地下流体对地震前兆作用的综述_李民

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1、第25卷第2期华北地震科学Vol.25,No.22007年6月NORTHCHINAEARTHQUAKESCIENCESJun.,2007文章编号:1003-1375(2007)02-0024-05地下流体对地震前兆作用的综述李民(中国地震应急搜救中心,北京100049)摘要:地下流体及流体力普遍存在且对地震前兆产生作用。本文从前兆机理、实例等方面综述了地下流体及流体力(包括降水等产生的力)对地震前兆的作用,表明降水等产生的地下流体及流体力对地震前兆的作用不可忽略,无论是浅层地下流体还是深部地下流体均影响前兆异常的产生,且地下流体对地震前兆的作用是在特定的地质构

2、造、水文地质环境下发生。关键词:地下流体;流体力;地震前兆中图分类号:P315.72文献标识码:A为12km,大量余震深度到15km附近终止,这可能0引言是震源体的底部。该地区大地电磁测深资料表明,人们很早就注意到了地下流体及流体力的存在上述余震剖面底部,即15~20km深度上存在着[1-4][5]在,对其进行了研究并取得了大量的认识,特异常低阻层。[6]别是20世纪人们认识到地壳中流体存在的普遍性Zhao等根据1995年日本阪神地震3200多与流体作用的重要性,使地下流体及流体力作用研次余震与431次微小震所产生的64000个P波与[3]究也成为一个新的研究

3、热点。这些研究及结果49000多个S波资料的系统研究结果发现,震中区对于揭示地球运动特别是地震孕育、发展、产生及其正下方16~23km深度上横向延伸约25km的三维前兆形成具有重要的意义;而地震预测又是依据前震源体,其标致是Tp与Ts较外围低1~4%,泊松比兆异常进行的。因此,深入详细地了解地下流体对高1~6%。他们认为,这是因为其中充满流体所[7]地震前兆的作用和影响无疑有助于我们正确地把握致。Gupta和Sarma研究了1993年印度拉托尔地震情发展方向和作出具有减灾实效的预测意见。为震的震源体后,也认为其具有高导低速的异常物性此,本文综述了地下流体及流体

4、力(包括降水等产生并解释其内充满流体。的力)对地震前兆的作用和影响。日本学者调查了过去400年间日本的地震和火山活动,认为火山活动与地震十分密切,其原因是来1流体对地震的作用自超过莫霍面深处的热的上升,在上升过程中会促1.1震源体内的流体使或诱发板块活动和内陆地震(断层活动)或深¹震源体内有关流体的问题是地球科学家们研究震。在日本列岛的俯冲带上,常常有火山活动和的热点,并取得了一些成果。地震发生,这时候因为板块供给了大量的水,即板块[5]郭增建和秦保燕根据MT探测结果认为,的脱水分解反应使水在地幔楔体内移动,因此其部1920年海原Ms8.5级特大地震的震源体的

5、电阻率分熔化温度下降,使俯冲带产生了岩浆,这样一来,震后50年仍然非常低,仅18.M,推测其为水溶液由板块供给的水,一部分储留在地幔的褶皱中,一部¹存在,而且是大震所致。这样的观点,被后来的研究分伴随岩浆的上升从地表冒出。[8]成果进一步得到证实。汤吉等根据张北)尚义地震现场MT动态1975年2月4日辽南发生7.3地震,震源深度观测结果发现,震中区及其外围电阻率在地震后有*收稿日期:2006-12-0基金项目:地震科学联合基金项目(102069,104009)作者简介:李民(1964-),男(汉族),山西省运城人,中国地震应急搜救中心高级工程师,主要从事地震监

6、测、应急救援等工作.**¹早川正已.根据地壳的热活动研究日本的地震和火山活动.潘元振译,地震科技情报,1998,3:32-24.***2期李民:地下流体对地震前兆作用的综述25明显变化,震中区电阻率震后逐渐上升,外围区震后微动态形成可分为两种过程:岩土力学过程与水动电阻率较震前明显降低。认为电阻率的这种变化,力学过程。岩土力学过程指含水层岩土受力作用发可能与该地区地壳深部的流体震后由震中区向外围生地壳变形破坏,并由此引起孔隙压力变化的过程。扩散有关。水动力学过程指含水层内由孔隙压力发生变化之从目前的研究成果看,震源体内存在流体的观后,其信息在含水层)井孔系统中

7、或通过压力的传点已被广大地球科学界所接受。递(能量传递),或通过流体介质的迁移(质量传递)1.2地下流体对地震前兆机理的作用反映到观测井中来的过程0。对于在地震孕育阶段,作为地震科学探索的重要组成部分,地震孕育如处于短临阶段,流体作用将促使地震发生,如地震过程及其前兆机理的研究一直是国内外地震科学家孕育处于中长期阶段,流体作用将使区域构造应力[15]¹们关注的重要领域。虽然不同的学者对地震孕育、调整,产生蠕动,即减震。刘耀炜等对异常机发展和发生与流体参与方式、作用有不同的认识,但理给出了解释,认为:测点外围断层蠕动以及小裂隙均认同地下流体对地震孕育、发展和发生

8、产生影响。串通形成大裂隙时,其压力明显