地震地质的特点有哪些

① 地震的地质原因一般有哪些

由于地球在不断复运动和变化，逐制渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。地震绝大部分都发生在地壳中。地震共分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种。构造地震是指在构

② 对地震地质工作的一些设想

——兼论华北、京津地区现今区域地应力场的特征

孙叶

地震是一种地质现象,也是地壳运动的一种表现形式。强烈地震往往是地壳运动急剧的表现形式之一^[6,7]。地震的孕育、发生和发展过程,实质是地应力积累、降低和释放过程的一种表现,是该区地应力状态超过岩石强度,产生破坏的结果。它的发生,经常以机械能的形式释放,才能够发起震动,降低能量,使震源区应力不再那么集中,经过地应力场的重新调整,孕育着下次地震。因此地震预报应紧紧抓住构造体系的活动性和地应力场这个根本问题,注意地应力和能量的集中及其发展变化的规律,同时必须注意岩石力学性质的研究。

研究现今区域地应力场的方法很多,选用的手段也各不相同,本文主要从地质力学角度出发,以构造体系为基础,从研究现今构造运动着手,确定地块边界外力作用方式、方向,配合模拟实验,使构造体系活动性与地应力场的研究紧密有机地结合起来,从而获得地应力场的轮廓,用实测地应力资料检查、验证地应力场的可靠性。在查明现今区域地应力场的前提下,然后走向地震预报。地应力场是力和介质强度的两方面问题,即除了研究地应力变化规律以外,还应讨论岩石力学性质问题。由于篇幅限制,本文暂不对其讨论,亦即假定所述地块具有均一的岩石力学性质。

本文主要在构造地震的前提下,试图对有关地震预报的途径作一探索,并拟定出下面五个步骤。为了阐明问题,将结合华北、京津地区的部分实际资料,以其步骤为序进行分析讨论(由于研究程度的局制,主要讨论前三个步骤)。

一、查明构造体系,选定地块边界

从地质力学角度研究地应力场,经常以地质构造体系为基础,因此必须首先查明构造体系的展布。根据地震地质工作的特点,不仅需要了解构造体系的平面展布,更要查明深部变化;不仅需要了解空间分布规律,也要查明其在时间上的发展变化;不仅需要查明研究地区的时空变化规律,也要了解广大外围地区的地震地质特点。例如北京地区的构造体系前人研究甚为详细,据近年来深部地质构造研究结果(图1)^[9,10,15],康德拉界面深20km左右,莫霍面深35km左右,地面所见东西向构造带和新华夏系的主要断裂带,往下延伸均断开康德拉界面和莫霍面,一般深部垂直断距2～4km,其他方向的构造,如北西向构造,最深穿过康德拉界面,尚未发现深及莫霍面者。值得注意的是,在康德拉界面附近的软流层以上的某些壳层,有着明显的厚度变化,好似沿着软流质面滑动形成的褶皱,轴向北北东,与新华夏系构造方向一致,可能表明其在20km左右深度仍有褶皱和断裂存在,深40km左右仅有断裂活动。

图1 北京地区莫霍面构造略图

为了更好地研究区域构造体系的现今活动性,进行地质历史时期活动性的系统研究是有益的,研究古构造型式、燕山运动时期、A近地质时期和现代构造体系的发展变化,是重要的,因为现今活动的构造体系与之密切相关,是地质历史进程的延续,是发展变化的必然结果。例如华北地区的地质构造,在不同地壳运动时期的发展变化,可以分为五个阶段^[2,14]:

(1)晚元古代以前的古构造体系,占主导地位的为古老的东西向构造带,在上述背景上若干地带出现了一些北东向构造带,值得注意的是,郯庐断裂带这时已有显示(图2)。

(2)晚元古代时期的古构造体系,基本骨架与此以前的古构造轮廓大体近似,占主导地位的仍为原始东西方向的隆起带和沉降带。居辅从地位的原始华夏方向的隆起带断续穿插其中,郯庐断裂也在继续发育(图3)。

(3)晚古生代-印支期的古构造体系,除东西向构造仍占重要位置外,北东向构造进一步加强,北北东向构造开始发育。该期又可分为三个发展段落(图4):①石炭、二叠纪时期,在中奥陶世后经历长期风化剥蚀,到中石炭世重新接受沉积。当时的古地形和建造有着东西成带的趋势,东西向的隆起带和沉降带仍占主导地位,但北东-北北东向构造也占有一定的位置。晋冀交界处出现由北东向单体雁列的坳褶轴线,总体呈北北东向,表明其雏形可能由北东向构造发展形成,同时预示祁吕系东翼可能也已有所影响。②中生代早期印支运动使本区构造继续发展,形成以北东向、北北东向为主的构造线,全区主要受东西向和北东-北北东向构造控制。③印支运动之后所形成的早侏罗世孤立煤盆地方向,有的与印支期构造线一致;有的则自北东向更往北北东向偏转;有的盆地群也略呈雁列特点。

图2 华北地区晚元古代以前古构造体系轮廓图

图3 震旦亚界古构造体系轮廓图

图4 晚古生代-印支期古构造体系轮廓图

(4)燕山期的构造体系主要有纬向带、华夏系、新华夏系和祁吕系等,纬向构造带显示北强南弱,阴山纬向带活动性仍然明显,华夏系已显著减弱,祁吕系进一步发展成型,而新华夏系广泛发育,几乎遍布全区,在阴山纬向带展布地区也被新华夏系断裂穿切,局部地段二者出现联合现象,郯庐断裂带进一步发展,并在本区占有很重要的地位(图5)。

(5)A近地质时期活动的构造体系,阴山纬向构造带活动性已较前减弱,全区以新华夏系活动占主导地位。由于祁吕系东翼与新华夏系的活动特点大体一致,二者常呈重接关系复合在一起,而得到进一步加强,它们常与地震活动、火山和温泉的分布密切相关(图6)。

通过对华北地区构造体系的地质历史发展分析,可以看出东西向构造发育最早,在晚古生代及其以前地质时期一直占有主导地位,逐渐让位给华夏系和新华夏系。华夏系的形成早于新华夏系,后者可能系由前者发展形成的,经过燕山运动,新华夏系已在全区确立主导地位,A近地质时期得到进一步发展。郯庐断裂带早在晚元古代以前就已出现,那时的体系归属尚需进一步研究,经过燕山运动卷入新华夏系之中,随着地质发展的过程,日益强大。根据全区构造体系的地质历史发展趋势,很容易推想现今活动的构造体系——新华夏系必定占有重要位置,这种推论也是符合构造体系现今活动的事实(详见下节),由此可见进行地质构造历史发展研究,是有现实意义的。结合本区深部地质构造的研究,可以看出莫霍界面的隆起、凹陷和断裂,主要为东西向、北东-北北东向两组,它们可能长期控制着整个地质历史进程的发展变化,也是本区最重要的两组构造形迹。

图5 燕山期构造体系略图

图6 A近地质时期活动的构造体系略图

研究外围地区的重要性,早就为大家所重视。例如京津地区为广大华北地区的一部分,它们之间的地壳运动特征,显然具有一致性,局部地区虽各有自已的特点,但决不会与外围地区毫无联系。

从地质力学观点研究地应力场,必然涉及地块边界问题。地块边界的选定合理与否,关系到地应力场的研究,一般要求边界形状简单,其边界作用力单一均匀,或有明显的变化规律,各对应边界作用力特点一致,以便于模拟、计算和讨论问题,往往可以选择规模较大的构造不连续面(如断裂带),或者岩石力学性质突变的地带等。例如华北地区就可以秦岭带和阴山带为南北界,东界郯庐断裂带,西界暂定祁吕系东翼,对应两侧边界的作用力和方式均基本一致。

二、研究构造体系现今活动性,确定地块边界外力作用的方式和方向

研究构造体系的现今活动性,应该注意不同地质历史时期构造活动性的发展变化,重点研究其现今活动特征,主要目的查明地块受力作用的情况,以及地块边界外力作用的方式、方向,为模拟实验提供加力依据。研究现今构造运动的手段很多,下面分别举例介绍。

(一)地应力

据华北地区近年来地应力测量结果^[8],可以看出各向均为压应力,除个别地点的方向可能受附近断裂或其他局部因素影响外,最大主压应力多为北西西方向,反映以新华夏系为主的现今地应力活动(图7)。

(二)地形变

1953～1972年华北地区地形变图(图8)^[11],表明现今活动的构造体系甚多,其中以新华夏系最发育,遍布全区,现今活动甚为显著。一级构造作北北东向排列,自西往东依次为:山西隆起带、华北沉降带、郯庐断裂带和胶辽隆起带等,并为雁列的次级隆起、低凹和断层所复杂化,其总体排列形式,显示地块作区域性反时针直线扭动。

(三)断层位移测量

据京津地区断层位移测量结果(图9),表明断层两盘相对运动有一定规律^[4-11],多数具有明显的年周期性变化。用不同年,相同月份曲线的相应峰、谷值对比,推算各断层的运动趋势,与南北向反时针扭动加力模拟实验中的断裂位移情况基本一致,即一般走向N10°E左右的断层反扭;N30°E左右及偏东角度更大者多顺扭;近东西向断层顺扭量甚大;北西向断层不仅顺扭量大,并作张性拉开。从垂直位移量看,北北东向新华夏系主干断层的相对垂直断距,也都大干其他构造体系的主干断层,显示现今断层位移活动,主要与新华夏系应力活动方式一致。

图7 华北地区实测最大主压应力方向平面图

图8 华北地区1953～1972年地形变图

图9 京津地区断层位移图

通过上述断层位移测量和模拟实验,初步发现北北东向偏北的断层多反扭,北北东向偏东的断层经常顺扭,这种断层走向稍有改变,扭动方向便发生反向变化,这种规律很可能就是新华夏系应力活动的结果(图10)。当地块边界是受南北向反扭作用时,内部主压应力一般多呈北西西方向(如为N70°W时),则北北东向的断层均以压性为主,N20°E走向的断层与主压应力方向垂直,主要表现为压性,当时并不发生扭动;小于N20°E——北北东偏北(如N10°E)走向的断层,与主压应力方向相交的锐角为扭动方向,应为反扭;而大于N20°E——北北东偏东(如N30°E)走向的断层,以及北东—北东东走向的断层,与主压应力方向相交的锐角方向和前者相反,故应为顺扭。上述规律不仅与该区断层位移测量结果基本一致,而且与华北地区近年来发生强烈地震(如邢台地震、唐山地震)时的地壳形变和扭动方向相吻合。

图10 地块边界受南北向反扭时,内部应力与断层位移的关系示意图

(四)地震活动

华北地区地震甚为活跃,据现有资料统计^[11],迄今共发生≥6级地震共66次以上,呈北北东向带状排列,与新华夏系断裂带展布一致。自西向东可分为:①山西槽地地震断裂带,自大同至临汾一线,与祁吕系东翼重接;②华北平原地震断裂带,自唐山经河间至邢台一线;③营口、渤海、临沂、郯城地震断裂带。上述各带许多破坏性强震极震区烈度等值线长轴。大多呈北北东或接近北北东向,并与震中所在位置的新华夏系断裂大体平行。极震区的构造地裂缝带,也以北北东向占多数,或与新华夏系配套构造一致。

近年来本区发生一系列破坏性强震,如1966年邢台7.2级地震、1967年河间6.3级地震、1969年渤海7.4级地震、1975年海城7.3级地震、1976年唐山7.8级地震等,都是沿着新华夏系断裂带发生的。现以1966年邢台地震和1976年唐山地震为例,进一步剖析现今构造活动。

(1)邢台地震^[6,7]:震区A近的隆起带、低凹带,由北东-北北东向雁列的隆起、低凹组成,总体排列呈N30°E,与主干断裂平行。震后地表裂隙以北北东为主,与极震区等烈度线长轴方向一致。据地震前后的地形变测量结果(图11),现今的下降地带、降起地带和活动断裂大体走向均为N30°E,与原有构造线方向一致,最大相对下降幅度达-440mm以上,主干断裂周围的水平形变矢量表明地块总体作顺扭转动。

图11 1966年邢台地震前后的地形变图

(2)唐山地震:极震区等烈度线长轴、地裂缝带走向均为北北东,与新华夏系的唐山-陡河断裂带重合一致。极震区构造地裂缝带位于唐山市区东南,并往郊区延伸,长约11km,总体走向N30°E左右(图12),由N50°E左右雁列的扭性地裂缝和N15°E左右雁列的压性逆掩构造(图13)、地面褶曲等组成。每条扭性地裂缝均作顺扭,水平扭距0.4～1.5m,呈左型雁列;压性构造也呈左型雁列。显示该地裂缝为压性顺扭活动。在唐山市以东滦县安各庄公社的凤凰山-三山院地裂缝带,总体走向N15°E左右,则作反时针扭动。

图12 唐山地震极震区构造地裂缝带平面图

图13 唐山市复兴路土产公司附近地震后地面形变平面略图

上述各走向不同的断层和地裂缝带,由N30°E变为N15°E时,则引起扭动的反向变化,前者顺扭,后者反扭,与前述断层位移测量和模拟实验结果一致;也显示现今构造活动主要为新华夏系,同时表明地震活动与新华夏系断裂活动关系密切。

综上所述,华北地区、京津地区的现今构造活动以新华夏系为主,地块边界外力主要为南北向反扭运动。

三、分析地应力场,寻找地应力可能集中的地点,进行地应力测量,检验和证实地应力和能量集中的地点

地应力场的分析研究是个较为复杂的问题,原因在于影响地应力场的各种因素,目前还不能全部查清,加之不能进行大量的地应力测量,因此目前的做法是,选定地块、确定边界条件及其受力状态,根据相似理论和量纲分析,进行模拟研究,从而获得区域应力场的初步轮廓,再用实测地应力值给予检查验证,使之尽可能符合实地情况^[11-13]。

模拟研究的方法很多,概括可以分为数字模拟和物理模拟两大类^[3,5],前者用数学力学方法进行应力场的计算;后者使介质在相似条件下受力了解应力场特征。通过京津地区半定量性质局部的近似的物理模拟,用光弹法和明胶网格法模拟新华夏系应力活动方式,二者实验结果大体近似,与实测地应力值对应情况甚好,最大主压力方向基本一致,同年测定的地应力值相对大小,也与实验结果大致符合(图14;表1)^[8,11],故可供讨论地应力场参考。

表1 京津地区实测地应力与模拟实验结果的对比关系表(单位:0.1MPa)

(据国家地震局地震地质大队、地质力学研究所资料对比制表)

岩石力学性质是应力场研究中的重要方面,京津地区地下10～40km上下,波速在垂直方向变化明显,水平方向变化较小。深5km左右以上,岩石力学性质变化甚为明显,特别是地面附近,巨厚的松散堆积物与基岩之间的力学性质差异悬殊。有关影响本区岩石力学性质的因素及其变化情况,都是今后需要加强研究的课题。

京津地区现今区域地应力场的特征,主要表现为新华夏系应力活动方式:①最小主应力迹线(即实验中的拉伸方向,相当于地质构造中压性结构面的走向),总体呈北北东向。在北京附近北东向断层发育地段,迹线都转向北东走向,在北西向和东西向断层两侧迹线错开,方向变化不大;在山字型构造弧形弯曲地段和断裂交接处常出现各向同性点。②最大主压应力相对等值线和最小主压应力相对等值线的长轴,总体也呈北北东向延伸。北京东北山字型弧顶被新华夏系穿切处,为应力高值区;其次为北京西南的断裂交叉部位;北京西北应力值较低,少数高值点均作星散分布。③最大剪切应力主要集中在特定的断层交汇部位,以东北部和西南部表现最明显。④值得注意的是,历史强震震中与能量集中地点的对应关系甚为一致,且大都位于能量集中地点。如北京东北部出现大面积的高集中区,即1679年三河平谷8级大震震中;又如1057年固安6.7级地震、1658年涞水6级地震、1720年沙城6.7级地震、1337年怀来6.5级地震。由此所显示的地应力能量集中的地点常常预示着强震的发生地点,可能受所在地区地应力场的制约。

图14 京津地区模拟实验图(据国家地震局地震地质大队资料)

上述现今区域地应力场的特征,虽然经过部分实测地应力值的检查验证,但对地应力和能量集中地点的检验,尚需进一步工作,最好在应力和能量集中区及其邻近地区同时测定,以求确实可靠。

四、讨论地应力和能量集中地点的地震地质特征及其可能升高、降低、释放的方式,寻找可能发生破坏性地震的地点

当确实可靠地找到地应力和能量集中地点,不一定就能准确地预报地震。因为地应力和能量集中是一回事,它如何降低、释放又是另一回事,降低和释放的速度则又是另外一个问题[6,]7。这里应着重研究地应力和能量集中地点的降低和释放的方式及其速度,然后才能更好地寻找可能发生破坏性地震的地点。

研究地应力和能量的降低和释放方式,实质是研究有关地壳运动的表现形式问题,诸如:①断层两盘沿断层面发生缓慢的蠕动;②地面作小幅度、大面积的升降;③局部地壳发生挠曲等等。这些地壳形变现象都是降低,释放能量和地应力的表现形式,往往都不伴随发生破坏性强烈地震。此外应变能还可以转变为其他物理能(如热能)释放或降低等,也不一定伴随发生破坏性强烈地震。地震(指构造地震)往往是在特殊地质构造条件下释放能量的一种表现形式。可见地应力和能量的降低和释放形式很多,地震仅是其一。判别和预测地震释放形式,不仅要加强地应力场、地震地质和地质构造条件的研究。还应注意各种有关地球物理、化学场的特征。

即使已经确定将要以地震方式降低和释放地应力和能量时,还要看降低和释放的速度及其每次的大小和多少,如果是以能量低、次数多的连续释放方式,则可能形成小震群,不会造成大的地震灾害;如果大量的能量集中一次突然释放,则往往造成破坏性大震。

上述各种地应力和能量的降低、释放方式及其速度,显然是多种多样的,也是地震预报中应加以研究和识别的问题,但它们都与所在地点的地质条件密切相关,并受所在地区地应力场的制约。

五、监视地震危险区,提出地震预报意见

地震危险区、危险地段、危险地点的监视工作,往往是在地震地质工作基础上进行的,是在研究现今区域地应力场的基础上提出来的。目前研究现今区域地应力场,经常用几年、几十年、甚至百年的地形变、地震活动等有关资料,配合模拟实验,研究相对变化的地应力场特征,用实测地应力绝对值进行校合验证,目的在于研究现今区域地应力场的总体特征,及其应力和能量的相对集中情况,以便提出地震危险地区,进行中长期地震预报。监视地震危险区部位,应该研究现今地应力场随着时间的发展变化和发震情况。现就有关的几个问题进行探讨。

地应力研究站位置的选定:通过现今区域地应力场的初步工作成果,可以看出地应力背景值在区域内是作有规律的变化,而附加应力值是在背景值的基础上增减变化,在不同部位增减变化量级各不相同,当地块边界外力作用方式、方向不变,作用力大小增减时,场内各处变化速度各不相同;如果外力作用方式、方向改变时,场内各处应力变化情况更大更多。为此必须研究在不同情况下,在地应力变化明显、变化幅度大的地点和关键部位设置台站,同时考虑全区地应力场的各种变化,全面考虑观测台网的布局,而不是简单地大致按等距离布置台站密度,亦即从构造体系和地应力场的全局考虑问题,以求了解各台站的地应力变化与外力变化的关系,进而了解地应力场的变化情况,为地震预报提供依据。

地应力台站的工作任务不仅要及时获得观测数据,在当前地应力观测系统尚不完善的阶段,更应加强研究和改进提高观测质量。在一个区域里可以建立中心研究站,以便集中力量,创造条件,更多地加强研究工作。附加应力场的研究工作,应该尽快地提高到绝对值应力场的研究轨道上来,因为附加值与绝对值并不等同,当附加值变化大时,绝对值变化不一定达到岩石的破裂强度极限;当附加值变化甚小时,有可能使绝对值达到岩石的破裂强度极限,以致发生地震。

地震短临预报应该走向地应力场的分析,不应长期停留在单纯的“曲线分析”阶段。地震前,区内存在许多地应力和能量集中部位,在空间上彼此好像是孤立的,实际上却受着统一的地应力场控制,是有内在联系的,分析震前异常时,必顺考虑有异常的部位不一定都是发震位置。更不应该把有异常的各台站附加地应力值,不讲条件地和无限制地进行交会,寻找所谓的发震地点。当大震发生后,地应力场必须进行全面调整,即整个场的应力调整,有些地方应力增加,有的部位应力减少,甚至个别原来应力集中的部位也随之消失,调整后变为应力不再集中的部位。总之震后效应促使地应力场调整的现象是存在的,因此注意区别震后效应与震前异常甚为重要,对防止和减少震后虚报和错报的问题有着现实意义[3,]5。

可以预料,即使地应力的观测和分析工作已能如实反映震前异常和有关前兆,即如实反映发动地震的地应力和能量积累过程,地震也不是万无一失地就会发生,即便发生,也不一定都能达到预报的情况;反之,任何可靠的预测手段,震前一定会有明确的反映,至于反映大小程度,则由震级大小和当地地质条件共同决定[6]。

由于短临地震预报根据地应力曲线分析,对发展的时间、震级较易判别;预报发震地点往往难度甚大,故前面着重讨论发震地点的有关问题。目前我国地震预报要求对时间、地点、震级三个要素提出意见,随着预报水平的提高和建设事业的需要,不久也许会要求预报地震烈度,从现在起就应该加强震源深度、地表地质、地下水埋深等有关影响地震烈度的各种因素的研究和资料积累,为预报烈度作好必要的准备。

六、结语

(1)本文是在学习李四光教授有关地震地质论述的前提下,试图把活动构造体系与地应力场的研究紧密地有机地结合起来,从研究地应力场的道路探索地震预报。

地应力场的研究是一项基础性工作,不仅对地震预报有着重大意义;对矿山开拓、工程建设、地下建筑等都有着直接的现实意义;对地下液态,气态矿产资源的运移、富规集律,以及地热资源的分布等,可能也有一定的影响。

(2)本文把地震地质工作初步归纳为五个工作方法和步骤,尚不够全面,例如发震部位的深部地质;与地应力场密切相关的岩石力学性质及其影响因素等,都是地震预报工作中必不可少的,均有待今后进一步加强研究。为了充分有效地做好地震预报的准备工作,除了进行必不可少的震情监视和前兆测报工作外,当前应该加强活动构造体系和地应力场的基础性研究工作,只有基础搞扎实,才有可能稳步前进和真正提高地震预报水平。

参考文献

[1]中央地震工作小组办公室.中国地震目录.北京:科学出版社,1971.

[2]长春地质学院地质力学教研室.中国区域构造.北京:地质出版社,1979.

[3]王仁等.固体力学基础.北京:地质出版社,1979.

[4]王宗贤等.北京地区断层的活动.地球物理学报,1978,第21卷,第4期.

[5]北京大学地质系地质力学专业.地质力学教程.北京:地质出版社,1978.

[6]李四光.论地震.北京:地质出版社,1977.

[7]李四光.地震地质.北京:科学出版社,1973.

[8]李方全等.华北地区地应力测量.地球物理学报,1979,第22卷,第1期.

[9]邵学钟等.北京地区康庄-大厂地震转换波测深剖面的试验.地震学报,1979,第1卷,第1期.

[10]国家地震局地震物探大队.东亭-张家口测深剖面.地震战线,1977,第2期.

[11]国家地震局地震地质大队.中国某地区现今区域地应力场问题的初步探讨.见:地质力学论文集,第三集.北京:地质出版社,1979.

[12]徐宏文.应力分析.北京:科学出版社,1962.

[13]黄庆华.雁行褶皱构造型式的解析理论及实验的探讨.中国科学,1974,第5期.

[14]崔盛芹等.燕辽及其邻区的古构造体系研究.见:国际交流地质学术论文集(1).北京:地质出版社,1973.

[15]滕吉文等.北京天津唐山和张家口地区的地壳结构.地球物理学报,1979,第22卷,第3期.

Some Tentative Ideas about Seismo - Geological Works

Sun Ye

Abstract The first task of seismogeology is to study the activities of tectonic systems, fur-thermore to investigate their stress field, and then to carry out the earthquake prediction. Takingthe data of North China and Beijing-Tianjin region as an example, the method of studying region-al stress field prevailing today has been clarified. The result suggests that the current active tec-tonic system of this area is mainly Neocathaysian system and the marginal-external force of thislandmass is counterclockwise N-S shearing. It is pointed out that at present the fundamental re-search works of the regional stress field and the active tectonic systems, the rock mechanics andthe deep-seated geology should be strengthened.

③ 什么地质容易发生地震

一般来说版块交界处容易发生地震.板块的张裂拉伸和碰撞挤压活动都能造成地壳的专不稳定。地壳中的岩石承受属过大的应力的时候，就会超过形变极限，从而发生断裂，大规模的断裂就会形成地震。其他如建水库等也会使岩石发生这种形变从而引发地震。

④ 李四光地震,地质书人物特点

关于李四光预测根本没有资料可以证明，可能只是网络谣传，按网络上那个说法也回只是预测了四个地震带，分答别是唐山、四川、河北邢台、山东临沂，而其中二十世纪以来发生过的地震有唐山、四川、邢台，只有临沂最近没发生过地震，不过值得注意的是临沂在清朝康熙1668年是发生过地震的，说到这里吧，至于是不是李四光预测的还是真假自辨吧！

⑤ 关于地震地质工作的几点意见

李四光

(一九七○年六月)

在最近历史时期,在全球范围内,一次又一次发生了毁灭性地震,一九六○年智利大地震以来,破坏性地震的发生,有愈加频繁的趋势,我国不在例外。邢台地震和通海-峨山地震,都是一场巨大的灾难。

在以毛主席为首的无产阶级司令部的亲切关怀下,根据周总理一再具体的指示,我们发动了当地广大革命群众,在解放军大力支持下,两次树立了大打人民战争的光辉范例。广大人民群众,怀着对伟大领袖毛主席深厚的无产阶级感情,以顶天立地的气概,发扬自力更生的精神,英勇奋战,很快就扫平了废墟,进而发展生产,重建家园;并且在大震以后,余震频频发生的过程中,发明了许多土办法和土洋结合的办法,创造了许多土仪器和土洋结合的仪器,为预测地震的工作,打下了群众性的基础。

地震之敌,在全国某些地区,还在伺机而动。我们今后一定要站好岗,放好哨,做好准备。准备任何时期都能够更出色地大打一场人民战争。为此,我们的地震工作既要普及,又要提高,如何又普及又提高?办法只有一条:即坚决贯彻执行伟大领袖毛主席的指示“我们的提高,是在普及基础上的提高;我们的普及,是在提高指导下的普及”。

地震地质工作,对我们来说,还是生疏的。为了能保证正确地贯彻执行上述伟大教导,我们的工作一定“要从客观存在的事实出发,从分析这些事实中找出方针、政策、办法来”。

地震的发生,经常有个震源,震源的位置,绝大多数在某些地质构造带上,特别是在断裂带上。地质构造带,是地应力按一定的条件,在岩层中作用的反映,若干不同性质的构造带在一定的地区中的分布、排列和配合往往呈现某种规律,它反映应力场在那个地区中作用的特点。如若应力场稳定了或者消失了,构造带也就稳定了或者僵化了;如若应力场加强了,而且达到了一定的程度,稳定的构造带就会重新活动,乃至有所发展,或者产生新构造带。

长期地震工作的实践经验,证明了地震震中(即震源在地面上的投影)是与活动地质构造带不可分离的。那种活动构造带,有的暴露在地面,有的隐伏在地下,为较新的、平敷的岩层所掩盖。

不管地震发生的根本原因是什么,不管哪一种或哪几种物理现象,对某一次地震的发生,起了主导作用,它总要把它的能量转化为机械能,才能够发动震动。震波有的属于高频率弹性波,也有的属于低频率、破坏性较大、传播范围较小的塑性波,震源大多数在地壳中,少数在地幔中,这些都不是我们现在要考虑的问题,关键之点,在于震动之所以发生,可以肯定是由于地下岩层,在一定的部位突然破裂,岩层之所以破裂又必然有一股力量(机械的力量)在那里不断加强,直到超过了岩层在那里的对抗强度,而力量的加强,又必然有个积累的过程,问题就在这里。逐渐强化的那股地应力,可以按上述情况积累起来,通过破裂引起地震,也可以由于当地岩层结构软弱或者沿着已经存在的断裂产生相应的蠕动,或者由于当地地块产生大面积、小幅度的升降或平移,在后两种情况下,积累的能量可能逐渐释放了,那就不一定有有感地震发生。因此,可以说,在地震发生以前,在有关的地应力场中必然有个加强的过程,但应力加强,不一定都是发生地震的前兆,这主要是由当地地质条件来决定的。

地应力加强活动,不仅会引起地震,还几乎可以肯定地说,在一定的地区范围内,引起其他许多物理的变化。譬如说,大地电流、电位场、磁场、重力场、地下水位和某些气体冒出等等异常现象,但反过来说,这些异常现象的产生,并不一定意味着局部地应力场的变化。它们产生的原因太复杂了,当然,也不能排除地应力作用的可能性。

因此,我们认为,地震地质工作是地震工作落到实处的一个必不可少的步骤,在寻找可能发生地震的危险地带,特别是危险地区的工作中,它应该起先行作用。在茫茫大地上,如果我们对可能发生地震的地带或地区,完全无所察觉,我们的“以预防为主”的工作和措施,将从何着手?反之,一旦我们获得了确凿证据,证明某些地带或地区,确有发生地震的危险,那就不仅在地理上(空间的意义)起了预报的作用,而且对地震预报观测台站的部署,也具有一定的指导意义。

总起来看,地震地质工作,也和一般地质构造工作一样,不能离开在空间调查,即静态的观测,而且还要进行构造带在时间上的变化,即动态的观测。第二项要求,指出了地震地质工作的特点。

根据上述地震地质工作的一般要求和特点,我们当前的任务概括起来是要回答两个问题:

第一个问题:

哪里有活动构造带?它是怎样活动的?

第二个问题:

构造带的活动是怎样引起地震的?

先就第一个问题,分几点扼要地回答如下:

1.查明活动构造带的所在,追索它伸展的方向和范围。

一个构造带活动不活动,通过一般地质观测方法,包括涉及新第四纪地层、A近冰碛物、冰水沉积、冲积层以及古代人居住遗址和坟墓等等现代构造运动所造成的地面形变或裂隙,活动构造带的存在是可以初步鉴定的,但对地震地质工作的要求来说,用这种方法作出的鉴定,大都不够肯定,不够精确,还需要辅以仪表观测,才能达到要求(详见下第2条)。

对一个构造带,譬如说一个断裂带,在一般地质观测工作中,大都只限于它大体上展布的范围,很少严格地要求查明一条断裂带达到何处才完全消失,一条断裂带两头的终点和断裂带中发生曲折的地点附近,看来,地震之敌往往是隐藏在活动构造中的据点,也就是说,可能是潜伏的震源所在(理由详下)。

2.测定活动构造带活动的程度和频度。

用普通地质观测的方法,例如在一个断裂带的两盘,往往能够发现一些标志,它们标志着两盘相对移动的平错距离或垂直断距,如果在那种标志上也标志着它们存在的时间,那更可以确定在某一时期中,有关的活动构造带两盘,发生了相对位移的方向和错距。

我们可以用人为的标志来测定断裂两盘活动的程度和频度。例如在一条断裂的两旁,建立几个横跨断裂的固定观测站,经常测定两盘相对位移的数值,再辅以流动观测站,探明断裂带全部各段活动的程度。有种种办法可以采用,如钢弦测距、倾斜仪、光速测距、地面三角测量和水准测量等等,最后一种办法,对地形变与地震的关系,具有重要意义,但工作量较大,需要时间较长,如若用来预测地震,一般是缓不济急的。

构造带的活动,有间歇性的,也有连续性的,连续活动,有随时间而发生缓急的变化,也有活动的程度均匀地持续下去,也有极为缓慢但长期继续下去的变动,称为蠕动。这些不同程度和不同形式的构造运动的测定,在地震地质工作中具有极其重要的意义。

有些特殊宏伟、深入地下的断裂带,如东亚大陆东部边缘与太平洋相连接的地带,从堪察加半岛东部边缘,沿着千岛群岛,到北海道东部和本州东北部边缘,直到横断本州的大断裂向太平洋伸展的处所,分为两支:一支往南偏东沿小笠原群岛和马里亚纳群岛方向伸展,另一支沿着日本本州西南部、琉球群岛,经过我国台湾东边,转向菲律宾东部边缘伸展;又如阿留申群岛,阿拉斯加沿岸,沿着北美、南美大陆西部边缘和太平洋连接的地带等等,长期以来,相当强烈的构造运动,看来是在不断地进行,或断断续续地进行。断裂的深度和长度,不是大陆上的断裂所可比拟的。因此,在这些地带,地震频度之大、震源之深、震级之高,也不是大陆上其他大断裂带所可比拟的。

3.鉴定活动构造带的性质。

活动构造带,可以是单一的断裂,也可以是由若干断裂组合而成的复式断裂带,更可以由褶皱和断裂夹杂在一起组成的褶皱带,也有时由单一的破碎带组成。不管活动构造带属于哪一类型,如果有地震震源或潜伏震源存在其中,断裂总是活动构造带的重要组成部分。

活动构造带可以是压性的,可以是张性的,可以是扭性(剪切性)的,也可以是压扭性的或张扭性的。在强烈地震发生的时刻,地面往往出现呈雁行排列的裂隙群,沿着那些裂隙伸展的方向,在大震正在进行的时候,地面往往反复剧烈摆动,同时在水平面上产生大距离的错动,断裂两盘垂直的相对位移,一般较小于水平相对错距。精确观测活动断裂带,在一定的时期内,两盘相对平错和起落的距离,是测定活动构造带活动程度的有效办法之一,也是鉴定活动构造带性质的重要手段。

前述太平洋东、西两岸的大断裂带,无疑是挤压性和剪切性的,东非大裂隙的性质,虽然还有争论,看来主要是张裂性的。是不是挤压加剪切的断裂带比张裂带更容易引起强烈的地震?这个问题提醒我们,为什么在地震地质工作上要注意断裂的性质。

4.尽可能找出和一个活动构造带有切密联系的其他构造带。

一切事物都不是孤立的,活动构造带的存在,也不可能是孤立的。究竟一个构造带和哪些构造带有密切的联系?这是个实际问题,必须联系实际情况,才能获得解决。当我们对一个活动构造带开展工作时,我们必然遇到这个问题,我们也必须解决这个问题,才能查明哪些地带属于可能发生地震的同一危险地区。明了了这一点,对一个地区全部地震工作,才好作合理的部署。

有密切联系的构造带,由于都是受同一地应力场的控制,它们的各别形态、性质、排列以及它们的分布,一般有规律可循。就是说,如果发现某一条构造带有活动的迹象,我们就得注意属于有密切联系的同一构造体系的其他构造带,很可能也有些相应的活动。从这一观点出发,我们在野外的工作,就有了线索可循,危险区的圈定,就可以落实到一个活动构造体系分布的范围。通过地质观测实践经验,我们认识了一些类型的构造体系,通过模拟实验,也可以用人为的方法在一定的介质中作出类似在自然界产生的某些构造体系,从而得以了解产生的条件和过程。

我们还可以进一步根据野外地质观测和重点应力解除的结果,并参考模拟实验所提供的旁证,进行地应力场的分析。这对地震发生根本原因的探讨和地震预测方法,也是打基础的工作。

现在回答第二个问题,即怎样通过活动构造带中哪一点或哪些点的活动引起了地震?

震源有时在活动构造带中流窜,位置不定;也有时偏向于大致固定在活动构造带上的某一点或某几点,这种现象不是偶然的,不能没有客观存在的规律。不掌握这条规律,光讲活动构造带,对我们的地震预测工作的要求,起不了多大的作用。

有几种情况,值得注意:

1.活动断裂带曲折最突出的部位,往往是震中所在的地点;因为在那样的部位往往是构造脆弱的处所,也往往是应力集中的处所。

2.活动构造带的两头,有时是震中往返跳动的地点;因为活动断裂带,在应力加强而被迫向外发展的时候,它的两端是按过去构造运动的轨道,进一步推动它继续发展最有利的部位。

3.一条活动断裂带和另一断裂带交叉的地方,往往是震中所在的地点;因为断裂交叉的处所,断面多半崎岖不平,或者有大堆破坏了的岩块聚集在一起,容易导致应力集中。

4.前面已经提到,当强烈破坏性地震发生时,活动断裂带上的整个段落,有时呈现沿着那一段落反复摆动的模样,在这种情况下,断裂两盘如果极为平滑,或者断面上只有一些容易铲平的岩块疙瘩,在剧烈的运动中就被铲平了,如果断面上有较大的岩块伸出,或者断裂带中有许多断裂,不是彼此互相平行,或是雁行排列,而是犬牙交错,在那里两盘的相对运动,就会被阻止,由于被阻止,局部的应力就越来越集中,到了阻止两盘相对滑动的力量,抵挡不住那一段断裂带两盘相对滑动的力量的一瞬间,轰然一下,阻挡了的岩块或犬牙交错的断裂被粉碎了。地震就可能在那里发生。这样去理解强震地段在地震正在进行的短时间中,有时连续不断发生强震的现象,看来是符合“不塞不流,不止不行”的辩证逻辑的。

5.曾经发动过一两次破坏性强烈地震的处所,一般是脆弱的,构造带中那种剧烈的破坏,不是短短的历史时期中可以恢复的,因此,在几百上千年的时期内,在那里不允许地应力高度集中以致再一次发生破坏性的强烈地震,而只能够继承那种已经造成的弱点,在地应力加强的时候,比较容易发生一系列小型破裂,从而发生一群或几群小震。

然而这种推论,不能适用于太平洋西岸那样的大断裂带,在那些地带,大规模的构造运动,现今还在不断地进展,因而大型裂缝不但沿主断裂的两侧蔓延,而且可能向地球深部发展。我们还没有掌握足够的事实,也没有作过深入的钻研,不能把上述各种情况,说成是带有规律性的东西,我们更不能把活动构造带中已经发动过或潜伏的震源,都归纳到上述的一些特殊部位,在这里只能指出这样一个看法:即把活动构造带中某些具有特殊构造形式的部位,当做可能发动地震的危险地点看待,这不是什么“庸人自扰”。

我们对地震地质工作,现在还缺乏经验,缺乏依据,搞出一套比较完整的办法,在现阶段也不应该提出什么工作规范之类的东西,来束缚自己的手脚,但是即使仅仅迈出第一步,也得要有个方向,有个办法,有个步骤。在此仅仅是试探性作了一些初步经验的小结,征集了各有关方面的一些意见,其目的是为了供地震战线上广大革命战士的参考,以便结合各自的经验和看法,进行讨论、补充和改正。

(引自《地震战线》,1970年,第7期)

⑥ 地震的地质原因一般有哪些

构造地震：由构造运动所引起的地震
火山地震：由火山活动所引起的地震
陷落地震：易溶岩石被地下水溶蚀后形成地下空洞，上覆岩层陷落引起
诱发地震：由于某种人为因素的激发作用引起

⑦ 地震和地质构造有什么样的关系

由于地球在不断运动和变化，逐渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成版岩层突然发生破裂，或权者引发原有断层的错动，这就是地震。
地震绝大部分都发生在地壳中。
地震共分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种。
构造地震是指在构造运动作用下，当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂，将能量一下子释放出来，就引起大地震动，这类地震被称为构造地震，占地震总数90%以上。

⑧ 什么是地震地质条件

岩土类型及性质，岩体结构与地质构造，地下水的活动，断裂，地形地貌 五方面。考虑这五方面情况对震害的影响！

⑨ 地震地质构造是什么

地震是地球活动的现象之一,是一种地球活动方式,受地球运动、地壳活动和地质构造控制和影响。因此,要了解地震,就要先了解地球结构、地壳活动和地质构造。

⑩ (一)地震相参数特征及其地质意义

地震相参数是识别地震相的标志。地震相是不同体系的各级界面、岩性及集合特征在地震剖面上的综合表现。地震相分析则是根据地震资料解释其环境背景和岩相。常用的标志包括内部反射结构、外部几何形态、连续性、振幅、频率、层速度等。

1.反射结构

反射结构 (简称结构)是指地震剖面上层序内反射同相轴本身的延伸情况及同相轴之间的相互关系。它是揭示总体地震模式或沉积体系最可靠的地震相参数。根据内部反射结构的形态划分为平行与亚平行结构、发散结构、前积结构、乱岗状结构、杂乱结构和无反射等类型。河流相地层反射一般呈亚平行结构和无反射两类。

2.外部几何形态

外部几何形态 (简称外形)是指具某种反射结构地震相单元在三维空间内的分布状况。外形可进一步分为席状、席状披盖、楔形、透镜状、丘状、充填形等。外形与反射结构往往有相关关系。外形可以提供有关沉积体的几何形态、水动力、物源及古地理背景等方面的信息。河道型砂体在垂直于河道走向的横剖面上往往呈 “透镜状”或顶平底凸的充填形。

3.连续性

反射连续性与地层本身的连续性有关，它主要反映了不同沉积条件下地层的连续程度及沉积条件变化。一般情况下，反射连续性好表明岩层连续性好，反映沉积条件稳定的较低能环境; 反之，连续性差代表较高能的不稳定沉积环境。衡量连续性的标准包括长度标准和丰度标准。

(1)长度标准

连续性好: 同相轴连续长度大于 600 m; 连续性中等: 同相轴长度接近 300 m;

连续性差: 同相轴长度小于 200 m。

(2)丰度标准

连续性好: 上述连续性好的同相轴在一个地震相中占 70%以上;

连续性差: 连续性差的同相轴在一个地震相中占 70%以上;

连续性中等: 介于上述两者之间。

4.振幅

振幅与反射界面的反射系数直接有关。振幅中包括反射界面上、下层岩性、岩层厚度、孔隙度及所含流体性质等方面信息，可用来预测横向岩性变化和直接检测烃类。由于振幅还受地震激发与接收条件、大地衰减及处理方法等因素影响，使用振幅时应考虑到这些因素的影响。振幅的标准包括强度与丰度标准。

(1)强度标准

强振幅: 时间剖面上相邻地震道振幅值重叠在一起，无法分辨;

中振幅: 相邻地震道部分重叠，但可用肉眼分辨;

弱振幅: 相邻地震道相互分离。

(2)丰度标准

在一个地震相中，强振幅同相轴占 70%以上称强振幅地震相; 弱振幅占 70% 以上时称弱振幅地震相; 两者之间为中振幅地震相。

5.频率

频率在一定程度上和地质因素有关，如反射层厚度、层速度变化等。但它与激发条件、埋藏深度、处理条件也有密切关系，因此在地震相分析中仅可作为辅助参数。

频率可按波形和排列疏密程度分为高、中、低三级。频率横向变化快说明岩性变化大，属高能环境; 频率稳定，属低能或稳定沉积环境。

传统的地震相主要利用地震相标志，即地震反射结构、地震相外形进行定性描述，主要着眼于多个地震反射同相轴的组合特征，所以传统地震相分析在垂向上时间厚度大，往往忽视单个反射同相轴的沉积意义，精度和准确性满足不了储层精细描述的要求 (杨勇，2003)。如在河流相储层预测中，反射结构和外形一般用来分辨辫状河、曲流河、网状河沉积体系，由于古地理环境变迁和后期构造运动影响，在现今采集的地震剖面上已难看到河道沉积。也无法进行薄层单砂体描述。

从剖面上看，曲流河反射特征为强轴反射，同相轴比网状河长，局部可见侧向加积的现象; 网状河反射多表现为较弱的空白反射中夹杂中强短轴反射; 辫状河反射多表现为较弱的空白反射，偶尔夹有较强反射。但是用 “相面法”直接识别单砂体时不仅容易判断错误，而且描述砂体展布形态和分布范围与实钻结果误差比较大。

由于地震参数与所预测对象之间的关系复杂，不同工区和不同储层对所预测对象敏感(或最有效、最具代表性)的地震属性是不完全相同的。即使在同一工区、同一储层，预测对象不同对应的敏感地震属性也是有差异的。同时，地震反射毕竟是第二性资料，是地下地质情况的反映，地质背景的复杂性反映到地震资料上就有多解性。因此，在研究及实践中，应当进行地震属性优化以提高储层地震预测的精度，从而可以更有效地进行储层描述，进一步提高钻井成功率。