地震预测的现状与未来展望

地球物理勘探技术

地震勘探现状及展望

摘要 本人将结合专题讲座中提到的国内外发展现状从地震勘探软硬件、地震资料处理和解释这三个方面来进行分析地球物理技术的现状及进展。地球物理勘探技术特别是地震勘探自从在石油工业中应用以来始终处于不断的发展和改进特别是随着近些年来电子技术、计算机技术、信息技术等相关学科的飞速发展地震勘探已经从最初的一维勘探到现在的三维甚至是四维勘探从单分量接受到现在的多分量从简单的构造勘探到寻找隐蔽岩性油气藏。地震勘探已经成为油气勘探和煤田勘探的关键技术并且有效的解决了一系列复杂的地质问题同时也推动了物探技术进一步向前发展。一些物探的新技术已经开始应用在石油工业或是煤田中。更新或更先进的设备和技术也在不断的出现并被应用。 关键词地震勘探 现状与发展 处理与解释 物探新技术 地震属性

地球勘探技术都是以研究岩石或地球的某种物理性质为基础的通过一些技术或手段来了解地层的某种性质从中来获取地下的构造或者岩性等信息。地震勘探学是由天然地发展而来地震勘探属于人工地震所采用的震源可控可移动。其基本的工作原理是采用炸药或非炸药震源在地表上按一定方式布置好检波器在地表侧线上激发地震波当地震波向地下传播时会遇到弹性不同的分界面或构造时就会发生发射、透射和折射而后通过在地表上检波器的接受和记录得到地震波旅行时与速度资料通过进一步的处理和解释来推断地层的结构或构造形态那么根据地震波传播特点的不同可分为反射波法折射波法和透射波法。而在整个过程中在设备上和技术手段上也会有各种的问题和局限但随着科学技术的发展勘探设备的改进计算机技术的应用地震勘探将会进入了一个新的阶段。

1.地震勘探的现状 对于目前的地震勘探的应用已经非常成熟软硬件的开发水平随着科技水平的提高也越来越高其中地震勘探的仪器和设备也逐渐趋向于智能化、高速化、轻便化和特色化。今年来诸多的勘探新技术对勘探仪器和设备提出了越来越高的要求。一是宽方位角采集在成像分辨率、相干噪声衰减以及辨识定向断裂等方面的优点已经越来越引起大家的重视。数字检波器振幅校正、温度变化、时效性、可靠性和稳定性远远优于常规的机械式检波器而且它为全数字输出有较好的电磁兼容性能动态范围大信号畸变小具有优异的矢量保真度。 远程技术的支持也是其中的一个重要的方面现在的地震勘探仪器实际上是一个区域网络只是在实时性和应用环境上提出更高的要求在计算机网络快速发达的今天也给地震仪在数据管理方面提供了巨大的发展空间。现在的主机系统选用的都是配备标准网络接口的服务器仪器车内以多个大屏幕实时显示排列的各种状况这些信息能帮助操作员及时排除各种故障从而进一步提高野外数据采集工作的灵活性。 地震资料解释和地质综合研究技术有了飞速发展。地震相干解释技术地震相分析技术波阻抗反演技术三维可视化技术等为代表的一系列新技术的出现以及神经网络在数字处理中的应用在实际工作中得到了全面推广应用和发展。 用于地震数据处理和解释的软件在后期的数据处理解释的过程是必不可少的常见的数据处理软件有GeoclusterSeimic等常用的解释软件比如LandmarkJason等一些著名的解释系统并且在实际应用中很多功能都在不断的扩展以适应地震数据处理和解释工作的需要。 总之随着相关学科的发展科学技术的进一步提升地球物理所应用的软硬件也会进一步提高。

中国科学 D辑:地球科学 2009年 第39卷 第12期: 1633 ~ 1658 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS

引用格式: Chen Y T. Earthquake prediction: Retrospect and prospect (in Chinese). Sci China Ser D-Earth Sci, 2009, 39(12): 1633—1658 地震预测: 回顾与展望

陈运泰①②* ① 北京大学地球与空间科学学院, 北京大学-中国地震局现代地震科学技术研究中心, 北京 100871; ②中国地震局地球物理研究所, 北京 100081 * E-mail: chenyt@ 收稿日期: 2009-08-21; 接受日期: 2009-09-30 地震行业科研专项“首都圈地壳孕震层动态监测研究”(批准号: 200808068)资助 摘要 本文概要回顾自20世纪60年代以来国际地震预测研究与地震预报实践的进展情况, 指出地震预测这一既紧迫要求予以回答、又需要通过长期探索方能解决的地球科学难题目前尚处于初期的科学探索阶段, 虽然总体水平仍然不高, 特别是短期与临震预测的水平与社会需求相距甚远, 但是近半个世纪以来并非毫无进展. 文中以板块边界大“地震空区”的确认、“应力影区”、地震活动性图像、图像识别等方法以及美国帕克菲尔德(Parkfield)的地震预报实践为例, 说明在中期与长期地震预测方面, 地震预测研究均取得了一些有意义的进展. 文中分析了地震预测在科学上面临的困难, 阐述了为解决这些困难所应当采取的科学途径, 展望了地震预测的前景, 指出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; 地震预测虽然困难, 但并不是不可能的；依靠科技进步, 强化对地震及其前兆的观测, 选准地点、开展并坚持以地震预测试验场为重要方式的地震预测科学试验, 坚持不懈地、系统地进行基础性的对地球内部及对地震震源区的观测、探测与研究, 对实现地震预测的前景是可以审慎地乐观的. 关键词 地震预测 地震预报 地震前兆 地球内部 地震震源

中国科学Ｄ辑：地球科学　２００９年第３９卷第１２期：１６３３　１６５８　ＷＷＷ．ｓｃｉｃｈｉｎａ．ｃｏｍ　ｅａｒｔｈ．ｓｃｉｃｈｉｎａ．ｃｏｍ　

地震预测：回顾与展望　

陈运泰①②　

①北京大学地球与空间科学学院，北京大学一中国地震局现代地震科学技术研究中心，北京１００８７１　②中国地震局地球物理研究所，北京１０００８１　Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｙｔ＠ｃｅａ—ｉｇｐ．ａｃ．Ｃｒｌ　

收稿日期：２００９—０８。２　１；接受日期：２００９—０９—３０　地震行业科研专项“首都圈地壳孕震层动态监测研究”（批准号：２００８０８０６８）资助　

摘要　本文概要回顾自２０世纪６０年代以来国际地震预测研究与地震预报实践的进展情况，指　

出地震预测这一既紧迫要求予以回答、又需要通过长期探索方能解决的地球科学难题目前尚处于　初期的科学探索阶段，虽然总体水平仍然不高，特别是短期与临震预测的水平与社会需求相距甚　

远，但是近半个世纪以来并非毫无进展．文中以板块边界大“地震空区”的确认、“应力影区”、地　震活动性图像、图像识别等方法以及美国帕克菲尔德（Ｐａｒｋｆｉｅｌｄ）的地震预报实践为例，说明在中　

期与长期地震预测方面，地震预测研究均取得了一些有意义的进展．文中分析了地震预测在科学　

上面临的困难，阐述了为解决这些困难所应当采取的科学途径，展望了地震预测的前景，指出地　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；地震预测虽然困难，但并不是不可能的；依靠科技进步，强化对地震及其前兆的　观测，选准地点、开展并坚持以地震预测试验场为重要方式的地震预测科学试验，坚持不懈地、　

系统地进行基础性的对地球内部及对地震震源区的观测、探测与研究，对实现地震预测的前景是　可以审慎地乐观的．　关键词　地震预测　地震预报　地震前兆　地球内部　地震震源　

地震是一种会给人类社会带来巨大灾难的自然　

现象．在众多的自然灾害中，特别是在造成人员伤亡　

地震学中的“暗物质”

——“静地震”与地震预测研究的未来*

吴忠良

(中国地震局地球物理研究所,北京,100081)

摘　要　正如暗物质的研究是理论物理学和宇宙学中的一个关键性问题,静地震的研究也将为地震预测研究的发展提供一个历史性的机遇。关键词　静地震;地震预测;地震观测;形变观测

“静地震”是指发生了缓慢的位错(即地震矩不为零)、却几乎没有地震波辐射(即地震

辐射能量几乎为零)的“地震”。静地震与蠕变

现象相似;但就时间过程来说,X静地震比地球介质的蠕变快得多;从空间尺度来说,静地震

不同于分布在较大的空间范围内的蠕变,而更

像是一次“地震”。历史上,也曾经将静地震称为慢地震。但有一段时间,人们也把震源时间

函数的持续时间较长、地震波的长周期成分较

强、通常与海啸联系在一起的地震称为“慢地震”(例如,KanamoriandKikuchi,1993),这

样,区分慢地震(slowearthquakes)和静地震

(silentearthquakes或quietearthquakes)就显得非常必要了。按照贝罗扎和乔丹(BerozaandJordan,1990)的说法,位错速度的数量级为

km/s的属于通常的地震,位错速度的数量级为100m/s的属于慢地震,位错速度的数量级

为10m/s的属于静地震,而位错速度的数量级

低于1m/s的则属于蠕变。

静地震并不是地震学中一个新的发现。中国古代的地震历史文献中早有关于静地震的描

述。《华州志》记载,1556年1月23日陕西华县8级大地震前,“十二日哺时,觉地旋运,因

而头晕”,在地震前数小时发生了缓慢的地面运

动(转引自张国民等,2001)。在现代地震学中,

对静地震的观测和研究至少可以追溯到20世纪70年代(Sacksetal.,1978)。静地震问题在

地震预测研究中长期以来没有引起特别广泛的重视,主要有三方面的原因。一是观测和数据

方面的限制。直至20世纪80年代,甚宽频带

(VBB)地震波形资料还没有受到特别广泛的