強(qiáng)烈地震孕育與發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間及強(qiáng)度預(yù)測(cè)的關(guān)系

李 琳

(滎陽(yáng)市地震臺(tái)，河南 滎陽(yáng) 450100)

前言

在社會(huì)發(fā)展中，地震是一種比較常見的地質(zhì)災(zāi)害。引發(fā)地震的主要原因，是相鄰板塊之間的相互擠壓碰撞，導(dǎo)致板塊邊沿及內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的錯(cuò)動(dòng)和破裂。地震不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的人員傷亡，而且可能引發(fā)水災(zāi)、火災(zāi)、海嘯、滑坡等各種次生災(zāi)害，其對(duì)于人類社會(huì)的危害是非常巨大的，因此，做好地震的預(yù)測(cè)和應(yīng)急處理，就顯得尤其重要。

1.強(qiáng)烈地震發(fā)生地點(diǎn)

以我國(guó)為例，大陸地區(qū)處于印度洋板塊、亞歐板塊及太平洋板塊的交接區(qū)域，在各種應(yīng)力的作用下，形成了獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造，板塊之間的碰撞時(shí)有發(fā)生，物質(zhì)與能量的交換異常頻繁和強(qiáng)烈，地震的發(fā)生也就變得十分頻繁。因此做好地震的探測(cè)和預(yù)警，是一個(gè)迫在眉睫的問題?，F(xiàn)階段，受技術(shù)條件的限制，高精度的人工源地震深部探測(cè)僅僅局限于地殼深度的探測(cè)，而地震孕育、發(fā)生與發(fā)展的過程是非常復(fù)雜繁瑣的，同時(shí)也呈現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)。對(duì)此，在地震預(yù)測(cè)中，可以利用相應(yīng)的地震波動(dòng)射線，向地殼深處發(fā)射，結(jié)合射線接收設(shè)備，對(duì)反射回來(lái)的射線進(jìn)行接收，并通過反向演化的方式，對(duì)射線所經(jīng)過的區(qū)域進(jìn)行復(fù)原，從中探求地震發(fā)生的基本規(guī)律，對(duì)地震發(fā)生的地點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

地震災(zāi)害可以從震源深度層面上，劃分為淺源地震、中源地震和深源地震，不同震源深度的地震，其發(fā)生的力源機(jī)制也存在很大的差別。由此可見，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)于地震發(fā)生地點(diǎn)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，就必須了解地震發(fā)生位置的地殼變動(dòng)情況，通過地震波場(chǎng)，對(duì)震源及相鄰地域地殼、上地幔的結(jié)構(gòu)和變異特性進(jìn)行探測(cè)。

對(duì)歷史上一些強(qiáng)烈地震進(jìn)行研究和分析后，可以得出幾個(gè)初步的結(jié)論:其一，強(qiáng)烈地震發(fā)生地點(diǎn)存在著劇烈的地殼結(jié)構(gòu)變動(dòng)和物質(zhì)屬性變異;其二，強(qiáng)烈地震多發(fā)區(qū)域，在地殼深處，通常都存在有隱伏斷裂，而且斷裂在經(jīng)過不同的地殼層時(shí)，會(huì)造成界面的破壞。地震通常發(fā)生在局部斷裂錯(cuò)動(dòng)及深部隱伏斷裂頂部，及應(yīng)力集中所指向的區(qū)域;其三，強(qiáng)烈地震多發(fā)于深部大型隱伏斷裂上部被阻隔的耦合部分。

2.地震活動(dòng)地域的深井破裂效應(yīng)

通常情況下，造成地表嚴(yán)重破壞的地震多屬于淺源強(qiáng)烈地震，不過，由于震源區(qū)域介質(zhì)與結(jié)構(gòu)的不均勻性，在力源作用下，物質(zhì)的重新分異、調(diào)整和運(yùn)移軌跡存在著不均勻性和各向異性。因此，在地震發(fā)生地點(diǎn)的檢測(cè)中，通過高精度、高分辨率的信息，對(duì)地震孕育、發(fā)生和發(fā)展的深部介質(zhì)及結(jié)構(gòu)環(huán)境進(jìn)行刻畫，是非常重要的。但是，地震預(yù)測(cè)不僅需要明確發(fā)生地點(diǎn)，還必須給出相應(yīng)的時(shí)間范圍，才能夠做好相應(yīng)的應(yīng)急處理，對(duì)地震的危害進(jìn)行控制。對(duì)此，必須避開淺表層的多元干擾，深入到地球內(nèi)部，探索震源區(qū)介質(zhì)在力源作用下的破裂響應(yīng)。

由上述得出的強(qiáng)烈地震孕育、發(fā)生與發(fā)展的深層過程可知，地震發(fā)生時(shí)，最初是在震源區(qū)形成微破裂，之后逐步向外擴(kuò)展，在應(yīng)力的累積下，形成破裂鏈，并通過輻射，向上發(fā)散至地表，形成地下與地表相互連通的破裂體系，進(jìn)而引發(fā)強(qiáng)烈地震。為了能夠在大型破裂鏈形成前，對(duì)微破裂進(jìn)行觀測(cè)，立足當(dāng)前的技術(shù)條件，可以嘗試進(jìn)行井下高精度觀測(cè)，排除地面噪音的干擾，提高對(duì)微破裂以及微弱地球物理信息的觀測(cè)精度。通過井下觀測(cè)，能夠在一些小地震發(fā)生前的數(shù)月、數(shù)日或者數(shù)小時(shí)，發(fā)現(xiàn)巖層內(nèi)部的微小變化，從而為地震發(fā)生時(shí)間的預(yù)測(cè)提供重要的參考依據(jù)。

由破裂響應(yīng)所導(dǎo)致的震源區(qū)介質(zhì)物理屬性變化觀測(cè)，包括了多方面的內(nèi)容，如應(yīng)力、應(yīng)變、微震、溫度、磁輻射、重力場(chǎng)等的變化觀測(cè)等，在對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，應(yīng)該將觀測(cè)重點(diǎn)放在對(duì)于破裂效應(yīng)以及應(yīng)變率的觀測(cè)上。在井下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)震源區(qū)介質(zhì)破裂及由其所引起的一系列的物理參數(shù)變化的觀測(cè)，而通過對(duì)上述參數(shù)變化的分析，與強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí)的各種參數(shù)變化進(jìn)行對(duì)比，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí)間的預(yù)測(cè)。不過，要想確保預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須對(duì)區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，做好數(shù)據(jù)的積累。

3.強(qiáng)烈地震震級(jí)的估算

在我國(guó)境內(nèi)及周邊區(qū)域，地震具有分布廣、強(qiáng)度大、頻度高、類型多及震源淺等特點(diǎn)。通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，我國(guó)境內(nèi)及周邊區(qū)域的強(qiáng)烈地震多發(fā)生在構(gòu)造界帶位置，呈現(xiàn)出分區(qū)與分帶性。

我國(guó)是世界上地震活動(dòng)最為頻發(fā)的國(guó)家之一，這主要是由所處區(qū)域的構(gòu)造特點(diǎn)決定的。歷史上，除貴州和浙江兩省，其他省都存在6 級(jí)以上地震的記錄。不同區(qū)域的地震活動(dòng)強(qiáng)度與頻度存在很大的差異，表現(xiàn)為地震在空間上的非均勻性、各向異性以及非線性展布。在強(qiáng)烈地震發(fā)生強(qiáng)度的預(yù)測(cè)中，應(yīng)該堅(jiān)持綜合分析與集成效應(yīng)，一是在震源區(qū)機(jī)制受力作用下，立足產(chǎn)生微破裂及逐步形成破裂鏈的基點(diǎn)，對(duì)觀測(cè)到的各類參數(shù)進(jìn)行綜合分析和加權(quán)探討，形成集成效應(yīng);二是充分考慮強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí)所引起的地殼變動(dòng)及地幔結(jié)構(gòu)等的變化，對(duì)地震所產(chǎn)生的能量量級(jí)進(jìn)行科學(xué)劃分，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值模擬，對(duì)地震的震級(jí)和強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè);三是對(duì)各方面的因素進(jìn)行集成處理，將其與不同強(qiáng)度等級(jí)的地震活動(dòng)所引發(fā)的參數(shù)變動(dòng)進(jìn)行對(duì)比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同區(qū)域、不同時(shí)序、不同類型的地震活動(dòng)的強(qiáng)度預(yù)測(cè)。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，做好地震發(fā)生地點(diǎn)、發(fā)生時(shí)間以及強(qiáng)度的預(yù)測(cè)工作，能夠?yàn)榈卣馂?zāi)害的預(yù)防和應(yīng)急處理提供相應(yīng)的參考依據(jù)，通過合理準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，人們可以及時(shí)進(jìn)行人口的搬遷和財(cái)產(chǎn)的轉(zhuǎn)移，從而將地震造成的損失降到最低。對(duì)于地震監(jiān)測(cè)部門而言，應(yīng)該將地震預(yù)測(cè)與抗震工作緊密結(jié)合起來(lái)，推動(dòng)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

［1］滕吉文.強(qiáng)烈地震孕育與發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間及強(qiáng)度預(yù)測(cè)的思考與探討［J］.地球物理學(xué)報(bào)，2010，53 (8):1749-1766.

［2］周友華，胡奉湘，燕為民，童迎世.鎖定地震孕育發(fā)生的物理過程 促進(jìn)地震難題的破解［J］.前沿科學(xué)，2014，8(3):47-58.