强震预测的科学理论与预测方法

上一篇 / 下一篇  2011-05-17 17:54:48

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自然无意间丢失的屠刀遗落华夏大地,生死离别的悲怆便感天动地的上演,13亿人内心的纠结续成不断的生命接力,不抛弃不放弃的民族从来生死相依——这是唐山、汶川与玉树等地震带给中国人的沉重记忆。地震带给人类太多的绝望和恐惧,如能及时预报大地震,则善莫大焉。

    正如许多地震学家所指出的,地震预测的进展主要受到地球内部的“不可入性”、大地震的“非频发性”以及地震物理过程的复杂性等困难的制约,因此有前景的地 震预测方法在目前不能实现,似乎在不远的将来也难以实现。Geller等人基于地球系统总是处于自组织临界性的观点,甚至断言“地震不能被预测”。我们认 为这些悲观的观点纯属误导,经过人们不懈的努力,任何科学难题终将被突破,地震预报也不例外。大地震为何难以预测呢?其根本原因不在于监测技术手段的不 足,不在于实际研究障碍的制约,而在于缺乏对孕震共性规律的认识及预测理论方面的创新与突破。

    地震预测方法已有几十种,但正如有人所指出的“能看懂的方法预测不了地震,声称能预测地震的方法搞科学的人看不懂”。在我们看来, 已有的预测方法与强震孕震过程关系不大,都有多解性,缺乏科学性,不能做到高可靠性的地震预测,不能实现三要素的实际预测。我们想,能正确预测强震的科学 方法应该只有一种,幸运的是这种方法被我们找到了。

    经过长达18年坚持不懈地探索,我们于2009年7月提出了适用于地震、滑坡、崩塌、岩爆预测的锁固理论,揭示了这些破坏现象的本质机理。对从文献上能收 集到的105个地震实例、40个崩滑实例、5个岩爆实例的验证分析表明,我们提出的锁固理论能可靠地用于地质体灾变的失稳预测分析,迄今为止还未发现反 例。

   地震像室内岩样加载破裂过程一样,在岩石变形到膨胀点时,微破裂会向未来的主破裂面丛集,出现震群,震群是唯一的大地震活动性前兆,建立了震群与未来大震的力学联系,则大震预测问题就应刃而解了。

    我们的研究表明,虽然大地震和特大地震的孕震过程千差万别且十分复杂,但它们的孕震过程仍遵循着一个基本、确定乃至简单的力学规律,大地震是可以预测的。 研究发现,世界上最有规律、最按“规则出牌”的自然现象就是大地震的孕育发展过程,其孕震过程虽然复杂,但受常数“1.48”的控制。强震孕育过程遵循着世人公认的能量守恒原理,世界上不存在所谓的孤立型地震。

    在我们发表的研究论文中,您会看到许多知名震例的孕震过程与预测分析结果,如海城、唐山、邢台、海原、古浪、台湾集集、汶川与玉树等地震。如果我们的预测理论和方法能早日问世的话,这些大地震都能准确预测。

    本项研究分阶段的进展如下:

   2009.7-2009.11,建立地质体失稳预测理论,用崩塌和滑坡实例进行验证;

   2009.12-2010.4,进行回溯性地震预测分析,用多个震例进行验证;

   2010.5-2010.9,提出强震四要素预测方法,给出孕震时空区域划分原则,完成中国陆内强震预测分析。

    取得的主要成果与新认识如下:

   (1)   创立了孕震断层多锁固段脆性破裂理论;

   (2)   发现了表征地质体破坏过程的一个普适常数“1.48”;

   (3)   提出了强震四要素预测方法;

   (4)   提出了孕震时空区域划分的四项基本原则,实现了中国陆内各孕震空间区域的无缝衔接,这从更广阔的区域上表明我们提出的该四项原则是合适的。

   (5)   对中国陆内各孕震区未来强震进行了预测分析,对有大震发生的地震区给出了四要素预测结果。毋庸置疑,无需多长时间预测结果会得到检验和验证。虽然保证100%的成功率有点难度,但做到90%的成功率是有可能的。我们深知“实践是检验真理的唯一标准”。

   (6)   从预测结果看,确实像上世纪70年代一样,从2008年汶川大地震后,我国地震活动进入了一个新的活跃期,在2008-2020年间,陆续会有诸多大震发生。

   (7)   对诸多地震实例的分析表明,强震预测的理论与方法问题已经得到成功解决,强震不能预测的时代已经结束,用科学理论预报强震的时代已经到来。尽管该理论还有发展完善的必要,但不再需要“未来几代乃至十几代人”的努力了。

    在研究过程中,我们知道了预测强震与减灾防灾应该研究的重点内容。为此建议:

   (1)   加强活动断裂位置精确定位、性质判定的地震地质研究,用地球物理手段探明隐伏断裂;

   (2)   开展孕震区锁固段(闭锁区域)判识的地质与地球物理研究;

   (3)   整理与修订历史地震目录,修正1970年以后地震目录的误差;

   (4)   优化地震台网布局,地震目录中的震级尽可能采用统一震级表达,如采用矩震级;

   (5)   可以停止与地震预测有关的一些科研项目,如“科学钻探”等,因为科学钻探充其量也只是“一孔之见”,对了解地下深部结构与研究地震预测问题帮助不大,并且成本太高。

   (6)   不再审批诸如“大地形变测量”、“地壳变形GPS观测”、“钻 孔应变测量”等一些通过地表与近地表位移观测预测地震的项目,因为地表与近地表位移变化与深部断层运动关系不大,甚至还会产生“误导”等负面作用。即使近 地表位移变化与深部断层运动有较强的联系,由于缺乏判断是否到达临界点的“位移或应变准则”,也不能预测地震的三要素。

   (7)   不再鼓励根据“热红外异常”、“电离层异常”等预测地震方面的研究。从目前技术手段看,强震预测只能通过特定孕震区内地震活动性观测进行。依据与深部断层运动基本无关的、“天上的某些物理参量变化预测大地震,可能只是一种不切实际的幻想而已。

   (8)   取消“地震预报卡”制度。因为实践证明,该项工作没有实际价值,反而给了搞“伪科学”、“假科学”的人以及“民间地震爱好者”以欺世盗名的机会。需强调的是,只有依靠严格的科学理论才能预报地震,除此别无它途,没有捷径。

   (9)   加强普通百姓的地震知识普及,在时机成熟后,可像电视台播报天气预报一样,播报地震预报。

           

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