国内地震地质学研究成果及方向

1、国内地震地质学研究国内地震地质学研究成果及方向成果及方向主讲人：王德华 所在单位：中国地震局地壳应力研究所组员：马思远 所在单位：中国地震局地质研究所资料来源：1姚大全.地震学和地震地质学研究新进展第六届全欧地学大会简介J.国际地震动态,1991,09:14-18.2顾迈南.会挽雕弓如满月记地震地质学家马宗晋J.瞭望周刊,1992,19:26-28.3曹英.地震地质学发展动向J.地震地质译丛,1993,03:1-9+17.4.“进入21世纪地震地质学发展方向研讨会”在贵阳召开J.地震地质,1999,03:214.5.地震地质学一书简介J.国际地震动态,1999,11:32.6邓起东.世纪之交的

2、地震地质学回顾与展望A.中国地震学会.中国地震学会成立20周年纪念文集C.中国地震学会:,1999:7.7马宗晋.地震地质学的研究现状与展望A.中国地震学会.中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编C.中国地震学会:,1986:1.8葛碧如.关于地震地质的定量研究J.地震地质译丛,1980,04:1-7.9汪一鹏,马宗晋,丁国瑜.我国地震地质工作三十年J.地震地质,1979,04:1-9.10.地震地质现状和发展方向讨论会记述J.地震学刊,1983,02:72-74.11孙寿成.中国地震地质现状和发展方向讨论会概况J.国际地震动态,1983,08:7-9+32.主要内容一，地震地质

3、学的产生以及概念二，目前国内地震地质学的研究现状和主要成果三，未来国内地震地质学的主要研究及发展方向介绍一，地震地质学的产生以及概念 左图为著名地震地质学家、中科院院士马宗晋先生。“后来，马宗晋作为中国地质力学的第一个研究生进入北京大学深造。毕业之后，进入科学院地质研究所从事构造力学的研究.。在这之后，中国接连发生的大地震，给全国人们带来了巨大灾难，也给马宗晋和他的同伴们以难得的研究和发展地震地质的机遇，一门新兴的学科-地震地质学，从此悄然而生。”什么叫地震地质学国外说法国外说法：在国外,很少直接用地震地质学(seismogeology)一 词 , 与 之 相 近 或 相 当 的 学 科 术

4、语 是 构 造 物 理 学(tectonoPhysics),这是广义的地震地质学。此外,另一些用得较普遍的同义术语是活动构造学(active tectonics)、新构造学(neotectonics)或地震构造学(seismotectonics),这是狭义的地震地质学。国内说法国内说法：地震地质学是运用地质学的理论和方法研究地震成因、地震活动规律的学科。它是地质学和固体地球物理学之间的一门边缘学科。 地震是重大自然灾害之一，是现代地球运动的直接反映。地震地质学在地震预报、减轻地震灾害及研究地球动力学方面有重要的现实意义及理论意义。主要研究对象和内容“它的研究对象不是地震本身,而是蕴震的地体环境

5、和蕴震过程的条件。它是在地质学和地球物理学一些单项研究对象与方法原则的部分交叉基础之上摸索前进的。地球动力学是它的一个组成,但它更注意一万年以来短时限的现今动力作用;新构造学是它的一个组成,但它的目的是通过浅表新构造活动认识深部蕴震构造的活动;各种地学场的监测是它的一个组成,但它的工作要点是发现均变场中的异常及其微动态。”马宗晋“我们理解的地震地质学研究领域,应以与地震有关的活动构造研究为主。空间尺度可以大到全球板块构造,小到镜下观察的断层泥显微构造;时间尺度以第四纪(约200万年),特别是全新世(约l万年)以来为主。”李起彤二，目前国内地震地质学的研究现状和主要成果1，板块运动2，岩石圈应力

6、场3，断层力学4，活动构造5，长期危险性评估1，板块运动主要成果如下：1，现在把全球划分为12个板块,在12个板块边界上获得了1122个数据,其中包括277个扩张速率,121个转换断层方位和724个地震滑动矢量。由于nuvel-1所用新资料更精确了,故可分辨出宽度更小的转换断层带。如在典型的慢速滑动转换构造带亦能准确分辨宽仅3一10公里的转换断层。这样,可更精确地测定300万年内的板块扩张速率,如印度洋,滑动速率误差从8一12毫米/年减小为3毫米/年。2,震源机制解研究又有很大改进。以前主要根据体波初动,而新的震源机制研究则综合考虑了体波、面波及初动资料,从而能给出更精确的滑动矢量。德梅茨等(

7、C.DeMets,etal、,1990)从全球数字化地震台网提供的5800个CMT震源机制解中选出504个数据确定板块运动。3,大洋岩石圈中的板块边界不总是一条窄带,而是弥散的边界；海洋板块内部是刚性的。4，根据VLBI和SLR大地测量观测资料,发现板块运动是很稳定的,从而使板块构造预测能力扩展到很短的时间间隔。现在存在的问题：1，地幔对流学说的不完整；2，地壳上地幔构造的模型问题；3，超深海海底的地震观测问题；4，什么决定了大陆板块变形分布的宽度和形状?5，板块边界变形有多少是以地震形式释放的和有多少是以无震蠕动形式释放的?它们受什么控制?2，岩石圈应力场 为查明驱动和阻碍板块运动的力,有震

8、、无震断层作用的机制,地壳、上地慢的流变学,必须研究岩石圈的应力状态。近几年在岩石圈应力场研究上取得了很大进展,突出标志是出版了 现 代 世 界 应 力 图(M.D.zoback,etal一1989)。主要成果如下：1，应力测量精度方面：在矿井稳定性评价和地下废弃物储存等方面都广泛进行了应力测量。地应力测量、钻孔爆裂观测、水压致裂测量和震源机制解等不论是观测数量、还是观测质量,都有了明显增加和提高。此外,地壳中活断层应力状态和活断层强度研究也受到了重视。2，区分应力场性质方面：佐巴克(zoback,1989)首先区分出构造应力场和局部应力场。佐巴克等提出了识别构造应力的方法,如果某种应力在弹性

9、板块厚度二三倍到几百倍的宽广范围内是均匀的,则是构造应力;但局部应力延伸距离则比板块厚度小得多。3，活断层应力状态和强度研究方面：已有相当多的证据说明,有很多(虽不是所有的)活断层,如圣安德烈斯断层在很低水平的剪应力作用下即可滑动。这与传统看法是矛盾的,以前对断层强度的认识是根据实验研究得出的。目前对断层在深部的习性认识还不一致,今后需协调近地表地震地质和地球物理测量、断层带流变学实验研究、活断层带深部物理性质和力学状态测量。这样,我们才能确定活断层弱强度的机制。3，断层力学主要成果以及问题：1，研究应力积累和释放是断层力学的重要课题,如活断层附近的应变在时空上是如何积累的。近4年出现的GPS手段,可用来测量应变的积累和释放,其精度现在虽比地面激光测距低一点,但未来4年在研究与形变有关的地震时,GPS可能取代地面激光测距。GPS可测量相对位移的3个分量,而测站间亦不受通视条件限制,故在未来地震研究中有广阔的应用前景。虽然如此,当今关于应变积累的大部分认识仍是来自地面测量。2，断层稳定滑动表现为蠕动,非稳定滑动则表现为地震。在很多中强地震发生前,用钻孔应变仪等观测到了高质量的应变记录,但不能解决主震前几周到几秒的加速变形,这是受震前力矩太小所限制。震前的力矩仅是同震时的力矩的百分之几,如1989年美国加州洛马普列塔地