《地震及宏微观前兆揭示》系统介绍了与地震前兆相关的基础知识和实践知识。主要内容包括地震基础理论,地震发生、发展的成因与机理,构造地震与构造应力场,地震宏观前兆,地震微观前兆,中国特色防震减灾的预测预报方法等。《地震及宏微观前兆揭示》叙述系统、层次分明、内容丰富、图文并茂,有利于读者系统了解地震方面的知识,达到逐渐认识地震,从而增强防震自主自救能力的目的。《地震及宏微观前兆揭示》适合作为地球科学爱好者、地震现象关注者及地震带地区的基层工作者和广大人民群众防震减灾读物,同时也可作为抗震防震各类培训的教学资料。
地震是人类必须面对的一种主要的自然灾害,全世界有6亿多人生活在强地震带上。中国百万以上人口的特大城市中,位于Ⅶ度(地震基本烈度I~Ⅻ度)以上的高地震烈度区的达70%。自有记载以来,我国除贵州省、浙江省外,其他省份都发生过6级以上地震,贵州省、浙江省也发生过5级以上地震。60%的省份发生过7级以上地震。处在地震基本烈度Ⅵ度及其以上地区的省会城市和直辖市共有30个;处于Ⅶ度及其以上地区的省会城市和直辖市共22个,占省会城市总数的71%。人口在50万以上的61个大、中城市中,处于Ⅵ度及其以上地区的城市有33个,占此类城市总数的54.1%。
根据统计,地震基本烈度区Ⅵ度和Ⅵ度以上地区的面积约占国土面积的79%。陆远忠先生等在《地震预报的地震学方法》一书中写道:20世纪60年代,有近30次7级以上强震发生于大城市和工业中心附近,给人类带来了巨大的灾难和损失。
事实证明,破坏性地震的发生会造成人员伤亡和财产损失,中国广大地区自然地震时有发生,国民对地震宏、微观现象相关知识缺乏。因此,在城镇和广大的农村地区普及地震知识对预防地震灾害具有重大意义。我国西部地区历来是我国地震活动的主体。西部12个省、市、区面积685万平方千米,占全国的71.4%。而大多数破坏性地震发生在农村地区,中国农村居民是地震灾害的最大受害者和风险承担者。以云南省为例,1992年至2005年14年间发生5级以上地震56次,有53次地震的震中位于农村地区,即95%的地震受害区分布在农村地区,其中绝大多数的宏观震中分布在山区和农村,因此,防震减灾应向农村倾斜,短临宏观异常现象识别研究尤为重要。生活在地震带上的民众应积极建设地震安全社会,提升震区居民的防震知识和自主判断、自主防御与抗震能力,以及自救、互助能力,这是有效减轻地震灾害人员伤亡和财产损失的重要途径,也是撰写本书的主要目的。
地震预报目前在科学技术上难度很大,正处于探索阶段。
多年来一直受到广泛重视的是:地震活动的时、空分布图像及地震波的特征是地壳应力场的反映。因此,通过对已经发生的地震的分析,人们能窥测地壳应力的状态,寻找大地震前由震源附近应力的集中,加深对所产生的某些震兆的了解。把当前和过去实践中的各种预报地震的方法加以归纳、整理,并对其预报能力及效果、存在的问题做初步的叙述,对深化人们对地震发生规律的认识,推进地震防震减灾和预测预报工作,无疑是有益的。
地震前兆是指预示地震即将发生的一些现象。地震是现代地壳构造运动的一种表现,地震之所以发生,主要是由于岩层在一定条件受到力的作用,这种力,我们称之为地应力:当地应力不断积累,应变随时间而增大,“当应力应变超过临界点时,地壳发生一些变化,膨胀在变化中大概起主要作用,这种变化可持续几年或更长时间,如果是小地震则需几天时间。当接近最后阶段时,地震区域内的地壳受到剧烈应变影响。地震发生前的几小时或几天,断层开始在震源区形成,这是动态的过程阶段,地壳的变形要比长期地震前兆的静变化要大。”(韩谓宾,《地震灾害基本特点及防震减灾对策的几点思考》,2004)我们知道在地震孕育过程中会伴随物理、化学变化,这些变化与动物异常、地下水异常有着直接或间接的关系,可能由于强震前的声、光、电、地温、地气味等发生变化直接刺激动物的相关感觉器官而引起异常反应,并发生大地物理场、化学场的改变,如地形变、重力、地磁、地电、地球化学、地下流体(水气、油、气)动态、气象前兆异常等。中国地震局曾总结出60个震例,其中记录了921条前兆异常,需深入研究,有效增强地震带民众识别和掌握宏观异常,增强防震避灾的能力。
“地震前兆应该是‘大’震孕育过程中,震源区及周围区域应力状态和介质性质变化的反映,在地震预报研究中,人们习惯于把‘大’震前在震中区及周围一定区域范围里所观测到的异常现象称为地震前兆。对多数台站的观测资料来讲,其异常与地震的关系不是一一对应的,因此,在多数情况下,所谓的地震前兆只能说是一种可能的前兆。”(中国地震局,《地震群测群防工作指南》,2004)
中国地震局监测预报司编的《地震宏观异常摘编》中有如下叙述:地震之前出现的动物、地下水和天气等宏观异常是至关重要的地震前兆,与其他地震监测手段相比,宏观异常有着独特的映震特征。
此外,无论是动物行为异常,还是地下水的大幅度升降变化,也存在着与地震无关的变化。例如周围地下水的过量开采、气候的反常、动物的生理特性等,因此,对可能与地震有关的宏观异常应当鉴别认定。通常,非地震的宏观异常,异常种类单一,异常的幅度起伏小,随时间的推移,异常不产生有规律的发展趋势。而强烈地震前,动物异常的种类和数量大量增加,在区域分布上呈明显的不均匀性,与发震构造和未来震中区的位置有关,与同时存在的地震活动和各种微观前兆异常在时间上具有一致性。
张志呈,生于1930年,教授,先后担任四川建筑材料工业学院非金属矿系副主任、非金属矿研究所副所长,为西南工学院首批学术带头人,曾任中国爆破协会理事,1995年5月被西南工学院(现西南科技大学)学术
委员会推荐为中国工程院院士候选人,1995年被英国剑桥世界名人传记中心列入《世界名人录》,1998年被聘为美国自然科学研究会协会顾问(1998年6月退休)。长期致力于工程爆破理论、方法技术及爆破地震波传播规律的研究。享受国务院政府特殊津贴,曾主编教材和专业书籍多本,并多次获得国家和省部级奖项,公开发表论文约200篇。所主持和参与科研项目或省部级奖项16项,已获国家知识产权局授权的实用新型专利3个、发明专利1个。
胡健,生于1964年,教授,硕士生导师,教育部学位与研究生教育发展中心专家库专家、中国农业技术经济研究会理事、四川省管理学科职称评审委员会高评委、重庆市科委和四川省科技厅项目评审专家、四川省高级注册咨询师,主持和参加科研项目35项,发表论文40余篇,获省科技进步三等奖2项。
肖定军,生于1982年,四川大学工程力学专业在读博士。西南科技大学环境与资源学院教师,从事爆破工程与测试相关的教学和科研工作。2010年至今先后主持研究科研项目6项,参研国家自然科学基金面上项目2项,主编教材部。参编教材2部,发表论文10余篇。
第一章 概述
第一节 地球及其大陆漂移与板块运动
第二节 地震及相关概念
第三节 地震灾害的类别及我国地震灾害的特点
第四节 地壳活动和我国地震活动分布的特征
第五节 地震的发生规律和前兆
第六节 地震预测方法及灾害的有效预防
参考文献
第一编 地震发生、发展的成因与机理探析
第二章 板块构造与地震的形成
第一节 板块构造
第二节 。地震和板块构造
第三节 板块运动
第四节 板块构造与内力地质作用
第五节 影响地震的外界因素
第三章 地球构造运动、地质构造与地震地质
第一节 地质作用
第二节 构造运动的类型及特点
第三节 构造运动的规律与地震地质
第四节 岩层产状
第五节 褶皱构造
第六节 断裂构造
参考文献
第二编 构造地震与构造应力场
第四章 构造地震的理论成因综述
第一节 地震的发生与作用概述
第二节 现阶段构造地震的成因理论
第五章 地质力学与构造应力场
第一节 地质力学概述_
第二节 地球自转与构造应力
第三节 构造应力._
第四节 板块内的构造应力场
第五节 我国现代地应力场与区域应力场
第六节 中国地震活动的分区
第七节 应力场的应力种类和破裂构造形式
参考文献
第三编 地震宏观前兆
第六章 地下水宏观异常
第一节 历史上地震与地下水的关系
第二节 地下水的种类和异常的宏观现象
第三节 地震前地下水异常的典型实例
第四节 唐山地震地下水宏观前兆
第五节 松潘地震地下水宏观前兆
第六节 龙陵地震地下水宏观前兆
第七节 地震前地下水异常及水质变化的停留时间与地下水异常的识别
第八节 观测井(孔)的观测仪及方法
第七章 强烈地震动物异常宏观前兆
第一节 古今中外地震异常反应
第二节 动物异常反应实例
第三节 动物异常反应与地震的关系
第八章 地震前植物宏观异常
第一节 历史记载的震前植物异常
第二节 可能引起植物异常的其他因素
第三节 植物异常的分析和识别
第九章 震前中长期异常
第一节 干旱与地震
第二节 洪涝与地震
第三节 东亚大气环流与地震
第四节 利用气象因子做中长期地震的可能性
第五节 太阳活动与地震
第十章 临震气象异常
第一节 临震时的地声
第二节 临震时的地光现象
第三节 地震前电磁波现象
第四节 临震时的大风、降水
第五节 临震时的热异常
第六节 地气现象
第七节 临震时大气浑浊
第八节 利用临震气象异常和突变预报地震问题
参考文献
第四编 地震微观前兆
第十一章 微观前兆观测仪器设备
第一节 地震仪
第二节 地震观测
第三节 地下水中氡气的测量
第四节 地壳形变的观测方法和仪器
第五节 日本对地壳变形的部分观测经验
第十二章 群测群防自制仪器
第一节 地震区人民自制“土”地震报警器
第二节 地应力观测方法
第三节 土地电
第四节 地磁
第十三章 唐山地震微观前兆
第一节 地应力
第二节 土应力
第三节 土地电
第四节 土地磁
第五节 地下水氡含量
第六节 地变形
第七节 唐山地震的基本情况及余震
第十四章 松潘地震微观前兆
第一节 地震概况
第二节 地应力
第三节 土应力
第四节 土地电
第五节 磁偏角
第六节 地倾斜
第七节 水氡
第八节 重 力
第九节 波速比
第十节 松潘地震微观异常特征
第十五章 龙陵地震微观前兆
第一节 概述
第二节 地应力
第三节 土地电
第四节 水氡
第五节 地磁
第六节 重力
第七节 地变形
第十六章 中国特色的地震预测创新探索
第一节 地应力异常与地震三要素的预测
第二节 地磁异常预报地震要素
第三节 地变形对地震三要素的预测
第十七章 渐近式预测地震是具中国特色的创新道路
第一节 渐近式地震预测工作的要求与内容
第二节 地震预报工作的制度与权限
第三节 唐山地震的中期预报
第四节 唐山地震的预防及短期分析情况
第五节 松潘地震的中期预报
第六节 松潘短期预报及其对策
第七节 龙陵地震中期预报对策
第八节 短临预报对策
参考文献
第五编 中国特色防震减灾的预防预报方针方法
第十八章 地震工作的法律法规
第一节 法律法规规章制度
第二节 防震减灾工作的方法措施
第十九章 李四光论地震
第一节 地震是可以预报的
第二节 地震预测
第三节 地震地质是地震工作的基础
第四节 地质构造与构造运动
第五节 地震地质工作就是要确定地震危险区
第六节 强烈地震发生在地质构造带
第七节 预报地震需要重视地应力方法
第八节 地应力测量
第九节 关于大力加强某些地区地震地质工作的意见
参考文献
第六编 结 语
第二十章 地震预测预警的几点思考
参考文献
附表1 1 975-2007年我国预测的地震名单
后 记