地震發生的地質環境研究 地震活動圖象
前兆性地震活動圖象研究的主要任務,是探討強震發生前地震活動的演變規律。其基本思路是,地震活動圖象是地殼深部構造應力場的一種反映,隨著強震孕育過程中構造應力的變化,地震活動圖象也必然出現相應的演變;因之,可以通過研究地震活動圖象達到“以震報震”或“以小地震報大地震”的目的。自八十年代以來,地震活動圖象的概念已從狹義的地震時、空、強分布,擴展到地震所能提供的多種信息,同時也包括尋找那些有預報意義的特殊地震。
一、地震的時空分布特征
目前研究得比較深入的前兆性地震空間分布圖象主要是地震活動空區和地震活動條帶。
地震活動空區。地震活動空區的基本含義是:在強震發生前的一定時期內,在未來的震源區附近,地震活動水平反常地下降,從而形成地震活動的空區。通過尋找地震空區預測未來強震的地點和大小乃至時間,是利用前兆性地震活動圖象預報地震的一個有希望的方法。
利用地震活動空區預報地震的關鍵是要正確勾劃空區,減少其不確定性。通過多次強震的對比分析,發現空區基本上都位於具有較強地震活動背景的地區。空區不僅有平靜的一麵,還有外圍地震活動增強的一麵,因此若能對照空區內外地震頻度、能量、b值等參數的變化來判定空區,則可減少空區判定的不確定性。以華北地區為例,十三年中可勾劃出預備空區171個,若采用以上判據,可剔除86%的預備空區,得到24個孕震空區。這期間華北發生的5個6級左右地震都能與之對應,不過還有相當數量的虛報。通過大量震例的分析,還研究了空區麵積、長軸,空區持續時間等與未來地震的強度的統計關係,它們在實際預報中具有一定的效能。
地震活動條帶。地震活動條帶是在區域地震活動不斷增強的背景下,地震震中由分散、淩亂狀態轉化為集中分布的過程中形成的;未來強震往往發生在這個條帶上。有時還出現兩支共軛性條帶。通過條帶內外地震強度、能量等的對比分析,可提高判定條帶的準確性。還發現大震的主破裂麵往往與條帶的走向一致。
從地震的時間序列中提取震兆信息,是以震報震另一個重要方麵,也是中國開展地震預報中最早引起注意的震兆現象。其中最典型的特征就是密集—平靜—大震現象,即先出現相對密集的小震活動,然後又突然平靜下來,隨後發生較強地震。在邢台地震現場,曾利用這個規律成功預報了若幹強餘震;在海城地震的預報中,這個規律的運用也起了決定性作用。但並非所有密集小震活動後均出現大震,也不是所有大震前均有小震活動,這也正是地震預報的困難之一。
二、相關地震
特定地區間的地震活動在發生時間上往往具有一定關係,研究這種關係的規律性,可為地震預報提供信息。
相關地震。特殊的相關區其地震活動在發生時間上往往具有同步性。各對同步地震間無震等待時間與它們同步活動的時間差之比很大,可達數倍至數十倍甚至更大,這說明相關地震的概率增益是明顯的。在中國已找到不少這樣的相關區。
地震窗。所謂地震窗,其實質是地震活動密集點的活動性漲落與其周圍較大範圍發生的較大地震的相關性,即點與麵的相關。目前已發現的地震窗計有:林縣、太原、霍山、鬆潘、馬邊、烏魯木齊、長島等常時震群區;邢台、海城、唐山等餘震區。
誘發前震。在一次大震發生前的不長時間(如半年)內,在其周圍較大範圍內發生的某些顯著中強地震(一般為4級左右),往往預示著未來的大震將會發生。統計表明,誘發前震具有一定的預報能力。