20年5月10日上午///【知识更新】

玄妙梦幻

【流体地球化学—地震的“血液检验”】

中国地震台网

2020/05/09 21:58:00

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防灾减灾宣传周

今年5月12日是我国第12个全国防灾减灾日，今年的主题是“提升基层应急能力，筑牢防灾减灾救灾的人民防线”，5月9日至15日为防灾减灾宣传周。在这一周，我们将每天与大家分享一篇优秀的地震科普文章，希望能够提高大家对地震的了解，增强防灾减灾的意识和能力。

流体地球化学是地质学与地球化学交叉形成的一门新兴学科，主要研究地球内部流体中元素（同位素）的分配和迁移、分散和富集。近年来，流体地球化学在地震活动观测和研究工作中发挥着越来越重要的作用，在确定地下物质来源、能量传输和地下条件等问题中发挥着不可替代的作用。

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流体地球化学的映震属性

地球是一个富含流体的星球，其内部的流体总量大于地表江河湖海所有水体的总量，地球中的流体如同人体内的血液，是地球内部构造活动演化的能量之源（图1）。大量赋存于地球深部的流体在其形成与运移过程中，常因遭受地球内部剧烈的地球化学事件而发生极为复杂的化学变化，并在其化学特征方面保留相应信息。因此，地质作用释放流体的化学特征成为深刻了解地球内部物理、化学过程的重要信息源。深大活动断裂带既是地震集中发生的重要地带，又因其裂隙发育、流体运移相对通畅而成为地球内部各圈层气体集中脱气的重要地带。由此，活动构造带流体地球化学是区域构造活动分析和地震预测的灵敏指示剂。


图1 地球内部的流体

流体地球化学地震观测研究进展

上世纪70年代以来，流体地球化学分析、观测技术的飞速发展，给构造地球化学学科带来了新的机遇和挑战，世界上的多震国家对构造地球化学观测和研究极为重视。在全世界地震工作者的共同努力下，流体地球化学观测和研究的广度和深度均在不断增加。国际上大量的构造地球化学观测和研究表明，活动断裂带流体地球化学异常与构造及地震活动在时空上存在密切的内在联系。


图2 台湾地区构造地球化学观测及震例（Fu et al., 2017）

相比国外同行，我国虽然在构造地球化学领域起步较晚，但是我国在构造地球化学观测和研究方面，具有规模大、成果卓越的显著优势。比如，我国台湾在构造带流体地球化学方面就走在了世界的前沿，已建立完善的构造地球化学观测体系，并基于观测结果，在台湾近几年的几次中强地震前提出了有效预测意见（图2）。在我国大陆地区，中国地震局地震预测研究所及相关单位已在大型活动断裂带建立了多处构造地球化学观测体系，通过深井、近地表和卫星高光谱多尺度地球化学立体观测（图3），在构造地球化学异常成因机理和构造地球化学地震预测模型方面产出了大量的创新型研究成果。涉及的区域已基本覆盖大陆地震重点危险区，相关成果在大陆地震趋势研判及地震监视方案部署工作中发挥着举足轻重的作用（图4）。


图3 我国大陆地区多尺度构造地球化学立体观测体系示意图


图4 中国大陆地区已有地震流体地球化学观测研究覆盖区域

构造地球化学观测研究主要方法

深井地球化学观测研究

目前我国的深井构造地球化学观测研究的主要对象为温泉，已有观测和研究的区域覆盖了川滇、天山、华北、东北和鄂尔多斯西缘等地区（图5）。主要通过野外流动采样的方式周期性采集温泉点的气样和水样（图6），经室内分析测试获取温泉点的元素地球化学和同位素地球化学观测值，并分析计算地震重点危险区活动断裂带不同段流体的深部物质来源及其贡献率，评估活动断裂带不同段断裂的切割深度及闭锁程度，捕捉活动断裂带深部流体地球化学地震前兆信息，探究深部流体在地震孕育和发生过程中的关键作用，并建立模型（图7）。


图5 我国大陆地区深井观测覆盖区域


图6 西藏地区温泉样品采集


图7 深部流体在地震孕育中的作用模型图

浅层土壤气体地球化学观测研究

土壤气体地球化学观测主要对象为活动断裂带敏感区段的土壤逸出气体的通量、元素地球化学及同位素地球化学时空变化特征。我国大陆现有土壤气体地球化学观测区域基本已经覆盖大陆重点地震危险区（图8）。经过长达10余年的野外观测实践及积累，我国在土壤气体地球化学观测领域已取得了长足进展，形成了系统的野外跨断裂流动观测-固定井流动采样-连续站在线实时观测相结合的监测模式，可以实现有针对性的、主动的、密集的、多元化的综合观测（图9）。


图8 我国大陆地区土壤气体观测覆盖区域


图9 断裂带气体地球化学多元化综合观测

a：野外跨断裂流动观测；

b：固定井流动采样；

c：固定井流动观测；

d：连续站在线实时观测

首先，通过密集野外流动观测和样品采集测试，全面获取研究区深部物质贡献、气体地球化学场及其时空演化背景资料（图10），综合研究区区域地球物理、构造地质及气象学等相关成果，深入剖析活动断裂带气体地球化学异常成因机理（图11），给出观测区域未来的地震重点危险区段，并建立地震危险区段地震监测方法及指标体系，为下一步连续站建设及跟踪观测提供科技支撑（图12）。


图10 华北地区土壤气体地球化学背景场特征


图11 活动断裂带气体地球化学异常成因机理


图12 川滇实验场区土壤气体连续观测站时序

卫星高光谱气体地球化学观测和研究

卫星高光谱遥感技术为最近几年形成的特色地震气体地球化学观测工作。开展卫星高光谱气体地球化学观测和研究，充分发挥遥感不受地面条件限制的优势，为地震监测预报提供了新的监测方法和指标，丰富了地震前兆信息研究的参数。利用卫星高光谱数据分析汶川和芦山地震前后CH4和CO总量的时空变化特征发现，汶川和芦山地震前后，大量的CH4和CO气体沿龙门山断裂带由地球内部释放到大气中。时间上，汶川地震时，CH4和CO异常出现在临震及震后，而芦山地震时，异常出现在震前3个月；空间上，异常沿龙门山断裂带展布，最大值位于应力相对集中的区段：龙门山、鲜水河和则木河交汇处。结果为地震监测预报和进一步理解地震活动期间岩石圈和大气圈相互作用提供了重要参考。


图13 2008年3-6月月平均CH4总量变化（单位：molecules/cm2）

作者：中国地震局地震预测研究所 李营，陈志


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【专家科普地震之最：“最早记录、死亡人数最多”发生在中国】

中国新闻网

2020/05/10 16:03:05

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中新网北京5月10日电 (记者 孙自法)在2020年全国防灾减灾日来临之际，中国地震局组织专家对地震灾害知识进行科普。中国地震局地球物理研究所蒋长胜研究员介绍有关地震的冷知识称，世界上最早记录的地震——公元前780年陕西岐山地震、世界上死亡人数最多的大地震——1556年陕西华县8?级地震，这两个都发生在中国。

蒋长胜说，地震灾害是重大自然灾害风险防范的重要内容，也是影响经济社会和生态环境的颠覆性因素。据统计，1900年以来的120年里，全球共发生8级以上特大地震106次，造成人员死亡超过220万。

——人类记录到的震级最大地震。有记载以来的最大地震，是1960年的智利9.5级大地震，引发海啸在智利海岸激起25米高海浪，海啸波及整个太平洋，还造成6座死火山重新喷发、3座新火山出现。

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——世界上死亡人数最多的大地震。1556年(明朝嘉靖三十四年)的陕西华县8?级大地震，据《明史》记载死亡人数超过83万。这个数字存在争议，综合估算实际死亡人数可能在45万以内，仍是世界震害之首。

——世界上最早记录的地震。据《国语·周语》记载，陕西岐山地震发生于周幽王二年(公元前780年)。这是中国史书记载比较可靠的最早一次大地震，也是世界上最早记录的地震。根据《中国历史地震目录》，此次地震震级约为7级，极震区烈度为9度。

——人类记录到最深的大地震。震源深度超过300千米的被称为深源地震。人类迄今记录到的最大深源地震，是2013年5月24日鄂霍次克海8.3级地震，震源深度约为609千米。

——人类发现的最大前震。前震一般是指在大地震之前发生在震源区附近的地震。目前已知的最大前震，与2011年东日本9级大地震有关，其之前51小时曾发生7.5级地震。

——让世界强国衰落的大地震。1755年葡萄牙里斯本发生震级8.5-9级(最新研究认为7.2-8.2级)大地震，造成6万多人死亡。此次地震令葡萄牙的国力严重下降，殖民帝国从此衰落。

——能影响地球自转的大地震。2011年东日本9级大地震，使得地轴偏移16厘米，使日本向美洲大陆移动近4米。

——地球上到底能发生多大的地震。现有知识认为，地球上不可能发生超过10级的巨大地震。目前地球上尚不存在可以引发10级地震的断层。

——叹为观止的地震间接损失。国际学术期刊《自然-通讯》2019年发文显示，2011年东日本9级地震造成的经济损失持续到现在，给企业造成的间接经济损失高达直接经济损失的100倍。

——地震造成的最长地表破裂。2004年印尼苏门答腊9级大地震，造成地表破裂长达1150-1350千米，破裂时间持续500-600秒。

——造成巨量固体废弃物的地震。2011年东日本9级大地震及其激发的海啸，造成约2300万吨固体废弃物和超过1200万立方米海啸沉积物，其清理需要数年以上时间。

——引发核事故最高级别的地震。2011年东日本9级大地震和海啸，造成的福岛第一核电站的核灾难被定为国际核事故级别中最高级别的第7级。

——造成动植物和生态环境大规模破坏的地震。2004年印尼苏门答腊9级大地震之后，在安达曼群岛北部和中部沿海湿地出现数平方公里红树林死亡。1960年智利9.5级特大地震产生的海啸，袭击整个太平洋沿岸，造成大量可种植土地沙化。

——最有趣的地震成因传说。地震的成因尚有诸多未解之谜，古代日本最流行的地震神话是鲶鱼背负着日本岛，一动身子就会发生地震。古希腊人认为海神波塞冬生气时，会用三叉戟击中地面引发地震。

蒋长胜指出，中国最早的地震科普工作和震后科学考察，可能都始于1920年宁夏海原8.5级大地震，本次地震后第五天，北京《晨报》刊登作者鹤晃题为《地震的道理如何》的科普文章。震后次年，中国现代地质学的奠基人之一翁文灏先生带领考察队员，亲临现场考察并撰写《甘肃地震考》等著作。

他还介绍，不仅地球上会发生地震，月球、火星上也会发生月震、火星震。根据美国阿波罗计划登月先后在月球放置6台地震仪及传回地球数据，月震与地震有很大不同：一是很多月震持续时间非常长，有些可能会持续5-6小时；二是月震会发生在很深地方，深的月震会发生在月球内部800-1150千米深度；三是月震震级一般都很小，深的月震震级一般为1-2级，浅部月震震级会大一些，有记录到3-4级较大月震。有研究认为，月震发生可能跟潮汐应力有关。

2018年11月着陆火星的美国“洞察号”火星探测器，在2019年4月，布设于火星地表的地震仪可能首次捕捉到火星震信号。(完)

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网传日本大地震预言，
【地震能被预测吗？科学家：不能；民科：能！】

多少说

2020/05/07 23:07:10

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今天，“网传日本大地震预言”成为热搜。

具体来说是这样：

日本内阁专家组公布对日本太平洋沿岸发生特大地震的预测，预计千岛海沟附近可能发生最大9.3级地震，日本海沟附近可能发生最大9.1级地震。届时北海道岩手县等地区或出现近30米高的海啸。

很多人对9级，30米高海啸可能没有概念。

简单对比一下，1920年12月6日海原大地震（现宁夏回族自治区南部）强度里氏8.5级，震中烈度12度，震源深17千米，接近三十万人死亡（28.8万），要知道，当时全中国人口约四亿五千万，震区位于西北内陆的宁夏，远远不算人口稠密。

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每增加0.1级，强度会增大3倍。

按照9.1级算，相当于海原大地震的18倍。危险程度可想而知。

但随之而来的问题是，地震真的可以被预测吗？

1各方说法不一，认为不可以被预测的一方的共识是：

1996年11月，“地震预测框架评估”国际会议在伦敦召开。与会者达成一个共识：

地震本质上是不可预测的，不仅现在没法预测，将来也没法预测。会议认为，地球处于自组织的临界状态，任何微小的地震都有可能演变成大地震。这种演变是高度敏感、非线性的，其初始条件不明，很难预测。

也就是从科学的角度，地震是不能预测的。


2但为什么民间总说地震前有各种征兆呢？

其实这类似于很多人信信星座、中医、风水，相信能预测地震也不是什么大惊小怪的。有这样的民众基础，就有妖言惑众的民科。很多类似的民科，还证明了哥德巴赫猜想、四色问题，还证明了爱因斯坦的相对论是错误的。


地震不能被预测，但是可以预警。

在地震发生之前的一个很短的时间内，通过技术手段检测到地震波，然后发出预警信号，避免地震对于人们产生严重的伤害。

20 世纪 80 年代，日本率先建成了世界上第一个实用性的地震预警系统。

如今，中国，墨西哥以及日本等国家已经建成了地震预警系统。

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光明日报：
【12年后，汶川大地震告诉我们什么】

光明网
05-12 08:42光明网官方帐号
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“历史上的地震灾害表明，绝大多数伤亡都是由于房屋建筑倒塌。因此，建筑物防倒塌应是防震减灾工作的关键环节。”

12年前的5月12日，四川汶川特大地震发生，地震造成严重的人员伤亡和财产损失，至今令人心有余悸。为追思同胞、警钟长鸣，全国防灾减灾日设立。2020年5月12日是中国第12个全国防灾减灾日，主题是“提升基层应急能力，筑牢防灾减灾救灾的人民防线”，就此，中国地震局地球物理研究所原副所长、研究员高孟潭接受了记者的采访。

“历史上的地震灾害表明，绝大多数伤亡都是由于房屋建筑倒塌。因此，建筑物防倒塌应是防震减灾工作的关键环节。”高孟潭说。他介绍，近年来，在全面加强新建房屋建筑抗震设防和老旧建筑抗震加固工作的前提下，我国推动了在地震高危险区域的抗震加固工作，以减少地震人员伤亡。然而，目前面临的形势依然严峻。他在大型地震带野外考察时发现，在我国一些大型断裂带上，依然有较大一部分房屋建筑抗震性能很差，其中包括一些正在建设的新住房。老旧房屋抗震加固工作的进展与中央的要求还存在差距。另一方面，我国城镇房屋建设的抗震标准总体上仍然偏低，农村地区抗震设防缺乏有效监管，在极端地震事件下，建筑物的抗倒塌性能仍不能说有根本保证。尤其在大型断裂带附近地区，这一点需要得到进一步关注。

回顾汶川大地震，两个山体同时滑坡将整个老北川县城覆没，当地遭到毁灭性破坏，这与县城建在大型地震断裂和地质灾害高危险性区域有很大关联。“因此，通过规划来防震减灾是最为经济和人道的解决方案。”高孟潭说。新中国成立初期，北川县城本位于湔江上游的禹里乡。但由于交通不便、匪患严重，县城外迁定在曲山镇。曲山镇位于湔江岸边，山清水秀，但两侧高山耸立。当时有专家曾指出“一旦高山崩塌，县城就会被‘包饺子’”。汶川大地震后，人们发现，老县城恰恰就在地震主破裂带上，后来的北川县城重建时，决定将新县城建在永昌镇，才彻底避开了已知的大型地震断裂带。“这表明城镇建设选址具有极端的重要性。我国是世界上板块内地震活动最为强烈的国家之一，类似老北川县城曲山镇情况的城镇有数百个之多，如何通过城镇建设规划减少人口在大型地震带上的暴露，是亟待破解的难题，也是最大的痛点。”高孟潭说。

“应急设施和指挥机构建筑对抗震救灾也极为关键，因此提升其抵抗极端地震事件的能力也需得到重视。”高孟潭介绍，以老北川县城为例，地震发生后，其县委大楼和县政府大楼在地震中倒塌。与抗震救灾密切相关的机构如县公安局、县武装部、县医院同时被震毁，通信系统全部瘫痪。同时，公路滑坡掩埋和无数巨石封住了通往县城的必经之路，大型救援设备无法进入现场。这些应急首脑机构和应急基础设施的破坏，使应急预案无从施展。这个教训告诉我们，针对极端地震灾难事件，应全面加强地震备灾工作，特别要采取必要的措施，提高抗震设防标准，确保应急相关机构、应急基础设施的震后功能或者能够快速恢复其功能。

高孟潭强调，我们也需要认识到，在大自然面前，人类对灾难仍知之甚少，因此亟待加强对大震巨灾孕育发生演化机理的科学研究。汶川所处的龙门山断裂带分为前山断裂、中央断裂和后山断裂。当时所有的研究证据都表明，后山断裂才是能发生8级大地震的断裂，汶川大地震却恰恰发生在龙门山中央断裂上，超出了科学家的认知。鉴于这类大地震发生的不确定性，现行国家强制性标准《中国地震动参数区划图》确立了极罕遇地震作用概念，并给出了相应的地震动参数，以便有关部门开展房屋建筑抗震设计时加以考虑。令人欣慰的是，越来越多的科研工作者开始关注极罕遇地震作用的防范问题，一些标准规范也开始加入了相关的条文规定。

高孟潭建议，从长远的角度看，亟待从城镇规划建设的视角，深入研究人口聚集地区大震巨灾孕育发生演化机理，加强大震危险性的识别和巨灾风险的评估，制定“一城一策”的大震巨灾风险防范解决方案，加强公众及其他利益相关方、责任相关方的大震巨灾风险沟通，让广大公众参与地震安全相关标准的制定和实施过程，让各相关责任方明确责任，并采取实际行动。只有坚持底线思维，做到“防得到位，准备充分，应对及时有效”，才能防止汶川大地震的悲剧重演。

（本报北京5月11日电 本报记者 杨 舒）

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【中国有几条地震带？】
看看你是否生活在地震带上？
近年来，地震频发，地质活动进入活跃期。地震的发生是有其一定的规律性的，多发生在板块交接的地震带上，那么我们来看看中国有几条地震带？你是否生活在那条地震带上呢？

从这幅地震带分布图不难看出，中国地震带多和山脉走势有关，因为山脉是板块相互挤压造成的，板块相互挤压又容易引发地震，形成地震带。图中，江南鱼米之乡，地质构造还是比较优越的，几乎没有地震带的分布。

中国东南地震带的形成与欧亚板块和太平洋板块相互作用密切相关，以及欧亚板块和印度洋板块相互挤压碰撞，现在珠穆朗玛峰仍然每年不断隆起，升高，欧亚板块内部也不断发生断裂挤压，来自板块下部的能量不断释放，造成小的地震带。有记载以来，8级以上地震80%—90%都发生在这些地震带上。

那么地震可以预测吗？小编认为是可以的。地震是可以预报的。你是否生活在地震带上呢？

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