目前研究地震可以砖孔到地震的震源处吗
地震预报存在三大困难:
一是地球内部的不可入性。迄今最深的钻井是前苏联科拉半岛的超深钻井,达12公里,和地球平均半径6370公里相比还是“皮毛”,还是解决不了直接对震源进行观测的问题。
学界对地震的描述还停留在李四光给下的定性表述“当地下能量积累到一定程度后就会爆发”,但是并没有量的表述。也就是说,并不知道能量需要达到什么样的程度,才能引发地震。地震的临界点是聚集多少能量,短时间内根本解决不了,也没有理论支撑,地震科学家们把这种现状形象地比喻为还处于对地球了解的婴儿时期。而在中国地震局地震预测研究所研究员陈学忠看来,地震发生机理到底是怎样的,我们无法钻入地底下一查究竟,正如上天易入地难。
二是大地震的非频发性。迄今对大地震之前的前兆现象的研究仍然处于对各个震例进行总结研究阶段,缺乏建立地震发生的理论所必需的切实可靠的经验规律。
三是地震物理过程的复杂性。地震过程是高度非线性的、极为复杂的物理过程。地震前兆出现的复杂性和多变性可能与地震震源区地质环境的复杂性以及地震过程的高度非线性、复杂性密切相关。
地震灾害的特点与破坏形式
油气开采“招地震”:该研究是首批寻求1935年前洛杉矶地区工业活动引发地震证据的研究之一。研究人员指出,因为当时石油和天然气的开采方法与今天采用的方法有显著不同,因此他们的研究结果“并不意味着当今石油开采活动和地震之间有任何关联”。
其他研究也得出结论,1935年以后洛杉矶盆地地区并没有明显诱发型地震的迹象。“随着注水采油法的普及和其他工业设备的优化,在1935年后就再也没有诱发性地震的出现”,霍夫说:“因此,这可能只是20世纪初的现象。”然而,一旦研究人员确认这类大型地震,如6.4级的长滩地震,是由人类活动造成的话,人们将重新定义地震学家如何计算盆地自然地震活动的频率。“如果将1920年,1929年,1930年和1933年的4次地震算作人为诱发型地震的话,人们就不得不重新审视之前关于洛杉矶盆地自然地震频率的理论和计算”,霍夫说:”因此,洛杉矶盆地的地质结构可能并没有我们想象的那样“招地震”。”
洛杉矶的石油繁荣始于1892年,人们在如今的道奇体育场附近首次勘探到石油。随后,洛杉矶油田在1923年占到了世界原油总产量的近20%。然而,尽管如此大规模的生产,盆地中诱发型地震的发生在20世纪早期似乎并不常见。霍夫最终找到了一份20世纪初加利福尼亚油田的运营报告,将地震列表与行业数据进行比对后,研究人员发现了地震和地震发生地附近大量石油开采生产活动之间的联系:钻井的位置,无论它们是否接近已用的地震断层,都似乎是引发地震的重要因素。
霍夫解释,钻井越深,就越接近地下岩石,那里有大量储存构造应力的活动断层。霍夫指出:“最近,美国和加拿大中部地区人为地震的增加更加使人们想知道,地震如何产生、何时何地产生,以及为什么产生的‘完整背景’。对于诱导型地震,过去十年的记录只是极小的片段,因此我们将审视能够找到的所有历史数据。”
不论是因为大量注入工业废水导致地震,还是因为石油开采钻井的位置导致的,编者认为,大量的开采石油,势必会导致岩层断裂,从而导致发生一切的结构转变,即便有一些有油田存在的地方从未发生过地震,未必再过十年或者几十年不会发生类似的情况,做个假设,如果油田关闭,是不是会控制地震的发生,但是因为经济发展这种假设是不会发生的,希望人类在开采石油的同时是否应该控制油井的数量呢?
1.地震灾害的特点
强烈地震可引起严重的地震灾害,其中最普遍的地震灾害仍然是各类建筑物的破坏,人员伤亡也主要是由房屋倒塌造成的。特别是在大城市、大工矿区等人口稠密、房屋集中的地区,地震的破坏性及其灾害严重性往往表现得更为突出。地震灾害的特点表现为瞬间发生、灾害严重、预报困难等几个方面。
1)地震灾害发生突然,来势凶猛,可在几秒到几十秒钟内摧毁一座城市。地震前有时没有明显预兆,以致人们无法躲避,从而造成大规模的毁灭性灾难。我国自1949年以来,地震已造成27.4万人死亡,伤残76.5万人,居群灾之首;同时,地震还使600多万间房屋倒塌,直接经济损失几百亿元。
2)地震成因的特殊性使得地震临震预报工作还很不成熟。因此,地震对人类的危害程度还很严重。随着科学技术的进步,人类已经能够对许多其他地质灾害进行有效的监测、预报和防治。但对地震灾害仍然停留于监测阶段,还不能准确有效地预报地震的发生,更谈不上有效地减轻地震灾害了。
3)地震不仅直接毁坏建筑物、造成人员伤亡,还不可避免地诱发多种次生灾害。有时次生灾害的严重程度大大超过地震灾害本身造成的损失。
4)在地震灾害的发生过程中,有时无震成灾,这在其他地质灾害中是罕见的。地震谣言造成灾难的事例时有所闻。现代通讯技术和传媒技术很发达,有时可对地震谣传起着灾害放大的作用。
2.地震灾害的破坏形式
地震灾害按其与地振动关系的密切程度和地震灾害要素的组成可分为原生灾害、次生灾害和间接灾害三种。地震原生灾害源于地震的原始效应,是地震直接造成的灾害,如地震时房屋倒塌引起人员伤亡、地震时喷砂冒水对农田的破坏等。地震次生灾害泛指由地震运动过程和结果而引起的灾害,如地震砂土液化导致地基失效而引起的建筑物倒塌、地震使水库大坝溃决而发生的洪灾、地震引起斜坡岩土体失稳破坏而造成灾害、地震海啸引起的水灾等。地震间接灾害也称为衍生灾害,是地震对自然环境和人类社会长期效应的表现。如地震使城市内某局部地区的地面标高降低而导致该地区在暴雨季节洪水泛滥、地震造成人畜死亡而引起疾病传播、地震灾区停工停产对社会经济的影响以及灾区社会的动荡与不安等均可看作是地震的衍生灾害。
(1)地面运动
地面运动是地震波在浅部岩层和表土中传播而造成的。强烈地震(震级>8.0级)发生时,人们有时能够观察到地面的波状运动。地面运动是地震破坏的初始原因。地震地面运动的破坏形式有:
1)水体破坏,形成海啸、地面涌水等。
2)土体破坏,形成砂土液化、淤泥触变、沉陷、地裂缝、崩塌、滑坡等。
3)岩体破坏,包括岩体的破裂、崩塌、滑坡和地裂缝等。
4)地震构造力的直接破坏,主要形成地震断层和地裂缝等构造形迹。
地面破坏与地震烈度有关。烈度高时,地震的直接破坏比较明显;烈度低时,地表仅仅出现水体与土体的破坏。
(2)断裂与地面破裂
在地面发生地震破裂的地方,往往出现建筑物开裂、道路中断、管道断裂等现象,所有位于断层上跨越断层的地形地貌均被错开,有时地面还会产生规模不同的地裂缝。统计资料表明,震级≥5.5级时,特别是大于6.5级的地震才会出现地震断层。一般情况下,震级越大,地震断层的破裂长度越大(Barbara W Murck等,1997)。
(3)余震
余震经常使地震灾害加重。余震是主震后较短时间内发生的震级较小的地震。例如,1964年阿拉斯加地震后4个月内记录到1260次余震。1999年9月21日我国台湾省南投县发生里氏7.6级地震后,至10月9日共发生大小余震11790次,其中有感余震109次。
(4)火灾
火灾是一种比地面运动造成的灾害还要大的次生地震效应。地面运动使火炉发生移动、煤气管道产生破裂、输电线路松弛,因而引发火灾。地面运动还使输水干线发生破损,使扑灭火灾的供水水源也被中断。
(5)斜坡变形破坏
在陡峭的斜坡地带,地震震动可能引起表土滑动或陡壁坍塌等地质灾害。美国的阿拉斯加州、加利福尼亚州以及伊朗、土耳其和中国均发生过地震滑坡、地震崩塌灾害。房屋、道路和其他结构物被快速下滑的滑坡所毁坏。
(6)砂土液化
砂土液化现象在多数大地震中可见。1964年美国阿拉斯加地震、日本新潟地震发生了砂土液化。1976年,我国唐山大地震时发生的大面积喷水冒砂现象也是砂土液化引起的。
(7)地面标高改变
地震还会造成大范围的地面标高改变,诱发地面下沉或岩溶塌陷。1976年唐山大地震时就有多处岩溶塌陷发生。1964年美国阿拉斯加地震时造成从科迪亚岛到威廉王子海峡约1000km海岸线发生垂直位移,有的地方地面下沉2 m多,而在另外一些地方地面垂直抬升达11 m。
(8)海啸
地震的另一个次生效应是地震海浪,也称海啸。水下地震是海啸的主要原因。海啸对太平洋沿岸地区的危害特别严重(表9-4)。
表9-4 全球有历史记录以来的地震海啸
(据Barbara W Murak等,1997,有增补)
(9)洪水
洪水是地震的次生灾害或间接灾害。地震诱发的地面下沉、水库大坝溃决或海啸均可引发洪水。后两者引起的洪水是一次性的,而地震诱发的地面下沉属于永久性的地面标高降低,在雨季可能无数次地发生洪水灾害,有时甚至造成永久性的积水。如美国密西西比河田纳西州一侧穿过新马德里的瑞尔弗特湖就是1811~1812年间一系列地震发生时因地面沉降引起洪水而形成的。
鹏仔微信 15129739599 鹏仔QQ344225443 鹏仔前端 pjxi.com 共享博客 sharedbk.com
图片声明:本站部分配图来自网络。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!