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你所不了解的那些大地震前兆……
時間:2017-07-18 16:21:00來源:漢斯出版社
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提要:是否存在“有助于預報的地震前兆”?馬瑾院士由巖樣加載實驗發現巖石加載臨近強度極值進入亞失穩階段,發出應變、位移、溫度變化特征信號,之后巖樣破裂。但大地震前是否能觀測到這些信號呢?

據報道,17日早晨,四川廣元市青川縣境內發生4.9級地震,造成49戶農房不同程度受損,但未造成人員傷亡。地震很難準確預測,大地震能夠被預測預報的前提是震前發出可被監測到的地震前兆。美國Science雜志在創刊125周年之際把“是否存在有助于預報的地震前兆”列為125個最具挑戰性科學問題之一。

若地震前兆信號可被人類布設的精密觀測儀器監測識別,并據此定出相當精確的地震三要素,大地震原則上就能被預測預報。池順良等在漢斯出版社《地球科學前沿》期刊上的一篇論文中認為,應變數據失洽與地震成核有可能是大地震的“確定性前兆”。中國地震局“數字地震網絡工程”于2006年10月 28日在四川姑咱地震臺安裝了YRY-4型分量鉆孔應變儀,11月1日產出數據,一年半后汶川發生8.0地震。姑咱臺記錄下了汶川地震前550天中異常應變數據的變化,發現應變數據失洽逐漸加劇。

為什么汶川強震發生前,異常應變數據失洽逐漸加劇?潘氏公式理論推導中隱含了一個前提:無窮大彈性薄板是均勻、連續的。均勻、連續假定是實際地 層狀況的近似。我國分量鉆孔應變前兆臺網一批臺站觀測數據自洽,說明均勻、連續性假定是足夠精確的。 地震學研究指出,大地震發生前,微破裂首先在孕震區的“脆弱區域”發生,隨著區域構造應力增 大,通過震前斷層蠕動、靜地震與慢地震活動等方式,脆弱區范圍逐步擴大直到邊界應力集中,微裂隙區域不斷擴展、連通,達到巖石強度時,地震發生。地震發生前的這一過程稱為“地震成核”。汶川地震成核區不斷生長擴大,破壞了介于震源和姑咱臺之間介質的連續性條件,自洽方程的理論前提遭到破壞,潘氏公式適用的條件就不再成立。這就是姑咱臺觀測到的應變脈沖和階躍數據從自洽向失洽轉變的原因。

從震源處發出的異常脈沖和階躍應變,需要通過震源成核過程中不斷擴大的裂隙區傳遞到臺站鉆孔處,其自洽性隨裂隙區的擴大不斷降低。而固體潮、大渡河水位變化引起的應變傳遞到鉆孔中,無需經過震源區,自洽性始終不變。異常應變數據自洽性分析讓“有助預報的地震先兆”又多了一個判據。 姑咱臺連續觀測數據記錄了這些應變擾動信號的發生–平靜–再發生及自洽性受到破壞,接著汶川大地震發生的過程。在大地震發生前,大自然向我們發出了“有助于預報的地震先兆”,只是,當時我們沒有看懂這些信息。

 

原文鏈接:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=20376

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地震 數據失洽

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作者系黃暖

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