自然電場(chǎng)法預(yù)測(cè)地震

前言

　　1.地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)　　1966年邢臺(tái)地震后，周恩來(lái)總理多次親臨地震現(xiàn)場(chǎng)，向地震工作者作出了“希望在你們這一代能解決地震預(yù)報(bào)問(wèn)題”的重要指示。1970年1月5日我國(guó)云南通海發(fā)生7.8級(jí)大地震，震情迅速報(bào)告給周恩來(lái)總理，周總理當(dāng)即指示地震部門(mén)：“要密切注視，地震是有前兆的，是可以預(yù)測(cè)的，可以預(yù)防的，要解決這個(gè)問(wèn)題……”　　在周總理指示精神的鼓舞下，地震科技工作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期艱苦探索，積累了大量的地震前兆觀測(cè)資料和一系列震例經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)對(duì)孕震過(guò)程中地震前兆的監(jiān)測(cè)和分析研究，取得了多次成功預(yù)報(bào)的實(shí)例，如海城地震、松潘地震、鹽源地震、龍陵地震都作出了成功預(yù)報(bào)。甘肅省文縣地震局在2000年至2003年，預(yù)報(bào)了四川甘孜6.0級(jí)地震、四川鹽源5.0級(jí)地震、云南大姚6.2級(jí)地震、青海昆侖山口西8.1級(jí)地震。另外，新疆和碩5.0級(jí)地震、云南麗江7.0級(jí)地震、云南孟連7.3級(jí)地震都觀測(cè)到自然電位異常?！　『\濤總書(shū)記在2008年6月23日中國(guó)科學(xué)院中國(guó)工程院院士大會(huì)上的講話中專(zhuān)門(mén)講了防災(zāi)減災(zāi)問(wèn)題。胡總書(shū)記指出：“我們必須把自然災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作作為關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局的一項(xiàng)重大工作進(jìn)一步抓緊抓好。一是要加強(qiáng)對(duì)自然災(zāi)害孕育、發(fā)生、發(fā)展、演變、時(shí)空分布等規(guī)律和致災(zāi)機(jī)理的研究，為科學(xué)預(yù)測(cè)和預(yù)防自然災(zāi)害提供理論依據(jù)；二是要加強(qiáng)自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警能力建設(shè)，在完善有氣象、水文、地震、海洋、環(huán)境等監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的基礎(chǔ)上，增加監(jiān)測(cè)密度，提升監(jiān)測(cè)水平，構(gòu)建自然災(zāi)害立體監(jiān)測(cè)體系，建立災(zāi)害監(jiān)測(cè)-研究-預(yù)警預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)體系?！薄　『\濤總書(shū)記的重要講話給我們的地震預(yù)測(cè)研究工作指明了方向。　　目前地震觀測(cè)臺(tái)站地震儀所記錄到的異常曲線，對(duì)于確定地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、深度、強(qiáng)度是有效的，但它未能提前作出預(yù)報(bào)?！　?guó)外有些地震地質(zhì)工作者認(rèn)為地震不可能預(yù)測(cè)，是因?yàn)樗麄儗?duì)于地球物理場(chǎng)的了解不那么清楚，對(duì)于地下水和自然電位臨震異常場(chǎng)之間的關(guān)系尚未進(jìn)行深入研究。地震（地質(zhì)）工作者，對(duì)地震有關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行研究，但由于地震前后地下所發(fā)生的情況看不見(jiàn)、摸不著，地震周期比較長(zhǎng)，各個(gè)地震區(qū)的地質(zhì)情況多變復(fù)雜，因此，地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)成為世界性科學(xué)難題，至今尚未解決。　　2.地球物理異常場(chǎng)　　仇勇海同志對(duì)地球物理勘探中的自然電場(chǎng)法進(jìn)行了長(zhǎng)期、深入的研究。1989年，仇勇海率領(lǐng)大學(xué)本科生，曾對(duì)與地震預(yù)報(bào)有關(guān)的“土地電”機(jī)理進(jìn)行了初步探索，1995年發(fā)表了兩篇有關(guān)自然電位與地震預(yù)測(cè)的論文。1995年7月22日甘肅永登發(fā)生5.8級(jí)地震以后，在甘肅白銀有色金屬公司地質(zhì)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了自然電位預(yù)測(cè)地震的觀測(cè)工作。　　中國(guó)已經(jīng)積累的地震資料比任何國(guó)家都豐富，把這些寶貴的地震資料開(kāi)發(fā)并利用起來(lái)，建立具有中國(guó)特色的地震學(xué)、地形變、地下水、自然電位、地應(yīng)力綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)觀測(cè)系統(tǒng)，完全可能解決地震預(yù)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)問(wèn)題?！　≡诘厍蛭锢砜碧街?，由于磁黃鐵礦、磁鐵礦含有磁性，因此，可以采用磁法勘探方法來(lái)尋找這一類(lèi)磁性礦體；磁力儀，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)高靈敏度的磁秤，在磁性地質(zhì)體產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用下，磁針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)，我們可以從磁針的偏轉(zhuǎn)程度確定磁異常，從而解決地下磁性地質(zhì)體的埋深、規(guī)模及產(chǎn)狀等問(wèn)題?！　∮捎阝佽F礦密度比較高，而石棉礦的密度比較低，因此，利用勘探對(duì)象與圍巖的密度差異，采用重力勘探可以尋找鈦鐵礦、石棉礦。由于重力異常中蘊(yùn)含著較多的地質(zhì)內(nèi)容，這一特點(diǎn)使重力資料在地質(zhì)工作中得到廣泛的應(yīng)用，特別是對(duì)于了解鉆探所達(dá)不到的深部地殼結(jié)構(gòu)，重力資料具有特殊的意義。結(jié)晶基巖的密度通常為2.7～2.8ｇ／ｃｍ3，而沉積巖的密度為2.5～2.7ｇ／ｃｍ3。在基底密度較為均勻的條件下，根據(jù)重力資料可以圈定基底的隆起或坳陷。我國(guó)的松遼盆地、華北平原覆蓋層的厚度都可以通過(guò)重力異常來(lái)確定?！　?dǎo)線中靠電子移動(dòng)傳導(dǎo)電流，只要導(dǎo)線兩端存在電位差，在接通電源的一瞬間，導(dǎo)線中就產(chǎn)生了傳導(dǎo)電流。由于金屬硫化礦（半導(dǎo)體）的導(dǎo)電性良好，所以采用電法勘探中的激發(fā)極化法或電阻率法，可以尋找多金屬硫化礦體。巖石孔隙、裂隙中的水溶液是離子導(dǎo)體，當(dāng)斷　　層破碎帶中地下水含量比較豐富時(shí)，也可以產(chǎn)生電阻率法低阻異常?！　≡诘刭|(zhì)找礦中，特別是尋找覆蓋層下的隱伏礦體，對(duì)于地質(zhì)人員來(lái)說(shuō)，同樣是非常困難的。地下礦體看不見(jiàn)、摸不著，但是采用上述地球物理勘探方法，通過(guò)地球物理場(chǎng)的觀測(cè)，完全有可能解決覆蓋層下隱伏礦體的找礦問(wèn)題?！　〉卣鸬厍蛭锢砉ぷ髡?，則是通過(guò)地球物理場(chǎng)的研究分析來(lái)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)地震。　　據(jù)有關(guān)報(bào)道，汶川地震后形成的斷裂破碎帶長(zhǎng)度達(dá)到300ｋｍ，深度有30ｋｍ，局部地形最大高差可以達(dá)到正負(fù)5ｍ，相對(duì)于從地表到地下幾十公里的地殼深處所有的密度不均勻體產(chǎn)生的重力異常而言，地震發(fā)生前后重力異常的變化實(shí)在太小了。唐山、海城等許多地震資料已經(jīng)說(shuō)明，由于地形形變產(chǎn)生的重力異常不過(guò)幾十納特，因地形變化產(chǎn)生的磁異常不過(guò)幾十納特，電阻率法在地震發(fā)生以前，通常情況下沒(méi)有觀測(cè)到明顯的臨震異常。　　地震預(yù)測(cè)的實(shí)踐已經(jīng)證明，從地球物理探礦方法中移植到地震預(yù)測(cè)中的重力、地磁、電阻率等前兆觀測(cè)方法，在地震發(fā)生以前并沒(méi)有獲得具有臨震意義的異常，主要原因是地震發(fā)生以前地下巖石的“密度”、“磁性”、“電阻率”等巖石物理性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生質(zhì)的變化，而數(shù)量上的變化也極其微弱。因此，采用重力、地磁、電阻率等前兆方法來(lái)預(yù)測(cè)地震，仍然是相當(dāng)困難的。能否取得比較好的效果，需要看在發(fā)生地震前后巖石是否存在顯著的物理性質(zhì)差異?！　?.自然電場(chǎng)法　　地球物理勘探中的自然電場(chǎng)法是最簡(jiǎn)單的物探方法。自然電場(chǎng)法不需要供電，采用導(dǎo)線把兩個(gè)不極化電極、電位差計(jì)連接起來(lái)，就可以觀測(cè)到由于地下水遷移而產(chǎn)生的自然電位異常?！　≡诘?zé)豳Y源的勘探中自然電場(chǎng)法已經(jīng)得到成功應(yīng)用，地?zé)崽镎?fù)異常中心相距8ｋｍ，說(shuō)明異常源的深度是比較大的，在熱泉上方觀測(cè)到正自然電位異常?！　∥覈?guó)著名地質(zhì)學(xué)家李四光先生生前非常關(guān)心地震預(yù)報(bào)問(wèn)題，發(fā)表了一系列講話，他始終認(rèn)為地震是可以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的?！　〉厍蛭锢砜碧降睦锨拜咁櫣⑾壬茉缇椭赋觯谖⑷鯌?yīng)力作用下，地下水就要發(fā)生遷移。實(shí)踐已經(jīng)證明，幾乎每次地震都有強(qiáng)烈的地下水活動(dòng)?！　‖F(xiàn)代深部鉆探已經(jīng)達(dá)到12ｋｍ，證明深部有地下水。地震通常發(fā)生在深大斷裂帶或其附 近，因?yàn)樯畲髷嗔褞У膸r石比較破碎，并且充滿了地下水。　?。?）雙電層形變形成流動(dòng)電位?！　〗^大部分巖石具有負(fù)膠體性質(zhì)。巖石表面吸附負(fù)離子，構(gòu)成了緊密雙電層，而正離子分布在擴(kuò)散雙電層中。地下水通過(guò)具有負(fù)膠體性質(zhì)的巖石顆粒時(shí)，固液相界面的雙電層發(fā)生形變，分布在擴(kuò)散雙電層中的正水化離子發(fā)生位移，形成了一個(gè)個(gè)微電偶極子，無(wú)數(shù)的電偶極子微電場(chǎng)疊加的結(jié)果，形成了流動(dòng)電位。對(duì)于微裂隙、孔隙而言，其固相可以看作許多巖石顆粒的集合體，因而地下水的遷移，使得固相表面分散層中的正水化離子位移，同樣形成了無(wú)數(shù)的電偶極子。　　正如導(dǎo)線傳導(dǎo)電流那樣，由于電子導(dǎo)體中有無(wú)數(shù)的自由電子，只要導(dǎo)線兩端存在電位差，那么接通電源的瞬間就產(chǎn)生了傳導(dǎo)電流，并不是導(dǎo)體一端的自由電子移動(dòng)到導(dǎo)體的另一端；在裂隙、孔隙中的地下水，只要存在水的壓力差，無(wú)數(shù)條無(wú)限長(zhǎng)的地下水“管道”中的離子導(dǎo)體要定向遷移，因而，人們?cè)诘孛嬗^測(cè)到的脈沖自然電位臨震異常，是地下水受微弱應(yīng)力作用的結(jié)果。地下水在微弱應(yīng)力作用下發(fā)生遷移，地表觀測(cè)到的臨震自然電位異常與深部微弱應(yīng)力變化密切相關(guān)。所以，自然電位臨震異常靈敏度特別高?！　。?）巖層局部破裂或構(gòu)造力變化使巖層發(fā)生彈性回跳。　　地殼物質(zhì)和其物理性質(zhì)研究結(jié)果表明，在地下5～10ｋｍ的地方，圍壓為1.3～2.7ｋＰａ，溫度為200～350℃。在地下幾公里深度的地下水，在構(gòu)造壓力的作用下，該深度上的地下水可以通過(guò)裂隙流向地表?！　〉卣鹬袕椥曰靥鴮W(xué)說(shuō)的基本概念是：由于地殼的運(yùn)動(dòng)，使得巖層中積累應(yīng)力，產(chǎn)生形變。在高溫、高壓的情況下，巖石已經(jīng)不像在地表那樣容易破碎，而成為半柔性物質(zhì)。在地震孕育初期，巖塊、巖層發(fā)生彈性形變，就是當(dāng)應(yīng)力去掉時(shí)，物體立即恢復(fù)它原來(lái)的形狀和大小。每個(gè)物體都有一個(gè)應(yīng)力極限，稱(chēng)為彈性極限，在此極限內(nèi)，形變與應(yīng)力成正比?！　‘?dāng)彈性應(yīng)力積累到超過(guò)巖石的強(qiáng)度時(shí)，巖塊、巖層就會(huì)發(fā)生破裂。這時(shí)，受力形變的巖塊、巖層迅速?gòu)椈仄胶馕恢茫貙又蟹e累的能量以彈性波形式釋放出來(lái)，引起地殼振動(dòng)，可見(jiàn)，是斷裂錯(cuò)動(dòng)引起了地震?！　〉貙又蟹e累的能量以彈性波形式釋放出來(lái)，并不是一次完成的。當(dāng)彈性應(yīng)力積累到足夠高的強(qiáng)度，但是還沒(méi)有超過(guò)巖石的全面破裂強(qiáng)度時(shí)，由于在某種因素的作用下，巖層發(fā)生局部破裂或者外力（構(gòu)造力）發(fā)生變化。巖塊、巖層局部破裂或在外力減小的情況下，巖塊、巖層中積累的應(yīng)力釋放出一部分，發(fā)生彈性回跳，在該情況下，對(duì)地震比較敏感的地應(yīng)力、地下水位、自然電位等地震前兆物理觀測(cè)參數(shù)就會(huì)發(fā)生急劇變化，因此，人們可以在地震發(fā)生之前觀測(cè)到一大二跳脈沖形狀的地應(yīng)力、地下水位、自然電位臨震異常曲線?！　。?）地下水強(qiáng)烈活動(dòng)誘發(fā)地震。　　距廣東省河源市僅6ｋｍ的新豐江水庫(kù)大壩高124ｍ，1959年開(kāi)始蓄水，1962年3月19日發(fā)生6.1級(jí)地震（水位高110.5ｍ），震中位置在大壩下游1.1ｋｍ，震源深度約5ｋｍ。1967年12月11日，印度的柯依納水庫(kù)發(fā)生6.5級(jí)地震，水庫(kù)大壩高103ｍ，震中位置在大壩南3ｋｍ，震源深度約5ｋｍ，1962年開(kāi)始蓄水后已經(jīng)發(fā)生450次地震。贊比亞卡里巴水庫(kù)1963年發(fā)生6.1級(jí)地震。希臘克里馬斯塔水庫(kù)1966年發(fā)生6.3級(jí)地震?！　∠虻叵伦⑺l(fā)的地震，被稱(chēng)為注水地震。20世紀(jì)60年代美國(guó)科羅拉多州丹佛附近的洛杉磯兵工廠向3614ｍ的深井注入廢水，發(fā)生了5.5級(jí)地震，當(dāng)停止注水，井孔附近的地 震活動(dòng)停止了?！　∷畮?kù)蓄水或向地下注水后，地殼重力均衡被破壞，不僅增大了巖塊、巖層的應(yīng)力，而且會(huì)有水滲透到水庫(kù)或注水點(diǎn)附近的斷層裂縫中。對(duì)于新鮮斷裂面而言，水是潤(rùn)滑劑，水的存在使得斷層面上的摩擦力降低，從而誘發(fā)地震。　　由于外力變化導(dǎo)致巖層應(yīng)力變化，巖塊、巖層發(fā)生彈性回跳是地下水及自然電位臨震脈沖異常的成因；由于在孕震晚期震源處的巖塊、巖層于不穩(wěn)定狀態(tài)，而地下水活動(dòng)可以誘發(fā)地震，因此，地下水的活動(dòng)確實(shí)有可能對(duì)地震的發(fā)生起了觸發(fā)作用?！　?.地震預(yù)報(bào)指日可待　　在海城、唐山、松潘、鹽源、道孚、龍陵等地震前都觀測(cè)到了一大二跳脈沖形態(tài)的自然電位臨震異常曲線。臨震脈沖形態(tài)的自然電位（自然電流）異常，在海城、松潘、鹽源、龍陵等地震預(yù)報(bào)中發(fā)揮了積極作用。特別是在許多次地震發(fā)生前幾天及前幾個(gè)小時(shí)的臨震異常對(duì)于地震預(yù)報(bào)具有指導(dǎo)意義?！　≡?976年發(fā)生松潘-平武地震以前，位于松潘-平武南部160ｋｍ的汶川及茂汶、寶興、蘆山、成都等地觀測(cè)到了土地電中長(zhǎng)期異常；在距離松潘-平武地震震中360ｋｍ的康定中學(xué)及南坪縣、綿竹、理縣、邛崍、彭縣等地觀測(cè)到了土地電短期異常；在眉山、綿竹、大邑、邛崍、溫江等地觀測(cè)到了土地電臨震異常?！　∮匈Y料表明，2008年發(fā)生汶川地震之前一個(gè)月，江油縣武都鎮(zhèn)白衣鄉(xiāng)多次出現(xiàn)井水突然升高或突然降低等情況；在汶川地震發(fā)生之前幾個(gè)小時(shí)，當(dāng)?shù)氐木用裨诟⒔杏斡荆?jīng)感覺(jué)到涪江江水忽涼忽熱?！　≡趯?shí)驗(yàn)室條件下已經(jīng)觀測(cè)到流動(dòng)電位。大地是天然的實(shí)驗(yàn)室，幾乎所有的地震都伴隨地下水強(qiáng)烈活動(dòng)，根據(jù)臨震自然電位異常曲線，結(jié)合地應(yīng)力、地下水等其他前兆觀測(cè)資料，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)地震是完全可能的?！　∮捎诘貕K周?chē)鷶嗔?、斷層中地下水的遷移，形成了流動(dòng)電位，人們?cè)诘卣鸢l(fā)生之前觀測(cè)到的自然電位與地下水的遷移密切相關(guān)，而斷裂、斷層是地下水的遷移的通道。因此，人們?cè)诘乇碛^測(cè)到的自然電位異常與地下斷裂、斷層所受到的應(yīng)力有關(guān)，即與地震有關(guān)，它們絕不是沒(méi)有規(guī)律的“電擾動(dòng)”。理論分析是否正確有待實(shí)踐檢驗(yàn)，但根據(jù)自然電位曲線臨震脈沖異常特征來(lái)預(yù)測(cè)地震是可行的，地震預(yù)報(bào)指日可待?！　”緯?shū)重點(diǎn)介紹了海城、唐山、松潘、鹽源等地震前后地震地質(zhì)工作者預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)地震的經(jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)，詳細(xì)介紹了在許多次地震中的土地電實(shí)際觀測(cè)資料；進(jìn)一步引用了地塊、斷裂、斷層、地下水等地震地質(zhì)資料；探討了與地震有關(guān)的自然電場(chǎng)形成機(jī)理，并對(duì)自然電場(chǎng)法預(yù)測(cè)地震的方法技術(shù)、若干問(wèn)題和科學(xué)價(jià)值作了討論?！　≡阢氪ǖ卣鸢l(fā)生后編寫(xiě)《自然電場(chǎng)法預(yù)測(cè)地震》一書(shū)不是馬后炮，目的是希望在我國(guó)華北、西北、西南、臺(tái)灣等地震頻發(fā)地區(qū)，盡早采用自然電場(chǎng)法進(jìn)行地震預(yù)測(cè)，因?yàn)樽匀浑妶?chǎng)法對(duì)于深部地下水的遷移非常敏感，有可能在地震發(fā)生以前取得短期異常和臨震異常，進(jìn)而結(jié)合地下水位、地應(yīng)力等綜合資料，用于預(yù)測(cè)地震發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。　　承蒙中南大學(xué)信息物理工程學(xué)院何繼善教授（中國(guó)工程院院士），溫佩琳教授，程方道教授，地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院戴塔根教授的指導(dǎo)和支持，在此表示衷心感謝。

內(nèi)容概要

在20世紀(jì)70年代，我國(guó)地震工作隊(duì)伍貫徹執(zhí)行了“在黨的領(lǐng)導(dǎo)下，以預(yù)防為主，專(zhuān)群結(jié)合，土洋結(jié)合，依靠廣大群眾，做好預(yù)測(cè)預(yù)防工作”的地震工作方針?！巴恋仉姟辈⒉煌?，它就是地球物理勘探中的自然電場(chǎng)法。從地球物理勘探方法移植到地震預(yù)測(cè)中的重力、地磁、電阻率等方法，由于地震發(fā)生前，地下巖石的“密度”、“磁性”、“電阻率”沒(méi)有發(fā)生顯著的物性變化，因而震前沒(méi)有獲得具有臨震意義的異常；自然電位（電流）在海城、松潘、鹽源、龍陵等地震預(yù)報(bào)中發(fā)揮出了積極作用。建立在巖石固液相界面雙電層形變學(xué)說(shuō)上的離子導(dǎo)體自然極化機(jī)理有堅(jiān)實(shí)的物理化學(xué)基礎(chǔ)；它對(duì)震源區(qū)地下水的遷移是最敏感的，因而它在地震發(fā)生前幾天至幾個(gè)小時(shí)產(chǎn)生的臨震異?？梢灶A(yù)測(cè)地震發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。中國(guó)已經(jīng)積累的地震資料比任何國(guó)家都豐富，把這些寶貴的地震資料開(kāi)發(fā)并利用起來(lái)，建立具有中國(guó)特色的地震學(xué)、地形變、地下水、自然電位、地應(yīng)力綜合觀測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)該可以解決地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)問(wèn)題。

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1　自然電場(chǎng)法  1.1　基礎(chǔ)理論　　1.1.1　導(dǎo)體　　1.1.2　流動(dòng)電位　1.2  自然電場(chǎng)法　　1.2.1　電子導(dǎo)體的自然極化機(jī)理　　1.2.2　離子導(dǎo)體的自然極化機(jī)理　　1.2.3　隨時(shí)間變化的自然電場(chǎng)2　地震預(yù)測(cè)實(shí)例　2.1　海城地震　　2.1.1　地震危險(xiǎn)性的估計(jì)　　2.1.2　中期地震趨勢(shì)的研究　　2.1.3　短期地震趨勢(shì)的判斷　　2.1.4　臨震預(yù)報(bào)　　2.1.5　自然電位異常場(chǎng)　2.2  唐山地震　　2.2.1　歷史回顧　　2.2.2　自然電位異常場(chǎng)　2.3　松潘地震　　2.3.1　地震區(qū)地質(zhì)構(gòu)造條件和地震活動(dòng)　　2.3.2　地震預(yù)報(bào)情況　　2.3.3　地震前兆特征　　2.3.4　自然電位異常場(chǎng)　2.4　鹽源地震土地電異?！?.5　龍陵地震土地電異?！?.6　道孚地震土地電異?！?.7　異常的可靠性3　臨震自然電位異常的解釋　3.1　構(gòu)造塊體與活動(dòng)斷裂　　3.1.1　西南地區(qū)　　3.1.2　華北地區(qū)　3.2　地殼形變　　3.2.1　唐山地震區(qū)　　3.2.2　邢臺(tái)地震區(qū)  3.3　斷層與地裂縫　　3.3.1  斷層　　3.3.2　地裂縫　3.4　地下水　　3.4.1　唐山地震區(qū)　　3.4.2　海城地震區(qū)  3.5　臨震自然電位異常的解釋　　3.5.1　地震預(yù)報(bào)　　3.5.2　地震頻發(fā)帶與成礦帶　　3.5.3　臨震自然電位異常的成因4　自然電位觀測(cè)技術(shù)  4.1　布設(shè)臺(tái)址  4.2　觀測(cè)自然電位  4.3　問(wèn)題討論5　科學(xué)價(jià)值　5.1　地應(yīng)力　5.2　地震活動(dòng)性　5.3　地殼形變　5.4　重力　5.5　地磁　5.6　電阻率　5.7  自然電位后記參考文獻(xiàn)  附錄一　地震預(yù)報(bào)管理?xiàng)l例  附錄二　有關(guān)地震的早期文獻(xiàn)索引  附錄三　關(guān)于地震預(yù)報(bào)的評(píng)論

章節(jié)摘錄

　　1.自然電場(chǎng)法　　1.1　基礎(chǔ)理論　　1.1.1　導(dǎo)體　　1.自然電場(chǎng)法　　能導(dǎo)電的物質(zhì)稱(chēng)為導(dǎo)體。進(jìn)行自然電場(chǎng)研究時(shí)必然涉及到導(dǎo)體，因此，在討論自然電場(chǎng)之前，應(yīng)當(dāng)首先對(duì)導(dǎo)體的類(lèi)別和性質(zhì)有所了解?！　∮行?dǎo)體依靠其中的電子傳送電流，可稱(chēng)之為電子導(dǎo)體或第一類(lèi)導(dǎo)體。金屬、石墨、大部分金屬硫化物和部分金屬氧化物都屬于電子導(dǎo)體。半導(dǎo)體可以分為依靠電子導(dǎo)電的N型半導(dǎo)體與依靠空穴導(dǎo)電的P型半導(dǎo)體。對(duì)于P型半導(dǎo)體，表面看來(lái)，似乎是荷正電的空穴在移動(dòng)著以傳導(dǎo)電流，但其實(shí)質(zhì)仍然是電子的移動(dòng)。所以說(shuō)，金屬硫化物和某些氧化物，雖具有半導(dǎo)體性質(zhì)，但也屬于電子導(dǎo)體?！　×硪活?lèi)導(dǎo)體是依靠離子的移動(dòng)來(lái)完成其導(dǎo)電任務(wù)的，它們被稱(chēng)為離子導(dǎo)體或第二類(lèi)導(dǎo)體，例如水及以水為溶劑的電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)和固體電解質(zhì)等?！　≡诘卣鸬刭|(zhì)條件下，圍巖中的傳導(dǎo)電流主要是以圍巖孔隙、裂隙中的水溶液電解質(zhì)為載體。因而了解電解質(zhì)及水的基本性質(zhì)及其導(dǎo)電機(jī)理是有必要的?！　∧茉谌芤褐行纬煽梢宰杂梢苿?dòng)的離子的物質(zhì)稱(chēng)為電解質(zhì)溶液?！　「鶕?jù)電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，通常將它們分為兩類(lèi)。除了水溶液電解質(zhì)之外，熔鹽也叫做液態(tài)電解質(zhì)。水溶液是常溫下穩(wěn)定的液體，熔鹽是高溫下的電解質(zhì)溶液?！　‘?dāng)兩種外殼層電子狀態(tài)截然不同的粒子充分接近時(shí)，例如電離能很小的堿金屬和堿土金屬原子和電子親和能很大的非金屬鹵族或氧族的原子相接近時(shí)，由于電子移動(dòng)，非滿殼層結(jié)構(gòu)的中性原子變成了滿殼層結(jié)構(gòu)的離子，形成了離子化合物，如NaCl?！　≡陔x子化合物中，正負(fù)離子之間有很強(qiáng)的靜電引力，所以要使離子能夠自由移動(dòng)，就必須施加外力?！　?duì)離子晶體加熱時(shí)，加劇了離子的熱振動(dòng)。當(dāng)離子的熱振動(dòng)超過(guò)了晶體中離子之間的相互作用力時(shí)，離子的有規(guī)則排列被破壞，晶體被熔化。離子化合物在高溫下熔化后，就存在大量能自由移動(dòng)的離子，所以成為電的良導(dǎo)體。　　如果把離子化合物置于介電常數(shù)很大的極性溶劑之中，例如水的介電常數(shù)約為80，且水是極性分子，由于正負(fù)離子之間的吸引力在水中可以減小80倍，因而由于其本身的熱振動(dòng)和極陛水分子的吸引，離子化合物極易溶解于水而成為正負(fù)水化離子。毫無(wú)疑義，NaCl等水溶液導(dǎo)電性良好?！　　?/pre>








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