东方平安分享 http://blog.sciencenet.cn/u/dongping2009 面对地震专家与您论道纹坪,置身围棋高手听我谈天说地。

博文

对“读《我国的震源物理研究》一文有感”的评论

已有 2835 次阅读 2013-7-15 10:20 |个人分类:地球物理|系统分类:观点评述| 漫谈地球物理

对“读《我国的震源物理研究》一文有感”的评论

魏东平

网友秦四清研究员刚刚发表了一篇“读傅承义教授等人的《我国的震源物理研究》一文有感”的博文,以下为我本人对此博文的评论及回复:

[1]魏东平  2013-7-15 09:42该文章的第二与第三作者目前仍然活跃在地震科学研究的前沿,不知道为什么他们两位仍然没有找到您说的正确前进方向?

秦四清回复(2013-7-15 09:57)前些年,陈顒院士等也搞过岩石破裂过程研究,但没有坚持走下去。有时,遇到困难时需要坚持。

秦四清回复(2013-7-15 09:48)现在不仅是国内地震学家,国外的地震学家们知道研究什么能解决强震预测问题吗?看看这些年的有关文献就知道了。

秦四清回复(2013-7-15 09:46)您也是圈里人,您可以问问包括这两位院士在内的活跃人物,为啥没找到正确的方向?
还可以再问问,研究什么是正确方向?

[2]魏东平  2013-7-15 09:58

关于您的黑体评论部分,国内外已经见诸大量的相关研究报道与论文发表,国内张国民、傅征祥与尹祥楚等人,在地震断层成组破裂、断层锁固段数值模拟、加卸载响应比等方面,也已经发表有大量的相关学术论文。

秦四清回复(2013-7-15 10:16)呵呵,我写的黑体字部分,是否看别人的文章遗漏了,麻烦您找到原出处,对比一下,看看别人的认识和俺是一样的吗?谢谢!

秦四清回复(2013-7-15 10:11)以尹祥楚教授的加卸载响应比理论为例,他没有涉及到锁固段的概念吧。再者一个理论是否正确,是否有普适性,得经得住强震的考验。如果说7级以下震没有预测出来,可以说你的方法对大震响应不敏感。但很遗憾汶川和玉树地震没有预测出来,还需要再解释吗?

秦四清回复(2013-7-15 10:05)您说的这些,我基本都看过,但他们的研究与我们的研究有本质不同,没有人提出过强震是孕震断层多锁固段发生逐次累进性破裂的结果吧,也没有找到锁固段体积膨胀开始后的唯一前兆——震群事件吧,也没有提出科学的预测方法吧。
欢迎魏老师撰写一文深入讨论。

附件:秦四清研究员的“读傅承义教授等人的《我国的震源物理研究》一文有感”原文如下:  

1979年,傅承义教授等[1]在《地球物理学报》发表了一篇题为《我国的震源物理研究》文章。尽管这篇文章发表的时间已较早,但在与当年科技发展不可同日而语的今天看来,这篇文章对强震孕育机制的认识基本到位,大方向正确。如果当年学者们能沿着傅先生指引的方向走下去,强震预测研究肯定已取得重要突破了。非常遗憾,地震学家们没有沿着正确的方向坚持走下去,虽然经过多年的探索,但还未找到能预测强震的科学方法。对2001年昆仑山口西Ms8.1级地震的误判、2008年汶川Ms8.0级地震的毫无察觉到2010年青海玉树Ms7.1级地震的无法预测,无情的事实不断毁灭着地震学家们的自信心。在连续不断的打击下,有些人迷失了方向,有些人谈震色变而逃到圈外,有些人甚至误入歧途搞起了歪门邪道。

闲话少说,言归正传吧。以下蓝色字是傅先生等人的原话,黑色字是俺的认识和简评。为方便,略去了原文中引用的参考文献。

1.地震孕育模式

研究震源孕育模式对于揭示地震孕育过程中震源的发展探索震前各种地球物理场的变化规律发现地震前兆进行地震预报是很重要的。1971年年傅承义提出了有关地震成因的“红肿”假说。他指出不应将注意力仅仅集中在断层所在的地点,这会大大限制了观测的范围

其实地震时能量的释放固然集中在断层错动的地方但能量的积累所影响的范围却大得多在地震发生之前相当大的一部份地球介质已经处于应力加速积累的状态这部份介质就是孕震区他把它形象地叫做“红肿”区。

该认识是正确的。俺们也认为“孕育强震需要一个较大的空间区域,而不仅仅是主震事件的发震断裂本身。强震孕育大都是多条活动断裂(带)相互作用的结果,尽管主震事件的发震断裂貌似发生在一个活动断裂(带)上,但在孕育过程中还有其它断裂(带)参与其中。”

一个主震事件需要的空间区域有多大呢?现在我们已经能定量划分了。

为何会出现“红肿”现象呢?我们的认识是:孕震断层中锁固段变形破坏到体积膨胀点时,破裂开始丛集,相应地震群事件开始发生,也就是应变积累出现加速现象,“红肿”也就是岩石的体积膨胀。

2.岩石破裂力学的研究

地壳构造中包含着大量的裂隙、软夹层和断层用经典的“点连续介质”理论来处理就显得不够。地球物理学是在本世纪初逐渐地形成为一门独立的学科,到了七十年代物理学的许多领域——例如破裂力学——发展很快地球物理学,特别是震源物理的研究又需要回到物理学中去吸取营养和运用它的新成就。目前正在探索这样的理论:将岩体看作是由大量的性质不同的块体组成对每个块体仍可以应用经典的“点连续介质”理论这些块体通过间断面相互作用,甚至在原来连续的岩石受到应力作用后,仍可将裂隙密度高的区域作为整个岩石中的一个包体来处理

傅先生提出的“大量的性质不同的块体”类似于我们提出的孕震断层中的多锁固段,锁固段是积累能量的载体,强震是锁固段从膨胀点到峰值强度点变形破坏的系列结果。

“间断面”是锁固段之间的断层蠕滑区段。间断面起什么作用呢?当某一个锁固段发生宏观破坏后,应力会向下一个锁固段转移,断层蠕滑段起到应力传递的“桥梁”作用。

3.岩石破裂的实验研究

实验工作主要集中在研究岩石的脆性破裂和已有断层面的粘滑这两种力学不稳定机制。国际上关于岩石脆性破裂的研究早在四十年代就开始了,六十年代布雷斯(Brace)等提出了体积膨胀的概念据此努尔(Nur)等发展了地震前兆的膨胀扩散模式,但岩石内部微裂隙如何发展为宏观断裂的问题,尚不十分清楚。

体积膨胀是一个十分重要的概念,上世纪60年代从事岩石力学研究的学者们在室内试验中也观察到了这种现象。确实很遗憾,没有学者发现受载岩石变形到膨胀点时,会开始出现震群事件,应变积累会加速,也没有人建立膨胀点与峰值强度点联系的力学模型。

岩石内部微裂隙如何发展为宏观断裂的问题是这样的过程:岩石发生宏观破裂,至少必须经历稳定破裂和非稳定破裂两个阶段。在非稳定破裂阶段,微裂隙会自发扩展并向未来出现主破裂面的附近丛集,等丛集到一定程度,主破裂面形成,宏观破裂发生。

粘滑现象的实验研究越来越受到国际上重视的原因在于粘滑和破裂的前兆现象十分不同。因此利用这种不同的机制有可能用来解释地震前兆现象的复杂性和多样性。

俺在以前的博文中也多次强调:“粘滑”可用于解释断层的运动方式,但不能解释强震前发生的不同量级地震事件。

当断层中存在高强锁固段时,貌似该区段被“粘”住了,实则在积累能量。谁给锁固段加载呢?是断层中能发生蠕滑的没有锁固段部位。以单锁固段为例,待锁固段累积损伤到峰值强度点时,宏观破裂发生,也就是强震发生,断层急剧滑动,地表破裂带出现。

“粘”是表象,而锁固段的作用是本质。科研嘛,一定要透过现象看本质。

傅先生是200018日逝世的。他虽然已离开我们约13年了,但在他去世13年后读他的文章,仍感觉到睿智者的高屋建瓴,仍给我们以启迪。

对自然演化奥秘的某些正确认知不会随着时间的流逝而消失,而会在探寻真理的征途上熠熠闪光,照亮我们前进的征程。

参考:

[1] 傅承义,陈运泰,陈顒。我国的震源物理研究。地球物理学报,197922(4),315-320.

 



http://blog.sciencenet.cn/blog-206819-708264.html

上一篇:[微博]这座大桥的桥墩厉害
下一篇:[微博]为刘玉仙老师加油

10 庄世宇 陈儒军 陈小润 钟炳 朱晓刚 黄秀清 徐晓 蔡庆华 刘洪 zdlh

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (5 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-1-18 16:30

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部