第二節 區域應力場係數和震中距係數與未來地震三要素的相關性(1 / 2)

1.大區域應力場或全球應力場與地震發震時間和震級大小的關係

在《□論與天然電磁波法勘探》一書中,討論了儀器監測的天然電磁波場源電壓值在不同的探測環境下,可以反映地下不同深度地質體的物性參數。當儀器在一個監測點隨著時間的推移,一米一米改變監測的深度時,這時儀器監測的電壓值主要反映地下不同深度地質體的電阻率的變化。當儀器在一個監測點監測的深度不變時,這時該深度地質體的電阻率是一個常數,地質體的岩性和相關的物性參數在短時間內也不會發生變化,溫度場在短時間內不會發生變化,發生變化的隻有應力場,如地震波的傳遞,所以此時儀器監測的電壓值主要反映地下應力的變化。在一個地區往往地應力在短時間內也不會發生變化,如幾十分鍾,幾小時,幾天,那麼這時儀器監測的電壓值發生的突變就不代表該地下地質體地應力的變化,而是遠處震源區在岩石發生劇烈破裂時產生的脈衝電磁波“傳播”到此地,被儀器接收後疊加在當地電磁波背景場上造成的。正是基於這種理論上的認識,SYT型物性探測儀才演化成MDCB型地震前兆監測儀。MDCB型地震前兆監測儀即能反映當地地下地應力的變化,又能反映遠處即將發震的震源區臨震前兆信息。根據我們多年對地震前兆監測資料的研究,發現一個地區儀器監測的電壓日均值的變化總是反映著大區域應力場或全球應力場的變化水平。電壓值的日變規律基本上是對這種認識的說明。

1990年7月西安地區三個深度(5km、7km、10km)的地應力值突然發生變化,隨後在呂宋島發生了Ms8.0地震,之後7km、10km的地應力值上升到5km水平,到1990年12月18日台灣連續發生10餘次5級以上地震,西安地區三個深度(5km、7km、10km)地應力值才由同一個水平分解成三個水平,在這三個層麵上三條曲線作此起彼伏的變化,這種變化一直持續到山西大同Ms6.0級地震發生。大同地震結束後,三個深度的地應力立刻趨於平穩的變化,在地下地應力處於不同的階段,全球發生5級以上的地震頻次也不一樣。

地震發生前,震源區的岩石在強大的地應力作用下不斷地發生微破裂。岩石在微破裂的過程中,破裂麵附近岩石的分子、原子之間就會產生大量的脈衝電磁波,並沿著破裂麵的主要方向向外輻射,這種電磁波一般構成地震發生之前電磁波異常特征。很顯然,當地下深部震源區所受的地應力越大時,震源區內所積聚的地震能量也就越大,岩石在地應力作用下發生破裂時產生的電磁波異常幅度也就越大,持續時間也就越長。這樣電磁波異常幅度、持續時間也就間接反映了遠處震源區所在地區應力場的大小。對於觀測台站而言也就是反映了遠處區域應力場、大區域應力場或全球應力場的相對大小和變化趨勢。

因為對於台站360度方向而言,涵蓋了整個地球。這時用360度方向儀器監測的電壓值來代替區域應力場、大區域應力場或全球應力場的大小,還是用360度方向由儀器監測的電壓值而轉換的異常次數來代替區域應力場、大區域應力場或全球應力場的大小,就有一個認識上的差異了。我們認為,該數據的變化,目的是判斷某一方向最近幾天是否有、無地震發生,一般都用異常次數和相對變化來進行判斷,而異常次數和相對變化又反映了區域應力場、大區域應力場或全球應力場的相對大小,按照這種思路,一台MDCB型地震前兆監測儀每天可以接受周圍360度各方向震源區活動的次數,如果用某一天內各方向震源區活動的次數總和M來代表某日區域應力場、大區域應力場或全球應力場的活動水平,那麼據此就可以換算出每一天區域應力場、大區域應力場或全球應力場處在那個層麵上。其數學表達式就是QYY(1)