地震远距离地电前兆的可能性

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英文篇名：Plausibility of long distance electrotelluric precursors to earthquakes 中文刊名：世界地震译丛 英文刊名：Translated World Seismology 作者：P.Bernard ; 柳百琪 英文作者：P.Bernard 出版日期：1994-08-15 机构：国家地震局地球物理研究所, 年：1994 期：04 出版单位：世界地震译丛

摘要

对解释远距离大震低频前兆地电信号的几种可能模型作了系统的分析。首先研究“线性”模型,这种模型有的是由震源体中电流偶极子产生的稳定电场,有的是由震源体内前兆应变产生的静态形变场,它们都可线性地引起电极附近的流动电势效应。在前一种情况下,只有具备非常有利的条件,才会导致电场在超过100km 处大于10mV/km,而且震源区的异常不能超过每公里几伏。它确实需要一个可能是由与非流体静力流体储层(孔隙压差达100MPa)连通有关的流动电势效应产生的大功率电偶极子(电流10~4A;长度1km)和由高电导率水平层产生的从震源到电极区的二维电流通道以及最后由导电通道变窄而产生的电极附近处一般数值为100的局部放大倍数。对弹性的远距离相互作用来说,如果不考虑局部强放大系数,则在距离为震源长度10倍处(离 M6地震100km 以外)10mV/km 的电场,需要有大于震时形变的前兆形交。另一方面,还假定地壳充满小尺度的局部不稳定性(断裂和非流体静力储层),且其中有一些接近于它们的不稳定阈值,提出并讨论了“非线性”模型。这些不稳定性有可能遵循各自的演变过程,引起偶现的流体流动,从而在电极附近产生流动电势,而与远距离的构造活动无关。但是,这些不稳定性有可能对应力场中的微小变化很敏感,从而被远方震源的弹性前兆形变所触发。这就要求,不稳定性附近的前兆形变至少要大于潮汐应变(10~(-7));如果应变源大小为地震断层本身的两倍,在震源尺度10倍的距离范围内,当前兆应变源仅为震时应变的10%时,则以上必要条件可以满足。这一模型可以解释没有与地震本身有关的自然电势异常,因为大部分既有的不稳定性可能已被前兆应变“肃清”。此外,根据这一模型,震源区内的前兆应变可诱发能够检测到的广大地区背景地震活动的变化,它可以给出增加概率时间观测的新解释。对短距离来说,由应变扰动触发的流体不稳定性和有关的流动电势效应很可能是解释低频电前兆和磁前兆的一种有希望的模型。

引文