3.4.3地震测报-地震预报问题
地震预报问题，包括地震能否预报？预报什么？怎样预报等问题。
一、地震能否预报
强烈的地震危害着人民生命财产和国民经济、国防建设的安全。如能预
先知道地震的发生，及时采取防御措施，就能减少损失。地震能不能预报呢？
固然，地壳运动、地震活动的规律十分复杂，地震预报问题尚未完全解决；
但地震预报不是不可能的，因为事物的发展总是从量变到质变的。在地震爆
发之前，推动岩层的力量不断集中和增强，地壳运动要显得剧烈得多。由于
事物的运动又都是相互联系的，地壳运动发生急剧变化时，必然会引起自然
界一系列的自然现象发生变化。近年来，我国地震工作者和群众相结合，在
开展地震预测预报的研究方面取得了一定的成绩。对我国近年来发生的一些
大地震，有关部门在震前曾提出了较好的预报意见。当然并不是说对这一事
物的认识已经完善，地震预报问题已经完全解决了。目前世界上开展地震预
报研究工作较多的国家是中国、日本、美国和苏联，还有不少国家对地震预
报工作也极为重视，对地震发生的原因和规律都在进行研究探讨。
二、地震预报三要素和预报种类
地震预报就是预报未来：①什么地点要发生地震？②什么时间发生地
震？③地震的强度有多大？简言之，即预报未来发震的时间、地点和震级。
这就是地震预报的三要素。
地震预报有以下几种：对某地几年至几十年内，甚至上百年内可能发生
的地震做出预报叫地震长期预报。对某地几个月至几年内可能发生的地震做
出预报叫地震中期预报，或二者合称地震中长期预报。对某地几天至几十天，
甚至几个月内可能发生的地震做出预报叫地震短期预报。对某地几小时至几
天内可能发生的地震做出预报叫临震预报。
地震中长期预报，特别是地震长期预报，主要目的是预测出可能发生地
震的地区、时间范围和可能发生的最大地震烈度，并作出某一地区的地震趋
势分析。
短期预报，特别是临震预报，要求迅速、及时、准确地确定发震的地点、
时间和震级；以便在强烈地震到来之前，采取必要的坚决的预防措施。
短期预报要以中长期预报为基础，而临震预报又是在短期预报的基础上
进行的。不过，地震预报工作一环扣一环，要严格区分开也是不可能的。
三、地震预报方法
地震的孕育和发生都与一定的地质构造有关；因此，摸清地质构造，依
据历史地震资料，进行地震区域划分，并对地质构造进行分析，是进行地震
预报的重要基础。同时，地震的发生也不是孤立的，它与许多事物有着相互
联系。地壳运动的急剧变化，必然会引起地面上一些自然现象发生异常变化。
对一些自然现象进行观测，寻找地震前兆，是预报地震不可缺少的途径。此
外，大地震前也往往发生一些小震，或在其附近地区发生地震，根据小震或
邻近地区发生的地震以及历史上曾发生过的地震来预报地震，这就是以震报
震的方法。上述几种地震预报的方法，应同时采用，互相配合参照，以提高
预报的效果。
（一）地震区域划分
地震区域划分又叫地震危险区域划分。编制全国或某一地区的地震区划
图；图上用符号表示地震带分布情况和各地未来最高烈度值。编制这种图件
需要搜集有关地区的地质资料，包括地质构造，新构造运动等方面的资料，
研究其与地震的关系；搜集历史地震资料，编制地震目录，分析地震活动规
律。根据地质构造、历史地震统计资料，研究地震发生的可能强度以及烈度
随距离增加而衰减的规律等。地震区域划分是对地震发生的地区和强度的预
报，对发震时间的预报是很粗略的，通常是预报在近一二百年内某地将要出
现的最大地震。这种预报虽然不能提出发生地震的确切时间，但对一个地区
铁路、桥梁、水库、大工厂等大型建筑的结构和布局，抗震防震能力的设计
是不可缺少的依据，所以这种预报对国民经济和国防建设是很重要的。
1.现代地震活动与大地构造和新构造运动的关系
从全球现代地震的分布来看，环太平洋地震带、地中海—喜马拉雅地震
带、大洋中脊（或中隆）地震带和大陆裂谷地震带，都与新生代以来明显的
构造活动带相吻合，而这些地带现在仍在进行着强烈的构造运动。反映在地
形上都是高差比较大的地区，如地中海—喜马拉雅地震带的地貌是雄伟的高
山伴随着低平的海盆和平原；环太平洋地震带，西岸的岛弧相邻是深海沟，
东岸的沿海岸纵贯的高山面临深陷的大洋；大洋中脊或中隆也是地形具有显
著差异的条带。这些地形差异显著的地带，基本上是阿尔卑斯运动晚期（或
喜马拉雅运动）的产物，同时也反映现代构造运动还很强烈。根据板块构造
学说的观点，这些地震带都是板块与板块之间的边界，有汇聚型边界，如俯
冲带、地缝合线；有分离型边界，如大洋中脊。
我国东面有西太平洋地震带通过，西面和西南边境是地中海—喜马拉雅
地震带经过的地方；而有些地区就是这两个地震带的组成部分，如东部的台
湾岛属东亚岛弧的一部分，西部的喜马拉雅山一带，是地中海—喜马拉雅地
震带的组成部分。我国内部广大地区受上述两地震带的影响，地震分布也很
广泛。因此，我国是个多地震的国家。
从历史地震分布状况来看，我国境内的地震同样是受大地构造控制，呈
带状分布集中在一定的特殊部位。我国的地震绝大多数属于构造地震，地震
分布与构造线方向一致。如分隔我国东西两部分的南北构造带，大致由贺兰
山和银川断陷盆地起向南经六盘山，穿过秦岭（在天水—武都—文县地区）
经川西北的松潘、茂汶至沪定一带，向南伸向云南东部止于石屏、建水一带，
长约2000 多公里。分界线由一系列的规模很大的断裂带、长条状的断陷盆
地，相同走向的褶皱山和岩浆岩体所组成；与此相应的是一条南北地震带。
这条南北构造带将我国分为东西两部分，东部地区除台湾属于西太平洋新生
代褶皱带，构造运动极为强烈外，其他地区在地史上是发展很久的大面积的
地台，构造活动性相对较弱；但中生代以来受燕山运动影响，形成北北东及
北东向大型隆起和坳陷，即所谓新华夏系构造体系。地震主要发生在强烈凹
陷下沉的平原或断陷盆地以及近期活动的大断裂带上，如汾渭地堑、河北平
原、郯城—庐江大断裂带等。与东部不同，西部地区在地史上构造活动性大，
地质构造为大的褶皱带及其间夹杂着较为稳定的地块，以北西西向构造线占
优势。受喜马拉雅运动强烈影响，有大幅度的差异升降运动，形成世界上最
大的高原和山脉，该区新构造运动非常显著。地震分布主要在强烈隆起的青
藏高原四周，横断山脉、天山南北麓和祁连山一带。
我国大地构造发展历史除以南北构造带形成的东西差异外还存在着东西
构造带形成的南、北方的不同。东西构造带是我国很古老的一组构造带，至
今在西部地区仍起着控制作用；东部地区虽然中生代以来北北东向构造系逐
渐突出，但东西构造带仍起着重要作用。由阴山—燕山纬向构造带和秦岭—
大别山纬向构造带把东部地区分为华南、华北和东北三个地区。因此，从地
震地质的角度看，我国除了属于环太平洋地震带的台湾和属于地中海—喜马
拉雅地震带的西藏南部地区外，中国被南北构造带和东西构造带分割成五个
各具自己地质发展特征和地震活动特征的地震地质区。即东部的东北地震
区、华北地震区和华南地震区；西部的西北地震区和西南地震区以及东西两
部之间的南北地震带。
2.历史地震资料的应用
在编制地震区划图时，历史地震资料也是重要的依据。我国地震工作者
和地史工作者从15000 余件原始记录中整理出可以确定的地震9000 余次，其
中强烈地震占6—7%。早期历史地震的记载主要是集中在黄河流域和东部地
区，西部地区历史记载较晚。如从1901 年至1969 年底止统计，我国共有6
级以上地震476 次，平均每年有6—7 次之多。我国地震的比率是比较大的。
对于强烈地震，尽可能求出其震中位置、震级、发震时间、震源深度等参数，
藉以编制强震震中分布图，地震带分布图、地震烈度区划图和等震线图等图
件。这些材料是确定地震危险区、进行地震预报的重要依据。地震资料可以
在以下几方面发挥作用：
（1）根据历史上强烈地震震中分布情况，划分地震带；
（2）通过统计各地震带历史上强烈地震的发震时间，定出目前所处的时
期是平静期还是活跃期；
（3）根据有关经验公式，估计将来可能发生的地震震级；
（4）根据地震带上历史地震震中的迁移特征，判定最近一次地震发生的
可能地点及时间。
（二）地质构造分析
我国的地震除东北的深震群和台湾、帕米尔、喜马拉雅地区的中震，以
及可能与火山活动有关的云南腾冲地区的地震外，绝大多数的浅震均与活动
的大断裂带有密切的成因联系。据统计，我国大于或等于7 级的历史地震共
90 多次，有80%以上座落在规模较大的断裂带上。华北地区强震主要集中在
山西隆起区的断陷盆地里；西北地区的强震集中在天山和祁连山区，多发生
在褶皱带与盆地边缘的山前拗陷之间差异升降运动极为强烈的断裂带上；在
南北地震带上，南段由沪定到西昌，由巧家、东川到建水一带的大地震，北
段银川、中卫直到海原、泾源一带的历史地震，也都局限于断裂带内；西南
地区的强震绝大多数也是发生在断裂带上。我国近年来发生的强震，如邢台
地震，河间地震、渤海地震、通海地震、台湾地震、炉霍地震等都与当地的
活动性断裂带密切有关。
地球上发生新断裂时，当然可以产生地震；然而，大量的地震却是与老
断裂的重新活动有关。当然活动性断裂带有的暴露在地面，有的隐伏在地下，
这就要进行大量的地质调查，查明活动构造带的所在，追索它的延伸方向和
分布范围，测定活动构造带活动的程度和频度，鉴定活动构造带的性质，研
究活动构造带中活动断裂带的构造形式和部位，才能有目的地布置台站进行
观测，以便为地震预报打好地质基础。例如，在华北平原的基底岩层中还存
在着次一级的隆起和凹陷，如北京平原地区有北京凹陷、大兴隆起和大厂凹
陷等。这些隆起和凹陷之间都为断裂带所切割，如北京凹陷西侧以八宝山断
裂与京西隆起为界，东侧以南苑—通县断裂与大兴隆起分界；大兴隆起与大
厂凹陷之间则为夏垫—马坊断裂。从地震角度看，北京正处于燕山地震带与
华北平原中部地震带的交汇处，是个多地震的地区。历史上曾发生过多次强
烈大地震，其中以1679 年9 月2 日平谷、三河8 级大地震为最大，北京城区
烈度达到八度；1730 年9 月12 日北京西郊6.5 级地震，城区烈度也达到7
—8 度，这两次地震破坏很重。震中在北京城区的有两次五级地震（1076 年
12 月和1627 年3 月5 日），震中烈度6—7 度，房屋倾倒，伤人无数。这些
地震都发生在活动断裂带上，如平谷、三河地震便发生在马坊—夏垫断裂带
上。在北山隆起与蓟县凹陷（燕辽沉降带的中心部分）之间还有古北口—长
哨营东西向断裂带。此外，在北京地区还存在一些北西向断裂，如永定河断
裂，南口—孙河断裂等。
地震常常发生在活动断裂带上，但不是断裂带上任何部位都容易发生地
震，而是发生在下列几种特殊部位：
1.活动断裂带曲折最突出的部位 简称拐弯处或拐点。因为这种部位构造
脆弱，地应力易于集中。如云南通海地震（1970）、宁夏中卫地震（1709）
就是位于活动断裂带的拐弯处。
2.活动断裂带的两端 简称端点，端点是应力比较集中和促使断裂继续向
外发展的最有力部位。如甘孜到康定的鲜水河断裂带，强烈地震往返跳动于
西北端的甘孜和东南端的康定之间。
3.两条活动断裂带会而不交的部位 简称交叉点，断裂交叉处容易导致地
应力集中。1668 年7 月山东莒县—郯城8.5 级地震，1679 年9 月河北平谷、
三河8 级地震，1975 年2 月辽宁海城7.3 级地震等都发生在断裂交叉处。
不仅地震的发生与活动断裂带有关。发生地震之后，各地遭受破坏的程
度也与地质构造条件有关。例如，对1976 年唐山地震烈度分布的调查表明，
震害的分布是不均一的。仅以北京及其附近地区遭受震害的程度来看，如果
按照唐山地震的震级和震中距来看，北京东部地区应在烈度六度区范围内，
西部长辛店、房山一带应接近五度，北京中心区及顺义
一带应为六度弱。实际上震害是有异常的：在六度区范围内，出现通县
西集、马头地区的八度区，高于正常烈度1.5 度；东部河流沿岸出现多处七
度点，如潮白河西岸的一些村庄，温榆河附近的古城，凤河岸边的采育镇等。
北京中心区为六度强，旧平房损坏率在5—25%之间，而城南的南苑和城北的
文教区烈度低于城区半度，房屋损坏率＜5％。烈度异常与地质基础关系密
切，如西集、马坊异常带正位于马坊一夏垫断裂带中；而南苑一带的低烈度
区恰在大兴隆起区；而北京城区则位于北京凹陷中，烈度比八宝山断裂西北
侧的京西隆起为高。更显著的是北京地区的烈度异常区不少与附近有隐伏断
裂有关。其中西集—夏垫—马坊—新城子一线形成一条北东向烈度异常带，
它与马坊—夏垫断裂展布是一致的。此外，密云古北口、新城子以及平谷的
将军关的八度异常点也是与断层有关的。新城子一带有明显的东西向断层被
北东向断层错开的现象，将军关所在的沟谷恰是一条北东向断层通过的部
位。
由上可见，摸清地质构造是预报地震和防震的重要基础。
（三）以震报震
“小震闹、大震到，地震一多一少快报告”，这是我国地震工作者和震
区群众总结出来的以震报震的谚语。
“以震报震”的途径是多方面的，可以用小震预报大震，也可以根据弱
震预报强震，根据强震报强震，根据远处地震预报近处的地震，也可以根据
近处地震预报近处地震等。这是因为先后发生的地震、相邻地区的地震、大
地震和小地震是在统一的区域构造力的作用下形成的，因而它们之间有相互
联系。
例如，1966 年3 月河北邢台地震以后，李四光预见到京、津、渤海、东
北等地区的地震活动将要加强；就是因为这些地区都属于新华夏系这个活动
构造体系中，位于阴山、秦岭两个东西向构造中间的地段。邢台大地震的发
生，标志着这个地段进入强烈活动阶段。当同年10 月2 日吉林省怀德县范家
屯发生5.2 级地震之后，李四光明确指出“范家屯地震不是孤立的现象”，
“我们应该严肃对待东北的地震问题，要迅速组织力量开展东北地区的地震
地质工作。”1969 年7 月18 日渤海发生了7.4 级地震，进一步说明了这个
地段在活动，为预报辽南地震提供了重要依据。当时加上华北其它一些地区
的小震活动情况，李四光更明确指出注意地震是否会向北京、天津发展，要
密切注意京津，也就是要注意那个地区在地下存在着的北西方向的断裂带。
李四光还提出要观测滦县、迁安这个东西向构造带地区，因为“东西构造带
很深，范围很大，很强烈，发生群震的话，可能延续的时间长，释放的能量
也比较大。这里，地震沿构造向南延展的可能性小，而向东西则可能大些”。
以后的事实证明这些预见是正确的。
用小震预报大震，在预报某些地区的大地震的过程中，确实发挥了一定
的作用。例如，1975 年2 月4 日辽宁海城地震前，曾有频繁的小震活动，据
此，地震工作者在大震前做出预报，取得了成功的经验，并总结出一次大地
震过程中地震活动的规律：“小地震密集—平静—大地震发生”。但经验告
诉人们不是所有大震前都有小震频繁活动，例如1976 年7 月28 日河北唐山
7.8 级地震前则无小震活动。所以用小震报大震的方法，在使用上要受到一
定限制。
地震有其孕育、发生和衰减的过程。然而经过长期的观测和研究发现，
不是所有地震的过程都是一样的，大致可分为三种基本类型：
1.主震型 主震的震级很高、很突出。主震释放的能量占全地震序列能量
的绝大部分，有人统计在90%以上。这是强烈地震中常见的一类。一般根据
其前震的活动情况，又可分为两个亚类：
（1）前震-主震-余震型 主震前有大量前震，但强度比主震小得多，所
谓“小震闹，大震到”就是指的这种类型，1975 年2 月4 日辽宁海城地震属
之。
（2）主震-余震型 主震前没有明显的前震活动，或者只在震前一段时间
内，出现很少的有感地震，如果单靠“用小震预报大震”，则这些大地震的
发生会显得相当突然。1973 年2 月6 日四川炉霍7.9 级地震、1976 年7 月
28 日河北唐山7.8 级地震属于一类。
2.震群型 没有突出的主震，主要能量是通过多次震级相近的地震释放出
来的。有人统计，最大地震在全序列中所占的能量比例一般小于80%。这一
类型地震的特点是频度高，释放能量的起伏显著而衰减速度较慢，活动的持
续时间较长。1960 年智利大地震属于这种类型。这次地震从5 月21 日到6
月22 日，在南北长约1400 公里的沿海狭长地带，至少连续发生了225 次有
感地震，其中三次超过8 级，这是世界上著名的大地震，我国1966 年3 月河
北邢台地震也属于这种类型，从3 月1 日到3 月31 日，发生7 级以上地震1
次，6 级以上地震4 次，5 级以上地震13 次。
3.孤立型 或称单发性地震，其最显著的特点就是前震和余震都没有，即
使有也很小很少，而且与主震的震级相差也很大，大小地震极不成比例。地
震能量基本上是通过主震一次释放出来的，前震、余震的能量总和常常不到
主震的千分之一。例如，1966 年7 月安徽定远地震和1967 年3 月山东临沂
地震，都没有观测到前震和余震，这两次地震震级均为4—5 级。
一般地说，前震-主震-余震型比孤立型好预报一些。连续发生、震级又
大的震群型，其破坏性可能比震级相近的主震型和孤立型大。研究地震序列
的主要目的就是判断地震的发展趋势。如果属于主震型，则应监视其较大余
震的活动；如果属于震群型，则应密切注视一次大地震后，与其震级相近的
地震的连续发生。
由此可见，以震报震方法的运用必须掌握地震过程的不同类型，才能行
之有效。
“以震报震”这种方法的优点是干扰比较小。在绝大多数情况下，可以
肯定地震仪所记录的是地震；而其他手段则常常难于排除干扰，因而也就难
于肯定有关的异常是否与地震的发生有因果关系。所以，掌握地震过程的规
律性，用来预报地震还是很重要的。
（四）捕捉地震前兆
前面已经指出地震区域划分、地质构造分析等方法，主要是对地震发生
的地点和强度的预报，不能预报确切的发震时间。以震报震情况又是那样复
杂；对于发震时间，则要靠捕捉地震前兆现象，发布临震预报。
一次强大的地震发生之前都会出现一些异常现象，这些与地震的发生有
密切联系的异常现象，叫做地震前兆。根据地震前兆现象的性质可分为宏观
前兆和微观前兆两大类。宏观前兆是人们的感官能直接察觉到的现象，如井
水发浑、冒泡、翻花，升温、变色、陡涨、陡落；泉源突然枯竭或涌出；动
物惊慌不安，狂叫乱跑，不饮不食，突然改变原来的生活习惯；天气骤冷骤
热，出现大风、大雨；地下发出奇异的响声；天气出现特别的光亮等现象。
人能感觉到的小地震也是地震的一种宏观前兆。微观前兆是人们的感觉器官
不能直接察觉到的异常现象，包括人们感觉不到的小地震活动，地形变、地
面倾斜和海平面升降，地下水化学成分的变化（如水氡等），地应力、地磁、
地电、地温和重力等地球物理场的变化等等。这些地震前兆都是自然界发生
的一些异常现象。但自然界发生异常现象的原因是复杂的，多方面的；有的
与地震的发生有关，有的则与地震的发生无关。如大雨和久旱可以使地下水
位发生明显变化，天气的异常则主要是大气环流的异常反映；疾病或环境以
及生理上的原因，都会使动物发生异常。地球物理的变化也可能由其他原因
引起，如太阳爆发会使地磁场发生突变等。
那么怎样才能识别出这些异常是不是地震前兆呢？这就需要进行深入调
查，排除干扰因素，特别是要抓住与地震发生关系最密切的前兆——地应力
的异常现象，进行综合分析。因为在各种前兆中地应力是最基本的，岩石中
应力的集中，才使那里的电、磁等物理场以及地形、地下水情况发生了变化。
在综合分析地震前兆现象时，还应注意下列几种情况：
1.有些地震前兆，特别是地应力、地形变、地磁等微观前兆往往波及的
范围很广，如1976 年唐山大震前地形变面积可达20 万平方公里。所以某一
地区成生了地震前兆，不等于这个地区就要发生地震。
2.许多微观前兆可能出现很早，过程很长，而且地震越大，持续的时间
越长，如海城地震前一年多，全县就观测出地面向西北倾斜的异常现象。所
以观测到异常也不一定近期就会发生地震。
3.有些地震前兆现象，也可能在地震之后发生。主震之后，余震还在不
断发生，出现异常现象是大震后的余震呢？还是余震的前兆呢？这就很难判
断。
综上所述地震前兆种种复杂现象，捕捉地震前兆，做出临震预报也并非
易事。这就需要广泛、长期的观测，汇集各地出现的前兆现象，进行综合分
析，综观全局，抓主要矛盾，再结合地质构造分析等途径，判断地震将要在
何时何地发生。
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