解剖地震重要科技問題及研究任務(wù)

概況

科技問題

目標(biāo)任務(wù)

與實驗場關(guān)系

地震預(yù)報科學(xué)挑戰(zhàn)

國家地震科技創(chuàng)新工程

透明地殼——地下清楚（空間分辨率）

解剖地震——地下清楚（時間分辨率）

韌性城鄉(xiāng)——地上結(jié)實

智慧服務(wù)——公眾明白

韌性城鄉(xiāng)-目標(biāo)智慧服務(wù)-手段透明地殼-基礎(chǔ)解剖地震-核心大地震樣本少、入地觀測困難和孕震機理復(fù)雜是制約地震預(yù)測的主要科學(xué)

瓶頸，對典型震例進行深入解剖是揭示

大震孕育發(fā)生機理最重要的科學(xué)途徑；目前地震監(jiān)測、探測技術(shù)時間和空間分辨率大幅度的提高，奠定了堅實的基礎(chǔ)；通過深入解剖典型大地震，為大震預(yù)測預(yù)報取得突破提供重要的科學(xué)基礎(chǔ)。

美國著名的圣·

安德烈斯斷層進行了最高密度，手段最豐富的觀測；

基于地震地質(zhì)

、測震學(xué)

、大地測量和

數(shù)值模擬等給出的結(jié)果，綜合給出地

震破裂概率預(yù)測結(jié)果，被稱為強震動

力學(xué)概率預(yù)測模型。南加州地震中心

推動的“地震破裂預(yù)測

”是區(qū)域動力

學(xué)概率預(yù)測的典范。

日本對阪神大地震、臺灣地區(qū)對集集大地震等進行了比較深入的解剖研究，

包括：震源區(qū)精細(xì)結(jié)構(gòu)、跨斷層深鉆探

測、深部斷層運動、異常與機理等，獲

得大量研究成果，這些成果和研究思路，對解剖地震研究具有重要的借鑒作用。

參加單位：（33個）1.

中國科學(xué)院大學(xué)、中國科學(xué)與技術(shù)大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、南

方科技大學(xué)、武漢大學(xué)、吉林大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、中國科學(xué)院力學(xué)研究所、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、中國科學(xué)院西北生態(tài)研究院、杭州超鉅科技有限公司等；（12個）2.

中國地震局地質(zhì)研究所、中國地震局工程力學(xué)研究所、中國地震局地殼應(yīng)力研究所、中國地震

臺網(wǎng)中心、中國地震局地球物理勘探中心、中國地震應(yīng)急搜救中心、中國地震局第一監(jiān)測中心、中國地震局第二監(jiān)測中心等；（8個）3.

遼寧省地震局、四川省地震局、云南省地震局、新疆維吾爾自治區(qū)地震局、青海省地震局、寧

夏回族自治區(qū)地震局、甘肅省地震局、陜西省地震局、重慶市地震局、海南省地震局、山東省

地震局、廣東省地震局、浙江省地震局等。（13個）

概況

科技問題

目標(biāo)任務(wù)

與實驗場關(guān)系

地震預(yù)報科學(xué)挑戰(zhàn)

重點科技問題典型發(fā)震構(gòu)造模型與地震孕育發(fā)生物理過程；斷層亞失穩(wěn)觀測與野外識別；活動地塊邊界帶成組地震的孕育演

化規(guī)律；區(qū)域地震概率預(yù)測和大數(shù)據(jù)數(shù)值模擬；與地震孕育發(fā)生相關(guān)的地震觀測新技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化、抗干擾、低功耗

地震觀測儀器設(shè)備。

地震科學(xué)實驗場是一個面向地球深部的“

望遠(yuǎn)鏡

”

，那么

我們期待它通過自身的各種性

能的實現(xiàn)和提升

，更好地看到

我們感興趣的地震現(xiàn)象。

介質(zhì)和力的作用

地球介質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化

地球介質(zhì)結(jié)構(gòu)的同震、震后變化，特別是可

能與地震孕育過程有關(guān)的震前變化，在實際中

是可觀測的嗎？

冰島地震實驗場觀測到的由于“大范圍膨脹

各向異性”（EDA）而導(dǎo)致的S波分裂，在實際中是否是可觀測的這樣一個重要的科學(xué)問題。

隨著“精準(zhǔn)地震學(xué)”的發(fā)展和主動震源技術(shù)

的進步，對這一問題開展研究成為可能。

吳忠良PPT

川滇地區(qū)的氣槍震源實驗科學(xué)問題1?靜態(tài)庫侖破裂應(yīng)力變化的實際檢測。

地震引起庫侖破裂應(yīng)力變化，究竟是不是

可以直接用觀測來驗證的物理現(xiàn)象？石耀霖

院士提出這個問題，

非常重要。

應(yīng)力測量需要考慮一下這個比較難的問題。

汶川地震破裂引起的CFS變化

及其與地震發(fā)生率之間的關(guān)系：有直接的應(yīng)力測量作為證據(jù)嗎？吳忠良PPTn

=

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|L「exp|((

,)

-

1

exp((|-

,)

+

1科學(xué)問題2?

斷層的閉鎖狀態(tài)。

川滇地區(qū)的斷層，其蠕滑狀態(tài)是怎樣的？這是一個重要的問題。

要確認(rèn)斷層的“

閉鎖區(qū)域

”

，蠕滑狀態(tài)的研究是一個必不可少的元素。

為了準(zhǔn)確獲知斷層在震后、震時、震前的蠕滑狀態(tài)，我們需要試一試這個技術(shù)的引進和應(yīng)用。

科學(xué)問題3NASA的UAVSAR吳忠良PPT

按照斷層走向分解后，斷層的狀態(tài)十分清楚

可以判定斷層帶區(qū)域是否有應(yīng)變積累！科學(xué)問題3

技術(shù)上，這個問題的解決需要兩個觀測條件，一個是密集的（臺間距約千米尺度的）寬頻帶地震觀測，另一個是與地震臺站共點觀測的連續(xù)GNSS測量。

我國大陸地區(qū)的這個問題的研究，到目前為止并未得到有說服力的結(jié)論，主要的原因，

就是觀測的限制。吳忠良PPT

科學(xué)問題3介紹ETS的一篇文章大陸地區(qū)的低頻地震事件?！蛟诎鍓K邊界帶地區(qū)開展了很多研究的低頻

地震事件（非火山顫動事件）

，在大陸地

區(qū)是否存在？◎考慮低頻地震事件與可見的地震活動之間

的關(guān)系，這一問題的回答無論是“是

”還

是“否”，都具有重要的科學(xué)意義。吳忠良PPT科學(xué)問題4?

數(shù)值地震預(yù)測的問題。

數(shù)值地震預(yù)測是重要的科學(xué)目標(biāo)。應(yīng)該如何進行，已有很好的路線圖設(shè)計。

目前的中長期地震預(yù)測雖已取得非常大的進步，并且已經(jīng)開始具有為減輕

地震災(zāi)害風(fēng)險服務(wù)的能力，但本質(zhì)上

還不是物理的。

石耀霖院士等關(guān)于中期數(shù)值地震預(yù)測的系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)問題52014

M7.32008

M7.320011997

M7.52010

M7.1

2008

M8.02013

M7.0

中國地震學(xué)的“世紀(jì)難題”：為什么最近二十年來的強震活動，集中于巴彥喀拉地塊的邊界帶上？重要的是，這種局面還會持續(xù)多久？會以什么樣的方式結(jié)束？科學(xué)問題5M8.1

現(xiàn)代地震學(xué)活動構(gòu)造學(xué)形變測量學(xué)地球物理探測構(gòu)造物理實驗數(shù)值模擬與計

算地球物理觀測地球化學(xué)觀測斷裂模型地塊模型物性模型變形模型初始條件邊界條件本構(gòu)關(guān)系強震孕育發(fā)生的

動力學(xué)模型現(xiàn)有的地

震監(jiān)測預(yù)

報體系應(yīng)急管理概率預(yù)測物理預(yù)測地震預(yù)測震害防御邵志剛PPT

>VVV

概況

科技問題

目標(biāo)任務(wù)

與實驗場關(guān)系

地震預(yù)報科學(xué)挑戰(zhàn)

2025年目標(biāo)1.完成選定地震的解剖，開展大震孕育發(fā)生機理研究；2.基于亞失穩(wěn)階段演化過程與地震前兆機理，給出識別斷層進入亞失穩(wěn)階段的判據(jù)與方法；3.給出活動地塊邊界帶成組強震發(fā)生的演化規(guī)律；構(gòu)建川滇地區(qū)的地

震概率預(yù)測模型。4.大數(shù)據(jù)建模和超算模擬研究取得突破5.地震觀測技術(shù)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化達到國際水平。

一．典型震例解剖與大震孕育發(fā)生機理研究二．

斷層亞失穩(wěn)觀測與前兆機理研究三．大陸活動地塊邊界帶成組強震活動機理研究四．地震概率預(yù)測方法及人工誘發(fā)地震研究五．地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究六．地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)

主要任務(wù)創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

針對汶川、唐山、海城、玉樹等典型強震，基于已有觀測資料，獲取強震構(gòu)造區(qū)殼幔結(jié)構(gòu)、介質(zhì)物性、現(xiàn)今地

殼運動和構(gòu)造變形等信息；

綜合區(qū)域變形、斷層運動、應(yīng)力演化與強震孕育發(fā)生和

后效間的關(guān)系；

創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

詳細(xì)解剖地震孕育發(fā)生發(fā)展過程，構(gòu)建地震孕震模型，研究地震孕育發(fā)生機理，并對觀測到的地震前兆給出成因機

理解釋。

為不同構(gòu)造類型及不同沉積環(huán)境下的活動構(gòu)造提供切實可

行的地震預(yù)報工作方法和途徑。

（一）典型地震解剖的科學(xué)問題和技術(shù)需求研究（二）震源區(qū)三維精細(xì)介質(zhì)靜態(tài)和動態(tài)模型構(gòu)建（三）典型地震三維構(gòu)造模型構(gòu)建（四）典型地震三維運動學(xué)模型構(gòu)建（五）典型地震孕震模型構(gòu)建

具體研究內(nèi)容：

地震學(xué)、形變、重力、深鉆等提煉科學(xué)問題與技術(shù)需求三維精細(xì)介質(zhì)模型三維構(gòu)造模型三維運動學(xué)模型三維孕震模型揭示觀測現(xiàn)象和異常機理針對問題與需求開展觀測動力學(xué)模型介質(zhì)模型運動模型斷層模型主要任務(wù)一．典型震例解剖與大震孕育發(fā)生機理研究

二．

斷層亞失穩(wěn)觀測與前兆機理研究三．大陸活動地塊邊界帶成組強震活動機理研究四．地震概率預(yù)測方法及人工誘發(fā)地震研究五．地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究六．地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)

馬勝利PPT在實驗室進一步研究影響亞失穩(wěn)態(tài)斷層演化的各種因素，建立野外實驗臺網(wǎng)，開展斷層亞失穩(wěn)狀

態(tài)的監(jiān)測研究。抓住不同構(gòu)造部位相互作用以及多

物理場的演化特征，完善斷層亞失穩(wěn)理論，使之成

為認(rèn)識地震前兆機理的理論基礎(chǔ)。

主要任務(wù)一．典型震例解剖與大震孕育發(fā)生機理研究二．

斷層亞失穩(wěn)觀測與前兆機理研究 三．大陸活動地塊邊界帶成組強震活動機理研究四．地震概率預(yù)測方法及人工誘發(fā)地震研究五．地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究六．地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)

創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

開展中國大陸周邊板塊邊界作用方式及其動力影響研究；

開展活動地塊邊界帶變形特征研究，地震危險區(qū)殼幔介

質(zhì)變化過程研究；

構(gòu)建我國大陸活動地塊邊界帶強震發(fā)生的動力學(xué)模式；

創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

圍繞強震發(fā)震構(gòu)造和塊體邊界帶斷裂系統(tǒng)相互作用，研究活動地塊運動和變形對強震遷移和觸發(fā)的控制作用；

研究活動地塊邊界帶成組強震發(fā)生的機制和演化規(guī)律。

中國大陸活動地塊與7級以上地震分布（1900年以后）

1996年11月19日喀喇昆侖7.1級地震以來，中國大陸地區(qū)7級以上淺源地震均發(fā)生于巴顏喀拉塊體邊界帶上。巴顏喀拉塊體邊界帶大地震發(fā)生和遷移

1900年以來巴顏喀拉活動地塊7級以上地震分布鄂爾多斯活動地塊

工作基礎(chǔ)（所長基金重點項目）主要任務(wù)一．典型震例解剖與大震孕育發(fā)生機理研究二．

斷層亞失穩(wěn)觀測與前兆機理研究三．大陸活動地塊邊界帶成組強震活動機理研究

四．地震概率預(yù)測方法及人工誘發(fā)地震研究五．地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究六．地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)

創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

在地球物理、大地測量、地球化學(xué)和地質(zhì)學(xué)觀測的基礎(chǔ)上，依托川滇地震科學(xué)試驗場，開展活動斷層地震復(fù)發(fā)模式和滑動速率、區(qū)域應(yīng)變速率、地震活動性研究；

構(gòu)建川滇地區(qū)地震孕育模型，發(fā)展地震概率預(yù)測方法；

創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

結(jié)合歷史震例，系統(tǒng)搜集、梳理和分析異常信息，揭示異常信息的物理內(nèi)涵，甄別異常信息與地震發(fā)生的內(nèi)在聯(lián)系，開展前兆機理研究；

發(fā)展多時空尺度地震預(yù)測新方法、新技術(shù)研究；

開展人工誘發(fā)地震識別方法、活動特征和成因機制研究。

背景危險區(qū)

實驗場區(qū)

川滇國家地震監(jiān)測預(yù)報實驗場區(qū)示意圖地震預(yù)測模型斷層模型變形模型破裂模型應(yīng)力模型介質(zhì)模型統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模型斷層模型介質(zhì)模型地塊模型變形模型廣義目錄強震動模型介質(zhì)模型破裂模型地震預(yù)測強震動模擬地表響應(yīng)震源物理模型斷層模型區(qū)域變形斷層變形破裂模型斷裂體系地塊模型斷層模型變形模型大陸型強震概率預(yù)測模型主要組成框圖以西部典型梯級高壩水庫為目標(biāo)，研究水庫蓄水前后地震活動、震源參數(shù)、

精細(xì)結(jié)構(gòu)、應(yīng)力應(yīng)變場等，動態(tài)定量計算水庫蓄水造成的庫區(qū)介質(zhì)和斷層應(yīng)力變化等；研究水庫地震活動特征、發(fā)生環(huán)境和成因機理和危險性分析。

水庫地震識別方法、活動特征和成因機制研究中國大陸頁巖氣開采誘發(fā)地震研究未來二十年中國是全球第二大頁巖氣產(chǎn)區(qū)。大部分頁巖氣埋藏較深，存在

注水誘發(fā)地震風(fēng)險。以我國頁巖氣國家

級先行開采區(qū)為示范區(qū)，實施加密觀測

和井下地震監(jiān)控。運用地震學(xué)方法和技術(shù)，開展微震識別、地震活動時空遷移、

震源機制特征等研究。定量計算和分析注水引起的應(yīng)力變化及其與地震的關(guān)系，探討誘發(fā)地震機制、發(fā)生條件及預(yù)測方法。

主要任務(wù)一．典型震例解剖與大震孕育發(fā)生機理研究二．

斷層亞失穩(wěn)觀測與前兆機理研究三．大陸活動地塊邊界帶成組強震活動機理研究四．地震概率預(yù)測方法及人工誘發(fā)地震研究 五．地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究六．地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)

創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

綜合地球物理、大地測量、地球化學(xué)和地質(zhì)學(xué)觀測資料的數(shù)據(jù)同化技術(shù)；與地震孕育發(fā)生物理過程相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)；

基于大數(shù)據(jù)的地震發(fā)生物理過程及其數(shù)學(xué)表達；基于超算技術(shù)

的相關(guān)計算方法和軟件庫；

地震數(shù)值模擬實驗與檢驗；人工智能等地震預(yù)測新方法等。

地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究1.地震學(xué)大數(shù)據(jù)構(gòu)建大數(shù)據(jù)倉庫與云平臺建設(shè)，核心算法與技術(shù)研究，

大數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)與備份、共享、安全，大數(shù)據(jù)可視化與

集成分析。2.地震學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機器學(xué)習(xí)技術(shù)、人工智能發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新和可視化建模與實現(xiàn)。大數(shù)據(jù)產(chǎn)品：深部精細(xì)成像、彈性波矢量場層析理論與方法、多源異構(gòu)地球

物理數(shù)據(jù)聯(lián)合反演。

地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究3.地震動力學(xué)模擬器科學(xué)裝置部署部署“固體地球模擬器”建立國際領(lǐng)先的地震動力學(xué)數(shù)值模擬基礎(chǔ)框架。軟件和硬件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，可視化與實驗分析及決策平臺

日本富士通公司與Touhoku大學(xué)聯(lián)合開發(fā)出

了一種3D海嘯模擬器，該模擬器通過監(jiān)測

多種自然數(shù)據(jù)預(yù)測海嘯，精度極高。2011

年首先在Touhoku地區(qū)發(fā)生的地震是整個日

本下半年最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。4.完成多尺度地震動力學(xué)耦合框架完成國際領(lǐng)先的地震動力學(xué)多尺度演化過程為核心的地震動力學(xué)模擬實驗

軟件系統(tǒng)體系部署，構(gòu)建系列模擬實驗

框架體系。

地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究5、人工智能地震預(yù)測新方法研究基于大數(shù)據(jù)挖掘和人工智能建模的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品，采用人工智能方法學(xué)習(xí)處理大量的原始地震觀測資料，協(xié)同處理、分析解釋、獲取和發(fā)現(xiàn)新知識和新認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)和了解新的地震前的異?，F(xiàn)象，探索地該研究發(fā)表在《Geophysical

Review

Letters》雜志上，確定了一個導(dǎo)致地震的隱藏信號，并用這個“指紋

”

來訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測未來的地震。英國劍橋大學(xué)和美國波士頓大學(xué)的研究人員研究了地震、前兆地震和斷層之間的相互作用，希望開發(fā)出一種預(yù)測地震的方法。

地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究震預(yù)測新方法。主要任務(wù)一．典型震例解剖與大震孕育發(fā)生機理研究二．

斷層亞失穩(wěn)觀測與前兆機理研究三．大陸活動地塊邊界帶成組強震活動機理研究四．地震概率預(yù)測方法及人工誘發(fā)地震研究五．地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究

六．地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)

創(chuàng)新工程中的研究任務(wù)：

研制針對地震觀測研究的不同觀測對象的系列化重力儀和電磁儀；

研發(fā)地應(yīng)力綜合測量儀器、地埋式土壤化學(xué)組分等易于密集布設(shè)的測

量儀器；

研發(fā)高溫高壓環(huán)境下地震觀測、在線標(biāo)定等關(guān)鍵技術(shù)和觀測設(shè)備；

研發(fā)高頻GNSS與強震儀集成于一體的新型觀測系統(tǒng)和設(shè)備。

地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)1.地下應(yīng)力狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研發(fā)井下震源裝置；

研發(fā)鉆孔綜合觀測儀器，集成鉆孔應(yīng)變、寬頻帶地震儀、

高分辨地溫傳感器。

2.變頻人工震源應(yīng)用研究研發(fā)大功率變頻人工震源裝置，開展變頻人工震源應(yīng)用研究和觀測試驗。3.海底地震觀測關(guān)鍵技術(shù)研究研發(fā)海底寬頻帶地震儀；研發(fā)海底地震傳感器自檢測試技術(shù)。研發(fā)沉浮式和纜式海底地震、地磁觀測技術(shù)。4.高精度地震及地球物理場觀測儀器研發(fā)研發(fā)新一代低漂移型金屬彈簧重力儀；研發(fā)高精度恒溫系統(tǒng)，減小系統(tǒng)的溫度漂移；

地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)研發(fā)高精度的位移測量系統(tǒng)或力平衡反饋測量系統(tǒng)。5.深井多測項綜合觀測傳感器研發(fā)研發(fā)集井下地震與井下形變觀測兩種類型傳感器為一體的多測項綜合觀

測傳感器系統(tǒng)，解決多種觀測儀器的

技術(shù)集成等技術(shù)問題。

地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)6.斷層亞失穩(wěn)階段光纖應(yīng)變監(jiān)測及演化特征研究7.六自由度地震觀測系統(tǒng)研發(fā)

地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)8.中國大陸地震的衛(wèi)星紅外和TEC探測技術(shù)9.測震數(shù)據(jù)分析處理軟件

目前主要任務(wù)落實情況一．典型震例解剖與大震孕育發(fā)生機理研究（深地計劃等）二．?dāng)鄬觼喪Х€(wěn)觀測與前兆機理研究（重點研發(fā)、聯(lián)合基金等）三．大陸活動地塊邊界帶成組強震活動機理研究（重點研發(fā)等）四．地震概率預(yù)測方法及人工誘發(fā)地震研究（重點研發(fā)等）五．地震大數(shù)據(jù)建模與超算模擬研究（重點研發(fā)等）六．地震觀測新技術(shù)與儀器研發(fā)（重點研發(fā)、聯(lián)合基金等）

概況

科技問題

目標(biāo)任務(wù)

與實驗場關(guān)系

地震預(yù)報科學(xué)挑戰(zhàn)

實驗場條件——

“

透明地殼

”實驗場目標(biāo)——

“

解剖地震

”

精細(xì)構(gòu)造介質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)時空演化實驗場平臺建設(shè)？——基礎(chǔ)條件(高時空分辨率)

深部動力學(xué)環(huán)境

孕震和發(fā)生模型

揭示孕震與發(fā)震過程

解釋觀測異常

解剖地震解剖什么？實驗場目標(biāo)

震源結(jié)構(gòu)實驗場是落實“四大計劃”的理想場所，實驗場既要體現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性，又要體現(xiàn)具體

的實踐性，以科學(xué)性指導(dǎo)具體的實踐，但必須

警惕演變成為震情跟蹤工作，沖淡科學(xué)性。

目前地震監(jiān)測、探測技術(shù)的時間和空間分辨率大幅度的提高。通過正在建立密集觀測的科學(xué)實

驗場，深入解剖典型地震，將為大震預(yù)測預(yù)報取

得突破提供重要的科學(xué)基礎(chǔ)。

概況

科技問題

目標(biāo)任務(wù)

與實驗場關(guān)系

地震預(yù)報科學(xué)挑戰(zhàn)

地球不可入性

大地震樣本少

孕育過程復(fù)雜

間接觀測◎地球物理場三維成像◎深鉆

一、地球不可入性上天不易、入地更難

◎地球物理場三維成像2%0%-2%600kmTomography1800

km

±據(jù)黃金麗等

◎地球物理場三維成像

華北地區(qū)地幔深處存在“Y”字形低波速異常，暗示出該區(qū)強震的發(fā)

生可能與太平洋板塊深俯沖形成的地幔熱物質(zhì)上涌等動力過程有關(guān)白色圓圈：強震華北地區(qū)上地幔成像結(jié)果Lei

,2012,JGR中國大陸水平應(yīng)變場

1999~2001東西向應(yīng)變分量2001~20042004~2007

據(jù)江再森等

二、大地震樣本少長期觀測◎

大地震系統(tǒng)科考◎

古地震和歷史地震研究◎

巖石實驗

8級地震平均10年1次◎

大地震系統(tǒng)科考

昆侖山8.1級地震

汶川8.0級地震

唐山、海源、察隅、古浪、富蘊等

◎

古地震和歷史地震研究

汶川地震區(qū)域古地震

青海喇家遺址古地震

郯廬帶北段古地震

岐山歷史大地震

三.孕育過程復(fù)雜

◎

基礎(chǔ)理論探索

◎基礎(chǔ)理論探索

1.國際破裂成核理論

2.震源區(qū)閉鎖理論

3.我國活動地塊理論

1.國際破裂成核理論日本2011.03.11Mw

9.0地震

日本2011.03.11Mw

9.0地震2011年3月11

日東日本9.0級大地震震源區(qū)域地震前GPS觀

測顯示運動量比周圍區(qū)域明顯減小

剪切帶內(nèi)礦物的水含量與變形程度正相關(guān)，斷層內(nèi)部比斷層周圍巖石含有更

多的水，并且是高溫高壓

下具有極強活性的氣體水。

斷層脆-塑性轉(zhuǎn)化帶應(yīng)力狀態(tài)與流體分布據(jù)馬勝利ppt

地震成核部位具有低強度（高孔隙壓力造成）、速度弱化的特征，斷層帶高壓流體的存據(jù)馬勝利ppt

在可能對地震成核起著重要作用。

Han

et

al.,

J

Asian

Earth

Sci.,

2016龍門山斷層脆-塑性轉(zhuǎn)化帶流變結(jié)構(gòu)同震到震后快速蠕滑階段間震期到地震成核階段◎基礎(chǔ)理論探索

1.國際破裂成核理論

2.震源區(qū)閉鎖理論

3.我國活動地塊理論

汶川地震前龍門山斷裂閉鎖程度

1999-2007期GPS數(shù)據(jù)結(jié)果據(jù)趙靜、江再森等震源區(qū)閉鎖理論汶川地震后龍門山斷裂閉鎖程度2009-2011期GPS數(shù)據(jù)結(jié)果據(jù)趙靜、江再森等

汶川地震反思——初步認(rèn)識

巨大地震孕育大尺度——邊界條件長時間平穩(wěn)、均勻——加載方式巨大地震發(fā)生地方一般地震活動水平較低

◎基礎(chǔ)理論探索