(wù)為目的，在陜、甘、寧、青、川、滇各省(區(qū))塊體交界帶上建成了區(qū)域性水準(zhǔn)監(jiān)測網(wǎng)和流動(dòng)重力網(wǎng)、控制主干斷裂帶的小型區(qū)域水平形變網(wǎng)、沿深大活動(dòng)斷裂構(gòu)造布設(shè)的跨斷

5、層觀測場地，初步形成了由垂直形變、水平形變和重力監(jiān)測網(wǎng)以及跨斷層短測線構(gòu)成的大地形變監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。這些傳統(tǒng)監(jiān)測手段的優(yōu)點(diǎn)是方法成熟、穩(wěn)定可靠，缺點(diǎn)是監(jiān)控能力有限地震預(yù)報(bào)是以觀測為基礎(chǔ)的科學(xué)。利用大地形變進(jìn)行地震預(yù)測研究的優(yōu)勢在于，能夠從地殼介質(zhì)受力變形，導(dǎo)致應(yīng)力應(yīng)變積累和釋放的物理過程出發(fā)，通過建立現(xiàn)代構(gòu)造變形背景場和動(dòng)態(tài)場，定性定量分析研究區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變長期積累的空間位置和積累動(dòng)態(tài)，為判斷強(qiáng)地震潛勢和危險(xiǎn)區(qū)提供直接依據(jù)。因?yàn)樵诂F(xiàn)有的科學(xué)認(rèn)識(shí)水平和社會(huì)需求下，實(shí)施強(qiáng)破壞性地震預(yù)報(bào)最大的困難是發(fā)震地點(diǎn)的確定，如何從眾多活動(dòng)構(gòu)造部位中判斷具有潛在強(qiáng)震危險(xiǎn)性的區(qū)段，預(yù)測在未來

6、一個(gè)時(shí)期具有最大發(fā)震可能的地點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)有減災(zāi)實(shí)效地震預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。因而，我們積極探索了具有大地形變學(xué)科特色的“邊監(jiān)測、邊研究、邊預(yù)報(bào)”的基本思路以及適合于中國西部大地形變地震預(yù)測的“分層次、重過程”和6“從動(dòng)力機(jī)理聯(lián)系進(jìn)行定性綜合分析”等行之有效的工作思路，研究和完善了基于區(qū)域形變時(shí)空特征和數(shù)值模擬的、定性定量相結(jié)合的構(gòu)造形變時(shí)空分析方法。初步總結(jié)了南北地震帶等西部地區(qū)現(xiàn)今垂直運(yùn)動(dòng)、水平運(yùn)動(dòng)、斷層活動(dòng)空間基本格局和整體演化過程及其與強(qiáng)震活動(dòng)的關(guān)系，以及與強(qiáng)震孕育有關(guān)的大地形變異常特征。認(rèn)識(shí)到了隨著大范圍、整體性、高精度、多時(shí)空尺度(類型)的大地形變監(jiān)測資料日漸豐富，

7、以及《大陸強(qiáng)震機(jī)理與預(yù)測》(“973”項(xiàng)目)等與地震預(yù)報(bào)有關(guān)的大型科研項(xiàng)目不斷取得進(jìn)展，我們能夠通過對塊體活動(dòng)蘊(yùn)震和區(qū)域構(gòu)造形變應(yīng)變積累狀態(tài)的定性定量研究，對強(qiáng)震過程實(shí)行動(dòng)態(tài)跟蹤。進(jìn)而提出了“立足形變動(dòng)態(tài)特征、注重地震構(gòu)造背景、增強(qiáng)物理力學(xué)基礎(chǔ)、提升跟蹤判斷能力”的一些思路。遵循這些思路，近些年來我們以西部大地形變?yōu)橹?、結(jié)合其它相關(guān)資料開展的強(qiáng)震中長期危險(xiǎn)性背景、中期至中短期預(yù)測研究結(jié)果，在中國地震局的不同尺度的地震預(yù)測匯總時(shí)被作為重要的引用和參考依據(jù)。2基于大地形變監(jiān)測與地質(zhì)構(gòu)造相結(jié)合進(jìn)行大震預(yù)測問題思考經(jīng)過多年來的大地形變監(jiān)測與地震預(yù)測實(shí)踐探索，我們雖然取得了

8、一些進(jìn)展，