《科學(xué)通報(bào)》日前向媒體推介了中國科學(xué)院物理研究所陸坤權(quán)研究員等的研究成果“顆粒介質(zhì)中探測地震前兆和前兆應(yīng)力——應(yīng)變傳播模型”。論文發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》2011年第6期，該研究成果所提出的原理和方法為淺源地震前兆信息探測提供了新途徑。

與傳統(tǒng)的地球物理和地震學(xué)將地殼作為研究介質(zhì)不同，中國科學(xué)院物理研究所等單位運(yùn)用顆粒物理原理，提出了地震前兆應(yīng)力——應(yīng)變傳播模型，為地震前兆研究和探測提供了新認(rèn)識(shí)。顆粒介質(zhì)是指離散態(tài)物質(zhì)體系，在自然界、日常生活及生產(chǎn)和技術(shù)中普遍存在，具有與一般固體、液體和氣體不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。近十多年來顆粒物質(zhì)引起物理學(xué)家們的關(guān)注，成為凝聚態(tài)物理前沿之一。

研究認(rèn)為，由板塊、斷層和其間的斷層泥（斷層泥由斷層間填充的碎石和黏土組成，比巖石松軟）構(gòu)成的地殼巖石層應(yīng)看作大尺度的二維顆粒物質(zhì)體系。孕育地震的大地構(gòu)造力在地殼中的傳播并非像擠壓一塊固體那樣使其壓縮，并均勻地向外傳播，而是在推擠巖石層塊時(shí)，先克服近處巖石層塊的摩擦力和邊界斷層泥阻力使其產(chǎn)生滯滑移動(dòng)（滯滑移動(dòng)：如推地面上的重物時(shí)，推力不夠則物體靜止不動(dòng)，而當(dāng)推力大到可克服物體與地面的摩擦力時(shí)，物體向前移動(dòng)一點(diǎn)，這類停停走走的移動(dòng)就稱為滯滑移動(dòng)）。隨著孕育地震作用力的積累和增大，巖石層塊不斷發(fā)生滯滑位移，受擠壓的斷層泥強(qiáng)度增大到一定程度時(shí)，又推動(dòng)下一巖石層塊滯滑位移，前兆應(yīng)力—應(yīng)變在巖石層塊推動(dòng)過程中以力鏈形式向外傳播。研究人員通過探測、觀察就可獲得地震前兆應(yīng)變信息。

論文對此模型在探測淺源地震前兆信息方面的應(yīng)用作了詳細(xì)的介紹。研究人員利用土層沙坑中探測應(yīng)變的方法已多次捕捉到地震前兆的寶貴資料，且與實(shí)際地震發(fā)生有良好的對應(yīng)關(guān)系。該研究成果已受到中國地震局有關(guān)部門的重視。