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Loading and unloading response ratio theory-a new theory for predicting earthquakes and other geological disasters

Yin Xiangchu

(Analysis and Prediction Center of China Earthquake Administration, Beijing 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1813,16,213,186)

Wang Yucang

(Open Laboratory of Nonlinear Continuum Mechanics (LNM), Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,188)

Due to the irreversibility of the damage process, when the medium in the earthquake-prone area is damaged, its response to loading will be different. The ratio y of loading response to unloading response (called loading/unloading response ratio, abbreviated as LURR in English) can measure the degree of damage or near instability of media in earthquake-prone areas, so it can be used as a new way of earthquake prediction. The examination of hundreds of earthquake cases (magnitude from 13,18 to 8.6) shows that the value of y is significantly greater than 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 in a period of time before the main earthquake. However, for seven stable areas (areas where no strong earthquake has occurred for a long time and there are abundant small earthquake data), the value of y has always fluctuated slightly around 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 for 1,13,18~6,1 years. In recent years, using this method, more than a dozen moderate earthquakes occurred in Chinese mainland, the Northridge earthquake in the United States (January 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,187, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18, MW = 6.7) and the kanto region earthquake in Japan (September 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18996, MS = 6.6) were successfully predicted in the medium term.

Keywords earthquake prediction loading-unloading response ratio theory

1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 Introduction

What is the physical essence of earthquake? From the mechanical point of view, it is the process of damage and rapid failure (instability) of the medium (rock mass) in the focal area, accompanied by the rapid release of stress and strain energy. Let's study the constitutive relation of the seismogenic area (rock mass with faults or weakened areas) under high temperature and high pressure, as shown in Figure 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18. In fig. 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18, the ordinate is the generalized load p, and the abscissa is the response r to the load p.

firstly, we define the following two parameters: response rate x and loading and unloading response ratio y.

the response rate x is defined as:

In the seismic geology of modern lithospheric movement, Volume 5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4 of the Proceedings of the 13,16,213,18th International Geological Congress

, △P represents the load increment, and △R represents the response increment equivalent to △ p.

the loading-unloading response ratio y is defined as:

In the seismic geology of modern lithospheric movement, Volume 5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4 of the Proceedings of the 13,16,213,18th International Geological Congress

, X+ and X- respectively represent the response rates under loading and unloading conditions.

as we all know, if the material is in the elastic stage (OA section in fig. 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18), the response rate X﹢ when it is loaded (△ p > ) will be equal to that when it is unloaded (△ p < ), that is, Y=1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18. However, if the stress exceeds the elasticity, X+> X+>X-, so Y > 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18. When the material tends to fracture gradually, the value of y also increases gradually. When approaching the vertex T in Figure 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18, X+ tends to infinity; However, X- will remain a finite value, so the value of Y will also tend to infinity. Therefore, vertex T can be used as a precursor point to predict instability.

fig. 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 constitutive relation of the focal region

From the point of view of damage mechanics, the process of earthquake preparation is the damage process of the medium in the seismogenic region. Therefore, it is hopeful to use the damage parameter d in damage mechanics to quantitatively describe the preparation process of earthquakes. Damage d can be defined in many ways. The most direct one is to define d by the change of elastic modulus (fourth-order tensor). For simplicity, sometimes only one component of the elastic modulus tensor is used to define d. For example, Lamaitre has made a detailed study and discussion on this. Please refer to the above documents, which will not be repeated in this article.

(13,16,213,18) What parameters are selected as the response to calculate the value of y

Crustal deformation, well water level, seismic activity, other focal parameters and many other geophysical parameters can be used as responses to calculate the value of y.. Since the Eighth Five-Year Plan period, we have cooperated with many geophysicists at home and abroad to carry out multidisciplinary research. Among the key projects in the Eighth Five-Year Plan and the Ninth Five-Year Plan of the State Science and Technology Commission and the State Seismological Bureau, corresponding projects have been arranged, and at the same time, they have been supported by the National Natural Foundation and the Earthquake Science Foundation, and have achieved many results. In this paper, the loading and unloading response YE based on seismic energy is mainly introduced (in this paper, the loading and unloading response ratio of other parameters is rarely involved, so Y is still used instead of YE). Y is defined as:

seismic geology of modern lithosphere movement, Volume 5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4, Proceedings of the 13,16,213,18th International Geological Congress

In the formula, e is seismic energy, and the symbols "+"and "-"respectively represent loading and unloading, and N+ and N- respectively represent loading and unloading earthquakes within a specified time and space range (earthquakes occurring during the loading period and unloading period are sometimes referred to as positive in previous literature). When m=1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18, y is the ratio of the sum of all positive seismic energy to negative seismic energy; M=1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18/1,13,18~6,1,Em is Benioff strain; When m=1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18/13,16,213,18 and 1,13,18~6,1/13,16,213,18, Em represents the line scale and area scale of the source, respectively. When m=, Y=N﹢/N﹣, that is, the ratio of positive and negative earthquakes to 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18. In this paper, m=1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18/1,13,18~6,1 is always taken.

take a certain time and space range (for example, 1,13,18~6,1× 1,13,18~6,1, several months to one year) and calculate a y value according to formula (5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4). Using the change of Y value with time in this area, it is possible to predict the risk of future earthquakes in this area.

1,13,18~6,1 earthquake case test

We have extensively tested LURR's theory with hundreds of earthquakes that have occurred at home and abroad, with the magnitude ranging from Ms=13,18 to Ms=8.6. The result of inspection is satisfactory. The following is the variation of LURR with time in the seismogenic area of 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 major earthquakes (Ms≥7) that occurred in Chinese mainland from 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1897 to 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18991,13,18~6,1 (Figure 1,13,18~6,1).

during this period, Ms> occurred in Chinese mainland. There are 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1813,16,213,18 earthquakes with M ≥ 7, among which 13,16,213,18 earthquakes (Qinghai earthquake, Tonghai earthquake and Yiji earthquake in Tibet) can't be used to calculate LURR. All other 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 major earthquakes are studied. The change of Y with time in each seismogenic area before the earthquake is shown in Figure 1,13,18~6,1. According to the mountain map, there are 9 out of 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 earthquakes, and Y is obviously greater than 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 before the earthquake. 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 lasts about 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 ~ 13,16,213,18 years.

in addition to systematically studying the earthquake cases in Chinese mainland (13,18≤Ms≤8.6), we also studied some earthquake cases in Japan, the United States and other countries according to the data we can get. All achieved good results.

In addition, we selected seven regions in Chinese mainland for comparative study. There have been strong earthquakes in these seven regions in history, but in recent 1,13,18~6,1 years, the seismic activity is low, and there have been no moderate earthquakes, so they are in a period of low seismic activity. The variation of LURR (Figure 13,16,213,18) is in sharp contrast with Figure 1,13,18~6,1. In all these seven areas, the Y value fluctuated slightly around 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 for more than 1,13,18~6,1 years (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1897 ~ 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18991,13,18~6,1).

fig. 1,13,18~6,1 curves of y changes with time before all major earthquakes of magnitude 7 or above in Chinese mainland from 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1897 to 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18991,13,18~6,1

a—February 6, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189713,16,213,18 Luhuo earthquake in Sichuan (Ms=7.6); B—The Yongshan earthquake in Yunnan on May 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18th, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189713,18 (Ms=7.1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18); C—August and November 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189713,18 Wuqia earthquake in Xinjiang (Ms=7.13,16,213,18); D—February-April 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18975,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4 Haicheng earthquake in Liaoning (Ms=7.13,16,213,18); E—Longling earthquake in Yunnan on May 1,13,18~6,19th, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18976 (Ms=7.13,18); F—July 1,13,18~6,18th, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18976 Tangshan earthquake (Ms=7.8); G—Sichuan Songpan earthquake on August 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,186th, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18976 (Ms = 7.1,13,18~6,1); H—August 1,13,18~6,113,16,213,18rd, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18985,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4 Wuqia earthquake in Xinjiang (Ms=7.1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18); I—November June, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18988 Lancang earthquake in Yunnan (Ms=7.6); J—Qinghai * * * and the earthquake (ms = 7.) on April 1,13,18~6,16th, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1899

Figure 13,16,213,18 During 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1897 ~ 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18991,13,18~6,1, the Y-t curves of seven quiet areas were

a— the southern segment of the Tan-Lu fault zone (13,16,213,185,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4.5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4°N 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,188 E). B— northern Shaanxi (13,18.5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4°N±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189°E±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°); C— East Sichuan (13,16,213,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18.°N±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,188E 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18); D— Lubei (13,16,213,187.°N±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189°E±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°); E— Luxi (13,16,213,187.°N 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,188°E±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°); F— North Henan (13,16,213,185,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4.°N±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1813,16,213,18°E±1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18°); G-Lunan (13,16,213,185,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4.°N 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,187 E 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18)

13,16,213,18 Earthquake prediction practice

In recent years, we have tried to use this method to predict earthquakes, and successfully made medium-term predictions for earthquakes of magnitude 6 or above in Chinese mainland for many times. Fig. 6 is an example of calculating lurr-yq by taking the number of coda q values as a response. Figure 6 shows the change of YQ with time before the Northridge earthquake in southern California, USA (January 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,187, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18, MW = 6.6). After comparing it with Figure 13,18e, we can see that they are qualitatively consistent.

fig. 6 YQ variation diagram of northridge earthquake in southern California, USA

many LURR values can be calculated by using many parameters in the same time and space domain, and then comprehensive prediction will inevitably improve the accuracy of earthquake prediction by using the loading-unloading response ratio theory.

In short, the loading-unloading response ratio theory may open up a new way for earthquake prediction. At present, many people in the domestic earthquake field are studying, applying and improving it [5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4].

recent research shows that the y value also increased obviously before the induced earthquake (6 > m ≥ 13,18) in Beijing [9] and even before the mine earthquake (m > 1,13,18~6,1) in Beijing. This shows that in addition to natural earthquakes, LURR theory may also be used to predict induced earthquakes (mine earthquakes, reservoir earthquakes [13,18]…) and some other earthquake disasters (such as rockburst, landslide, volcanic eruption …).

thank you. I would like to express my sincere thanks to Fu Chengyi, Keiti Aki, Qin Xinling, Wang Ren, Chen Zhangli, He Yongnian, Ge Zhizhou, Chen Xinlian, Mei Shirong, Luo Zhuoli, Zhang Guomin, Li Xuanhu, Professor Zhang Bomin and Dr. E.A.Bergman, K.Hosono and H.P.Ouyang.

this project is supported by the national nature foundation (approval No.1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189713,16,213,181,13,18~6,16), the key projects of the eighth five-year plan and the ninth five-year plan of the state science and technology commission and the state seismological bureau, the seismological foundation and the lab of nonlinear mechanics of China academy of sciences.

references

[1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18] Chen Jianmin, Zhang Zhaodong, Yang Linzhang, Shi Ronghui, Zhang Jihong. Seismic anomaly of response ratio of solid tide of groundwater level. Earthquake, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18, October (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18): 713,16,213,18 ~ 78.

[1,13,18~6,1] Chen Xuezhong, Yin Xiangchu. Variation characteristics of response ratio of loading and unloading before main earthquake of reservoir. Ouyang, Song Zhiping, Wang Yucang. Study on the response ratio of loading and unloading in response to the dielectric parameter wave Q1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18. China Earthquake, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18996, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,1 (13,16,213,18): 1,13,18~6,113,1813,16,213,18 ~ 1,13,18~6,113,189. < P > [13,18] Analysis and Prediction Center of State Seismological Bureau. Research report on the earthquake trend in China in 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18. See: Analysis and Prediction Center of State Seismological Bureau. Research on earthquake trend prediction in China (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18996 13,1813,16,213,18.

[5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4] Li Yihu. One of the new advances in the theory and method of earthquake prediction during the Eighth Five-Year Plan: the theory of loading-unloading response ratio was successful in predicting the Los Angeles earthquake. International Earthquake Dynamics, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18, October (13,18): 1,13,18~6,113,18-1,13,18~6,15,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4.

[6] Liu Guiping, Mary, Yin Xiangchu. The response before moderate earthquakes in the capital area. Chen Xuezhong. Temporal and spatial evolution characteristics of loading-unloading response ratio and its predictive significance for three elements of earthquake. Acta Seismologica Sinica, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18996,1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,188 (1,13,18~6,1): 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1879 ~ 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1886. < P > [8] Jian Jue, Xu Heming, Wan Yongzhong, Lu Zhengang, Chen Xuezhong. Rock fracture characteristics under simulated tidal force: one of the experimental studies of loading-unloading response ratio theory. Journal of Geophysics, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18, 13,16,213,187 (5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4): 613,16,213,1813,16,213,18 ~ 613,16,213,187. < P > [9] Wang Danwen. Exploration on the application of loading-unloading response ratio theory in geomagnetic epicentre reporting. Seismomagnetic Observation and Research, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18995,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4, (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,186): 1,13,18~6,16 ~ 1,13,18~6,19. < P > [1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18] Yang Linzhang, He Shihai. 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18 (Supplement): 9 ~ 913,18. < P > [1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18] Yin Xiangchu. Exploration of new ways of earthquake prediction. China Earthquake, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18995,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4, 13,16,213,18 (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18): 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 ~ 7. < P > [1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,1] Yin Xiangchu, Bostem. Instability precursors of nonlinear systems and earthquake prediction. China Science, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18991,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18. Bostem. loading-unloading response ratio theory (LURR): a new earthquake prediction method. Journal of Geophysics, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18.13,16,213,187 (6): 767 ~ 775,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4. < P > [1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1813,18] Yin Xiangchu, Chen Xuezhong. Research progress of loading-unloading response ratio theory and its application in earthquake prediction. Journal of Geophysics, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18.13,16,213,187 (supplement). Song Zhiping. New progress of loading-unloading response ratio theory and its application in earthquake trend research. See: Analysis and Prediction Center of State Seismological Bureau. Research on earthquake trend prediction in China (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18). Beijing: seismological press. 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,16,213,18.

[1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,186] Yin Xiangchu, Chen Xuezhong, Song Zhiping. Temporal and spatial distribution of loading-unloading response ratio, To study the future earthquake situation in Chinese mainland. Research on earthquake trend prediction in China (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18995,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4). Beijing: seismological press, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189913,18.

[1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,187] Yin Xiangchu, Chen Xuezhong, Song Zhiping, Wang Yucang. Prediction of earthquake trend in Chinese mainland from the time-space variation of loading and unloading response ratio. See: Analysis and Prediction Center of State Seismological Bureau. Research on earthquake trend prediction in China (1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18996). Beijing: seismological press. 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18995,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4, 75,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4-1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,1878. < P > [1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,188] Yin Xiangchu, Chen Xuezhong, Song Zhiping, Wang Yucang. Time variation of loading response ratio in kanto region and its prediction significance. China 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,181,13,18~6,1 (13,16,213,18): 13,16,213,1813,16,213,181,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18 ~ 13,16,213,1813,16,213,185,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4.

[1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,189] Zhang Jihong. Geomagnetic anomaly analysis by response ratio method. Seismomagnetic Observation and Research, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18995,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4, 1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,186:61,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18~613,16,213,18.

[1,13,18~6,1]B.K.Atkinson.The Theory of Subcritical Crack Growth with Application to Minerals and Rocks.In:Fracture Mechamics of Rock(Ed.B.K.Atkinson),Academic Press,London,1,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18987.

[1,13,18~6,11,13,18~6,113,16,213,18]定义D为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式中:Eo为未损伤材料的杨氏模量,E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo,则(13,16,213,18)式可表示为:

第13,16,213,18届国际地质大会论文集 第5,7,15~18]。此外,还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初,我们得到由USGS所属NEIC(美国国家地震信息中心)供给的加利福尼亚州地震目录,利用此目录研究了该州的加卸载响应比,发现其中有3个地区在较长的时间(长于一年)内Y值显著大于1。经研究后,于1993年1月28日写信给提供我们数据的那位科学家(ISOP项目的负责人),在信中提供了分区的加卸载响应比结果,并且预测:在其中3个区域或其附近,在一年内(1993.1.28~1994.1.28)可能发生中强地震(7>M≥6)。在预测后不到3个月,1994年1月17日发生北岭地震(图4e),发生在预测的一个地区的边缘。再后,1994年9月12日,在另两个地区的中间发生一个Ms=6.级地震。

图4 用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.3.26山西大同地震(Ms=6.1);b—1993.1.27云南普洱地震(Ms=6.3);c—1993.1.26青海***和地震(Ms=6.);d—1994.1.3青海***和地震(Ms=6.);e—1994.1.17美国北岭地震(Mw=6.7);f—1996.9.11日本千叶地震(Ms=6.6)

1996年春,应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区,和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究(资料由对方提供),研究后得到几点结果:①关东地区(按对方提供资料的范围为了35°~36°N,139°~141°E)在一年内发生Ms=6级地震可能性很大;②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震(对方原来预计此地区危险性很高);③1995.1.17神户地震前,加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家,同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》(季刊)。该文于《中国地震》中文版1996年第三期(1996年9月初出版)及英文版(由美国Allerton出版公司出版)第四期刊出。其后,在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震(35.5°N,14.9°E)。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震(Ms=6.1)。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时,该区未发生过任何中强地震,但当我们研究1992.9.1~1994.8.31时段中国大陆LURR的空间分布时,发现该区域的Y值异常仍非常突出[16],因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震,结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震,并于1995年1月1日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子,但也有些Y值较高的区域,在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高,说明该区域的地震孕育过程正在进行,但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断,对于这种情况,如何判别是以后要着力研究的课题。

4 加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明,LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前,将出现一系列高Y值区,这些高Y值区往往连成一个环状,形成面包圈图像[7],大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见,高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图,每一个高Y值区形成一个高峰,很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是,在地震活动性低(指未发生强震)的区域内,Y值在1°上下轻微起伏,所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形,我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5 1979.3.14云南普洱Ms=7.级地震震前一年时段内,Y=2.的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区,在地震孕育过程中,不同时段的LURR空间分布图像是不同的,也就是说,空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象:即强震前多个高Y区向未来的震中迁移,称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了197年后中国大陆的12个Ms≥7.大震[8]。12个震例中,有11个发现了会聚现象,且未来的震中处于面包圈内,只有1992.4.23中缅边界上的Ms=7.级地震,未来的震中处于面包圈外,距圈的外边界约5km。这可能与该地震发生在两国边境地区,缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步,我们还发现:强震发生前,高Y值区迁移速度在同一地区,近似不变,大致为1km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说,华北地区的形变锋(deformation front)传播速度约为15km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波(deformotion wave)速度为1km/a。这三者在物理上是有关系的,而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5 展望

前已述及,除了地震能量外,其他许多有关的地球物理参数(如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…)均可选择为响应,进行加卸载响应比的研究[1,2,4卷 现代岩石圈运动 地震地质

式(13,18)意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说,Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式(13,16,213,18)而另行定义,D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程,因而可以作为地震预报的定量前兆[11~18,1,13,18~6,113,18~1,13,18~6,17]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报,必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载,以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

(1)如何对地壳块体进行加卸载?

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

(1,13,18~6,1)用什么准则判定加载与卸载?

加载与卸载问题,在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属(如低中碳钢、铝等)Von Mesis准则比较适用;而对地质材料的破坏,则Coulumb准则[1,13,18~6,11,13,18~6,1]更适合。我们在文献[11,13,18~6,1,113,16,213,18,1,13,18~6,113,18]Ding Zhon