宏觀異常講座

宏觀異常現(xiàn)象及落實(shí)2013年9月5日主要內(nèi)容1、宏觀異常的概念、分類及特點(diǎn)2、宏觀異?，F(xiàn)象及落實(shí)3、宏觀異常預(yù)測(cè)地震的思考及復(fù)雜性宏觀異常概念

宏觀異?，F(xiàn)象一般是指人們?cè)谌粘Ｉ钪袃H憑感官就能觀察和感覺(jué)到的與正?，F(xiàn)象不同的自然現(xiàn)象。

地震宏觀異?，F(xiàn)象則指在地震發(fā)生前后出現(xiàn)，且與地震的孕育、發(fā)生和發(fā)展有密切關(guān)系的宏觀異?，F(xiàn)象。有震前宏觀異常（前兆）；震時(shí)宏觀異常（同震）；震后宏觀異常（后效）。在地震孕育過(guò)程中,會(huì)伴隨產(chǎn)生許多物理、化學(xué)變化，這些變化與動(dòng)物異常、地下水異常有著直接或間接的關(guān)系。動(dòng)物異常可能由于強(qiáng)震前的聲、光、電、地溫、地氣味等變化，導(dǎo)致動(dòng)物生活環(huán)境改變、直接刺激動(dòng)物的相關(guān)感覺(jué)器官而引起異常反應(yīng)。地震宏觀異常產(chǎn)生的原因地震宏觀異常的特點(diǎn)大地震前的宏觀異常不僅范圍廣、數(shù)量大，在異常種類和異常形態(tài)方面也呈現(xiàn)出一定的配套性。對(duì)于強(qiáng)烈地震的孕育而言，其應(yīng)力的積累，在時(shí)間上和空間上具有一定的發(fā)展過(guò)程。與此有關(guān)的地球物理場(chǎng)的前兆異常，必然也存在著由發(fā)生、強(qiáng)化到強(qiáng)烈表現(xiàn)的發(fā)展階段性。因此，宏觀異?，F(xiàn)象不可能只局限于某些單一的種類和形態(tài)，必然涉及到一定區(qū)域內(nèi)的多種類型或多種形態(tài)，在時(shí)-空分布方面也必然會(huì)呈現(xiàn)出相應(yīng)的發(fā)展過(guò)程。非地震宏觀異常的一般特點(diǎn)：1、異常幅度低。一般情況下，地震宏觀異常對(duì)大地震反映有著特別明顯的異常幅度，中強(qiáng)以上地震，特別是7級(jí)以上地震有著超乎尋常的反應(yīng)強(qiáng)度，其異常數(shù)量之多，范圍之廣，程度之烈，決非一般非震異常所能比擬。2、異常種類單一。3、隨著時(shí)間的推移，異常不產(chǎn)生有規(guī)律的發(fā)展趨勢(shì)。地表干擾因素是隨機(jī)干擾，干擾消失，異常不復(fù)存在。而大震前的宏觀異常隨時(shí)間的推移而發(fā)展，反映了震前應(yīng)力場(chǎng)孕育發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，具有從孕育、加強(qiáng)到暴發(fā)的階段性發(fā)展過(guò)程。宏觀異常分類1、地下流體異常（1）地下水異常（水位升降、物理性質(zhì)、化學(xué)組分異常）（2）地下氣體異常（氣體溢出異常、翻花冒泡異常、燃?xì)饣鹎虍惓＃?）地下油、氣異常（石油產(chǎn)量異常、深井噴油異常）2、生物異常（1）動(dòng)物異常（行為異常、習(xí)性異常、遷徒異常）（2）植物異常（重花重果、再生和死亡）3、地球物理場(chǎng)異常（地光、電磁現(xiàn)象、地聲、有感地動(dòng)）4、地質(zhì)現(xiàn)象異常（地裂縫、滑坡、坍塌）5、氣象異常一、地下水宏觀異常的形成在地球表層，無(wú)論是松散沉積物還是堅(jiān)硬的巖石，都具有大小不等、形狀各異的空隙。地下水就儲(chǔ)存在巖石的空隙中，由于它具有流動(dòng)性和不可壓縮性，因此，當(dāng)它形成具有一定封閉條件的承壓系統(tǒng)時(shí)，就能靈敏地反映地殼中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。在地震孕育過(guò)程中，強(qiáng)大的應(yīng)力作用下，劇烈的地殼形變或斷裂活動(dòng)，導(dǎo)致含水層變形，引起空隙率發(fā)生變化，從而改變了含水層自身的空隙壓力，并以井孔水位升降的形式顯示出來(lái)。地震地下流體宏觀異常的映震特點(diǎn)1、異常分布廣泛2、異常反應(yīng)明顯3、臨震前，異常向未來(lái)震中地區(qū)逐漸集中4、臨震異常的分布多與發(fā)震構(gòu)造有關(guān)5、地下流體異常的敏感點(diǎn)地下流體非地震異常的形成因素(異常落實(shí)應(yīng)予考慮)（1）氣象因素（降雨、干旱）。（2）地質(zhì)因素（在特定的地質(zhì)條件下，只要有了地下流體活動(dòng)的參與，就會(huì)形成多種多樣的非震異常事件，例：山體滑坡、地裂縫等）。（3）人為因素（抽水、灌溉等）。（4）故障因素在一些淺井中，井孔故障較為常見(jiàn)，例：井壁坍塌造成井水翻花、變渾、上漲現(xiàn)象。（5）大型水體的變化。（6）采礦抽水等。幾個(gè)典型影響地下水位的干擾因素水庫(kù)水位影響觀測(cè)井水位與觀測(cè)井相距不遠(yuǎn)的水庫(kù)水位的升降往往影響觀測(cè)井水位的變化（荷載效應(yīng)），為非震兆異常。降雨影響觀測(cè)井水位地下水開(kāi)采抽水影響觀測(cè)井水位大量抽水會(huì)形成抽水下降漏斗，在下降漏斗范圍內(nèi)的觀測(cè)井也會(huì)出現(xiàn)下降，抽水結(jié)束，水位回升。二、動(dòng)物異常識(shí)別震前動(dòng)物異常的基本類型地震前出現(xiàn)異常反應(yīng)的動(dòng)物有數(shù)十種。其中，大牲畜、狗、鼠、魚(yú)、雞、鳥(niǎo)類、貓、豬、蛇等反應(yīng)最為普遍。

震前地球物理場(chǎng)的變化使蛇、蛙等冬眠動(dòng)物數(shù)九寒天爬出洞外；家畜、家禽驚慌不安，嘶叫奔逃；動(dòng)物園里的熊貓、虎、豹等萎靡不振，呆滯不動(dòng)；鳥(niǎo)類驚飛群遷；魚(yú)類漂浮翻騰；鼠類成群結(jié)隊(duì)搬家等。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物震前異常大多屬驚恐反應(yīng)，表情極度緊張，驚慌不安，如遇到敵害時(shí)所出現(xiàn)的行為。只有少數(shù)萎靡不振，憂愁發(fā)呆。魚(yú)類、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類、鼠類等異常往往以群體異常為主要特征。震兆動(dòng)物異常產(chǎn)生的原因：1、彈性波的刺激。大地震前，巖石微破裂放出高頻地震波，雖然儀器記錄不到，人也感覺(jué)不到，但有些動(dòng)物特別敏感，受到刺激后表現(xiàn)出行為異常。2、聲波的刺激。頻率在20-2×10**4赫茲范圍內(nèi)的振動(dòng)稱為聲振動(dòng)，由聲振動(dòng)激起的縱波為聲波。大于這個(gè)范圍的為超聲波，小于這個(gè)范圍的為次聲波。蝙蝠、海豚、老鼠、貓、狗等動(dòng)物對(duì)超聲波敏感；魚(yú)、水母對(duì)次聲波敏感。3、電磁波的刺激。地震前局部地電、地磁場(chǎng)的變化，可能刺激某些動(dòng)物，引起它們的反應(yīng)；地震前有時(shí)會(huì)出現(xiàn)地光現(xiàn)象，地光除了人們能看到的可見(jiàn)光外，可能還有紅外光、紫外線或其它射線，它們也屬于電磁波的范疇。有的動(dòng)物能看到人所看不見(jiàn)的紅外光、紫外光。4、氣味的刺激。在地應(yīng)力的積累、加強(qiáng)過(guò)程中，地下的水汽、天然氣以及其它物質(zhì)的氣體，可能通過(guò)地層裂隙溢出地表。某些動(dòng)物的嗅覺(jué)比人靈敏得多，如老鼠、狗等。5、地溫上升的影響。地溫升高可使冬眠動(dòng)物提前蘇醒，爬出洞外。例蛇是一種變溫動(dòng)物，它的體溫與環(huán)境溫度基本沒(méi)有什么差別，氣溫為10度左右，蛇可以出來(lái)活動(dòng)，10度以下已活動(dòng)不靈敏了。6、氣象異常的刺激。大震前常出現(xiàn)氣象熱異?，F(xiàn)象，如“高溫低壓”。某些昆蟲(chóng)對(duì)于氣溫、氣壓的變化十分敏感，如蜜蜂、蝴蝶、魚(yú)、螞蟻等非震性動(dòng)物異常的形成(異常落實(shí)應(yīng)予考慮)1、生理因素：動(dòng)物的生理變化一般有各自的特定周期，除了與生命過(guò)程的階段性有關(guān)(如：生病、發(fā)情、求偶、惡習(xí)發(fā)作等），所以要注意觀察。2、氣象因素：一些動(dòng)物對(duì)天氣變化特別敏感，能感知?dú)鉁亍鈮汉蜐穸鹊淖兓?，從而發(fā)生一些行為變化。如魚(yú)類大量死亡，一種可能是那些淤積多年、水草肥沃的水體，大雨過(guò)后，水位、水溫回升，加速了有機(jī)質(zhì)的腐敗和分解，水中硫化氫、氨大量增加，河水缺氧、變質(zhì)，可使魚(yú)類中毒死亡。3、污染因素：如工廠排污。4、環(huán)境因素：敵害、人為擾動(dòng)、環(huán)境變遷等生存條件發(fā)生改變。5、飼養(yǎng)條件的影響：如更換飼養(yǎng)員、改變飼養(yǎng)環(huán)境、飼料成分改變、噪音等。因此，在發(fā)生異常時(shí)，最好先恢復(fù)原來(lái)的飼養(yǎng)條件，再看是否恢復(fù)正常，是識(shí)別家畜異常的重要步驟。主要內(nèi)容1、宏觀異常的概念、分類及特點(diǎn)2、宏觀異常現(xiàn)象及落實(shí)3、宏觀異常預(yù)測(cè)地震的思考及復(fù)雜性與地震發(fā)生有關(guān)聯(lián)的宏觀異常現(xiàn)象

典型的地震宏觀異?，F(xiàn)象

★1967年3月27日河間6.3級(jí)地震前河北興濟(jì)油井劇烈噴發(fā)★1998年1月10日張北地震前的宏觀異常●一泉水?dāng)嗔?，人畜均缺飲用水●震前一小時(shí)大河鄉(xiāng)寒淖臺(tái)村一泉池

水面翻花、泉水渾濁。

★1976年8月16日四川松潘地震前的異?！?月下旬江油縣、大邑縣多處井泉

水冒氣●5~6月崇慶縣萬(wàn)家鄉(xiāng)多處

冒出天然氣(可燃)泉水發(fā)渾水爆★蛇類異常：扎堆死亡

★蚯蚓異常：大量曬死在公路上分布的長(zhǎng)度＞100m（幾百米）；★地光、地聲與地氣異?！裾鹎岸嗵幰?jiàn)到地光與地震無(wú)關(guān)的宏觀異常落實(shí)巢湖地質(zhì)療養(yǎng)院深100多米的井，水位埋深5-6米，2011年4月初井口溢水、變渾。我們了解到，該井為抽水井，4月3日該井更換潛水泵，用8節(jié)鍍鋅管（每節(jié)2.7米）加泵頭，水泵置于井下約30米，4月3日下午水發(fā)渾?，F(xiàn)場(chǎng)抽水發(fā)現(xiàn)，水中有銹狀沉積物。因此判斷，近日井水變渾，應(yīng)與更換潛水泵有關(guān)。水井溢水核實(shí)水塔內(nèi)部的進(jìn)水管與出水管水塔滿水后水從水塔溢水口流出地質(zhì)療養(yǎng)院水塔，高度近30米，距水井約300米。打開(kāi)支管閥門，出水量很大，井口溢水很快消退。說(shuō)明供水管道的止水閥失靈，水塔中的水大量回流到井中，出現(xiàn)溢水。異常核實(shí)結(jié)論1、地質(zhì)療養(yǎng)院水井溢水原因已經(jīng)查明，為水井供水管道止水閥失靈，水從20多米高的水塔倒流到井孔，引起溢水。更換止水閥，溢水現(xiàn)象消失。不是地震前兆異常。

2、井水變渾，與更換潛水泵有關(guān)。

地面發(fā)熱異常落實(shí)公路局一宿舍的樓梯口地面突然發(fā)熱，地表溫度達(dá)70攝氏度，土層溫度最高達(dá)90攝氏度。當(dāng)?shù)鼐用駪岩蔀榈卣鹎罢桩惓?，?jīng)電力部門、消防部門現(xiàn)場(chǎng)檢查，均未找出地面發(fā)熱原因，引起當(dāng)?shù)鼐用窨只藕投嗉译娨暶襟w的關(guān)注。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，現(xiàn)場(chǎng)工作組首先對(duì)該點(diǎn)周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)附近20米處有一口深井，詳細(xì)檢查后，發(fā)現(xiàn)該井水水溫、氣味正常，物理化學(xué)特性沒(méi)有出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。因此初步判斷只是該點(diǎn)發(fā)熱，排除該地大面積的地?zé)嵴鹫桩惓５目赡?。第二，現(xiàn)場(chǎng)工作組進(jìn)行停電試驗(yàn)。從中午1點(diǎn)半開(kāi)始停電，到下午3點(diǎn)半左右，2個(gè)小時(shí)，經(jīng)過(guò)間隔半小時(shí)進(jìn)行溫度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)仍然未降溫，考慮到電力部門已進(jìn)行檢查，因此工作組排除了電力漏電的可能性。第三，現(xiàn)場(chǎng)工作組商量后，決定就地開(kāi)挖，找出熱源。打開(kāi)水泥地面，開(kāi)挖50cm后，發(fā)現(xiàn)有濃烈的生石灰氣味，含有生石灰層的發(fā)熱厲害，下面的土層溫度不高。最后工作組分析判斷：1996年該宿舍樓建房時(shí)，使用生石灰墊地基，多年來(lái)密封完好。隨著宿舍樓的老化，地面出現(xiàn)裂縫，加上近期雨水較多，滲入雨水，與生石灰反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量，聚集在該地，出現(xiàn)地面發(fā)熱現(xiàn)象。決定澆水讓生石灰充分反應(yīng)，其后溫度穩(wěn)定逐漸下降至常溫。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工作組認(rèn)真細(xì)致的工作，不但排除了地震前兆異常，而且查出了地面發(fā)熱原因。經(jīng)過(guò)電視媒體的報(bào)道，迅速安定了民心。

/News/dysj/v/tvm/2010-08/29/cms197546article.shtml

★1996年12月龍慶峽水庫(kù)大規(guī)模氣體異常：

●1996年12月北京順義Ms4.1級(jí)地震；

●震后發(fā)現(xiàn)龍慶峽水庫(kù)厚1~2m的冰面上到處可見(jiàn)

“似禮花”狀的氣泡群散布；

●氣泡群的展布呈NNW向,與該區(qū)斷裂走向一致；

●打開(kāi)冰層后，庫(kù)水面上劇烈翻花冒泡；

●現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究

—取水樣化驗(yàn)，確認(rèn)氣體主要成分為CO2；

—進(jìn)一步做13C同位素

分析：判定為有機(jī)成因的CO2，與地殼深部

構(gòu)造活動(dòng)無(wú)關(guān)；

—調(diào)查結(jié)果：1996年庫(kù)區(qū)發(fā)洪水,很多有機(jī)物（樹(shù)木、農(nóng)作

物、豬、羊等）卷入庫(kù)水中淹死，經(jīng)多月腐爛產(chǎn)生大量

CO2

。

※判定為不是地震前兆異常！★2002年5～6月西昌地震震情十分緊張，出現(xiàn)很多宏觀異常，

但6月3日西昌市教師進(jìn)修學(xué)院內(nèi)水泥地板上冒水異常，經(jīng)

落實(shí)是地下自來(lái)水管道破裂引起！

●冒水異?！耖_(kāi)挖●地下水管破裂漏水震后效應(yīng)

大震震后效應(yīng)與震前相比，不僅數(shù)量多，延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，幅度也大?？臻g上不只限于斷裂帶，大有“遍地開(kāi)花”之勢(shì)。如印尼地震、唐山地震、汶川地震等，震后異常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于震前異常。這是因?yàn)榇笳鸷?，大區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)調(diào)整所致。

汶川地震前后出現(xiàn)過(guò)大量蟾賒活動(dòng)。近幾年來(lái)不斷地報(bào)道大量蟾賒活動(dòng)，絕大多數(shù)沒(méi)有地震對(duì)應(yīng)，可見(jiàn)蟾賒活動(dòng)不是必震信息，應(yīng)該了解它的生活習(xí)性。蟾賒習(xí)性生活習(xí)性：蟾賒為水陸兩棲動(dòng)物。變態(tài)后的蟾蜍開(kāi)始營(yíng)水陸兩棲生活，更適應(yīng)陸生生活。陸棲生活的蟾蜍，喜濕、喜暗、喜暖。白天活動(dòng)較少，喜歡棲息于水邊草從、磚石孔洞、溝塘、水渠、石穴、農(nóng)田、草地、山間等陰暗潮濕的地方。傍晚至清晨出來(lái)活動(dòng)、覓食，夜間活躍，喜靜，怕驚擾。生存環(huán)境：蟾蜍自身體溫調(diào)節(jié)能力弱，為冷血變溫動(dòng)物。其體溫隨外界溫度的變化而改變，冬季需冬眠。冬季氣溫下降到10℃以下進(jìn)入土穴、亂石洞中或水底泥中冬眠。次年春季氣溫回升到10-12℃時(shí)，又出來(lái)開(kāi)始活動(dòng)，捕食昆蟲(chóng)，繁殖產(chǎn)卵。氣候條件：陰雨天活動(dòng)頻繁。主要內(nèi)容1、宏觀異常的概念、分類及特點(diǎn)2、宏觀異常現(xiàn)象及落實(shí)3、宏觀異常預(yù)測(cè)地震的思考及復(fù)雜性利用宏觀異常實(shí)現(xiàn)臨震預(yù)測(cè)問(wèn)題的思考

(1)工作要求

★重視宏觀異常：地震預(yù)測(cè)中具有重要意義。

★組織廣泛觀察（群測(cè)）：

●重點(diǎn)防御區(qū)內(nèi)建點(diǎn)成網(wǎng)；

●人員培訓(xùn)，組織隊(duì)伍；

●政策落實(shí)，措施到位；

●工作要有實(shí)效。

★及時(shí)匯總與分析：

●進(jìn)行宏觀異常信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)匯總與交流；

●進(jìn)行宏觀異常信息分析研究機(jī)構(gòu)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)面上實(shí)時(shí)

分析與研究。★宏觀異常前兆性質(zhì)的調(diào)查與判定

●異常不是自然或人類活動(dòng)干擾：有可能是地震異常；

●異常要成規(guī)模，不是一、二個(gè)孤立事件；

●異常類別要配套，多種異常同步出現(xiàn)。

（2）預(yù)測(cè)方法

★異常的時(shí)間分布：相對(duì)集中（幾天至十幾天內(nèi)）

★異常