地壳形变-地震活动的大地测量研究方法-2014
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➢ 临震预报则是根据突发性快速变化的异常所作的几天至十几天的地震 预报。
➢ 阶段性地震预报思想就是使预报过程追踪地震孕育过程的发展，以渐 进的方式向未来地震时空强三要素逐步逼近。
2 源兆与场兆思想
➢ 源即震源，源的研究系指对震源形成及演变过程的研究。 ➢ 源兆即为在此过程中震源区及近源地区出现的各种效应。
具有中国特色的地震分析预报科学思路有以下几个方面
➢ 1 长、中、短、临渐进式预报思路 ➢ 2 源兆与场兆思想 ➢ 3 源的过程追踪与场的动态监视相结合思想 ➢ 4 “块、带、源、场、兆、触、震”协同的思想
1 长、中、短、临渐进式预报思路
➢ 长期预报是依据历史地震的统计，对地质构造活动的地壳形变的观测 分析，以及对近代地震活动图像的分析等多方面研究作出的对某地区 今后数年至一二十年地震形势的预报。
对经验认知的进展(陈运泰，1998)。
从科学技术上来看要完全实现地震预测预报成功，需要达到两点： ➢ 第一，对地震机理、地震孕育发生的物理过程的全面的完整的认识； ➢ 第二，要能够有效地监视地震的孕育、发生过程，以便根据孕震过程的
发展阶段进行地震预测。
目前的地震预测预报研究还处于探索阶段
两种地震预报途径
➢ 场的动态监视思想基于中国板内地震具有异常范围较大，异常群体动态 演化过程与上述震源孕震过程同步起伏等基本事实，固而大面积监视场 的动态就可以获得震源孕育过程的相关信息或背景性变化。
➢ 由于场和源的相互作用，实现地震预报必须将源的过程追踪和场的动态 监视两者结合起来，地震异常在时间上阶段性发展和在空间分布上集中 性特点主要反映源的发展演化过程，而前兆现象在空间上和时间上的离 散性分布则更多地反映孕震过程中场的变化。
➢ 源的过程追踪思想基于对孕震过程及其可能产生的效应的研究。孕震过 程可分为弹性变形、非弹性变形和破裂加速阶段。长期预报阶段主要追 踪弹性应变和应变能的积累过程。中期预报阶段追踪非弹性变形如微破 裂发展(微破裂数量和线度增加)或扩容等，以及伴随的效应如流体运移 等导致的中期异常发展过程。在短临阶段主要追踪突发性异常，即由于 岩体有效强度降低、破裂扩展加速及贯通、断层加速蠕动和不稳定形变 区内宏观断裂形成等造成的一系列突发性短临异常。
对一个自然现象的预测，往往有两种科学途径（张国民等，2001）： ➢ 一: 研究并掌握该自然现象的生成机制和受控因素，通过测定有关因子的数
值，按照该自然现象的成因规律对其作准确的预测和预报。 ➢ 二: 根据该自然现象与其他现象之间的关系，应用实践中积累的大量资料，
总结各种现象与预测对象之间的经验性和统计性关系进行预测和预报 。
➢ 中期预报是根据地震活动图像、地壳介质的物理性质、地壳形变、地 下水动态、水化学成分、地电阻率、地球磁场、重力场及地壳应力应 变等多方面的监测研究，依据多种趋势性异常所作的一至数年的地震 危险区及地震强度的预报。
➢ 短期预报是根据趋势异常加速或转折性变化和短期异常的出现等所作 的数月内的地震预报。
一、 中国地震活动的基本特点
我国的地震活动，可用“多、大、广、浅”四个字概括其特点，即地震多 (频度高)、强度大、分布广、震源浅 。
表 10.1 中国分区强震频度统计（1900-2003）
震级 地区 大陆东部 大陆西部 台湾省 其它地区
7.0-7.4 7.5-7.9
5
1Baidu Nhomakorabea
23
15
23
5
1
1
8.0-8.4
地震预报途径之一：是关于孕震过程和地震模式的理论和实验研究。孕震过 程的研究包括震源物理、地震力学等方面的理论、实验和观测研究，试图通 过对震源过程物理力学机制的研究，逐步揭示和掌握地震孕育、发展和发生 的规律，从而达到预报地震的目的。地震模式的研究从一定的理论前提出发， 提出地震发生的模式，从理论上推导各种可能的前兆及不同的关联组合，并 通过实际观测不断检验和修改理论模式。
中国的地震预报在上述两条科学途径上探索前进，形成了依据地震异常群 体特征对孕震过程实行追踪预报的科学思路，即通过大范围、长时间、多 手段前兆的连续观测，监视区域应力场的动态变化，探测其在正常背景上 的异常变化，并从场、源和环境相统一的整体观出发，分析异常群体的时 空强综合特征及其演化过程：应用从大量震例经验和理论、实验研究取得 的对孕震过程阶段性发展的认识，以及各阶段中异常群体特征的综合判据 与指标，对孕震过程进行追踪分析，并对地震发生的时间、地点、强度进 行以物理为基础的概率性预报。
地壳形变
武汉大学 地壳形变课程组
《地壳形变》
1、绪论 2、地壳形变测量 3、地球参考系与参考框架 4、板块构造学说与活动地块学说 5、地壳运动监测与数据处理 6、地壳应力与应变分析 7、连续形变、应变观测与数据处理 8、地震活动的大地测量研究方法
地震活动的大地测量研究方法
1,中国地震活动的基本特点 2,地震预报的科学思路 3,地震地壳形变 4,GPS、InSAR在地震研究中应用 5,地壳形变监测台网与地震预报
➢ 场即区域应力场，地质构造块体在边界力作用下形成区域应力场，由于 块体内部不均匀结构，因而在一些特殊部位形成多个应力集中区，其中 有的可能发展成为孕震区，有的则为可能反映应力场变化的敏感点。
➢ 场兆即为在震源形成及演变过程中，大范围区域应力场在众多敏感点显 示的异常现象。
3 源的过程追踪与场的动态监视相结合思想
地震预报途径之二：是根据在长期实践中积累的大量震例资料，总结出经验 性规律推广应用于预测未来地震。
地震预报方法的分类
➢ 地震预报的地震学方法 ➢ 地壳形变与地震预报 ➢ 地下水微动态与地震预报 ➢ 水文地球化学地震前兆 ➢ 地震的地电前兆 ➢ 地震的地磁前兆 ➢ 重力预报地震
适合板内地震特点，具有中国特色的地震分析预报科学思路
0 5 2 0
8.5-8.9
0 2 0 0
总和
6 45 30 2
1900-2003年中国大陆强震震中分布图
二、地震预报的科学思路
地震预测是一个国际性的科学难题，其难点有三： ➢ 一是地震物理过程本身的复杂性； ➢ 二是地球内部的“不可人性”即人们无法深入到地球内部在震源区内设
置台站、安装观测仪器； ➢ 三是大震重复时间的长期性，限制了作为一门观测科学对现象的观测和
➢ 阶段性地震预报思想就是使预报过程追踪地震孕育过程的发展，以渐 进的方式向未来地震时空强三要素逐步逼近。
2 源兆与场兆思想
➢ 源即震源，源的研究系指对震源形成及演变过程的研究。 ➢ 源兆即为在此过程中震源区及近源地区出现的各种效应。
具有中国特色的地震分析预报科学思路有以下几个方面
➢ 1 长、中、短、临渐进式预报思路 ➢ 2 源兆与场兆思想 ➢ 3 源的过程追踪与场的动态监视相结合思想 ➢ 4 “块、带、源、场、兆、触、震”协同的思想
1 长、中、短、临渐进式预报思路
➢ 长期预报是依据历史地震的统计，对地质构造活动的地壳形变的观测 分析，以及对近代地震活动图像的分析等多方面研究作出的对某地区 今后数年至一二十年地震形势的预报。
对经验认知的进展(陈运泰，1998)。
从科学技术上来看要完全实现地震预测预报成功，需要达到两点： ➢ 第一，对地震机理、地震孕育发生的物理过程的全面的完整的认识； ➢ 第二，要能够有效地监视地震的孕育、发生过程，以便根据孕震过程的
发展阶段进行地震预测。
目前的地震预测预报研究还处于探索阶段
两种地震预报途径
➢ 场的动态监视思想基于中国板内地震具有异常范围较大，异常群体动态 演化过程与上述震源孕震过程同步起伏等基本事实，固而大面积监视场 的动态就可以获得震源孕育过程的相关信息或背景性变化。
➢ 由于场和源的相互作用，实现地震预报必须将源的过程追踪和场的动态 监视两者结合起来，地震异常在时间上阶段性发展和在空间分布上集中 性特点主要反映源的发展演化过程，而前兆现象在空间上和时间上的离 散性分布则更多地反映孕震过程中场的变化。
➢ 源的过程追踪思想基于对孕震过程及其可能产生的效应的研究。孕震过 程可分为弹性变形、非弹性变形和破裂加速阶段。长期预报阶段主要追 踪弹性应变和应变能的积累过程。中期预报阶段追踪非弹性变形如微破 裂发展(微破裂数量和线度增加)或扩容等，以及伴随的效应如流体运移 等导致的中期异常发展过程。在短临阶段主要追踪突发性异常，即由于 岩体有效强度降低、破裂扩展加速及贯通、断层加速蠕动和不稳定形变 区内宏观断裂形成等造成的一系列突发性短临异常。
对一个自然现象的预测，往往有两种科学途径（张国民等，2001）： ➢ 一: 研究并掌握该自然现象的生成机制和受控因素，通过测定有关因子的数
值，按照该自然现象的成因规律对其作准确的预测和预报。 ➢ 二: 根据该自然现象与其他现象之间的关系，应用实践中积累的大量资料，
总结各种现象与预测对象之间的经验性和统计性关系进行预测和预报 。
➢ 中期预报是根据地震活动图像、地壳介质的物理性质、地壳形变、地 下水动态、水化学成分、地电阻率、地球磁场、重力场及地壳应力应 变等多方面的监测研究，依据多种趋势性异常所作的一至数年的地震 危险区及地震强度的预报。
➢ 短期预报是根据趋势异常加速或转折性变化和短期异常的出现等所作 的数月内的地震预报。
一、 中国地震活动的基本特点
我国的地震活动，可用“多、大、广、浅”四个字概括其特点，即地震多 (频度高)、强度大、分布广、震源浅 。
表 10.1 中国分区强震频度统计（1900-2003）
震级 地区 大陆东部 大陆西部 台湾省 其它地区
7.0-7.4 7.5-7.9
5
1Baidu Nhomakorabea
23
15
23
5
1
1
8.0-8.4
地震预报途径之一：是关于孕震过程和地震模式的理论和实验研究。孕震过 程的研究包括震源物理、地震力学等方面的理论、实验和观测研究，试图通 过对震源过程物理力学机制的研究，逐步揭示和掌握地震孕育、发展和发生 的规律，从而达到预报地震的目的。地震模式的研究从一定的理论前提出发， 提出地震发生的模式，从理论上推导各种可能的前兆及不同的关联组合，并 通过实际观测不断检验和修改理论模式。
中国的地震预报在上述两条科学途径上探索前进，形成了依据地震异常群 体特征对孕震过程实行追踪预报的科学思路，即通过大范围、长时间、多 手段前兆的连续观测，监视区域应力场的动态变化，探测其在正常背景上 的异常变化，并从场、源和环境相统一的整体观出发，分析异常群体的时 空强综合特征及其演化过程：应用从大量震例经验和理论、实验研究取得 的对孕震过程阶段性发展的认识，以及各阶段中异常群体特征的综合判据 与指标，对孕震过程进行追踪分析，并对地震发生的时间、地点、强度进 行以物理为基础的概率性预报。
地壳形变
武汉大学 地壳形变课程组
《地壳形变》
1、绪论 2、地壳形变测量 3、地球参考系与参考框架 4、板块构造学说与活动地块学说 5、地壳运动监测与数据处理 6、地壳应力与应变分析 7、连续形变、应变观测与数据处理 8、地震活动的大地测量研究方法
地震活动的大地测量研究方法
1,中国地震活动的基本特点 2,地震预报的科学思路 3,地震地壳形变 4,GPS、InSAR在地震研究中应用 5,地壳形变监测台网与地震预报
➢ 场即区域应力场，地质构造块体在边界力作用下形成区域应力场，由于 块体内部不均匀结构，因而在一些特殊部位形成多个应力集中区，其中 有的可能发展成为孕震区，有的则为可能反映应力场变化的敏感点。
➢ 场兆即为在震源形成及演变过程中，大范围区域应力场在众多敏感点显 示的异常现象。
3 源的过程追踪与场的动态监视相结合思想
地震预报途径之二：是根据在长期实践中积累的大量震例资料，总结出经验 性规律推广应用于预测未来地震。
地震预报方法的分类
➢ 地震预报的地震学方法 ➢ 地壳形变与地震预报 ➢ 地下水微动态与地震预报 ➢ 水文地球化学地震前兆 ➢ 地震的地电前兆 ➢ 地震的地磁前兆 ➢ 重力预报地震
适合板内地震特点，具有中国特色的地震分析预报科学思路
0 5 2 0
8.5-8.9
0 2 0 0
总和
6 45 30 2
1900-2003年中国大陆强震震中分布图
二、地震预报的科学思路
地震预测是一个国际性的科学难题，其难点有三： ➢ 一是地震物理过程本身的复杂性； ➢ 二是地球内部的“不可人性”即人们无法深入到地球内部在震源区内设
置台站、安装观测仪器； ➢ 三是大震重复时间的长期性，限制了作为一门观测科学对现象的观测和