以颗粒物理原理认识地震

地震是给人类造成巨大生命和财产损失的自然灾害．中国受地震灾害损失尤为严重。尽管数十年来人们作了巨大努力，然而，地震预报研究未能获得突破。基本共识是．地震预报是世界性科学难题。

以颗粒物理原理认识地震--地震成因、地震前兆和地震预测

本文以地壳和地幔的基本构造和己有观测事实为依据,运用颗粒物理原理,将地壳和地幔作为大尺度离散态颗粒物质体系处理,重新认识地震孕育过程,前兆产生机制及规律,探求地震预测方法和途径.主要结果是:建立了地壳与地幔构成和运动的颗粒模型;提出了引发地震的大地构造力的形成机制,以及地震前兆信息产生和传播规律;说明了地震前兆信息的主要特征及其与地震发生之间的关联,阐述了探测有效地震前兆信息的方法原理;用颗粒流动的阻塞-解阻塞转变原理解释了深源地震发生机制;对以前难以理解的若干地震学现象进行了解释,并讨论了地震的可预测性。由于地壳和地幔的离散结构特征,对于地震孕育的准静力学过程,连续介质理论不再适用.以颗粒物理原理研究地震成因、地震前兆和地震预测,所获得的新认识与传统连续介质地震学观点有本质区别。

颗粒介质中探测地震前兆和前兆应力-应变传播模型

使用埋设于土层沙坑中的应变传感器,探测到地震前兆信息,确定其对应特定地震.通过模拟实验与实际探测进行对比,表明所探测的信息是地层中的应变.依据颗粒物质的特性和运动规律,分析了用此方法探测前兆应变信息敏感的原因,并提出了地震前兆应力-应变传播模型.地壳岩石层由板块、断层和其间的断层泥构成,在地震前兆应力-应变传播准静态力学问题中,地壳岩石层应作为大尺度的颗粒体系处理.孕育地震的作用力使附近岩石层块产生滞滑(stick-slip)移动,并渐次推动其他岩石层块滞滑位移,层块位移的切变作用导致土层挤压形变.沙坑中沙子的离散态特性使传感器对形变信号有良好响应,从而可探测这种地震前兆信息.通过对地层中应力-应变传播物理机制的分析,也解释了在岩石中难以测量到地震前兆应变信息的原因.所提出的原理和方法为浅源地震前兆信息探测提供了新途径.