创新地震成因精密天平理论 整合强震监测手段

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第388次香山科学会议简报(摘要) 创新地震成因理论 整合强震监测手段 在为期3天的会议上,马宗晋院士和李德威教授分别以《全球与中国地震(Ms7.0级)概要》和《地球系统动力学与板内热地震成因及立体监测》为题作了主题评述报告,16位专家围绕中心议题作

第388次香山科学会议简报(摘要)

创新地震成因理论 整合强震监测手段

 

在为期3天的会议上,马宗晋院士和李德威教授分别以《全球与中国地震(Ms≥7.0级)概要》和《地球系统动力学与板内热地震成因及立体监测》为题作了主题评述报告,16位专家围绕中心议题作了专题报告。马宗晋院士从全球角度分析了北纬25°~45°大陆地震密集带和环太平洋地震带,认为强震在全球尺度上存在时空关联性,单一手段预测地震具有局限性。李德威教授论述了大陆板内地震的平面、剖面、时间分布规律,以地球系统动力学思想为基础阐述了大陆地震的形成机理和四维预测思路,并强调创新理论对实践的指导作用。

 

与会专家针对主题评述报告展开了认真讨论,认为马宗晋院士从全球角度认识了地震的分布规律。李德威教授提出的一系列新观点,受到许多与会专家的支持。钱复业研究员指出他们发现的潮汐力谐振共振波(HRT)不是固体波,而是波速很慢的流体波,支持下地壳流动孕育地震的新观点;陶家渠研究员认为地震机理研究和地震预测是一项大系统工程,并列出了16个课题,建议从总体上组织起来,深入开展“系统的研究”。

 

在有关“大陆动力学与大陆板内地震孕育环境”讨论中,张国伟院士介绍了陆内构造、大陆构造与板块构造的含义及其关系,指出需要发展板块构造,重新认识大陆构造,探索大陆动力学机理。王椿镛研究员通过青藏高原东部地球物理探测,认为存在弱下地壳。白登海研究员通过青藏高原东部多个剖面上的大地电磁测深观测,证实青藏高原东部存在两条下地壳弱物质流。李廷栋院士强调,加强下地壳流动及深部构造背景的基础研究,综合多种方法预测地震,开展防震减灾。肖序常院士强调地球深部热能、气体和壳幔相互作用与地震关系的研究。肖庆辉研究员指出软流圈底辟上升对大陆盆山构造、地震和成矿有控制作用。

 

在有关“大陆板内地震成因”的讨论中,李海兵研究员代表以许志琴院士为首的大陆动力学团队,介绍了近年来发生的东昆仑、汶川、于田和玉树地震的地表破裂特征及其相关性,介绍了汶川地震断裂带科学钻探成果。汤懋苍研究员认为地震孕育经过地幔顶托地壳造成长期干旱、出现应变波和应变波消失发震“三步曲”。池顺良研究员提出震前上地壳固体潮规律波动,可通过他研制的多分量钻孔应变仪测量并记录下来;邓志辉研究员指出建立地震孕育和发生的动力学新模型是物理预测的核心,震前潜热通量异常明显;汪成民研究员指出流体在地震形成和地震预报中起关键作用。杜乐天研究员认为地震与地球深部排气作用。岳中琦副教授提出异常高压甲烷爆炸地震成因假说。

 

在有关“有效地震前兆及其与地震三要素的关系”讨论中,许绍燮院士在报告中通过对全球和中国的地震分布规律,批驳了地震不可预测论,指出全球地震显示大尺度、深层次的线、环相关性和震级关联性,完全不同于无结构的沙堆自组织临界模型, 因此,地震可以预测。金振民院士赞同地震能够预测的观点,强调在地震成因理论创新的基础上开展地震预测。汪成民研究员认为加强综合预测可将我国强震的短临预测水平从不足10%迅速提高到50%。强祖基研究员系统介绍了利用卫星热红外异常进行短临预报的思路和成功经验。赵玉林、钱复业研究员介绍了他们发现的与流体运动有关的潮汐力谐振共振波(HRT波)的原理和估算地震时、空、强的方法以及在汶川、玉树地震中的应用。陈辉研究员介绍了氢同位素异常预测地震的原理,并应用于汶川余震预测。李均之教授介绍了次声波、地电脉冲、虎皮鹦鹉等方法预测地震的思路。李志平介绍了根据震象云预测地震的经验。

 

在“中国大陆强震趋势分析及其立体监测思路”讨论中,耿庆国研究员介绍了近百年来中国229例6.0级以上地震的旱震震例,指出地下热活动成因的震旱与大气运动成因的农旱之间有本质区别,是很好的强震中期前兆。付虹研究员总结了云南地震活动的时空规律和地震预测经验。帅琴教授针对与热地震成因理论直接相关的震前温度和流体异常,研制集成多种物理、化学参数的综合传感器,实现一机多参量综合观测。陈建国教授提出建立综合集成、高效处理多源前兆信息的地震监测预报系统及应急处理指挥系统的思路。张元生研究员介绍了强震热红外异常提取方法及提高预测概率的经验。

 

李德威教授代表各执行主席进行了小结,强调地震预测的关键是创立地震成因理论、理顺预测思路、整合监测手段、实施强震预测系统工程,建立有效的监测网络体系已刻不容缓。当务之急是在已有长期和中期预测的基础上,组织跨部门、多学科、多手段的队伍解决强震潜在地区的短临预测问题。

 

专家共识与建议

 

与会专家一致认为,本次会议主体明确,特色鲜明,突出地震成因、机制、背景和强震预测,总结交流了许多创新研究成果、强震预测经验和新方法。主要体现在:一是在地学前沿科学问题上取得重大突破。以大视野和整体观研讨了地球复杂开放系统中,地球内部系统与地球表层系统和地球外部系统之间物质、能量交换的动力学过程及其相关的地震形成机理,初步建立了能够阐明地球分层流变、大陆盆山耦合、洋陆耦合、地气耦合的地球系统动力学假说。二是系统总结了地震的时空能分布规律。三是提出了创新的地震成因理论,合理地解释了以前不受重视的许多有效地震前兆。李德威教授提出,大陆下地壳含气热流物质异常流动导致中地壳应变能达到极限在引潮力触动下并在下地壳主热流通道流量、流速、流向的突变处产生强震,上地壳破裂和断裂起释放能量的作用;在地震预测方面,地震能量积累不同阶段出现长期的活动地壳热异常、中期的热旱和短临的卫星热红外、HRT波等异常,可指导地震预测。四是提出了先进性的监测思路,将地震监测从地面发展到四维,在把握规律、认识机理、优选异常的基础上进行强震四维预测,从空中、地面和地下动态监测地震孕育、发展各阶段的有效前兆。

 

李廷栋院士指出:我国强震多,灾难大。反过来这也是地震区位优势,为中国科学家探索地震规律和成因提供了得天独厚的条件,中国地震机理和地震预测完全可以走在世界前列,关键是各相关部门的协调攻关、综合集成和资料共享。探索地震机理,不仅能解决地震预测问题,还有助于创立地学新理论。与会专家根据中国大陆地壳的活动性和长期、中期地震前兆特征,针对性地讨论了当前强震危险区及重点监测区,重点讨论了按新思路预测强震的可行性和群测群防的重要性。

 

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