1.1.1 中国地震活动的构造动力学环境 1
1.1 中国地震活动及地震灾害概况 1
1.1.2 中国地震活动的基本特点 3
1.1.3 中国地震灾害情况 4
1.2 中国地震预报研究概况 6
1.2.1 地震预报探索的发展概况 6
1.2.2 地震预报进展、困难和现实水平 8
1.3 地震分析预报的科学思路 9
1.3.1 长、中、短、临渐进式预报思路 9
1.3.2 源兆与场兆思想 10
1.3.3 源的过程追踪与场的动态监视相结合思想 10
思考题 11
参考文献 11
1.3.4 “块、带、源、场、兆、触、震”协同的思想 11
第二章 地震预报的地震学方法 12
2.1 地震活动图像 12
2.1.1 地震空区 12
2.1.2 地震条带 16
2.1.3 地震活动的重复性 20
2.1.4 地震震中的迁移 21
2.1.5 地震活动的增强和平静 22
2.2 震前地震活动性分析 26
2.2.1 b值 26
2.2.2 小地震活动的窗口效应 29
2.2.3 小震群活动 30
2.2.4 图像B(余震的爆发) 32
2.3.1 序列的基本类型及特点 33
2.3.3 余震序列 33
2.3 地震序列 33
2.3.2 前震序列 34
2.4 震源参数变化 38
2.4.1 大震前小震主压应力轴取向的特征 38
2.4.2 振幅比的异常 40
2.4.3 S波偏振 41
2.4.4 初动半周期变化 41
2.4.5 波形的变化 42
2.4.6 大震前后小震应力降和震源半径的变化 43
2.5 介质参数与地震波速的变化 44
2.5.1 品质因子Q值 44
2.5.2 地震波振动持续时间的变化 45
2.5.3 地震波速变化 47
2.6 震兆的综合判定方法 50
2.6.1 模式识别 50
2.6.2 TIP方法 53
2.6.3 SIP方法 56
2.6.4 TSIP方法 57
2.7 预报效能的评价 60
2.7.1 R值评分 60
2.7.2 模糊评分 61
思考题 62
参考文献 62
第三章 地壳形变与地震预报 64
3.1 地壳形变的一般概念 64
3.1.1 全球性构造活动 64
3.1.2 区域构造活动 66
3.1.3 局部构造活动 66
3.1.4 潮汐应变 69
3.1.5 地壳形变中的负荷效应、热效应 69
3.2.2 震前地壳形变 71
3.2.1 地震地壳形变的含义 71
3.2 地壳形变与地震 71
3.2.3 震时(同震)地壳形变 73
3.2.4 震后地壳形变 75
3.3 地壳形变观测基础 76
3.3.1 信息与噪声 76
3.3.2 观测技术设计思想 78
3.3.3 台网 81
3.4 地壳形变观测方法介绍 85
3.4.1 空间大地测量 85
3.4.2 地面大地测量 91
3.4.3 连续形变、应变观测 97
3.5 地震地壳形变信息的提取 103
3.5.1 大地测量数据处理 103
3.5.2 连续形变、应变观测数据处理 105
3.5.3 潮汐应变、倾斜数据处理 112
3.6 地壳形变信息在地震预报中的应用 114
3.6.1 大地测量信息的应用 114
3.6.2 断层活动信息在地震预报中的应用 117
3.6.3 地倾斜、应变信息在地震预报中的应用 122
3.6.4 形变前兆的不确定性和形变前兆检验门限 125
3.6.5 地震预报的不确定性——概率预报 127
思考题 128
参考文献 128
第四章 地下水微动态与地震预报 130
4.1 什么是地下水微动态 130
4.1.1 基本概念 130
4.1.2 研究目的与方向 131
4.1.3 研究内容与意义 132
4.1.4 研究的科学思路 134
4.2.1 地下水位的潮汐效应 135
4.2 岩体弹性变形引起的地下水微动态 135
4.2.2 地下水位的气压效应 137
4.2.3 地下水位的降雨荷载效应 139
4.2.4 地下水位的地表水体荷载效应 140
4.3 岩体破坏(地震)前的地下水微动态 142
4.3.1 地震前地下水微动态的异常形态 145
4.3.2 地震前地下水微动态的异常特征 145
4.4 利用地下水微动态异常预报地震 157
4.4.1 单井预报 158
4.4.2 群井预报 161
4.4.3 追踪预报 164
4.4.4 后效预报 165
4.4.5 前驱预报 166
思考题 167
参考文献 167
5.1.1 研究概况 169
5.1.2 研究的目的、意义 169
第五章 水文地球化学地震前兆 169
5.1 水文地球化学预报地震研究概述 169
5.1.3 研究内容 170
5.2 水文地球化学地震前兆机理与实验基础 171
5.2.1 水化前兆机理的实验研究 171
5.2.2 水化地震前兆异常机理分析及前兆模型 181
5.3 水文地球化学地震前兆观测 184
5.3.1 地震水化观测点的选择 184
5.3.2 地震水化观测项目的选择 186
5.3.3 地震水化观测网的布设 190
5.3.4 观测点的引水采水装置和采样方法 194
5.4 水文地球化学地震预报方法 195
5.4.1 水文地球化学异常与地震的对应关系 195
5.4.2 水文地球化学地震前兆异常 196
5.4.3 水文地球化学地震预报工作程序 198
5.4.4 地震三要素预报 201
5.5 水化震例与预报实践 204
5.6 气体地球化学方法在探索活断层中的应用 207
5.6.1 活动断裂带地球化学观测 207
5.6.2 断层气测量方法及测量结果 207
思考题 212
参考文献 212
第六章 地震的地电前兆 214
6.1 地电观测内容、简史及特点 214
6.1.1 观测内容和观测方法 214
6.1.2 观测方法特点及其发展简史 215
6.1.3 与传统电法探测的差异 222
6.2 岩石的导电性 222
6.2.2 麦克斯韦公式(Maxwell′s formula) 223
6.2.1 决定岩石导电的因素 223
6.2.3 阿奇尔公式(Archie′s formula) 225
6.2.4 温度与岩石电阻率的关系 226
6.2.5 前兆异常量大小的估算 227
6.3 岩石破裂与电阻率变化实验研究 228
6.3.1 实验研究 228
6.3.2 对地震预报的意义 234
6.4 电阻率法原理和视电阻率 234
6.4.1 直流电法 234
6.4.2 交流电法(低频交流法) 241
6.5 台网建设 247
6.5.1 选择台站位置的原则 247
6.5.2 地壳极限应变的统计与确定大地电阻率观测技术依据 248
6.5.3 观测仪器和技术要求 250
6.6.1 数据处理 251
6.6 数据处理和地震“三要素”预报 251
6.6.2 地震“三要素”预报方法 252
6.7 观测实例 254
思考题 270
参考文献 270
第七章 地震的地磁前兆 271
7.1 震磁关系研究的历史与现状 271
7.1.1 震磁研究的历史 271
7.1.2 震磁研究的基本特点与内容 272
7.2 震磁关系的实验与理论 273
7.2.1 压磁实验与理论 273
7.2.2 感应磁效应 279
7.2.3 电动磁效应 283
7.2.4 其他磁效应 289
7.2.5 各种震磁效应间的关系 290
7.3.1 地磁场长期变的时空特征 291
7.3 地球磁场的基本特征与震磁观测 291
7.3.2 变化磁场的时空特征 294
7.3.3 震磁观测 296
7.4 提取地磁前兆信息的方法简介 299
7.4.1 时间域中的震磁信息提取法 299
7.4.2 频率域中的震磁分析方法 303
7.4.3 转换函数和感应矢量法 304
7.4.4 数学统计法 307
思考题 308
参考文献 308
第八章 重力预报地震研究 310
8.1 与地震预报有关的重力研究 310
8.1.1 固体潮研究 310
8.1.2 地壳介质性质(潮汐因子)的研究 314
8.1.3 重力场的非潮汐变化 316
8.2 重力数据处理方法 319
8.2.1 日均值方法 319
8.2.2 别尔采夫滤波器 321
8.2.3 同时消除潮汐波和漂移的滤波器 321
8.3 地震前重力观测的异常变化实例 323
8.3.1 1965年日本松代地震震群的重力变化 323
8.3.2 1975年海城地震的重力变化 324
8.3.3 唐山地震前后的重力变化 325
8.3.4 龙陵地震和松潘地震前后的重力变化 326
8.4 与地震孕育有关的重力场变化的理论研究 326
8.4.1 孕震过程中形变、地壳密度等变化引起重力变化的理论分析 326
8.4.2 圆管体公式 327
8.4.3 膨胀变形及其重力效应 328
8.4.4 深部或远处介质向孕震体内原有空隙和膨胀裂隙内迁移并填充所引起的重力变化 329
8.4.5 构造变形引起的重力非潮汐变化 330
8.4.6 实际震例重力异常的理论解释 332
思考题 333
参考文献 333
第九章 地震前兆综合研究 334
9.1 地震前兆概述 334
9.1.1 地震前兆的含义 334
9.1.2 异常和前兆的鉴别原则与方法 334
9.1.3 地震前兆的分类 336
9.2 中国大陆地震前兆综合分析 339
9.2.1 中国地震震例的研究 339
9.2.2 地震前兆异常的统计 340
9.2.3 地震前兆的综合特征 346
9.3 地震前兆的复杂性探讨 351
9.3.1 我国大陆孕震环境与地震前兆的复杂性 351
9.3.2 华北地区成组地震前兆的研究 357
参考文献 363
思考题 363
第十章 地震预报的物理基础 366
10.1 构造地震前兆过程的力学研究 366
10.1.1 岩石失稳准则 366
10.1.2 滑动弱化模型 367
10.1.3 滑动软化与岩体失稳问题 368
10.2 地震前兆的流变模型 372
10.2.1 在孕震过程研究中应用流变理论的必要性 372
10.2.2 流变模型与应力、应变、能量的时间变化 372
10.2.3 孕震过程及前兆机理分析 374
10.3 地震短临前兆的成核模型 376
10.3.1 滑动成核的裂隙模型 376
10.3.2 滑动成核的摩擦-滑块模型 377
10.4.1 扩容模式的实验基础 379
10.4 地震前兆的扩容模式 379
10.4.2 扩容模式的建立 380
10.4.3 扩容模式对地震前兆特性的解释 381
10.5 地震中短期前兆的膨胀-蠕动模式 382
10.5.1 模型简介 382
10.5.2 运动方程 385
10.5.3 数值解 386
10.5.4 前兆异常的基本形态 389
10.6 走滑型地震短临前兆的位错运动模式 390
10.6.1 作用在位错上的力和位错运动速度 391
10.6.2 浅源地震的孕育和位错加速运动效应 392
10.6.3 位错加速运动和短临异常特征 395
10.7 地震前兆复杂性的物理力学成因分析 396
思考题 398
参考文献 398