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2012年0419预测卡片(3年期)的试验总结（OJNS版）
seisman 2015-11-19 18:24
2012年0419预测卡片(3年期)的试验总结 — — 地震地热说的壳内强震与火山预测方法介绍 陈立军 链接地址 http://image.hanspub.org:8080/pdf/OJNS20150400000_39930457.pdf http://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=16364
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全球热机带和冷机带火山活动的比较研究
seisman 2015-10-15 18:08
全球热机带和冷机带火山活动的比较研究 ——兼论对热机带火山预测研究思路的改进 陈立军 今日已发表，欢迎指正。本文为《 全球热机带和冷机带的地震活动对比研究 ——兼论对地震预报研究思路的改进 》的姊妹篇。 链接地址： http://image.hanspub.org:8080/pdf/AG20150500000_68231190.pdf http://www.hanspub.org/Journal/PaperInformation.aspx?paperID=16164#abstract 2015.10.15
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意大利地震与火山预测方法的研究
热度 2 seisman 2015-9-14 17:26
意大利地震与火山预测方法 的研究 陈立军 陈晓逢 邵磊 （湖南省地震局） 作者按： 本文的英文版“ Method Research of Earthquake Prediction and VolcanoPrediction in Italy ”已发表在IJG，本文是与之一一对应的中文版。 英文版连接网址是 http://www.scirp.org/Journal/PaperInformation.aspx?PaperID=59566 摘要： 本文采用欧洲地中海地震台网（EMSC）的地震目录，按照地震地热说原理和地震柱的概念，讨论了该地震目录的完整性与地中海地震柱的概貌，重点研究了地中海地震柱意大利分支的构造细节与构造特征，推演了2009年以后2个6级地震和埃特纳火山喷发之前壳下地震活动的前兆进程，进而总结概括了地震地热说预测方法关于估计未来壳内强震和火山活动的大致强度、大致时段和大致地点的工作要领，并就其中可能存在的疑点问题做出了讨论和说明。本文方法的原理和工作程序，在作者2012年的0419预测卡片中得到了检验，适用于全球24个地震柱内的壳内强震与火山活动的预测研究，希望能对人类的地震预报事业和火山预报事业有所贡献。 主题词： 地震地热说，地震柱，壳内强震，火山，预测，意大利 1. 引言 地震预测和火山预测，是当今公认的世界性科学难题。近几十年来，全世界的地震科学家们发展了多种预测理论和预测方法，却依然举步维艰。作者从地震地热说的原理 和地震柱（seismic cone，以前曾称为seismic cylinder 或者地震地幔柱seismic mantleplume - ）的概念出发，提出了一套地震地热说的预测理论和预测方法，散见在科学网“陈立军的博客”之中。采用这套方法， 作者于2012年4月19日向政府有关部门提交了一份3年期的全球壳内强震（沿海7级以上，内陆6级或6.5级以上）与火山活动的预测，并于近期作出年的实况验证小结，得到较好的结果 。本文利用欧洲地中海地震台网（ EMSC ）的地震目录，以意大利的地震柱活动为例，研究了意大利地震柱的空间图像、震源深度时序图、壳内强震预测的推演、地震柱柱体地震活动的月频次与火山喷发的关系等，将这种方法集中整理，希望能对人类的安危有所贡献。 2. 地中海2004年以来的地震活动概况 欧洲地中海地震中心（ European-MediterraneanSeismological Centre ——EMSC ）成立于1975年，2004年10月开始向公众提供地中海及周边地区的地震目录。该目录相关地区所有2级以上的地震的分布如图1所示。 图1 地中海及周边地区2级以上的地震分布 与地震柱的划分 （ 据 EMSC 地震目录，2004.10.1-2014.3.29，M≥2.0 ） a) 总体地震；b) 深度h ≥ 80km ；c)三维空间分布 Fig.1 The distribution and the Threedimensional spatial distribution of earthquakes abovemagnitude 2 in the surrounding areas of the Mediterranean. (By EMSC earthquake catalog, M≥2.0, 2004.10.1 ～ 2014.3.29) a) totality; b) depth h ≥ 80km;c) Three dimensional spatial distribution 图1a）为研究区内的地震总体分布。地震的地表分布主要随着李四光所主张的地中海巨型纬向构造带 ，壳内6级以上强震的分布也是如此。 图1b）为震源深度大于80km的地震分布，与地表地震分布 差异悬殊 ，故以此做了地震柱的划分。按照地震柱的划分原则，将深部地震活动状态划分为19号地中海地震柱和20号西地中海地震柱。19号又细分为191意大利分支、192土耳其分支和193伊朗分支（本图中193不全）。 图1a）的所有地震的三维分布如图1c 所示。由图1c可见，地中海地区的地震活动有2个深度达690km的直立柱子，分别位于意大利西西里岛和爱琴海。其余还有一些小的柱子，未命名。 地震柱的分支也是完全独立的地震柱，具有地震柱的所有物理属性和构造属性。因此，本文重点研究意大利分支，以下简称意大利地震柱，以便于总结地震预测的思路和工作方法。 3. 意大利地震柱分支的研究 意大利地震柱的范围取3°～18°E、30°～50°N。 3.1 意大利地震柱的空间图像 由图1b）可见，去壳的地震分布将壳内强震和火山活动与壳下地震活动的关系表现清晰。 将图1c）中意大利地震柱的所有地震做经向和纬向的剖面分布图像，如图2所示。图2展示了意大利地震柱的真面目。图中地震的颜色代表不同深度地震，以便醒目。图2a）由南向北看，地震柱在深度100km以内呈漏斗状，100——300km内完全直立，深度大于300km时呈裙状向深部撒开。图2b）由东向西看，情形与图2a相似，只是在250——300km深度内向北微微倾斜。 350km 深度以下地震分布散乱，可能由于地震定位误差造成的。 图2 意大利地震柱的经向和纬向剖视图像 （ 据 EMSC 地震目录，2004.10.1-2014.3.29，M≥2.0 ） a) 经向分布；b) 纬向分布 Fig.2 The Longitude distribution and the latitudinal distribution of the Ita ly cylinder. (By EMSC earthquake catalog,M≥2.0, 2004.10.1 ～ 2014.3.29) a) Distribution on L ongitude ; b) Distribution on latitudinal . 有证据表明，意大利地震柱是一个p波高速异常体 。由周边火山活动的演变推测，这个异常体或者正在衰落，或者正在向东南方向缓慢地移动。无论如何，都有可能导致深部柱体向西、向北的偏移。 图2还有一个特殊的现象，即在埃特纳火山（37.73°N，15.00°E）的下方，50——100km深度内，明显缺失地震活动，似乎正是火山熔岩囊所在位置。埃特纳火山2010年8月25日喷发过，最大喷发指数VEI=3，2013年2月19日再度开始喷发，延续到2014年2月27日停止。 3.2 意大利地震柱的震源深度时序图 意大利地震柱的震源深度时序图如图3所示。图3a）依据ANSS地震全球地震目录，图3b）依据EMSC地中海地震目录。尽管两图的时长不一致，都显示了中深源地震活动“自下而上逐层驱动”的特征。 这是因为，深部地震所产生的热能无法耗散，只能向上传递。 根据这个重要特征，我们有理由采用壳下的地震活动来寻找壳内强震的前兆迹象，也可以利用这样的图参照历史地震活动来估计地震柱未来的活动强度。 图3 意大利地震柱的震源深度时序图 a） 据 ANSS 地震目录，1963.1.1-2014.3.22，M≥4.0 b） 据 EMSC 地震目录，2004.10.1-2014.3.29，M≥2.5 Fig.3 Thetiming diagram of focal depth in Italy cylinder a) By ANSSearthquake catalog, M≥4.0, 1963.1.1 ～ 2014.3.2 9 b) ByEMSC earthquake catalog, M≥2.0, 2004.10.1 ～ 2014.3.29 3.3 意大利壳内强震预测的推演 按照上述原理，作者试着推演了2009年以来意大利2次6级地震的前兆进程，如图4所示。 图4 意大利地震与火山活动地点预测图 a） 据 EMSC 地震目录，2004.10.1-2008.12.31，M≥2.0 b） 据 EMSC 地震目录，2004.10.1-2009.4.1，M≥2.0 c） 据 EMSC 地震目录，2010.1.1-2011.12.31，M≥2.0 d） 据 EMSC 地震目录，2010.1.1-2012.5.11，M≥2.0 Fig.4 Locationprediction map of Italyearthquake and volcano activity. a) By EMSC earthquake catalog, M≥2.0,2004.10.1 ～ 2008.12.31. b) By EMSC earthquake catalog, M≥2.0,2004.10.1 ～ 2009.4.1. c) By EMSC earthquake catalog, M≥2.0, 2010.1.1 ～ 2011.12.31. d) By EMSC earthquake catalog, M≥2.0, 2010.1.1 ～ 2012.5.11. 图4a）和图4b）针对2009年4月6日的拉奎拉(L’Aquila)6.3级地震 。两图的地震动态相似，而拉奎拉壳下地震密集，可能预示强震即将来临。 图4c）和图4d）针对2012年5月20日的帕尔马 (Parma) 6.1级地震。图4d）上2012年1-4月帕尔马地区的壳下地震活动比图4c）明显增强，可能预示即将有强震。 类似的图选取下地壳以下（深度大于20km）的地震活动似乎更为明显，但干扰也会相应增大（图略）。 这是由意大利地震预测入罪事件引出的教训 。 3.4 意大利 地震柱柱体地震活动的月频次与火山喷发的关系 意大利地震柱的柱体取36°～42°N、12°～18°E。柱体地震活动的月频次与火山喷发的关系见图5。图5中实线为柱体内的总频次，虚线为35km深度以下的壳下地震月频次。两条曲线的总体趋势一致。柱状实线表示火山喷发时间及其喷发指数（表1）。粗曲线和细曲线的灰色合集是火山爆发的前兆 。 图5 意大利地震柱地震活动的月频次与火山活动的关系 （据 EMSC 地震目录，2004.10.1-2014.4.26，M≥2.0） Fig.5 The relationship between frequency moonthly of earthquake activityand volcano activities in Italy cylinder. (By EMSCearthquake catalog, M≥2.0, 2004.10.1 ～ 2014.4.26.) 由图5和表1可见，Etna火山的每一次喷发之前，月频次均呈现由趋势上升到略有回落的过程。回落时间较短，最长3个月，最短1个月。图5中的最后一次喷发之前，柱体地震活动异常强烈，因而喷发时间也长。据 http://www.sxdaily.com.cn/ 报道，2013年2月19日Etna火山出现喷发，而据表1则此次喷发始于2013年9月3日，止于2014年2月27日，喷发指数待定。 表1 埃特纳火山2005年以来的喷发记录 Tb.1 Etna volcano eruption since 2005* Start Date Stop Date VEI Activity Area or Unit 2013 Sep 3 2014 Feb 27 (?) New Southeast Crater (NSEC) 2010 Aug 25 2013 Apr 27 1 Bocca Nuova, NE and SE Craters 2010 Apr 8 2010 Apr 8 2 SE Crater 2008 May 13 2009 Jul 4 1 East base of NE Crater (3000-2650 m) 2007 Mar 19 2008 May (?) 2 Bocca Nuova, SE Crater and flank vents 2006 Jul 14 2006 Dec 15 2 SE Crater flank vents; NE Crater 2005 Dec 16 2005 Dec 22 1 Bocca Nuova * 据 http://www.volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=211060 4. 地震与火山预测的工作方法 地震地热说的地震与火山预测方法主旨是以地震柱的活动性为主，辅以李四光的构造体系论。为此 4.1 地震柱的确定性研究 作者对全球划分了24个地震柱，其中19号和20号地震柱通过不同的地震目录得到了确认。各个地震柱都各自具有若干物理属性和构造属性 。 4.2 地震柱的活动性研究 地震柱的活动强度，通过图3中历史地震（昨天以前的地震）活动韵律来估计，并以历史地震最大震级加0.5级作为最大活动强度。 地震柱活动的大致时段，通过图3中“自下而上逐层驱动”的韵律来估计。图3的起始震级要保证能清晰反映“自下而上逐层驱动”的韵律 。 地震柱活动的大致地点，通过图4中的壳下地震活动或者下地壳以下的地震活动密集区来估计。 火山喷发时间，通过地震柱柱体地震活动月频次曲线估计。 关于地震柱的平面图、立体图、时序图、本尼奥夫剖面切片术等制作方法，在“陈立军的博客”中有详细介绍，不一一列举 - 。 4.3 壳内构造体系的研究 本方法以壳内构造体系的研究作为壳下地震活动密集区是否真实的佐证。对于壳内强震来说，构造体系主要是利于发震或者不利于发震的问题 。 4.4 火山预测研究 壳内强震与火山喷发本是一对孪生兄弟，在同一个地震柱内可以此消彼长，因此作者曾研究过地震与火山预测的同一性 。 地震柱是一个大多数直立、少数斜立的柱体，指向地面有一个出地点。地震与火山预测的显著差异在于，活火山多靠近出地点（泥火山例外）而壳内强震则较多偏离出地点，甚至到达地震柱影响区的边缘。如果像意大利这样能找到熔岩囊的位置，则主要研究地震柱柱体地震活动与火山喷发的规律。 按照以上方法，作者于2012年4月19日曾经提交一张全球壳内强震与火山未来3年的中期预测卡片（简称0419卡，可向有关政府部门查询 ），近期做出3年来的实况检验 。结果表明，3年来全球6.5级以上的壳内强震和火山喷发，基本上都发生在作者所给出的预测圈内或其周边，至少也在作者所估计的将会活动的地震柱内。 5. 讨论与结论 本文着重介绍了地震地热说关于地震预测的原理和工作方法，现就可能出现的疑问讨论和说明如下： 5.1 关于壳内强震的能量来源 人们长期以为，地震的能量主要靠地壳构造运动的应变能积累。但是，全球95%以上的壳内强震和85%以上的活火山都集中在全球24个地震柱以内，说明壳内强震与中深源地震活动关系密切 。由此推测，壳内强震的能量可能主要来自深部的能量补给，地壳构造运动的应变能积累或许只是补充或加强。因此，壳内强震或许与火山一样具有突发性。 5.2 地震柱的活动性与人类生死攸关 地震与断裂及其它地表构造的关系广为人知，但在地震地热说看来，断裂或者是地震活动的成因，或者只是地震活动的结果。1900年以来全球造成1000人以上死亡的地震几乎全部集中在地震柱之内（图6），说明与人类生死攸关的是地震柱，而并非布满全球的地表构造。地震柱是震源密集体，通过地震目录“3D打印”表现出来，毋容置疑。 图6 1900年以来全球死亡1000人以上地震的分布 Fig.6 The distribution of deathly earthquakes worldwide has been killingmore than 1000 people since 1900 5.3 关于火山预测的研究 作者的0419卡片对火山的预测做了很好的尝试，比如危地马拉圣地亚古多火山、新西兰汤加里罗火山和厄瓜多尔通古拉瓦火山等，都发生在作者所预测的火山圈内 。全球24个地震柱中大多数都有火山喷发史。目前全球的火山预测只注重地表微震的观测与研究，是不全面的，必须同时研究火山所在地震柱的火山史以及深部地震活动的规律和影响。 5.4 关于震源深度 震源深度的测定的问题，一是精确度，一是准确度。采用ANSS地震目录划分的全球24个地震柱和采用EMSC地震目录划分的地中海的地震柱的图像都是长期稳定的，二者结果吻合，足以说明两套地震目录深度测定的精度是一致的。当然，人们也常怀疑深度测定的准确度。本文预测方法关注的重点是震源深度的差异，而不是绝对深度，故不受准确度的影响。 5.5 关于大小地震的比例 本文方法目前尚未发展统计的方法，对大小地震的比例要求并不苛刻。在宏观上，作为背景资料，本方法将所有地震仅仅当作“地震”而矣，故地震震级下限只需要在所涉及的地震柱内部统一即可，尚可留有冗余。 5.6 关于地震目录 ANSS 地震目录和EMSC地震目录，还有很多全球性的地震目录都是可取的。至于 地震目录 的时长，要求也不严格。在全球地震柱的研究比较深入的前提下，只要有10年以上的地震目录即可估计地震柱的活动性。 5.7 结论 壳内强震与火山活动给予人类带来极大的灾难。意大利因地震预测入罪事件的教训，以及社会与公众对于地震预测的非议和鞭挞，实现具有社会效益的地震预测已经刻不容缓。地中海地区拥有世界一流的地震观测资料，以意大利、希腊、土耳其的地震预测研究为先机，或许能为人类带来一丝新的希望。 本文采用欧洲地中海地震台网（EMSC）的地震目录，按照地震地热说原理和地震柱的概念，讨论了该地震目录的完整性与地中海地震柱的概貌，重点研究了地中海地震柱意大利分支的构造细节与构造特征，推演了2009年以后2个6级地震和埃特纳火山喷发之前壳下地震活动的前兆进程，进而总结概括了地震地热说预测方法关于估计未来壳内强震和火山活动的大致强度、大致时段和大致地点的工作要领，并就其中可能存在的疑点问题做出了讨论和说明。本文方法的原理和工作程序，在作者2012年的0419预测卡片中得到了检验，适用于全球24个地震柱内的壳内强震与火山活动的预测研究，希望能对人类的地震预报事业和火山预报事业有所贡献。 致谢 本文所采用的资料， ANSS 地震目录来自北加利福利亚地震数据中心 (NCEDC),doi:10.7932/NCEDC ， EMSC 地震目录来自欧洲-地中海地震中心， GVP 火山资料来自 SMITHSONIANINSTITUTION 网页，谨此一并致谢。 参考文献 : 陈立军 (2000) 中国地震震源深度与强震活动状态研究 . 地震地质 ， 22(.4) ： 360-370 陈立军 (2012) 地震地热说原理与应用 . 内陆地震 ， 26 (2) ， 108-122 陈立军 (2013) 地震柱的概念及其基本特征 . 华南地震 ， 33 (1) ， 1-14 陈立军，胡奉湘，陈晓逢 (2013) 全球地震柱的地震层析成像证据 . 华南地震 ， 33 (4) , 1-10 Chen, L.J., Chen, X.F., Wan, F.F., Li, P.Z.and Shao, L. (2015) Comparative Study of Global Seismicity on the Hot EngineBelt and the Cooling Seismic Belt—Improvement on Research Ideas of EarthquakePrediction. International Journal ofGeosciences , 6, 741-749. http://dx.doi.org/10.4236/ijg.2015.67060 陈立军 (2015) 全球主要地震柱 3 年期地震与火山预测卡片 0419 卡的有关说明 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-883826.html 陈立军 (2015)2012 年 0419 预测卡片的试验总结 ( 网络版 ) . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-894296.html 李四光 (1972) 天文 地质 古生物 . 北京 : 科学出版社 , 71-115 李四光 .(1976) 地质力学方法 . 北京 : 科学出版社 刘 超，许力生，陈运泰 (2009) 2009 年 4 月 6 日意大利拉奎拉 ( L’ Aquila ) 地震快速矩张量解 . 地震学报 ， 31 （ 4 ）： 464-466 陈立军 (2013). 意大利地震预报入罪事件的教训 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-652328.html Chen, L.J. (2011) Volcano Research in Italy. http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-457141.html 陈立军 (2011) 意大利地震柱的地震层析图像依据 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-505496.html 陈立军 (2011) 壳下地震活动的研究 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-649931.html 陈立军 (2011) 地震柱的平面三维投影技术 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-466694.html 陈立军 (2011) 地震柱的三维立体图像制作 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-466867.html 陈立军 (2011) 地震柱活动时序图的制作 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-467181.html 陈立军 (2013) 青藏高原的地震构造与地震活动 . 地震研究 ， 36(1) ： 123-131 陈立军 (2015) 2013 年巴基斯坦 7.7 级地震与兴都库什的地震构造 . 内陆地震， 29(1) ： 15-27. doi ： 10.16256/j.issn.101-8956.2015.01.002 Chen L.J. (2011) Identify Study of Earthquake Prediction VolcanoPrediction. http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-423131.html MethodResearch of Earthquake Prediction and Volcano Prediction in Italy Lijun Chen *, Xiaofeng Chen, Lei Shao Earthquake Administration ofHunan Province, 410004, Changsha, China Email * : seisman@foxmail.com Abstract This paper adopts the earthquake catalogue ofthe European Mediterranean Seismo logical Centre (EMSC), in accordance with theprinciples of S eismo- G eothermics Theory and the concept of seismic cone; it discusses the integrity of theearthquake catalogue and the overview of Mediterranean seismic cones; itfocuses on the structural details and structural feature of the Italian branchof the Mediterranean seismic cone; it deduces the precursory process ofsubcrustal earthquake activities before two earthquakes magnitude over 6 and 2eruptions of Etna volcano since 2005; then it summarizes the prediction workingmethod of S eismo- G eothermics on estimating the general shell strength, the general period,and the rough location of future earthquake or volcano activities; and finallyit discusses and explains some possible problems. The principle and workingprocess of this method was testified in card No. 0419 in 2012, the author'sprediction card, which can apply to predict for shell strong earthquakes andvolcano activities within the global twenty four seismic cones. The purpose ofthis paper is to develop the tools and methods of the prediction of futureearthquake and volcano. Keywords S eismo- G eothermics Theory, S eismic C one, I ntracrustal S trong E arthquake, V olcano, P rediction, Italy
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全球热机带和冷机带的地震活动对比研究（再版）
seisman 2015-8-12 07:07
全球热机带和冷机带的地震活动对比研究 ——兼论对地震预报研究思路的改进 （再 版） 陈立军 陈晓逢 万方方 黎品忠 邵 磊 （湖南省地震局，湖南 长沙 410004 ） 作者按：本文系再版，与英文版 “Comparative study of global seismicity on the hot engine belt and the cooling seismic belt—— Improvement onresearch ideas of earthquake prediction” 一一对应的中文版。 英文版的链接网址; http://www.scirp.org/Journal/PaperInformation.aspx?PaperID=58306 摘要： 本文采用北加利福尼亚地震数据中心的 ANSS 地震目录，就全球热机带和冷机带的地震活动分布进行统计分析与对比研究，给出了热机带的地层结构，从而涉及地震成因与地震预报研究的思路问题。研究结果表明，热机带及其所包含的地震柱，是全球地震活动的主体，也是全球地质灾变的主体，基于其地层结构推测，壳内的地震与火山活动的能量很可能来自上地幔的深部，因而地震与火山的预测研究思路应该转而为加强对壳下地震活动的监测与研究。 关键词： 热机带；冷机带； 地震柱； 地震地热说；地震预测 1 前言 众所周知，人们对地震成因的理解，多认为系地表构造活动应变能积累所致。但是，本文通过对热机带和冷机带地震活动的统计分析与对比研究，认为壳内的地震与火山活动能量可能主要来自上地幔的深部，因而地震与火山的预测思路拟转而为加强对壳下地震活动的监测与研究。 在作者提出的地震地热说中，依据全球地震活动状态，将全球的地震活动和火山活动划分为热机带和冷机带两大构造体系。 具体划分方法是： 首先，采用北加利福利亚地震数据中心（ Northern CaliforniaEarthquake Data Center ）提供的 ANSS 地震目录 ，按照中深源地震活动中心点划分了 24 个地震柱 ，即 01 号南智利地震柱、 02 号北智利地震柱、 03 号危地马拉地震柱、 04 号海地地震柱、 05 号白令海地震柱、 06 号鄂霍次克海地震柱、 07 号日本地震柱、 08 号中国珲春地震柱、 09 号北马里亚纳地震柱、 10 号南马里亚纳地震柱、 11 号台湾及琉球地震柱、 12 号菲律宾地震柱、 13 号所罗门地震柱、 14 号西汤加地震柱、 15 号东汤加地震柱、 16 号印尼地震柱、 17 号缅甸地震柱、 18 号兴都库什地震柱、 19 号地中海地震柱、 20 号地中海西口地震柱、 21 号南桑威奇地震柱、 F1 号马尼拉地震柱、 F2 号安达曼地震柱和 F3 号北美洲地震柱，如图 1 所示。 地震柱（ seismiccone ，曾称为 seismic cylinder 或 seismic mantle plume ）是一种倒立的圆锥体，由中深源地震的震源密集组成，最深可达 740km 。 然后，在图 1 中，采用浅黄色色块，将这 24 个地震柱加以包围，组成所谓的热机带。由于 20 号和 21 号地震柱连线上大西洋中脊也有深度在 50km 以上的地震活动，因而假想二者可能沟通。于是， 24 个地震柱的连接可以构成一个完整的 M 型的热机带。 浅黄色色块以外的地震活动统称为所谓的冷机带。这些地震主体沿四大洋的洋脊分布（图 1 中绿色条带示意图），散在的地震极少。大西洋、印度洋和太平洋的大洋中脊总体呈 W 型展布，因而可以称为 W 型的冷机带。 图1 全球热机带和冷机带的划分 Fig.1 Division of the hot engine belt and the coolingseismic seismic belt. 2 热机带和冷机带地震活动的基本特征及其相互关联 2.1 热机带和冷机带地震分布状况 依据 ANSS 地震目录，从 1963 年 1 月至 2015 年 3 月 8 日，共记载全球 4 级以上地震 388775 个。其中，热机带 359528 个，占全球地震总频次的 92.477% ，最大深度 735.8km ；冷机带 29247 个，占全球地震总频次的 7.523% ， 99.7% 的地震震源深度在 40km 以内。 表 1 为全球热机带和冷机带地震活动的频次统计，图 2 为表 1 数据的示意图。由这两个图、表可见，热机带是全球地震最为活跃的地震构造带。 图 3 为相应的地震重复率曲线。由图可见，热机带与全球地震重复率曲线几乎重合，而冷机带的重复率曲线则大大偏离这两条曲线。冷机带的斜率（ b 值）明显大于热机带，说明二者活动水平明显差异。 由图 3 还可见到， ANSS 地震目录 5 级以下的地震记录不全，与所取地震台网的监测能力有关。 表 1 全球热机带和冷机带地震活动频次统计 Table 1Statistics of seismic activity frequency in the hot engine belt and the coolingseismic belt. 震级 全球 热机带 冷机带 频次 % 频次 % 4.0-4.9 307504 286090 93.04 21414 6.96 5.0-5.9 75240 67906 90.25 7334 9.75 6.0-6.9 5432 4948 91.09 484 8.91 7.0-7.9 564 550 97.52 14 2.48 8.0-8.9 33 32 96.97 1 3.03 9.0-9.9 2 2 100.00 - - 总频次 388775 359528 92.477 29247 7.523 图2 全球热机带和冷机带地震活动强度分布示意图 Fig.2 Seismic activity intensity distribution of the hotengine belt and the cooling seismic belt. 图3 全球热机带和冷机带的地震活动重复率曲线 Fig.3 The seismic repetition rate curves ofthe hot engine belt and the cooling seismic belt. 2.2 热机带和冷机带的地震活动状态 取热机带和冷机带地震活动的年频次 N/a 随时间的变化如图 4 所示。由图可见，尽管二者的年频次大小相去甚远，但其随时间的变化趋势是基本一致的。这表明它们的活动受到同样的因素所制约。 图4 热机带和冷机带地震活动的年频次曲线 Fig.4 The annual frequency curve of seismicactivities on the hot engine belt and the cooling seismic belt. 2.3 热机带地震活动的层状结构 热机带地震活动的主要特征是具有大量的中深源地震活动，深度 50km 以下的地震占热机带地震总数的 35.50% 。 热机带地震频次N(h) 随震源深度的分布如图 5 所示。 作为对比，本文取地震的应变能随震源深度的分布研究。做法是按照常规的应变能公式 （ J 1/2 ） (1) 累加计算。式中 M 为震级。 ANSS 目录中包含 M s 、 M b 、 M w 和 M L 等多种震级标度，作为一级近似，本文统一当作 M s 震级值来估计。 h 为震源深度，每 50km 分为一档。 热机带地震应变 随震源深度的分布如图 6 所示，与图 5 的分布状态基本一致。 分析图 5 和图 6 ，似乎可以将热机带的深部划分为若干层状结构： 第一层，深度 0 ～ 50km ，耗散层。地震与火山的能量释放集中在壳内。 第二层，深度 50 ～ 150km ，一般公认为熔岩囊，或可称储能层。该层累积深部所传递的热能，伺机推动壳内强震或火山活动，释放所存储的能量。 第三层，深度 150 ～ 300km ，次级能动层。该层为一些较次级的地震柱的发动层，包括诸如 03 号、 04 号、 11 号、 17 号、 18 号、 19 号、 21 号、 F1 号、 F2 号等地震柱。这些地震柱的最大震源深度都在 300km 上下。也有特例，比如 F3 号北美洲地震柱，按照 4 级以上地震目录，其最大深度为 98km ，然而按照北美洲 2 级以上的地震目录，其深度可达 600km 以上。 19 号地中海地震柱的意大利分支，其情形也是如此。 第四层， 300 ～ 500km ，恆热层。此层地震活动状态较为稳定，多余的热能可以直接穿过，是故一些超级地震柱在此层内地震皆不活跃。 第五层，深度 500km 以上，超级能动层。该层为一些超级地震柱的发动层，包括诸如 01 号、 02 号、 05 号、 06 号、 07 号、 08 号、 09 号、 10 号、 12 号、 13 号、 14 号、 15 号、 16 号等地震柱。这些地震柱的最大震源深度都在 600km 以上，最大深度可达 740km 。 图5 热机带地震频次随震源深度的分布 Fig.5 The distribution of earthquake frequencywith focal depth in the hot engine belt. 图6 热机带地震 应变 随震源深度的分布 Fig.6 The distribution of earthquake Strainenergy with focal depth in the hot engine belt. 2.4 热机带和冷机带的相互关系 M 型的热机带与 W 型的冷机带，在地球表面呈倒扣之势展布，位相错开约地理经度 90 °，似乎表明是受到地球自转作用或者包括外太空作用形成的两大构造带。所以，它们的关系是密不可分地。但是，从人类自身的利益考虑，自然最为关心的是热机带的活动问题。 所谓热机带，由于存在大量的中深源地震活动，可以从地幔深部带来大量的热能到达地表，被称为热机带应该是名副其实的。有人们说了，冷机带也有火山活动，自然也是“热”的。其实，热机带和冷机带的关系，似乎可以比喻为汽车内燃机的气缸与排气管的关系，即热机带是个做功的系统，而冷机带则是冷却系统。二者的“热”与“冷”，只是相对地。于是可以说，热机带是一个灾变带，而灾变效应必然会在冷机带上得到回应，以求达到整个地球热能的平衡与调节。 3 讨论与结论 3.1 讨论 本文通过对全球热机带和冷机带的对比研究，可以引出很多深层次的思考。 （ 1 ） 全球约 92.5% 的 4 级以上地震、 97.5% 的 7 级以上地震都发生在热机带。据不完全统计，全球 87% 以上的活火山也集中在热机带内。因此，热机带是全球的地质灾变带。热机带位于全球人口最稠密的地带，因而加大了它对人类的威胁。 （ 2 ） 热机带内的地震与火山活动如此强烈，最直接的原因应该是带内的中深源地震活动所造成的。可以武断地说，中深源地震的活动决不是地表构造活动应变能的积累所致。相反，中深源地震活动所释放的能量在地幔深部是无法耗散的，只能传递给上层的低温层，自下而上逐层驱动，从而为其上层的地震活动积累能量。按照本文的粗略估计，深度大于 50km 的壳下地震所释放的应变能，约占壳内地震活动所释放应变能的 47.12% 。如果还考虑到随中深源地震活动所伴随的热对流上升，经过年代纪振荡地累积 ，则在熔岩囊内所存储的能量足以发动壳内的强震与火山活动。 关于热能的对流上升，借助开水实验是可以理解的 。加热水体时，水体热能的增加并不全靠气泡的破裂所带来的热能上涌，更主要的应该是靠对流作用。因此，中深源地震的活跃，只是上地幔热能活动的一种表征，并非熔岩囊内所积累能量的全部。 （ 3 ） 这样一来，我们传统的观念，即地震活动是由于地表构造活动的应变能积累所致，将会受到极大的挑战。早先，我们理解为构造体系的构造活动应变能积累导致薄弱构造部位发震，后来又理解为块体活动应变能的积累导致薄弱构造部位发震。然而，构造体系和活动块体在地球表面到处可以划分出来，大大小小的板块和活动地块数不胜数，可为什么地震与火山活动只集中在热机带内？再者，地表构造活动所积累的应变能，怎么也无法导致 600km 以上的深源地震。 相比之下，冷机带的浅源地震活动，不包括火山地震，倒是可能主要靠壳内构造活动的应变能积累，因而对于热机带的活动起到了调整和平衡的作用。然而，冷机带的强震活动极少，即使做出地震预测也没有社会意义。 （ 4 ） 于是，作者以为应该转变地震预报研究的传统观念，加强对壳下地震活动的观测与研究 ① 。为此，作者 2014 年曾向有关地震部门提出过“改善我国地震预测工作的建议”。目前，全球对壳下地震监测做得最好的地方，数北美洲中南部和地中海地区，中国新疆的北疆地区近年来也有很大进展 。作者曾利用北美洲中南部 2 级以上地震目录预测过 2012 年 4 月 12 日加利福尼亚湾的 6.9 级地震 ② ③ ，利用地中海 2 级以上地震目录推演过意大利 2009 和 2012 年 2 次 6 级地震预测的可能性 （英文稿，未发表），利用北疆地区 2 级以上地震目录推演过 2012 年新源 6.6 级地震预测的可能性 ，利用全球 4 级以上地震目录做过未来 3 年（ 2012 ～ 2015 ）全球壳内强震与火山的预测（正式的预测卡片—— 0419 卡） ，都收到了较好的预测效果。 地震地热说的预测方法利用地震柱内地震震源深度的时间序列和壳下地震活动的空间分布等资料分析，可以提前几个月预测未来壳内强震或火山的大致时段、大致地点和大致强度 。 ① 陈立军.全球壳下地震活动的研究.湖南地震（内刊），2013年总第35期,5-13 ② 陈立军、陈晓逢. 美国西海岸地震预测方法初探. 湖南地震（内刊），2012年总第34期，1-6 ③ Chen Lijun, Chen Xiaofeng, Wan Fangfang et al.The Earthquake Prediction Method Research in the West Coast of the UnitedStates. 湖南地震（内刊），2013年总第35期,90-98 （ 5 ） 加强对壳下地震活动的观测有两个要点。第一是对热机带上的重点关注地区，拟合理布局地震观测台网，做到对 2 级以上地震的有效监测。第二是震源深度的测定，拟建立起全球统一的工作规范与精细的地壳结构模型。 关于震源深度的测定结果，作者所搜集到资料，似乎只有北美洲中南部、欧洲地中海地区和中国新疆的北疆地区的资料比较好用。这三个地区的地震目录都包含 1 级以上地震，而且震源深度资料可以相互比拟。当然，目前情况下，震源深度的测定并非要求绝对准确，但要求可以相互比拟。 （ 6 ） 不论采用哪种思路进行地震预测研究，地震预报仍然面临巨大的困难。最大的难度在于， 7 级以上的壳内强震如同火山喷发一样，具有突发性。因此，每当壳内强震发生后，人们几乎很难找到像样的地震“前兆”。即便是壳下地震活动，大概也由于震前震源体的闭锁而“窒息”了。因为，临震的预测犹如开水试验中寻求“响水不开”的时刻 ，然而那只是一瞬间的事。 然而，不论地震活动的能量是来自壳内还是来自地幔深部，壳内强震活动必然离不开壳内的地震构造，也离不开诸多的地球物理场效应，也必然造成震前的声、光、电、地下水、动物等等宏观异常。因此，加强地震构造研究、地球物理场的研究、临震宏观异常研究，乃至地震预警系统的研究，加强地震科普知识宣传和抗震设防工作，都是不可或缺的。 3.2 结论 本文根据地震地热说的工作方法，采用 北加利福尼亚地震数据中心 的 ANSS 地震目录，以地震柱为构造单元和分析研究的统计单元，由各个地震柱地震活动的基本特征得到其共性特征，从而建立起热机带和冷机带的概念，并由热机带的壳下地层结构以及热机带和冷机带地震活动的比较研究导出地震成因与地震预测思路的讨论，从而为地震地热说的地震预测和火山预测方法的研究奠定了理论基础。 研究结果表明，热机带及其所包含的地震柱，是全球地震活动的主体，也是全球地质灾变的主体，基于其地层结构推测，壳内的强震与火山活动的能量很可能都是来自上地幔的深部。因此，应该转变地震与火山的预测研究思路，加强对壳下地震活动的监测与研究，或许能解地震预报与火山预报之困。 致谢： 本文所采用的 ANSS 地震目录取自北加利福利亚地震数据中心（ Northern California EarthquakeData Center ），谨此致谢。 参考文献 NCEDC (2014), Northern California Earthquake DataCenter. UC Berkeley Seismological Laboratory. Dataset. doi:10.7932/NCEDC. 陈立军 . 地震地热说原理与应用 . 内陆地震， 2012 ， Vol.26 ， No.2 ， 108-122 陈立军 . 地震柱的概念及其基本特征 . 华南地震， 2013 ， Vol.33 ， No.1 ， 1-14 ChenLijun. (2013)Mantle decadal oscillation (MDO). http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-665664.html 王海涛，李志海，赵翠萍，等 . 新疆北天山地区 Ms ≥ 2.0 地震震源参数的重新测定 . 中国地震， 2007 ， 23 （ 1 ）： 47-55 龙海英，胥颐，魏斌，等 . 新疆喀什一乌恰地区的 P 波速度模型和小震精确定位 . 内陆地震， 2005 ， 19 （ 1 ）： 16-21 陈立军 . 地震预测验证记录： 001 号 加利福尼亚湾 4.12 发生 6.9 级地震 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-558624.html 陈立军 . 意大利地震预报入罪事件的教训 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-652328.html 陈立军 . 中天山地区强震活动成因探讨—以 2012 年 6 月 30 日新源 6.6 级地震为例 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-829373.html 陈立军 . 全球主要地震柱 3 年期地震与火山预测卡片 0419 卡的有关说明 . http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=552558do=blogid=883826 陈立军 . 2012 年 0419 预测卡片的试验总结 ( 网络版 ) . http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=552558do=blogid=894296 . 内陆地震， 2015 ， 29 （ 1 ）： 15-27. doi ： 10.16256/j.issn.101-8956.2015.01.002 Comparative study of globalseismicity on the heat engine belt and the cooler seismic belt —— Improvementon research ideas of earthquake prediction ChenLijun, Chen Xiaofeng, Wan Fangfang, Li Pinzhong ， ShaoLei （ Earthquake Administration of Hunan Province, 410004,Changsha, China ） Abstract ： Thestudy in this paper analyzes and compares the distribution on the global engineactive seismic zone and cooling seismic belt basing on the ANSS earthquakecatalog from Northern California Earthquake Data Center. An idea of theseismogenesis and earthquake prediction research is achieved by showing thestratigraphic structure in the hot engine belt. The results show that the mainengine and its seismic cones are the global seismic activity area, as well asthe subject of global geological disaster. Based on the conjecture of otherstratum structure, the energy of crustal strong earthquake and volcanoactivities probably originates from the deep upper mantle. It is suggested thatthe research on earthquake and volcano prediction should focus on the monitorand analysis on the sub-crustal earthquake activities. Key words: the hot engine belt, thecooling seismic belt, seismic cone, Seismo-geothermics theory, earthquakeprediction
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内蒙古阿拉善左旗5.8级地震的前兆现象
热度 1 seisman 2015-4-16 00:45
内蒙古阿拉善左旗5.8级地震的前兆现象 陈立军 2015 年 4 月 15 日 15::39 ，内蒙古阿拉善左旗发生 5.8 级地震。 作者按照地震地热说的地震预测方法，从 2014 年 8 月起开始关注这个地区，并向多位朋友谈起过该地区可能会有地震。地震前兆图像如图 1 所示。 图 1 为 2014 年 1 月 1 日至 2014 年 12 月 31 日研究区内的壳下地震分布图。该图表明， 2014 年的一年内，在 5.8 级地震震中区周边出现的壳下地震密集分布，而 2015 年以来则未见壳下地震活动，完全符合作者一直倡导的地震地热说预测方法的原理。 那么，图 1 范围内别的地方也发生过地震，比如 2014 年 10 月 7 日云南景谷 6.6 级地震，为什么又没有同样的前兆现象呢？这只能说明宁夏和内蒙地区的地震目录是满足地震地热说方法要求的。北疆地区 2012 年新源 6.6 级地震也出现过壳下地震活动的前兆显示，说明北疆地区的地震目录也是很好的。作者为此感到庆幸。 图 1 这个西部及周边地区壳下地震活动分布图 (2014.1.1 ～ 2014.12.31 ， M ≥ 1.0 ，h≥35km，据中国地震台网统一地震目录 ) （ 2014.4.16 00:39 初稿）
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中天山地区强震活动成因探讨—以2012年6月30日新源6.6级地震为例
热度 1 seisman 2014-9-20 15:26
中天山地区强震活动成因探讨 ——以2012年6月30日新源6.6级地震为例 陈 立 军 本文按地震地热说原理与地震柱的概念，利用中国统一地震目录，并参照美国北加利福利亚地震数据中心的 ANSS 地震目录，讨论了 2009 年以来中天山地区的强震活动成因，提出新疆西北部可能存在一个兴都库什旋扭构造的“壳下牵引带”，或许对于该地区的地震预测是有益的。 1. 新疆地区的地震活动背景 本文取 32 ～ 50 ° N 、 72 ～ 98 ° E 为研究背景区，由中国统一地震目录取 1.0 级以上地震作三维分布图见图 1 ，深度为 45km 以上壳下地震的平面三维分布见图 2 ， 3.0 级以上地震的震源深度时序图见图 3 。 图1 背景区地震活动的三维分布图 （据中国统一地震目录， 2005 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 1.0 ） 图 1a 为总体地震分布，图 1b 为 45km 以下的壳下地震分布。两图均显示出兴都库什地震柱的部分柱体图像，可见该地震柱应该是本地区最积极、最活跃的地震构造要素，柱体附近的地震活动必然受其影响和控制。 图2 背景区壳下地震活动的平面三维分布图 （据中国统一地震目录， 2005 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 1.0 ， h ≥ 45km ） 由图 2 可见，背景区内壳下地震的分布唯有新疆新源地震的资料居多，其他地震按照本文的方法无法研究。就中国的情形看，壳下地震活动的资料多寡，似乎与地震台网监测能力和 / 或地震目录的工作质量有关。 图3 背景区地震活动的震源深度时序图 （据中国统一地震目录， 2005 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 3.0 ） 图 3 表明，背景区的地震目录，自 2008 年下半年才真正将地震震源深度的深度谱展开，因而出现了深度在 100 ～ 200km 的地幔脉动（ MDO ）和自下而上逐层驱动的迹象。这两种现象实际上是兴都库什地震柱部分柱体的活动特征，都是与地震预测息息相关的。我国的震源深度测定工作似乎还很不完备，西部地区似乎唯有新疆西北部最好，其余地区尚待改进。 综合各个方面因素，本文将着重 2009 年以来中天山地区的研究。这个时段恰好包含了 2012 年新疆新源 6.6 级地震前兆的全过程。 2. 中天山地区壳下地震活动的前兆意义 本文取 38 ～ 48 ° N 、 80 ～ 90 ° E 为中天山地区。地震目录采用中国统一地震目录和美国 ANSS 地震目录对比。欧洲地中海地震中心的 EMSC 目录，由于缺失本研究区 2011 年的全年资料，无法采用。 鉴于本地区的地壳厚度平均约为 45km ，因而取深度在 45km 以下的地震作为壳下地震对象，其平面分布图像如图 4a 、 b 、 c 所示。为了对比研究，同时取 35km 以下的地震分布图像，如图 4d 、 e 、 f 所示。因此，图 4 按震级大小可做纵向对比，按地震震源深度可做横向对比。 图 4 的壳下地震不分震级大小，实心圆为新源 6.6 级地震以前 3 年多的壳下地震，空心圆为强震以后 2 年多来的壳下地震。由图中可见，强震以前壳下地震呈现优势分布，强震以后壳下地震稀少，而且无明显优势分布。 由图 4 可见，强震以前的壳下地震有 2 个优势分布条带。一是沿南天山到塔里木盆地西端的北东约 60 °方向的分布条带。此带地震震源深度由南向北逐渐变浅。二是沿中天山近东西向的条带分布。此带地震震源深度明显小于北东条带，只有 35km 分布图上明显反映而 45km 分布图上几乎不见。这两个条带的中线交叉，正好指向未来震中区。 由以上分析可以看到，所谓“壳下地震”，实际上是指壳下一定深度可以避开地表小震随机活动干扰的地震，不一定严格按照区域地壳厚度来选取。当然，这要靠大量地震震例的经验来决定，也可以按照本文做法取不同深度地震分布进行对比研究。 图 4 中，依据中国统一地震目录，研究区内几乎没有 3 级以上的壳下地震活动。由此是否可以估计未来强震活动的强度，尚有待今后的震例总结。 这样一来，未来强震活动的地点大致可由壳下地震活动密集区或条带分布来圈定，活动强度可由壳下地震活动强度大致估计，活动时段可由时序图中的斜线大致估计（自下而上逐层驱动的斜率（ h ） km/a ，见图 3 ），加上其它多学科的前兆信息，似乎实现强震活动的预测是有希望的。 图4 中天山地区新源6.6级地震前后壳下地震活动的分布特征 a. 据中国统一地震目录， 2009.1.1 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 1.0 ， h ≥ 45km b. 据中国统一地震目录， 2009.1.1 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 2.0 ， h ≥ 45km c. 据 ANSS 地震目录， 2009.1.1 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 4.0 ， h ≥ 45km d. 据中国统一地震目录， 2009.1.1 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 1.0 ， h ≥ 35km e. 据中国统一地震目录， 2009.1.1 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 2.0 ， h ≥ 35km f. 据 ANSS 地震目录， 2009.1.1 ～ 2014.9.9 ， M ≥ 4.0 ， h ≥ 35km 3. 中天山地区强震活动成因的探讨 图 4 中两条虚线所包含的区域，具有特殊的意义。 由图 4 中的地壳厚度等值线，可以发现沿新疆西部与中亚的边界，地壳底部，或者说地幔顶部，出现一组烧饼状的丘岗与洼地串珠状排列，方向约为北 60 °东，北高南低，高差大于 10km ，比起地表的山川崎岖得多。更有趣的是，这组图像与地表山川似乎存在一定的镜像关系。 这组图像是如何形成的，中外学者都极为关注，普遍的解释是印度板块与欧亚板块的碰撞或者碰撞的远场效应，或者其他大大小小板块的碰撞或俯冲，等等。作者不以为然，因此定义为兴都库什旋扭构造的“壳下牵引带”。大致呈近东西向展布的丘岗与洼地，如同传输带上的一个个链接，在兴都库什旋扭构造运动一张一弛的牵引下，造就地表大量的逆冲断裂或者逆冲推覆体，造成盆山结构及其演化，形成一个牵引构造带。这个牵引构造带或许涉及帕米尔至贝加尔北东向地震带的强震活动成因，也可以解释大量的壳内构造现象。因为收集到的参考资料太多，本文不便涉及，或许将以专文讨论（试论兴都库什旋扭构造的帕米尔——贝加尔牵引构造带）。 这个牵引构造带可以为中天山地区强震活动创造构造环境，但是强震活动的能量还得靠兴都库什地震柱活动的能量补给。图 4 中震前壳下地震活动自南向北，由深到浅的活动，正是由深部能量驱动地表构造活动的典型例证。 4. 小结 本文是专为感谢支持和帮助本人研究工作的人们而写的，没想到把事情越做越大了，剩下的事还要花很大的功夫才能完成。但愿这些能为我所喜爱的人们有所参考。 2014.9.20 初稿
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近年喜马拉雅地区壳内强震的前兆显示
热度 1 seisman 2014-9-6 16:58
近年喜马拉雅地区壳内强震的前兆显示 陈立军 1. 两套地震目录资料的对比 取地理范围 15 °～ 55 ° N 、 65 °～ 110 ° E ，时间 2009.1.1 ～ 2014.8.4 对比， ANSS 目录（ 4 级以上）的壳下地震活动分布见图 1a ，中国统一地震目录（ 1.0 级以上）的壳下地震活动分布见图 1b 。图 1a 和图 1b 的壳下地震活动差异悬殊，因而对 2012 年以来研究区内 6.5 级以上地震的前兆反应也大为不同（表 1 ）。 a 美国 ANSS 地震目录（ 4 级以上地震）的壳下地震活动分布 b 中国统一地震目录（ 1 级以上地震）的壳下地震活动分布 图1 美国ANSS地震目录和中国统一地震目录的壳下地震活动分布 （ 2010.1.1 ～ 2014.8.4 ， 2009 年资料因避免汶川地震震后效应未列入） （本图内；青藏高原地壳厚度大，实为上地壳以下地震分布） 表1 美国ANSS地震目录和中国统一地震目录在壳内强震前的壳下地震活动一览表 地 点 震 级 日 期 经 度（°） 纬 度（°） 深 度（ km ） ANSS 目录 中国统一地震目录 新疆新源 6.6 20120630 84.74 43.42 -7 2010 年开始活动 2010 年开始活动 缅甸 7.0 20121111 95.91 22.88 -10 无异常 无异常 四川芦山 7.0 20130420 102.99 30.30 -17 2011 年开始异常活动 震前无异常 甘肃岷县 6.7 20130722 104.21 34.54 -15 无异常 无异常 巴基斯坦 7.9 20130924 65.52 26.97 -30 2009 年开始活动， 2011 、 2012 加速 无明显异常 新疆于田 7.3 20140212 82.51 36.14 -10 无异常 2012 年有活动 泰国 6.7 20140505 99.61 19.56 -20 2013 年有活动 无异常 云南盈江 6.1 20140530 97.80 25.02 -12 2009 年开始活动， 2011 加速 无异常 云南昭通市鲁甸县 6.5 20140803 103.34 27.10 -12 2009 年开始活动， 2011 、 2012 加速 无异常 由图 1 和表 1 可见，工作做好了，强震之前壳下地震活动是有前兆的。 2. 新疆新源 2012 年 6.6 级地震的前兆显示 新疆新源 2012 年 6 月 30 日 6.6 级地震之前，按中国统一地震目录和 ANSS 地震目录的壳下地震分布如图 2a 、图 2b 所示。图 2a 似乎应进一步分解，以探求新源地震的成因。 比较两图，可见新疆的震源深度测定工作是做的很好的。因此，作者计划对新疆地区的地震预测方法另作专文研究。 a) 中国统一地震目录（ 1 级以上）壳下地震分布 b) ANSS 地震目录（ 4 级以上）壳下地震分布 图2 新疆新源6.6级地震前的异常图像 （ 2008.1.1 ～ 2012.5.31 ） 3. 四川芦山 2013 年 7.0 级地震与云南鲁甸 2014 年 6.5 级地震的前兆对比 四川芦山 2013 年 4 月 20 日 7.0 级地震之前，按 ANSS 地震目录的壳下地震分布见图 3 ，云南鲁甸 2014 年 8 月 3 日 6.5 级地震之前，按 ANSS 地震目录的壳下地震分布见图 4 。 由图 3 可见，从 2010 年到 2012 年，图中的中国境内只有 4 个异常区，即腾冲、墨脱、雅安至平武、昭通至自贡。 2013 年的地震为何首先发生在芦山，值得进一步研究。可惜这里没有中国自己的同类资料可以对比。 由图 4 可见， 2013 年的芦山地震以后，壳下地震活动明显向南偏西方向发展，因此腾冲和昭通就同时值得高度关注了。结果， 2014 年两地先后发生了 6 级以上的地震。 图3 四川芦山7.0级地震的前兆显示 （据 ANSS 目录， M ≥ 4 ， 2010.1.1 ～ 2013.3.31 ） 图4 云南鲁甸6.5级地震的前兆显示 （据 ANSS 目录， M ≥ 4 ， 2010.1.1 ～ 2014.7.20 ） 4. 盈江地震 云南盈江 2014 年 5 月 30 日 6.1 级地震之前，按 ANSS 地震目录的壳下地震分布见图 5 ，同期的壳下地震深度随时间的分布见图 6 。图 5 上盈江地震之前壳下地震活动明显密集分布，而缅甸 2012 年 7.0 级地震之前却无异常显示。图 6 上，这两次地震之前，壳下地震都有明显的增强活动。 图5 云南盈江6.1级地震的前兆显示 （据 ANSS 目录， M ≥ 4 ， 2010.1.1 ～ 2014.8.4 ） 图6 云南盈江6.1级地震前的时间进程 （据 ANSS 目录， M ≥ 4 ， 2010.1.1 ～ 2014.8.4 ） 5. 巴基斯坦 2013 年 7.9 级地震的前兆显示 巴基斯坦 2013 年 9 月 24 日的 7.9 级地震似乎是可以预测的：依据巴基斯坦地区 2006 年以后 35km 深度以下的壳下地震活动（图 7 ）可以大致圈定未来强震的可能区域，依据 1963 年以来兴都库什地震柱震源深度时序图（图 8 ），可以估计未来强震的可能时段。如此可以对未来强震的三要素实现中短期的预测。 图7 巴基斯坦地区2006年至地震前的壳下地震活动 （据ANSS目录，M≥4，h＞35km，2006.1-2013.9） 图8 兴都库什地震柱震源深度时序图 （据ANSS地震目录，M≥4.5，1963.1.1～2013.9.29） 6. 小结 本文按照地震地热说的原理和地震预测方法，研究了图 1 研究区内几次有明显前兆显示的壳内强震。由此，作者得出如下几点认知： (1) 应该说，只要工作做好了，这几次强震是有可能实现预测的。由图 3 和图 4 ，只要将四个异常点加以严密监视，总可以抓住一个、两个地震。 (2) 真正实现地震预测，要靠可靠的本地资料。以上分析中，凡采用美国 ANSS 地震资料的，震中预测的偏差就大一些，而且异常的显著度也差一些。当然，在方法研究的初级阶段，这种偏离尚处于可容忍的范围内。比如新疆新源和腾冲盈江，作者在 2012 年的 0419 卡片中就曾依据 ANSS 地震资料画为“可能地震区”。本地资料，比如图 2 中新疆地区的资料，则能给人以更多研究的余地。 (3) 地震预测除了局地壳下地震研究之外，更多的是要注意周边大背景的研究。中国西部地震活动受到兴都库什地震柱和缅甸地震柱的控制。局地壳下地震研究只能揭示异常地点。由图 8 可见，地震柱活动时序的研究对于壳内强震的活动韵律和估计活动强度、发震时间是有益的。 (4) 由图 3 和图 4 可见，壳内强震是按照地震条带活动的，即受到构造体系或活动断裂的控制，不是按照块体（板块或者活动地块）活动的。地震柱的活动会向周边辐射出一些影响条带。本文研究的几个地震，都处在这样的影响条带上。不研究境外的这两个地震柱的活动影响，仅靠中国境内的地震资料来做地震预测研究，是难以成就的。 (5) 本文所研究的几个地震，地震部门和新闻界在震前、震后似乎都没有找到可靠的前兆。这是因为，人们常说的前兆，是指“地震能量靠构造运动应变能积累”模式的前兆。本文所说的前兆，则是指“强震靠地震柱的热能转换为机械能驱动断层运动”的前兆，即壳下地震活动。 当然还有一些其他类型的前兆，比如地热、地下水动态等等，统称为地震地热说前兆。 两者的区别在于，块体运动找不到力源，具有很大的不确定性，而地震柱的活动则有明确的力源和活动标志。 因此，按照本文的原理和方法来研究地震预测，应该是最有希望的思路。 2014.9.6 初稿 参考文献： 陈立军 . 2000. 中国地震震源深度与强震活动状态研究 . 地震地质 . 22 （ 4 ） 360-370 陈立军 . 2012. 地震地热说原理与应用 . 内陆地震， 26 （ 2 ）： 108-122 陈立军 . 2013. 地震柱的概念及其基本特征 . 华南地震， 33 （ 1 ）： 1-14 陈立军 . 2013. 青藏高原的地震构造与地震活动 . 地震研究， 36 （ 1 ）： 123-131 陈立军，胡奉湘，陈晓逢 . 2013. 全球地震柱的地震层析成像证据 . 华南地震， 33 （ 4 ）： 1-10 陈立军 .2014. 2013 年巴基斯坦 7.7 级地震与兴都库什的地震构造 . 内陆地震，待刊 陈立军 . 2014. 全球 3 年度地震预测 0419 卡片的 2 年小结 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-778598.html ， 2014.3.23
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有关地震地热说的一些基本概念和术语（增补）
seisman 2014-9-1 19:10
有关地震地热说的一些基本概念和术语（增补） 陈立军 地震 成因： 地震柱内的中深源地震活动，其能量无法耗散，只能逐层上传（自下而上逐层驱动），按照地幔年代记振荡的韵律，经过 10 年、20 年逐渐汇聚到熔岩囊之内（当然， 中深源地震活动只是环境热能增强的一种表征，如同烧开水，气泡的活动也只是一种表征 ）。火山喷发将地震柱的热能直接向空中抛洒，壳内强震则将热能转换为机械能推动构造体系或活断层的运动以释放地震柱的能量。长期以来人们都以为强地震活动能量靠的是地表构造运动的应变能积累，因而按照应变能积累模式设计了若干的地震前兆预案，但是在7级、8级地震之前、之后都找不到，说明这个观念应该改变了。 开水实验：boiled water testing. 烧杯注水，置于平面热源之上。当温度适当时，杯底出现气泡，随即破裂。随着水温升高，气泡不断地上升→破裂，水面渐渐变形。当气泡能够上升到近水面时进入“响水不开”阶段，随后即沸腾了。地震预测和火山预测就是要寻找“响水不开”的时机。 地震预测与火山预测的同一性：Identify of Earthquake Prediction Volcano Prediction. 在地震地热说范畴内，火山与中、深源地震是同源的。火山是冲出到地表的热能释放，中、深源地震则是未能到达地表的能量转换。从这个意义上来说，地震预测与火山预测具有同一性。 0419 卡片：作者于 2012 年 4 月 19 日向有关地震部门提交的全球主要地震柱未来3年活动趋势预测卡片，包括地震柱的活动时段预测、强震与火山的活动地点预测两个附件。2014 年 4 月 23 日所做的 2 年小结表明：2 年来所发生的全球 6.5 级以上的壳内强震和火山喷发，基本上都发生在作者所给出的预测圈内或其周边，至少也在作者所估计将会活动的地震柱内。 热机带：Engine belt. 热机带由已定义的全球 24 个地震柱组成，在地球表面呈 M 型展布，其西支起于南桑威奇群岛，经地中海、喜马拉雅、印尼、所罗门，至汤加、新西兰，东支由印尼经菲律宾、日本、白令海、南北美洲，归于南桑威奇群岛。热机带控制全球95%以上的壳内强震和85%以上的活火山，与人类的生存休戚相关。1900 年以来造成死亡 1000 人以上的灾难性地震全部发生在热机带内。 （冷机带）：cooling belt. 沿全球的海底中脊展布，呈 W 型。该带只有浅源的中强地震活动和火山活动。中强地震和火山活动同样与地幔深部的热动态有关，称为冷机带似乎并不合适。由于该带没有中深源地震活动，了解深部的热动态几无可能，强震和火山的预测也难，好在该带位于大洋之中，除冰岛和夏威夷外，对人类的威胁较小。 热机带和冷机带均位于中低纬度上，在地表的分布大约错开经度90°，其成因机制或许与地球的自转和/或太空影响有关。 大陆漂移：continental drift. 全球GPS定点观测结果表明，当今的大陆漂移总体趋势为西半球呈逆时针旋转，东半球呈顺时针旋转，以 2～7cm/a 的优势速率，共同分裂大西洋，压迫太平洋。 半球性运动。 四大经向构造：一是大西洋洋底中脊（简称中洋脊），宽度 1500～2000km，两侧的运动趋势迥异。二是印度洋内的东经 90 度海岭，长 6000 多公里，加上东侧的断裂海岭(Broken Ridge)共同作用，使得大洋洲向北偏东方向漂移，也构成对太平洋的压迫之势。三是马里亚纳海沟（东经140度），长 2550km，宽 70km，深 11033m，两侧的运动速度矢量是相向的。四是太平洋东部的西经90度海岭（东太平洋海岭），宽 2000～4000km，两侧的地表运动速度矢量反向。四大经向构造似乎控制着全球的半球性运动。 地幔柱：mantle plume. 传统的地幔柱是指根据地震波速异常推测的地幔热异常体。作者曾将地震柱命名为地震地幔柱，有时简称地幔柱，友人指出此法不妥，遂改称地震柱。地幔柱带有推测性质，容易引起非议，地震柱则是按照地震目录50年的资料“3D打印”而成，无可非议。实质上，地震柱也是一种特殊的地幔柱，以其中深源地震活动揭示了地幔的热动态。 超级地幔柱：Super plume. 全球有两大超级地幔柱，分别位于南部非洲和夏威夷，深度可达2850km，中心位置大约相距经度180度。两大超级地幔柱似乎也控制着全球的半球性运动。 兴都库什旋扭构造：帕米尔-兴都库什地区汇聚了五大山系：喜马拉雅山脉，昆仑山脉，天山山脉，苏莱曼山脉和帕尔帕米斯山脉。五大山系相间五个平原或者高原：青藏高原，塔里木盆地，土兰平原，赫尔曼德河平原和印度河平原。五大山系汇聚于一点，相间的五个平原（或高原）也尖灭于此。如果将苏莱曼山脉和喜马拉雅山脉、昆仑山脉和帕尔帕米斯山脉以及天山山脉的原始地貌都假定为单一的纬向构造，用一对近南北向的力偶将三大纬向构造体系向兴都库什地区“捏拢”，同时施以逆时针的旋扭，即可形成这样的蝴蝶结状构造。 地震柱的生命：地震柱立体图像只是利用近50年来的地震资料所表现出来的现代地震柱。其实，地震柱是有生命的地质体，可以新生、衰落或消亡。例如，意大利西海岸和西西里岛以西的火山逐渐向东南方向衰灭，可见意大利历史上应该是一个较大的地震柱，目前地震柱的出地点已缩减至第勒尼安海东南一隅，活火山也缩减至此。利用地中海的EMSC地震目录，似乎可以发现Etna火山之下的熔岩囊。中国珲春地震柱历史上造就了长白山、五大连池等火山活动，现在可能休眠了，但根基仍在，成为潜在地震柱。 暴发式：地震柱的一种活动方式。暴发式指储能层里较少地震活动，当能量积累到极限时便在近地表猛烈地爆发火山或者特大地震，比如印度尼西亚西海岸、南美洲的西海岸，等。 渐进式：地震柱的另一种活动方式。渐进式指储能层里地震活跃，进行渐进式的释放，近地表也随之渐进式地释放，难以爆发像印度尼西亚和南美洲那样的特大地震。 切片术：为了研究未来地震或者火山的活动时间和地点，可以对地震柱进行切片处理，以寻找直下型的中深源地震活动规律。 中国CSN目录的实用化：利用该目录中已有的8462个Ms震级和ML震级的数据对，一元线性回归获得转换关系为：Ms = 0.8761ML + 0.4702 (σ= ±0.310，相关系数R = 0.85)。利用该目录中已有的6932个Ms震级和mb震级的数据对，一元线性回归获得转换关系为：Ms = 1.19521mb – 0.9839 (σ= ±0.370，R = 0.78)。利用该目录中已有的4274个Ms震级和mB震级的数据对，一元线性回归获得转换关系为：Ms = 1.2260mB – 1.4075 (σ= ±0.336，R = 0.87)。 利用该目录中已有的7117个Ms震级和Ms7震级的数据对，一元线性回归获得Ms震级与Ms7震级的转换关系为：Ms= 1.0123Ms7 + 0.1330 (σ= ±0.177，R = 0.96)。 2014.9.1 初稿
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有关地震地热说的一些基本概念和术语
seisman 2014-8-31 11:11
有关地震地热说的一些基本概念和术语 陈立军 地震地热说 ： seismo-geothermics ，壳内强震和火山活动是地震柱释放热能的两种不同方式，与地幔深部的热动态有关，具有若干相似的属性和特征。 地震柱： seismic cone (cylinder) ，由地震震源体组成的顶点向下的圆锥体，最大深度与地震监测能力有关，已知最大深度740km。 超级地震柱：super seismic cone，壳内强震超过8级的地震柱。 潜在地震柱：potential cone，地幔深部地震较为活跃而柱体和影响区皆不活跃的地震柱。 全球有2个，一是中国珲春地震柱，一是地中海西口地震柱。 双腿地震柱：double leg cone，全球只有一个，即日本地震柱。 树型结构：thetree structure，单体地震柱的结构类似于树型，具有树根、树干和树冠。大型的地震柱可分为单树型、多树型、树杈型、扇型、桶型和壁型，等等。 环状构造：ring-shaped structure，地震柱影响区的特殊构造。全球有2个，一是所罗门地震柱的影响区，一是地中海地震柱土耳其分支的影响区（爱琴海地区）。 棋盘格式构造：chessboard structure zone，地震柱影响区的特殊构造。全球只有1个，即缅甸地震柱的影响区。 地震柱出地点：a outcrop point or outcrop area，地震柱轴心指向地表的地点或区域。 熔岩囊： lava sac ，地震柱内热能存储和转运载体，约在地震柱顶端 50 ～ 150km 深度范围内。 壳内强震： intra crustal strong earthquake ，震源深度小于35km的6级或6.5级以上地震。 壳下地震：under crustal earthquake ，震源深度大于35km或50km的地震，在青藏高原或为上地壳以下地震。 壳下地震活动密集区：dense zone of undercrustal earthquake activities，或与未来的壳内强震活动有关。 三维空间分布：distribution of the three dimensional spatial distribution，按照地震目录所给出震源体的经度、纬度和深度绘制的三维立体分布图像。 本尼奥夫剖面：Benioff section，通过地震柱轴心取任意方位绘制的震源深度剖面图。相邻地震柱的本尼奥夫剖面无法相互连通组成共同的本尼奥夫带。 震源深度时序图： deepearthquake activity sequence diagram ，震源深度随时间的分布图。 自下而上逐层驱动：driving bottom-up layer by layer，地震柱内中深源地震的活动机制。 地震柱活动强度： activity intensity of seismic cone ，按 震源深度时序图与历史地震活动水平估计。 柱体地震月频次： monthly earthquake frequency of cone body ， 地震柱柱体的月地震频数，或与未来火山活动强度有关。 地幔年代记振荡：Mantle Decadal Oscillation – MDO，地幔深部中深源地震活动空间域和时间域的韵律。 火山： volcano ，目录据GVP的火山月报和周报。 VEI 指数：Volcano Eruption Index，火山喷发指数。 P_ 波快速异常体： P wave fast anomaly ，地震柱的基本属性之一。 P_ 波慢速异常体： P wave slow anomaly ，非地震柱的地幔热点的物理属性，比如夏威夷、冰岛等。 空化与空泡动力学：Cavitation and Bubble Dynamics（From ChristopherE. Brennen，1995），或许可引入解释深源地震机制。 可能强震区：Possible earthquake zone，预测的可能强震区。 可能火山区：Possible volcano zone，预测的可能火山区。在预测方法的研究工程中，可能强震区和可能火山区有可能性质互换。 中国统一地震目录： http://data.earthquake.cn/data/，1 级以上地震目录。 ANSS 地震目录： The ANSS (Advanced National Seismic System) ，北加利福尼亚地震数据中心地震目录，含全球4级以上地震，北美洲1级以上地震。 EMSC 地震 目录： The European-Mediterranean Seismological Centre (EMSC) ，欧洲-地中海地震中心地震目录，1 级以上地震目录。 GVP 火山月报和周报： the Weekly Volcanic Activity Report fromthe Smithsonian's Global Volcanism Program and the US Geological Survey's Volcano Hazards Program. 以上为初步编辑，可能随时增补，欢迎关注。 特别声明：鉴于目前本人的研究项目面临生存危机，大凡本项目的专有概念（社会通用概念除外）版权所有，引用请注明出处，不得借用，谢谢！ 2014.8.31 初稿
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地震地热说原理与应用——文摘
seisman 2014-6-14 20:29
地震地热说原理与应用——文摘 陈立军 （湖南省地震局） 课题名称：地震地热说原理与应用 经费来源：中国地震局2012年度老专家科研基金课题( 编号201229) 湖南省地震局2012年度地震科研课题( 编号201201) 1 陈立军 .2012. 地震地热说原理与应用 . 内陆地震， 26 （ 2 ）： 108-122 摘要： 本文从地震与火山资料出发，定义了地震柱的概念，全球划分24个地震柱并逐个研究，发现了地幔深部能量自下而上逐层驱动的稳定通道，揭示了浅源地震与中深源地震的差异性、壳内地震与火山的同一性、本尼奥夫剖面的独立性、地震柱活动的间歇性、地震柱的衰变性等自然现象，探讨了地震柱的成因，构成了M型的热机带；同时，对全球GPS观测资料与大洋中脊带的继承性运动和脊轴扩张的比较研究，揭示了当前大陆漂移的优势方向，构成了W型的冷机带；两大系统呈倒扣之势并具有相位差异或许由于地球自转角速度的变更所造成，从而构成了当今地球的地貌差异；冷机带造成大陆漂移的渐变而热机带造成壳内强震和火山的灾变，形成地震地热说的两个研究体系。本文还给出了地震地热说应用方面的几个例子。 2 陈立军 .2013. 地震柱的概念及其基本特征 . 华南地震， 33 （ 1 ）： 1-14 摘要：本文根据地震地热说原理，对全球地震深度进行比较研究，定义了24个地震柱，组成了M型的全球热机带，并按照地震柱的构造形态对地震柱作系统研究，得出了地震柱的一系列物理属性和构造属性，论证了依据地震柱概念解释地震和火山的成因，以及对地震和火山进行预测研究的合理性，从而丰富了地震柱概念的内涵。地震柱是地球本身重要的物理现象和构造现象，是地震地热说赖以生存的物质基础和构造基础，也是地震地热说与当今流行的地质学派诸如板块构造、地质力学和地幔柱理论的最大区别。为了构造地质学和地球动力学的发展，有必要深入解读地震柱的物理属性及其构造学意义，提高地震柱概念的应用价值。如果地震柱的奥秘破解了，那么全球90%的地震和火山灾难就有希望应对了。 3 陈立军 .2013. 青藏高原的地震构造与地震活动 . 地震研究， 36 （ 1 ）： 123-131 摘要： 本文根据地震地热说原理和中国西部的大地构造资料，讨论了青藏高原的地震构造活动模式及其地震活动特征，指出兴都库什地震柱和缅甸地震柱是控制青藏高原构造运动和地震活动的主因，青藏高原深达70km的巨厚地壳是内陆地区壳内强震频发的有利构造条件，利用35km以下青藏高原的下地壳地震和周边地区的壳下地震活动动态，参考历史震例，可以为研究区内的壳内强震活动与火山活动提供可能的活动强度、可能的活动地点与大致活动时段等前兆性指标，并取得了初步成效。本文关于地震柱的理论与时兴的大地构造理论的最大区别在于，按照本文的观念和工作方法可以预测未来几年内地震柱的活动趋势，而某些时兴的大地构造理论则只能在震后做出一些解释，却无法预测未来事件（地震或火山）发生的可能性。因此，地震地热说的原理与工作方法，至少在地震活动与火山活动的预测中是可以借鉴的。 4 陈立军，胡奉湘，陈晓逢 . 2013. 全球地震柱的地震层析成像证据 . 华南地震， 33 （ 4 ）： 1-10 摘要： 本文依据地震地热说原理，搜集国内外地震层析成像研究的成果，揭示了地震柱的物理属性，得出全球24个地震柱中已有资料的20个地震柱的深部地幔圆锥体均具有P波高速异常体特征，相反，只有火山和浅源地震活动而无中、深源地震活动的地区，比如冰岛和夏威夷，其地幔深部则为P波低速异常体。为解释这个重要的物理现象和构造现象，本文引入空化理论解释并提出了3个假设。地震柱概念是地震地热说赖以生存的物质基础和构造基础，是与当今流行的地质学派板块构造、地质力学和地幔柱理论的最大区别。深入解读地震柱的物理属性及其构造学意义，或许能为构造地质学和地球动力学带来革命性的大讨论。 5 陈立军 . 2014. 全球 3 年度地震预测 0419 卡片的 2 年小结 . http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-778598.html ， 2014.3.23 摘要： 作者于2012年4月19日向政府有关部门提交了一份3年期的全球壳内强震（沿海7级以上，内陆6级或6.5级以上）与火山活动的预测卡片（简称0419卡），并于近期作出2年来的 实况验证小结。比较图1和图2， 发现 2 年来全球 6.5 级以上的壳内强震和火山喷发，基本上都发生在作者所给出的预测圈内或其周边，至少也在作者所估计将会活动的地震柱内 。 图1 0419卡对未来3年的活动地点预测图 原图附有如下 4 点说明： 1 ） 太平洋周边壳下地震取 50km 深度以下，地中海 - 喜马拉雅壳下地震取 35km 深度以下。 2 ） “可能火山区”和“可能地震区”指可能地点，不代表地震或火山个数。 3 ） “可能火山区”和“可能地震区”有可能性质互换。 4 ） 壳下情况千变万化，将适时修订。 图2 0419卡在2年内壳内强震（6.5级以上）活动的检验 图3 0419卡在2年内火山喷发的检验 6 陈立军.2014. 2013 年巴基斯坦 7.7 级地震与兴都库什的地震构造 . 内陆地震，待刊 摘要： 本文针对2013年9月巴基斯坦7.7级地震活动过程的基本资料，就其构造环境、地震活动背景，以及地震的成因，进行了广泛的研究和讨论。研究结果表明，巴基斯坦地震是在东半球总体呈顺时针旋转的背景下形成兴都库什逆时针旋扭运动，从而致使Chaman断裂的左行继承性活动造成的，其深层次的原因是兴都库什地震柱活动的能量累积与控制，或有深部流体的参与，而致流体（气体或液体）的上涌与地表断层的错动并发。巴基斯坦具有特殊的地震构造条件和地震活动背景，或许对人类攻克地震预报难关是有利的。本文开启了在地震柱的影响区内讨论地震活动与地震构造关系的先河，是一种有益的尝试。 7 陈立军 .2011. 试论地震预测与火山预测的同一性，地震预报与历史地震专业委员会联合学术交流会摘要集（ 2011 年）， p.83. 8 陈立军、陈晓逢 .2012. 美国西海岸地震预测方法初探 . 湖南地震（内刊），总第 34 期 9 陈立军 .2013. 全球壳下地震活动的研究 .. 湖南地震（内刊），总第 35 期 10 Chen Lijun, ChenXiaofeng, Wan Fangfang et al. 2013.The Earthquake Prediction Method Research in the West Coast of the United States. 湖南地震（内刊），总第 35 期 说明：此件投往《 2012 —— 2013 年老专家科研基金课题研究文集》 2014.6.14
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2013年发表的三篇论文
seisman 2013-12-17 15:09
今年共发表三篇论文 陈立军. 地震柱的概念及其基本特征 . 华南地震，2013，Vol.33，No.1，1-14 陈立军. 青藏高原的地震构造与地震活动 . 地震研究，2013，Vol.36，No.1，123-131 陈立军，胡奉湘，陈晓逢. 全球地震柱的地震层析成像证据 . 华南地震，2013，Vol.33，No.4, 1-10 （第三篇曾在湖南省地球物理学会2012年年会上特邀报告）
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关于”地震地热说”的两个课件
seisman 2012-10-21 16:16
关于 ” 地震地热说 ” 的两个课件 陈立军 作者 2012 年 10 月 21 日在“青海省海西州第 8 期地震应急管理培训班”上报告的的两个课件，一个是关于地震地热说的原理与应用，另一个是关于青藏高原的地震构造与地震活动，挂在博客里，与感兴趣的博友们分享与交流，欢迎批评指正。 谢谢！ （ 2012.10.21 ） 0 地震地热说原理与应用 - 海西 01.ppt 外链地址： http://www.dbank.com/netdisk/homepage.html?v=2.2.9 0 青藏高原地震构造 - 海西 02.ppt 外链地址： http://www.dbank.com/netdisk/homepage.html?v=2.2.9
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地震地热说原理与应用——图片新闻
seisman 2012-8-23 23:37
地震地热说原理与应用——图片新闻
这就是去年在中国地球物理学会年刊上某C教授放我鸽子的那篇东东，请朋友们帮忙踩一踩。谢谢！ 2012.8.23
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我的地球观—地震地热说
热度 1 seisman 2012-4-5 13:11
我的地球观—地震地热说 陈立军 笔者按： 这是一篇早就发出的内刊稿件，被打回了。挂在这里，奇文共赏吧！ 1970 年代，中国地震预测以地质力学为主线，专群结合、多专业联合作战，思想活跃，成果颇丰。 70 年代末期以后，由于某些原因，地震学界全面转向板块一说，三十多年来，终归只在大震后知道哪个地块在活动，而震前并不知道哪个地块将会活动。 那么，地震是不是按照地块来活动的呢？ 1 由 http://www.ncedc.org/ 网页 1963 年以来 4 级以上地震的 ANSS 目录可知，全球最大震源深度为 760km 。 作者 取 100km 深度以下地震分别作三维立体图像，发现 24 个直立或斜立的震源分布圆锥体，定义为 24 个地震柱（ seismic cylinder ）：南智利、北智利、危地马拉、海地、北美洲西海岸、白令海、鄂霍次克海、日本、中国晖春、北马里亚纳、南马里亚纳、台湾及琉球、马尼拉、菲律宾、所罗门、西汤加、东汤加、印尼、安达曼、缅甸、兴都库什、地中海、地中海西口、南桑维奇群岛。 地震柱具有如下特征： 地震柱内部震源深度时序图显示存在自下而上逐层驱动现象，并非俯冲程式。 地震柱内部 50 ～ 200km 存在一个熔岩囊，成为壳内强震与火山活动的能量库。 每个地震柱类似一部热机。全球 95 ％以上 7 级或 7.5 以上的壳内强震发生在地震柱出地点的周边，近 90 ％的活火山（ http://www.volcano.si.edu/ ）发生在地震柱的核心部位。同一地震柱内的壳内强震与火山之间存在互相制约和互补的关系。 地震柱的纵剖面表现为本尼奥夫剖面。本尼奥夫剖面只能存在于地震柱内部，横向无法与相邻地震柱沟通。 赵大鹏等（ 2004 ， 2009 ）、 Rinus Wortel 等（ 2009 ）所作地震层析结果表明，大凡扫描过有地震柱的地方，其深部均为 P 波高速异常体，表现为高应力状态。 地震柱多位于岛弧和海沟附近，孰因孰果呢？众所周知，火山可以造岛，地震可以造沟。地震柱可深达数百公里，岛弧和海沟深度无法比拟，可知岛弧和海沟应是地震柱长期活动的产物，而不是相反。 24 个地震柱自南桑维奇群岛，经地中海、喜马拉雅、爪哇岛、所罗门至汤加，折回菲律宾，往北沿太平洋一圈，回到南桑维奇群岛，构成一个 M 型的热机带。 2 由 http://sideshow.jpl.nasa.gov/ 网页多年的年度 GPS 资料显示，东半球存在顺时针方向旋转而西半球存在逆时针旋转的大趋势，对比大西洋、印度洋、太平洋的大洋中脊及其转换断层的态势，可以通过在地球自转角速度变更作用下的继承性运动和海底扩张得到解释。这种继承性运动和海底扩张造成了地表每年几厘米量级的缓慢的大陆漂移活动。大洋中脊只有一些浅源地震活动和少量的活火山活动，组成一个 W 型的冷机带。 3 M 型的热机带和 W 型的冷机带构成倒扣之势，而且存在一定的地球自转相位差，可能均受地球自转角速度变更的制约。 热机带主要控制地震柱及其周边的突发性壳内强震与火山的爆发性灾害，冷机带的作用则覆盖全球，形成各类构造体系和构造行迹，调整和修复地壳的构造应力场。因此，地质力学适用于解释大陆漂移中的构造运动，也适用于解释热机带的能量来源，但不适于解释地震柱的活动机制。板块构造中的海底扩张说有诸多可取之处，但板块的划分之说、碰撞说和俯冲说皆不可取。 4 以上研究和推测足以表明，地震活动并不是某种块体的活动，也不是什么碰撞和俯冲。遵从以上的地球观，作者进行了以下尝试： 日本 311 地震后，立即对地震成因提出了新的解释，并利用壳内强震与火山的互补关系对震后火山活动趋势作出了准确的预测。 利用台湾地震震源深度时序图，日本 311 地震后针对台湾误传强震消息明确指出“台湾 2011 年或许无大震”。 利用北美洲 2 级以上地震资料，证实壳下地震活动可以作为未来壳内强震活动地点的指示。 利用印尼地震资料和火山资料，论证了火山预测与地震预测的同一性。 以上地球观归纳为“地震地热说”。作者于 2000 年《地震地质》杂志上就中国地震活动资料提出了地震地热说的假说，后来将此说扩展到全球，已然日臻完善。有关地震地热说的原理、应用和操作方法，详见科学网“陈立军的博客” http://blog.sciencenet.cn/u/seisman 中 120 余篇博文。 2012-2-1 初稿
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空泡的溃灭(2)
seisman 2011-11-17 23:12
空泡的溃灭(2)
地震地热说原理：知识库 14 空泡的溃灭 (2) 本文节译自《 CAVITATION AND BUBBLE DYNAMICS 》 by Christopher Earls Brennen © Oxford University Press 1995 。此书从网上免费下载。作者只节译自己所需章节，用作公益性科学研究的基础资料，非商业用途。作者不懂节译是否涉及版权问题。如有不当，请专家们指正。谢谢原作者，也谢谢张宇宁先生推荐。 Seisman 2011.8.6 记 3.5 溃灭时的非球形形态 现在我们来考虑一个主要含蒸汽的空泡的溃灭。如 同在 2.4 节 中的介绍，不考虑溃灭初始的向内加速瞬态阶段，我们可将溃灭运动分为两个阶段，即： 1. 渐 近溃灭阶段。这一阶段发生在空泡气体被明显压缩之前，其中 dR/ dt 满足与 R - 3 / 2 成正比例的关系。 2. 反弹阶段。这一阶段中加速度 d 2 R/dt 2 改变符号，变为一个非常大的正值。 这两个阶段的稳定性特 点有很大的不同。 Plesset 和 Mitchell （ 1956 ）的计算表明，在无限介质中的空泡在第一阶段（ d 2 R/dt 2 0 ）中的不稳定性很弱，由几何效应造成的扰动速率增长缓慢。注意到当 y 很小时，公式 2.72 可化简为 (3.8) 在该方程的解中， a 的大小与 y - ¼ 成正比。这种微弱的不稳定性在实际中几乎没有影响。 另一方面，由于在反弹阶段中加速度 d 2 R/dt 2 是一个非常大的正值，从理论上讲，空泡可能会在非球形扰动的作用下变得非常不稳定。根据溃灭强度和边界情况的差异，这种不稳定性存在着不同的表现方式。当从最大尺寸溃灭成为较小尺寸之后，空泡将以由许多小空泡聚集成的空泡云的形式存在，而不是单一的蒸汽空泡。这种现象可能是由下文提到的单一微喷流或者高阶球谐扰动造成的。主要由气体填充的空泡的溃灭状态（或者是绝热的空泡溃灭）有一定的不确定性。这是因为在这些情况下，较低的加速度 d 2 R/dt 2 减弱了溃灭的不稳定性，有时甚至使其形成球形稳定的状态。在反弹阶段，这类含有大量气体并由声波激发的空化空泡通常将保持球形状态。在其他情况下，溃灭的不稳定性足以造成空泡的分隔。图 3.3 给出了几个反弹阶段中空泡被分割和 高度扭曲的实例。这些实验结果均来自于 Frost 和 sturtevant （ 1986 ）。实验中热效应的影 响非常明显。 图 3.3 一个位于甘油中的乙醚空泡在溃灭和反弹之前（左）和之后（中）的形态。右图中的云状形态是一系列连续的溃灭和反弹的结果。 图片据 Frost 和 sturtevant （ 1986 ）并得到原作者许可。 图 3.4 溃灭空泡的微回流初始状态。这种回流是由透明的固体壁（图中用虚线标示）引起的。 图片据 Benjamin 和 Ellis （ 1966 ），经作 者许可转载。 一个与空泡溃灭有关的重要特征是由不对称性引起的回流（ reentrant jet ）（ N = 2 模式）的形成。这类不对称性可以是空泡附近的固体边界造成的。它使空泡一侧的向内加速度大于另一侧，从而形成能够穿透空泡的高速微回流。 Naude 和 Ellis （ 19 61 ）及 Benjamin 和 Ellis （ 19 66 ）首次观察到这种微回流现象。空泡附近的固体边界能产生向该边界运动的微回流，是空蚀研究中的重要现象。图 3.4 中， Benjamin 和 Ellis （ 19 66 ）的研究成果展示了这种微回流在空泡附近的壁体上的初始形态。其他诸如重力作用的不对称状态都可能会导致这些回流的形成。图 3.5 是一张早期拍摄的照片，展示了由重力产生的向上喷流通过空泡并穿透液体，从而形成刺状突起的过程。事实上，图 3.4 中壁体引起的向上回流也是由重力作用产生的。图 3.6 将由实验中观察到的位于固体壁附近的溃灭空泡内的回流与经计算得出的回流进行了对比。其中实验观察结果来自于 Lauterborn 和 Bolle （ 1975 ），理论计算结果来自于 Plesset 和 Chapman （ 1971 ）。 图 3.5 由重力产生的向上喷流通过空泡并穿透液体，从而形成的刺状突起。 图片据 Benjamin 和 Ellis （ 19 66 ），经作者许可转载。 图 3.6 静止液体中位于固体边界附近一个空化空泡的溃灭。将 Plesset 和 Chapman （ 1971 ）的理论结果图形（图中实线）与 Lauterborn 和 Bolle （ 1975 ）的实验观察结果图形（图中点）作了对比。图改编自 Plesset 和 Prosperetti （ 1977 ）。 另一种可能会形成回流的不对称性来自于有限的空泡云中的其他相邻空泡。 Chahine 和 Duraiswami （ 1992 ）通过数值计算表明，空泡云外沿的空泡有产生向中央运动的回流的趋势，如图 3.7 所示。其他的情形包括由自由表面附近的溃灭空泡产生的远离表面运动的回流（ Chahine 1977 ）。事实上，存在着一个控制回流相对表面的运动方向的临界表面弹性值。 Gibson 和 Blake （ 1982 ）从实验和理论上证明了这一点，并建议使用弹性的涂层或内衬以避免空蚀破坏。此外，深水炸弹的破坏力也取决于爆炸产生的空泡溃灭后朝向潜艇的回流。 图 3.7 外层四个空泡溃灭后产生的指向中心的回流的数值计算结果。 图片据 Chahine 和 Duraiswami （ 1992 ），经作者 许可转载。 随后的许多其他实验都观察到了壁体附近溃灭空泡中的回流（或微喷流）。随着空泡中心距离壁体位置的不同，空泡产生的回流也有所不同。当空泡初始为球形并离壁很近时，典型的空泡回流发展过程如图 3.8 所示（来自 Tomita 和 Shima （ 1990 ）拍摄的照片）。当空泡进一步远离壁时，情况则有些不同。图 3.9 是另一组由 Tomita 和 Shima （ 1990 ）所拍摄的照片。照片中显示出，当回流穿透最初的空泡后，形成了两个环形涡流空泡（第 11 帧所示）。此外，当空泡距离壁体距离为其直径时（来自 Lauterborn 和 Bolle （ 1975 ）拍摄的照片），最初的溃灭将是球形的。当空泡发生回弹时，回流从空泡和壁体之间穿透液体。整个阶段与图 3.5 中的描述非常相似，但是其形成的突 起的方向是朝向壁体的。 图 3.8 固体壁体（图顶部）附近一个空泡溃灭时产生的回流的发展过程。各标号帧之间的时间间隔为 10•s ，各帧宽度为 1.4 毫米。 图片据 Tomita 和 Shima （ 1990 ） ，经作者许可转载。 图 3.9 类似上图的照片，但图中的空泡距离壁体更远。 图片据 Tomita 和 Shima （ 1990 ） ，经作者许可转载。 图 3.10 壁体旁一个半球形空泡“薄饼”模式的溃灭方式。用四组三张紧密排列的照片（从左上角到右下角）记录了整个过程。 图片据 Benjamin 和 Ellis （ 1966 ），经作者许可转载。 另一方面，当最初的空泡非常接近壁体时，将以球冠状的形态开始溃灭。一些照片（如 Shima 等 1981 或 Kimoto 1987 ）显示空泡像叠起的“薄饼”一样溃灭，如同 图 3.10 所 示（ Benjamin 和 Ellis （ 1966 ））。在这种情况下，我们很难观察到回流的形成。 在静止流体中的回流现象在理论上和实验上都已得到了广泛的研究 。 Plesset 和 Chapman （ 1971 ）通过数值方法，计算出了固体边界附近初始形态为球形的空泡在溃灭时的变形。如 图 3.6 所示，他们的结果与 Lauterborn 和 Bolle （ 1975 ）的实验结果是一致的。 Blake 和 G ibson （ 1987 ）对现有的研究方法作了改进，尤其是有关固体或弹性边界附近空泡溃灭的分析方法。 当一个处于静态流体中靠近壁体的空泡溃灭时，其产生的回流在溃灭早期阶段就可以达到很高的速度。在这一时刻，空泡的体积还没有增大到要考虑液体可压缩性影响的地步。冲击空泡另一侧表面的回流的速度 U J 可表示为 U J = ξ ( Δp / ρ L ) 1/2 (3.9) 式中 ξ 是一个常数， Δp 是平衡状态下保持空泡形态的压力与空泡溃灭时的压力之间的差值。 Gibson （ 1968 年 ） 发现，取 ξ= 7.6 时上式符合他的实验观察； Blake 和 Gibson （ 1987 ） 指出 ξ 是关于比例系数 C （空泡中心距壁体的距离和空泡半径之比）的函数，当 C = 1.5 时 ξ = 11.0 ， C = 1.0 时 ξ= 8.6 。 Voinov 和 Voinov （ 1975 ） 发现，如果初始空泡具有微弱的偏心形状， ξ 值可高达 64 。 空泡的分裂可以由微回流的扰动或者溃灭第二阶段中的不稳定性造成。无论怎样，许多空泡溃灭的实验观测（例如 Kimoto ， 1987 年）表明，在回弹过程后，空泡是以由小空泡聚集成的空泡云的形式存在，而不是单一的空泡。遗憾的是，空泡溃灭的最后阶段发生得实在太快，实验中所采用的时间分辨率无法显示出整个空泡分裂过程的细节。空泡云的动力学特征可能会与单一空泡有所不同。例如，空泡云反弹和溃灭循环过程中所受的阻尼大于单个空泡时的情况。 最后，需要强调的是，上文所述的与空泡溃灭有关的观测几乎都是在静态流体中进行的。空泡在流体中的增长和溃灭受到其他变形作用的约束。这些变形往往可以显著改变溃灭过程中的噪声和破坏潜力。这个问题将在第 7 章得到进一步解决。 未完待续。 （ 2011.11.17 陈立军、陈晓逢译，陈立军校 ）
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地震地热说原理与应用——展板
热度 2 seisman 2011-10-2 17:38
地震地热说原理与应用——展板
中国地球物理学会第27届学术年会展板 Seisman 2011.10.2
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全球地震地幔柱的划分
热度 1 seisman 2011-7-19 10:26
全球地震地幔柱的划分
地震地热说应用：方法论 1 全球地震地幔柱的划分 Seisman 希望：严格的科技工作者引用时都会注明“据陈立军地震地热说原理与应用”，并加注引用网址，谢谢！ 1 ）原始资料的获取 ① 地震目录：建议从 http://www.ncedc.org/ 网页下载 ANSS 地震目录，全球可下载 4 级以上地震，北美洲可下载 2.5 级以上地震，抽取其中的发震时刻、纬度、经度、震级（综合震级）、震源深度等参数组成自己适用的地震目录。也可从其它网页下载，原则是务必有震源深度参数，中国地震目录不能满足这个要求。 ② 火山资料：建议从 http://www.volcano.si.edu/ 网页下载 GVP 火山资料，很繁琐，要有耐心。 2 ）制作震源深度等值线图 ① 运用自己所熟悉的方法 制作震源深度等值线图，如图 1 。本人图件是用 QB 编程绘制的。 USGS 网站有很漂亮的不同深度地震分布图，但我不会做。 ② 为避免壳内地震活动的干扰，拟扣除深度 50km 以内或 100km 以内的地震。图 1 是扣除了 100km 以内的地震，并以 100km 深度间距绘制的。 ③ 以各个最深的震源点为中心，圈定不同的地震密集区域，确定地震地幔柱的雏形。地震密集区互不搭界。 ④ 地震目录的方形区域选择一般没有问题，多边形选择程序是黎品忠先生提供的，可向他索取，QQ号：1090637157。 3 ）地震地幔柱的划分 ① 研究各个地震密集区的地震和火山活动状态平面投影分布和立体分布形态（详以下各篇），寻找单个的树型结构或群体结构。 ② 深度在 50km 或 100km 以下的地震密集区即为熔岩囊大小，活火山大多分布在熔岩囊的周边。 ③ 地震地幔柱的影响区则比熔岩囊要大若干倍。壳内强震大多分布在地震地幔柱影响区的周边。 具体确定要看壳内强震与当前的地震地幔柱是否有关，不断地完善。 4 ）地震地幔柱的定义 ① 根据中深源地震的三维立体形态进行地震地幔柱构造形态分类。 ② 根据壳内强震大小和活火山的喷发指数进行地震地幔柱强弱分类。 ③ 根据中深源地震的时序进程进行地震地幔柱性质（温压状态）分类。 ④ 地震地幔柱命名、编号，利用PS软件绘制全球地震地幔柱分布图（图 2 ）。 ⑤ 研究中不断完善和修订。 本文所采用的地震资料取自 http://www.ncedc.org/ 网页的 ANSS 地震目录，火山资料取自 http://www.volcano.si.edu/ 网页的 GVP 火山月报，谨此致谢。 （ 2011.7.19 初稿） 图 1 全球地震震源深度的分布（ 1963 — 2011 ） 图 2 全球地震地幔柱的分布
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地震地热说原理——地震地幔柱的概念及其全球分布
seisman 2011-3-30 02:21
地震地热说原理——地震地幔柱的概念及其全球分布
地 震 地 热 说 原 理 地震地幔柱的概念及其全球分布 Seisman 作者在研究中国地震的震源深度分布时，发现各地层内的地震活动存在由下而上逐层驱动的现象，提出地震地热说来加以解释（陈立军，2000，地震地质）。作者在进一步研究全球地震的震源深度分布时，发现同样存在由下而上逐层驱动的现象，于是提出了地震地幔柱的概念，找到了地震地热说的地质实体，因而进一步发展了地震地热说。 1963～2011年3月的全球地震震源深度资料显示，震源深度大于630km的只有智利、鄂霍次克海、马里亚纳海沟、菲律宾、印度尼西亚、所罗门、汤加和地中海西端出海口等处；震源深度介于500～630km的只有日本海、中国珲春和地中海中部等处；最大震源深度介于250～500km的只有危地马拉、白令海、台湾及琉球、兴都库什和南桑维奇海沟等处；最大震源深度介于150～250km尚有缅甸、地中海东段、北菲律宾、奥达曼海等处。这些中、深源地震中心底端的地震活动均集中在极为狭窄的范围内，其上层的地震活动多呈树形、桶状或扇状展布，近地表则沿着岛弧或海沟舒展开去。作者将这些特殊的点定义为地震地幔柱（见blog.sina.com.cn/seisman）。 所谓地震地幔柱，是指由中、深源地震活动和火山喷发所构成的地幔深部或上地幔内的柱状地质体。因此，地震地幔柱的划分是以地震和火山活动的共同特征来确定的。作者经过长期的比较研究，共计划分出22个全球性的地震地幔柱，另有3个次级的地幔柱，详见图1和表1. 大陆内部还可以找到一些次级的地震地幔柱，就是各地层内的地震活动存在由下而上逐层驱动的场所，或者是通过GPS网观测资料研判的地形变旋转中心。这是后话。 图1 全球地震地幔柱的分布 图1为震源深度为100km以上地震的分布。检测到的最大深度可达735km。图中的地幔柱边界只是示意，以表1中的数据为准。表1给出了地震地幔柱内地震和火山的大致状况，以及地幔柱的大概形状。表1中定义了8个超级地震地幔柱（Super seismic mantle plume），条件是震源深度大于600km，壳内地震活动大于8级。作者将会逐个描述地震地幔柱的内部结构及其在地震预报和火山预报中的意义。 地震地幔柱的概念，还可以帮助人们消除一些误会。比如： 1） 说地震深度可达700km，似乎到处可以700km。不是的，只有极少的几个地方。 2） 说到地震带，似乎就是很深的一条缝，可以切割地块。不是的，太平洋周边只有浅源地震才能形式上连成一条带。 3） 按照2004年以来的ANSS地震目录，海岭地震带上的震源深度大概只在18km以内。 4） 所谓本尼奥夫带只能存在于地震地幔柱内部，地幔柱之间不能连成带，因而也就不能拿来切割地块。 5） 像缅甸地幔柱背后的棋盘格式构造，如果靠“碰撞”是造不出来的。 6） 中国珲春和地中海西口只是2个潜在的地幔柱，如果中间层或壳内地震活跃起来，或许火山活动也会来临。 等等吧。这些都是闲话。 一般概念上的地幔柱多为地震波速反演所推测出来的地质变异体，唯有地震地幔柱是可见的实体地幔柱。地震地幔柱具有地震和火山活动的共同特征。火山可以造岛，地震可以造沟，因此地震地幔柱表层的岛弧和海沟或许正是地震地幔柱长期活动的产物。甚至，正是由于地幔柱的长期活动，得以保持了太平洋、地中海的形状以及周边大陆的相对位置。 当然，地震地幔柱可能也是有生命的。比如火山的有死有生，或许表明了地震地幔柱的生命过程。 本文所采用的地震资料取自 http://www.ncedc.org/ 网页的ANSS地震目录，火山资料取自http://www.volcano.si.edu/网页的GVP火山月报，谨此致谢。 （2011.3.30 初稿） 表1 地震地幔柱 区域 : 矩形或多边形 活动特征 * 性 质 经 度 纬 度 01 南智利 -80 °～ -60 ° -55 °～ -12 ° M ≥ 4.0,21710, Mmax=8.8,Hmax=650km, 活火山 超级地幔柱，树形 02 北智利 7:-80 15,-82 0,-84 -5,-84 -13,-67 -13,-67 15,-80 15 M ≥ 4.0,7671 Mmax=7.8Hmax=655km, 活火山 树形 03 危地马拉 -120 °～ -80 ° 0 °～ 23 ° M ≥ 4.0,17401 Mmax=8.0,Hmax=307km, 活火山 树形 04 海地 7:-85 15,-65 15,-65 6,-50 6,-50 25,-85 25,-85 15 M ≥ 4.0,3291, Mmax=7.5,Hmax=255km, 活火山 桶状 05 白令海 167 °～ -133 ° 45 °～ 75 ° M ≥ 4.0,18274, Mmax=8.5,Hmax=421km, 活火山 壁状 06 鄂霍茨克海 7:168 55,170 60,155 60,144 50,144 41,155 41,168 55 M ≥ 4.0,18075, Mmax=8.3,Hmax=678km, 活火山 超级地幔柱，扇状 07 日本 8:150 41,144 41,144 56,138 56,137 50,137 39,144 34,150 41 M ≥ 4.0,8386, Mmax=9.0,Hmax=605km, 活火山 超级地幔柱 08 中国珲春 125 °～ 137 ° 39 °～ 50 ° M ≥ 4.0,210, Mmax=7.3,Hmax=590km, 历史火山 潜在 09 北马里亚纳 8:144 34,137 39,131 39,132 34,136 28,140 23,148 24,144 34 M ≥ 4.0,12045, Mmax=7.4,Hmax=656km, 活火山 壁状 10 南马里亚纳 7:148 24,140 23,135 10,125 2,151 5,151 20,148 24 M ≥ 4.0,10200, Mmax=7.6,Hmax=638km, 活火山 树形 11 台湾及琉球 6:136 28,132 34,130 36,120 26,125 21,136 28 M ≥ 4.0,6116, Mmax=7.63,Hmax=322km, 历史火山 壁状 12 菲律宾 7:125 17,120 11,118 -2,128 -2,131 -1,131 15,125 17 M ≥ 4.0,20686, Mmax=7.9,Hmax=678km, 活火山 超级地幔柱，桶状 13 所罗门 7:163 -15,163 0,135 2,132 0,133 -10,133 -15,163 -15 M ≥ 4.0,27428, Mmax=8.2,Hmax=654km, 活火山 超级地幔柱，树形 14 西汤加 163 °～ 177 ° -25 °～ -5 ° M ≥ 4.0,15032, Mmax=7.9,Hmax=735km, 活火山 树形 15 东汤加 8:180 -15,175 -25,155 -25,155 -60,-167 -60,-167 -10,180 -10,180 -15 M ≥ 4.0,36674, Mmax=8.1,Hmax=721km, 活火山 超级地幔柱，树形 16 印尼 9:133 -10,133 3,128 -2,118 -2,100 10,90 10,90 -15,133 -15,133 -10 M ≥ 4.0,29100, Mmax=9.0,Hmax=675km, 活火山 超级地幔柱，双树形 17 缅甸 85 °～ 105 ° 17 °～ 40 ° M ≥ 4.0,5811, Mmax=7.9,Hmax=184km, 活火山，腾冲 1609 树形 18 兴都库什** 64 °～ 90 ° 25 °～ 50 ° M ≥ 4.0,12414, Mmax=7.6,Hmax=383km, 历史火山 树形 19 东地中海** 39 °～ 64 ° 20 °～ 50 ° M ≥ 4.0,6280, Mmax=7.4,Hmax=183km, 历史火山 树形 20 中地中海 3 °～ 39 ° 20 °～ 50 ° M ≥ 4.0,12687, Mmax=7.7,Hmax=514km, 活火山 树形 21 西地中海 -20 °～ 3 ° 25 °～ 50 ° M ≥ 4.0,1020, Mmax=8.0,Hmax=634km, 历史火山 潜在超级地幔柱 22 南桑威奇 -30 °～ -20 ° -65 °～ -50 ° M ≥ 4.0,3415, Mmax=7.4,Hmax=339km, 活火山 桶状 F1 马尼拉 7:125 21,120 26,117 20,117 12,120 11,125 17,125 21 M ≥ 4.0,6075, Mmax=7.8,Hmax=286km, 活火山 双树形 F2 安达曼海 90 °～ 100 ° 10 °～ 17 ° M ≥ 4.0,2100, Mmax=7.5,Hmax=177km, 活火山 桶状 F3 北美洲 -140 °～ -95 ° 23 °～ 70 ° M ≥ 4.0,8586, Mmax=7.6,Hmax=98km, 活火山 * 资料统计1963～2011.3，ANSS地震目录和GVP火山月报，Mmax壳内最大地震，Hmax最大震源深度 **2011.4.3对18号和19号地震地幔柱的边界做了微调，特此说明。
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