当然,并不是说岩石层块滞滑移动就一定是地震前兆,只有在外力和阻力作用下,通过岩石层块滞滑移动和压缩断层泥逐渐积累能量,并形成力链 。当力链上能量积累到一定程度以后,力链分布和传播的信息才是地震前兆 。
传播规律
根据颗粒物理原理,前兆信息主要以岩块滞滑移动、断层泥压缩或剪切形变和力链方式传递 。地震前兆发生时,在各岩块分别相继滞滑移动情况,前面的岩块受的作用力大,其后岩块受力依次减小 。当遇到后面某个大阻力岩块而不易移动或锁定时,前面所有岩块随滞滑移动的逐步积累,所受阻力不断增大,锁定岩块上作用力随其前断层泥被压缩而增大 。
前兆信息探测
地震前兆信息的探测首先是要观测和判定积累能量的力链及其状态,通常所能观测到的异常变化可给出有用资料 。岩块的滞滑移动、力链分布、岩块锁定及组合、岩块中力的积累等均可通过直接或间接观测获取,构成有效前兆信息 。一些大地震的前兆信息可传播很远,传播时间可持续数月或更长 。只要探测点足够多,断层边界相对位移测量、土层沙坑中应变测量,地下水位观测等均可能给出岩块的滞滑移动和锁定、力链分布的信息,同时给出信息传播时间次序 。如,地震前观测到的地下水位异常由外围向震中转移的现象就是前兆时间次序的表现 。岩石中应力—应变阶跃观测可识别岩块是滞滑移动还是锁定,若观测到非单调上升的阶跃,且应变阶跃值变化很小,如小于10-6,则表示岩块仍然滞滑移动,在此岩块之前的力链上暂时不会发生地震 。若观测到单调上升的阶跃,表明此岩块己锁定不动 。当应力阶跃持续增大到足够高时,则在附近岩块区域将可能发生地震 。岩块受压作用力很大和即将发生地震(破裂或错动)时,特别是大地震,除可观测岩块应力—应变单调上升的阶跃外,还会产生其他次生效应的前兆现象,如电磁、电离和次声波等 。从而对发生地震的可能性进行判断 。
用瑞利波、地电、电磁、重力等探测方法也可以获得有用的前兆信息的`分布和变化,这些信息取决于地层被压缩的程度 。非力链区域观测不到前兆信息,这些区域不会发生地震 。
前兆信息探测采集数据均须以尽量短的时间间隔,如以秒或分钟值记录为好,至少不应该将数据作天以上的平均取值 。若有足够多的探测点,就可以获得前兆到达各处的即时信号,包括方位、区域、时间、变化大小等较完整的信息,并可区分不同前兆的来源 。
观测到岩块的滞滑移动并非就是地震前兆信息,但地震前兆信息必定以滞滑移动和力链形式传播,要根据以上所述的综合观测结果,判定力链的形成、分布和能量积累情况 。
与地震发生的关联
地震孕育到地震发生的全部运动过程包括:大地构造力对岩块的初始作用、岩块的滞滑移动、岩块力链分布和传递、岩块锁定及组合、岩块的断裂或错动(即地震发生) 。
已有的大量探测事实说明,这些过程大部分可以直接或间接地探测到,形成有效前兆信息 。关键是探测和确定岩块滞滑移动和岩块力链上能量的积累过程 。主要特征和探测要点是:前兆信息力链传播,必然分布不均匀,各地前兆信息差别很大;一些大地震的前兆信息可在103千米范围用不同方法探测到;断层边界"蠕变"测量得到的跳变式相对位移,即为岩块的滞滑移动;在岩石中难以探测到与屈服相应的应力—应变变化,却可探测到"阶跃",可判断滞滑移动、力链分布、岩块组合移动及锁定;地下水位上升或下降表明地层受挤压和岩块滞滑移动;土层沙坑中探测岩石块移动和断层泥压缩引起的土层形变;瑞利波、地电等也可反映受压地层密度或弹性模量的变化 。
识别方法
自然界的许多奇异变化,并不都是地震前兆,所以发现异常后,要注意与非震干扰因素加以区别 。
一般来说,产生非震的动物异常的因素有天气变化(如鱼类上浮,蛙类迁徙)、生理变化(如动物生病、发情)、环境变化(如水体污染)、敌害侵扰等等 。产生非震的地下水异常的因素有自然因素:包括气候(降水、蒸发、气温、气压等)、水文、地质、土壤、生物等几个方面;人为因素:包括灌溉、开采、注水、排水等等 。产生非震的植物异常的因素,是植物生长发育中遭病虫害或气象异变,地表形变等 。
地震前的宏观异常的特点:
第一,这些前兆都受地质构造控制,呈条带状或与本地构造线一致的方向分布,未来震中区相对密集 。
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