第一章 概 述 1

第一节 地球及其大陆漂移与板块运动 1

第二节 地震及相关概念 11

第三节 地震灾害的类别及我国地震灾害的特点 20

第四节 地壳活动和我国地震活动分布的特征 28

第五节 地震的发生规律和前兆 32

第六节 地震预测方法及灾害的有效预防 32

参考文献 39

第一编 地震发生、发展的成因与机理探析

第二章 板块构造与地震的形成 40

第一节 板块构造 40

第二节 地震和板块构造 42

第三节 板块运动 43

第四节 板块构造与内力地质作用 47

第五节 影响地震的外界因素 50

第三章 地球构造运动、地质构造与地震地质 52

第一节 地质作用 52

第二节 构造运动的类型及特点 52

第三节 构造运动的规律与地震地质 54

第四节 岩层产状 57

第五节 褶皱构造 61

第六节 断裂构造 65

参考文献 72

第二编 构造地震与构造应力场

第四章 构造地震的理论成因综述 73

第一节 地震的发生与作用概述 73

第二节 现阶段构造地震的成因理论 74

第五章 地质力学与构造应力场 76

第一节 地质力学概述 76

第二节 地球自转与构造应力 77

第三节 构造应力 80

第四节 板块内的构造应力场 81

第五节 我国现代地应力场与区域应力场 82

第六节 中国地震活动的分区 88

第七节 应力场的应力种类和破裂构造形式 91

参考文献 93

第三编 地震宏观前兆

第六章 地下水宏观异常 94

第一节 历史上地震与地下水的关系 95

第二节 地下水的种类和异常的宏观现象 96

第三节 地震前地下水异常的典型实例 98

第四节 唐山地震地下水宏观前兆 99

第五节 松潘地震地下水宏观前兆 103

第六节 龙陵地震地下水宏观前兆 106

第七节 地震前地下水异常及水质变化的停留时间与地下水异常的识别 110

第八节 观测井（孔）的观测仪及方法 112

第七章 强烈地震动物异常宏观前兆 116

第一节 古今中外地震异常反应 116

第二节 动物异常反应实例 118

第三节 动物异常反应与地震的关系 120

第八章 地震前植物宏观异常 124

第一节 历史记载的震前植物异常 124

第二节 可能引起植物异常的其他因素 127

第三节 植物异常的分析和识别 128

第九章 震前中长期异常 130

第一节 干旱与地震 130

第二节 洪涝与地震 133

第三节 东亚大气环流与地震 137

第四节 利用气象因子做中长期地震的可能性 139

第五节 太阳活动与地震 140

第十章 临震气象异常 143

第一节 临震时的地声 143

第二节 临震时的地光现象 148

第三节 地震前电磁波现象 152

第四节 临震时的大风、降水 154

第五节 临震时的热异常 159

第六节 地气现象 164

第七节 临震时大气浑浊 169

第八节 利用临震气象异常和突变预报地震问题 171

参考文献 174

第四编 地震微观前兆

第十一章 微观前兆观测仪器设备 176

第一节 地震仪 176

第二节 地震观测 179

第三节 地下水中氡气的测量 181

第四节 地壳形变的观测方法和仪器 184

第五节 日本对地壳变形的部分观测经验 189

第十二章 群测群防自制仪器 195

第一节 地震区人民自制“土”地震报警器 195

第二节 地应力观测方法 196

第三节 土地电 199

第四节 地 磁 200

第十三章 唐山地震微观前兆 203

第一节 地应力 203

第二节 土应力 205

第三节 土地电 207

第四节 土地磁 210

第五节 地下水氡含量 213

第六节 地变形 216

第七节 唐山地震的基本情况及余震 218

第十四章 松潘地震微观前兆 223

第一节 地震概况 223

第二节 地应力 229

第三节 土应力 231

第四节 土地电 233

第五节 磁偏角 236

第六节 地倾斜 238

第七节 水 氡 240

第八节 重 力 241

第九节 波速比 242

第十节 松潘地震微观异常特征 243

第十五章 龙陵地震微观前兆 249

第一节 概 述 249

第二节 地应力 250

第三节 土地电 255

第四节 水 氡 259

第五节 地 磁 263

第六节 重 力 269

第七节 地变形 270

第十六章 中国特色的地震预测创新探索 280

第一节 地应力异常与地震三要素的预测 280

第二节 地磁异常预报地震要素 282

第三节 地变形对地震三要素的预测 284

第十七章 渐近式预测地震是具中国特色的创新道路 285

第一节 渐近式地震预测工作的要求与内容 285

第二节 地震预报工作的制度与权限 285

第三节 唐山地震的中期预报 286

第四节 唐山地震的预防及短期分析情况 287

第五节 松潘地震的中期预报 288

第六节 松潘短期预报及其对策 289

第七节 龙陵地震中期预报对策 292

第八节 短临预报对策 293

参考文献 293

第五编 中国特色防震减灾的预防预报方针方法

第十八章 地震工作的法律法规 295

第一节 法律法规规章制度 295

第二节 防震减灾工作的方法措施 296

第十九章 李四光论地震 297

第一节 地震是可以预报的 297

第二节 地震预测 302

第三节 地震地质是地震工作的基础 304

第四节 地质构造与构造运动 311

第五节 地震地质工作就是要确定地震危险区 314

第六节 强烈地震发生在地质构造带 317

第七节 预报地震需要重视地应力方法 320

第八节 地应力测量 323

第九节 关于大力加强某些地区地震地质工作的意见 328

参考文献 333

第六编 结 语

第二十章 地震预测预警的几点思考 334

参考文献 352

附表1 1975—2007年我国预测的地震名单 353

后 记 355

本书系统总结了国内地震预测预报领域的部分经验和研究成果。介绍了与地震相关的地质和地球物理知识；简述了强烈地震以及地磁、地电、重力等物理异常，地下水位、水化学量异常和动物异常行为，以及临震气象地光、地气、地热异常，宏观前兆异常现象的表现形式、时空、地域和环境条件的差异以及动、植物常规生理、生长繁殖、特性的区别；归纳了地震宏、微观前兆异常的现象，介绍了地震微观监测基本方法、内容和普通设备仪器。

地震地震前兆

地震前自然界出现的可能与地震孕育、发生有关的各种征兆称作地震前兆。大体有两类：

微观前兆：人的感官不易觉察，须用仪器才能测量到的震前变化。例如，地面的变形，地球的磁场、重力场的变化，地下水化学成分的变化，小地震的活动等。

宏观前兆：人的感官能觉察到的地震前兆。它们大多在临近地震发生时出现。如井水的升降、变浑，动物行为反常，地声、地光等。

• 地下水异常

①水位、水量的反常变化。如天旱时节井水水位上升，泉水水量增加；丰水季节水位反而下降或泉水断流。有时还出现井水自流、自喷等现象。

②水质的变化。如井水、泉水等变色、变味（如变苦、变甜）、变浑，有异味等。

③水温的变化。水温超过正常变化范围。

④其他。如翻花冒泡、喷气发响、井壁变形等。

• 生物异常

动物是观察地震前兆的“活仪器”，它们往往在震前出现各种反常行为，向人们预示灾难的临近。已发现有上百种动物震前有一定反常表现，其中异常反应比较普遍的有20多种，最常见的动物异常现象有：

惊恐反应：如大牲畜不进圈，狗狂吠，鸟或昆虫惊飞、非正常群迁等。

抑制型异常：如行为变得迟缓，或发呆发痴，不知所措；或不肯进食等。

生活习性变化：如冬眠的蛇出洞，老鼠白天活动不怕人，大批青蛙上岸活动等。

• 电磁异常

电磁异常是指地震前家用电器，如收音机、电视机、日光灯等出现的失灵现象。最常见的是收音机的失灵、手机信号减弱或消失、电子闹钟失灵等现象。

• 地声

临近地震发生前，往往有声响自地下深处传来，这就是“地声”。地声一般出现在震前几分钟、几小时、几天或更早；以临震前几分钟出现得最多。

地声的声响与平日人们熟悉的声音不同且多种多样。如：“犹如列车从地下奔驰而来”“似采石放连珠炮般的声响”“类似于机器轰鸣声”“狂风呼啸声”“石头相互摩擦声”等等。但是，有时地声也不易与远处传来的风声、雷声、机器轰鸣声等相鉴别。

• 地光

地光也是临震前的一种宏观现象，中国已在多次地震前观测到，它们一般出现在临震前或震时，也有出现于震前数小时或更早的。

地光的颜色很多，有红、黄、蓝、白、紫等，有的也像电火光。它们的形状各异，有带状光、片形光、球状光、柱状光、火样光等。地光出现的时间一般很短，所以不易观测。鉴别地光也有一定难度，因为它的形状和颜色有时也与电焊光、闪电等有相似之处。

地震地震监测

• 手段方法

（1）测震：记录一个区域内大小地震的时空分布和特征，从而预报大地震。人们常说的“小震闹，大震到”，就是以震报震的一种特例。当然，需要注意的是“小震闹”并不一定导致“大震到”。

（2）地壳形变观测：许多地震在临震前，震区的地壳形变增大，可以是平时的几倍到几十倍。如测量断层两侧的相对垂直升降或水平位移的参数，是地震预报重要的依据。

（3）地磁测量：地球基本磁场可以直接反映地球各种深度乃至地核的物理过程，地磁场及其变化是地球深部物理过程信息的重要来源之一。震磁效益的研究有其理论依据和实验基础，更有震例的事实。

（4）地电观测：地震孕育过程中，将伴随有地下介质（主要是岩石）电阻率的变化及大地电流和自然电场的变化，由于这些变化与岩石受力变形及破裂过程有关，因此提取这一信息可以预测地震。

（5）重力观测：地球重力场是一种比较稳定的地球物理场之一，它与观测点的位置和地球内部介质密度有关。因此，通过重力场变化可以了解到地壳的变形、岩石密度的变化，从而预测地震。

（6）地应力观测：地震孕育不论机制如何，其实质是一个力学过程，是在一定构造背景条件下，地壳体中应力作用的结果。观测地壳应力的变化，可以捕捉地震前兆的信息。

（7）地下水物理和化学的动态观测：地下水动态在震前异常现象，宏观现象如水井水位上涨，水中翻花冒泡、井水变色变味等；微观现象如水化学成分改变（如水中溶解氡气量变化等），固体潮（天体引潮力引起的地下水位涨落现象）的改变等。通过地下水动态的观测，可以直接地了解含水层受周围的影响情况和受力的情况，从而进行地震预报。

类似这样的经常性的监测手段和预报方法还有不少。地震学家们根据多种手段观测的结果，综合考虑环境因素、构造条件和地球动力因素等，提出慎之又慎的分析预测意见。

• 监测设施

包括地震台内的监测仪器设备、设施；地震台外的观测用山洞、仪器房、观测井（水点）、井房、观测线路、通信设施、供电设施、供水设施、专用堤坝、专用道路、避雷装置及其附属设施；地震遥测台网接受中心的观测设备、中继站、遥测点用房等；地震专用测量标志、测量场地等。中国共有地震监测台站1400个左右，其中专业台站有700个左右。在1400个台站中，约有40%受到周围环境的干扰、观测效果极不理想，还有20%已受到相当大的破坏，必须重新选点和搬迁。

• 监测环境

《地震观测设施和地震观测环境保护条例》第八条第一款规定：“地震观测环境的保护范围，是指地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的最小区域。”并给定“最小距离”的三个附表。《防震减灾法》规定：“地震观测环境应当按照地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的要求划定保护范围，”通常用干扰源距地震监测设施的最小距离划定地震观测环境保护区，对于在条例或规范中没有明确规定距离有关地震监测设施的最小距离的一些干扰源，如铁路、电气化铁路、高压输电线、发电厂、建筑群、无线电发射装置等，则通过县级以上人民政府管理地震工作的部门或者机构会同有关部门通过现场实测确定。

• 观测数据

数据意义

（1）在地球科学基础理论研究的作用

地球科学是以观测为基础的科学，地球科学的基础理论研究离不开大量地球观测数据信息。如，地球深部构造、地球动力学、地壳现今运动等研究需要大量的地震地磁、重力和地壳形变数据。著名的地球物理学家古登保说：地震是照亮地球内部的明灯。正是现代地震观测，特别是数字地震观测，使地球物理学家揭示了地球内部构造，地球内部介质的变化。大陆漂移和板块学说的形成与地震、地磁观测是密切结合的。留美地球物理学家宋晓东博士和美国地球物理学家合作，通过对大量的连续观测地震数据的研究，发现地球内核与地球外部自转速度不一样的重要现象，被列为二十世纪地球科学的重大发现之一。因此，地球物理和地球化学的基础数据是人类认识地球和地球形成的重要依据，是地球科学创新和发现的基础，中国科学院和各高等院校的地球系统科学基础研究部门对中国地震局对外开放地球物理与地球化学观测数据抱有极大兴趣。

（2）在国民经济建设和国家重大工程项目决策中得到广泛应用

中国正处在大规模经济建设时期，地震科学数据对国民经济建设和国家重大工程项目决策具有非常重要的意义。大型工矿企业、核电站、水库、铁路、高速公路建设均应进行地震和地质灾害安全性评估以及相关研究工作。如中国已经确定的长江三峡工程、南水北调、青藏铁路，西气东送等重大建设项目，以及西部大开发中的各项重要设施建设均需要地震危险区划及各种尺度的地震预测结果和多项地球物理观测数据和活动地质构造数据等作为项目立项决策和实施过程中解决有关问题的科学依据。

数据分类

地震科学数据按照其获取途径可以划分为五大类：

观测数据：包括：地震、地磁、重力、地形变、地电、地下流体、强震动、现今地壳运动等观测数据。这是地震科学数据中数量最大的一类数据。

探测数据：包括：人工地震、大地电磁、地震流动台阵等数据。

调查数据：包括：地震地质、地震灾害、地震现场科考、工程震害、震害预测、地震遥感等数据。

实验数据：包括：构造物理实验、新构造年代测试、建筑物结构抗震实验、岩土地震工程实验等数据。

专题数据：这类数据为综合性数据，主要服务于某一重要研究专题、重大工程项目、某一特定区域综合研究等工作目标而建立的。如：地学大断面探测研究、火山监测研究、水库地震监测研究、矿震监测研究、典型大震震害、中国大陆地壳应力环境数据、三峡工程、青藏铁路、建筑物地震安全性评价等方面的数据。

• 地动仪

公元132年，东汉科学家张衡发明了世界上第一架地震仪器——地动仪，并在实际应用中，得到了验证。遗憾的是，地动仪实物和图样失传，只留下了文字记载，实物逐渐成为了千古之谜。

关于张衡地动仪的记载，见于《续汉书》（司马彪）、《后汉纪》（袁宏）、《后汉书》（范晔）三部史书。这些史料记述了地动仪的外观，内部结构，工作过程，以及验震情况。在随后的漫长岁月里，古今中外，许多人都试图复原地动仪，但是，始终没有成功的复原模型出现，大多数都处于概念模型阶段，或者与史书不符，或者复原的实物模型不能正常工作。

2002年以后，在中国地震局和国家文物局的支持下，成立了“张衡地动仪科学复原”课题组，由中国地震台网中心、清华大学美术学院、国家博物馆、北京机械工业自动化所、河南博物馆等多学科的专家组成。该课题组建立了新的地动仪复原模型，实现了从概念模型到科学模型的跨越。2005年通过了专家鉴定和国家验收。2008年8月完成了定型模型的小型铸造。

地震地震预报

地震的中长期预报是指地震中期预报和地震长期预报。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，叫做地震长期预报。对某地几个月至几年内可能发生的地震做出预报，叫做地震中期预报。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，叫做地震短期预报。对某地几小时至几天内可能发生的地震做出预报，叫做临震预报。

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的地震的地区、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、纪实、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。

将一重物用绳索吊入井下，并用电子秤测出其重力，在通常情况下这个重力值是不变的，如果发现电子秤反映的重力值发生变化，说明有可能近期要发生地震。

选用SD－3A型自动测氡仪进行测量。