[发明专利]地震中期预测的地气图方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震预测技术领域，尤其涉及地震中期预测的地气图方法。

背景技术

地震作为一种地质现象，是表征地壳运动的一种特殊形式，其活动性频繁，破坏力强，影响力大，而减轻地震灾害最有效、最经济的手段是对地震进行准确的预测。但是，要进行准确的地震预测，就必须认识地震形成、发生的机制及地震前兆形成的原因。早在2700年前的西周时期，我国先哲就曾探索地震的成因，《国语·周语上》记载：“阳伏而不能出、阴迫而不能蒸、于是有地震”。对地震的成因，国际上有很多理论假说，尤以1906年美国旧金山大地震后，美国学者Reid H. F.于1910年提出“弹性回跳假说”，来解释地震的孕育和发生过程（Reid H F. 1910. The California Earthquake of April 18, 1906. Volume II. The Mechanics of the Earthquake[M] //Washington DC: Carnegie Institution of Washington, Publication, （87）: 1-192.），这是地震学历史上的里程碑式标志，但该假说的不足之处在于将地震发生的过程仅局限于岩石圈内，并且没有考虑深部流体对地震发生的作用。

20世纪以来，国际上对地震进行了广泛研究，但是由于地球内部的不可入性，对地震发生的机制尚不清楚。过去40多年的地震科技进步与地震预测需求之间还存在很大的差距。

目前，地震活动性图像是用得最多的一种地震预测方法。之所以用得多，原因是这个方法直观明了，并且比较可靠的地震活动性资料几乎随处可得. 茂木清夫(Mogi, 1985)提出，一次大地震之后接着是频度随时间逐渐减少的余震，然后是长期平静期(第一次平静期)，这个平静期后依次是：未破裂带地震活动性增加，中期平静期(第二次平静期)，前震活动期，短期平静期(第三次平静期)，最后是大地震。这就是地震活动性图像的“茂木模式”。茂木清夫(Mogi, 1985)描述过一系列地震活动性图像的实例以至许多人以为可以简单地用他所描述的地震活动性图像来确认大地震轮回演化的阶段，从而预报地震。日本的 Ohtake等(1977,1981)曾利用茂木模式成功地预报了1978年墨西哥南部瓦哈卡(Oaxaca) M7.7地震。不过，也有人认为这只是一次表面上的成功，因为在 1967 年全球有一些大的地震台网停止运作致使全球地震记录的总体情况发生了重大的变化，由此得出的地震活动性图像所反映的前兆的真实性被复杂化了(Habermann, 1988)。特别需要指出的是，在实际发生的地震震例中，茂木模式所描述的任何一个阶段都有可能缺失；并且 尚未有一致公认的、可被客观地运用的鉴别各个阶段的定义；此外，迄今也还没有对茂木模式进行过全面的检验。

在地震活动性图像研究方面，除了“茂木模式”即茂木清夫的方法外，其他研究者还提出了一些不同的分析方法 。例如，同时考虑地震的时-空-强三要素具有不同权重效应的“区域-时间-长度方法”(Region-Time-Length方法, 简称 RTL方法) (Sobolev, 1991, 1997, 1999, 2001, 2002; Huang et al., 1995, 2002, 2008)；基于复杂系统统计力学的地震物理预测模型的“图像信息学方法”(Pattern Informatics 方法, 简称 PI 方法) (Rundle et al., 2000, 2003; Chen et al., 2005)；用于比较在某一地区、某一时间段内地震活动性的平均变化率与该地区地震活动性的总平均变化率以检测大地震前近震中地区的地震活动性的可能的异常平静期，并通过与其他所有在随机的时间与随机的地点可能发生的地震活动性变化率减少加以比较，估计这种“平静期”的统计意义的“Z-值法”(Wyss and Habermann, 1998)；通过测量在一给定的3维空间与给定的时间“点”上微震活动的重叠程度以检测微震活动性的空间群聚、地震活动高发期以及地震平静期的“微震重叠法”(SEISMic OverLAPing 法, 简称 SEISMOLAP法) (Zshau, 1995)等等。上述研究者运用这些方法在一些震例研究中均检测到了地震活动性的异常变化。