地震觀測與地震學研究 震源物理研究
一、震源物理研究概況
（一）中國震源物理學的發展概況。
震源物理學，或稱地震孕育的物理學，其主要任務在於研究震源區的時空進程和地震前兆的物理基礎。
震源物理學成為地震學中的一個重要分支，大約是在六十年代末期。人們之所以到這個時期才開始對地震成因投入較大力量進行研究，主要是出於地震預報的需要，這一點在中國體現得更為突出。
早在一九五九年，李善邦、傅承義、謝毓壽等就提出要開展震源物理過程的研究。他們明確指出：中國地震學下一階段發展的主導方向，是應用近代物理學的成就和現代化技術來更好地了解地震的微觀過程，並闡明地殼和地球內部情況。
六十年代，中國建立和健全了地震基本台網，並相應設立了若幹區域台網，為開展震源物理的研究創造了良好的觀測條件。一九六六年河北邢台地震發生後，中國地震工作邁進全麵探索地震預報的新階段，由於對各種地球物理現象進行了多方麵的觀測，極大地豐富開展震源物理研究的內容。
七十年代以來，中國先後在中國科學院地球物理研究所、國家地震局分析預報中心、蘭州地震研究所、昆明地球物理研究所及其他地震部門建立了震源物理的研究機構，以解決地震預報問題為目標，對震源物理問題進行了廣泛的探索。
（二）震源物理研究的特點與途徑。
由於震源位於地下深處，那裏發生的過程人們難以直接觀測，因而研究震源物理隻能通過以下三個途徑來實現：一是在地麵進行間接觀測，再通過理論上的反演了解震源過程；二是在實驗室進行有關震源過程的模擬實驗，以推測震源過程的特點和規律；三是進行理論研究，借助於位錯理論、斷裂力學等數理模式，對地震孕育和發展過程進行解釋，以求建立與實際觀測相符合的震源模式。
然而上述三方麵的研究都有一定的局限性：地麵觀測難以完全消除各種幹擾，實驗室模擬的時空尺度與實際情況相距甚遠，理論上反演問題的解往往並不唯一。因此，震源物理研究尚處於探索階段，一些論斷往往帶有假說的性質。
多年來，中國地震工作者從上述特點出發，以觀測和實驗為基礎進行了多方麵的研究。
二、有關震源物理的觀測研究
研究震源過程，建立孕震模式的基本依據是觀測事實。地殼形變測量、重力場、地磁場等地球物理場的測量，震源運動學和動力學參數測量，以及深部結構和介質性質的探測等資料中，均含有大量有關地震前兆的種種信息，亦可為震源物理的研究提供重要佐證。
（一）地殼形變與震源過程。
地震前後地殼發生形變的現象已有許多報道，但可用於研究震源過程的地殼形變資料卻為數不多。中國在這方麵做了一些有益的探索。
研究得比較充分的是一九七六年河北唐山地震。在利用唐山地震前後的大地形變測量資料反演唐山地震的位錯模型後，發現唐山地震的發震構造是一個近於垂直的右旋斷層，並給出了該斷層的走向和地震矩。但是，後者與地震波資料確定的結果有很大差異。這表明，唐山地震的破裂過程比一般所假設的過程要複雜，即在主震發生之前，斷層已發生了大規模的蠕動（稱前兆蠕動或無震蠕動）。就此，根據斷裂力學理論，中國學者提出了地震破裂的彎曲擴展模型。
（二）地球物理場變化與震源過程。
通過地球物理場的變化研究震源過程可列舉以下幾方麵。
地球重力場的變化。震前重力值與正常值的偏差，稱為地震的重力異常。一九七五年海城地震前後在震中區以西不遠的一條剖麵上進行的5次重力測量結果表明，地震的發生與重力變化有密切關係。為了排除地麵形變造成的重力變化，並對其大小進行估計，曾對該地區進行了重複水準測量，發現高程變化應引起的重力變化遠遠小於觀測到的重力變化。經過計算，認為這個重力變化可能是地幔頂部和地殼下部物質遷移引起的。這個觀點，在解釋唐山地震前的重力變化時也得到支持。
地球磁場的變化。可靠的震磁現象的統計信息，是進行震磁關係理論研究的基礎。早年，日本學者用壓磁效應對震磁現象進行解釋。中國地震工作者估計了壓磁效應的量級，認為壓磁效應不一定是最有效的物理機製，更不是唯一機製。八十年代以來，中國學者提出了“膨脹”磁效應的觀點，認為在地震發生過程中，岩石中的水在壓力作用下進行滲透，從而產生地磁場變化；在一定條件下，這種磁效應能夠觀測到。曾利用“膨脹”磁效應機製對邢台地區觀測到的磁現象進行了解釋。
（三）地震活動性與震源過程。
對於一係列地震而言，它們時間、空間和強度的發展過程，必定與一定的震源過程相聯係。
中國地震工作者在地震預報實踐中對許多有意義的現象進行了研究，提出了許多有見地的認識。如在地震的時間分布方麵，提出了地震係列的“密集—平靜—大震”的特點，強餘震的準周期特征等；在地震的空間分布方麵，研究了地震空區、地震條帶、大地震的遷移以及等間隔分布等現象；在地震的強度分布方麵，研究了震級—頻度關係等。地震活動性研究的這些成果，都為認識震源過程提供了新的思路。
（四）深部構造與震源過程。
為了揭示地震發生的規律，需要進行地殼深部探測工作，以解釋地震的成因。一九七三年，在晉中南地區利用工程爆破進行的深部探測表明，該區曆史上的大地震往往發生在莫霍麵上拱區的邊緣。以後又在山東郯城地區和遼寧海城地區得到類似的結果。對唐山地區的深部探測結果還表明，唐山地震的震源可能處於一條穿透莫霍麵的深斷層的一側，且在其以東15公裏處，莫霍麵有3—5公裏的斷錯，顯示出地幔物質上湧和擠壓的跡象。這表明，地殼下部莫霍麵的上拱或斷裂，可能為地殼中部地震的發生提供力源。