張 煒 張肇誠
(中國地震局地震預測研究所,北京100036)
書刊評介
《地殼中的流體》一書介紹*
張 煒 張肇誠
(中國地震局地震預測研究所,北京100036)
俄羅斯基辛教授所著,張煒、占巴扎布翻譯,張肇誠校編的《地殼中的流體:地球物理學和構造地質學問題》一書中譯本于2014年5月由地震出版社在北京出版。該書的俄文版,于2009年在俄羅斯莫斯科由《科學》出版社出版。
著者基辛(КиссинИГ,英文名Kissin I G)是俄羅斯科學院大地物理研究所教授、資深研究員、著名的地震水文地質學家,國際知名學者。自20世紀60年代開始,他就從事水文地質學與地震學相結合的研究,是地震水文地質學新研究方向的提出者和首創者之一,發表學術論文230余篇和7部專著。他的《地震和地下水》(1982年)一書已于1986年被譯成中文在我國出版(單修政譯,張煒校,地震出版社)。20世紀80~90年代,基辛教授與我國地震地下流體領域的專家進行了多年廣泛的學術交流與合作,并兩次來華進行合作研究和講學。
著者總結了多年來地殼流體參與地球物理和構造地質過程和這些過程對流體動態的影響的研究成果,討論了廣泛的問題,包括:流體在形成地殼的地震波和電性不均一性中的作用、流體系統在大陸固結地殼中的分布和典型特點、流體流和地球動力學過程的相互作用、地質介質變形對流體動態的影響等。對流體參與地震震源發展過程,流體對地殼變形特別是地震成因變形的反應給予了特別關注。在此基礎上,提出了地殼地震活躍層變質成因模型的論證,討論了它們相對于波導層和導電層的位置,總結了水文地球動力學地震前兆研究的成果和經驗。全書共分七章,包含三部分基本內容。第一部分(第一、二、三章)介紹了地殼中深部流體(流體系統)的新資料,以及它們與地殼地球物理不均一性(波導層和導電層)的關系。第二部分(第四章)闡述了流體與地球動力學過程的相互作用。第三部分(第五、六、七章)把流體視作地殼內發展中的形變的指示器加以研究,并研究了地下水對地震孕育的反映(水文地球動力學前兆),探討了地震前兆和震后效應及其形成機理等一系列問題。
地震預報探索和地下流體的研究涉及多學科領域的知識和科學問題。基辛教授以多年水文地質學的研究與地震監測實踐為基礎,以嚴謹的學術作風和科學態度,寬視野地汲取多學科,特別是巖石學、礦物學、地球物理學和構造地質學的知識及新成果,審視和討論了地殼流體參與地球物理和構造運動過程的問題,本書是他多年研究的總結性著作。書的內容和實際資料豐富,以獨聯體國家(原蘇聯)地震流體及有關學科的進展與研究成果和多個實驗場的觀測資料為基礎,以全球成果和資料為背景,較全面、詳實、系統地對書中的內容和廣泛的問題進行了闡述和討論,其中包括一些一時難于解答的難題。著者集數十年的知識積累和思考,試圖對這些問題加以解答和總結,因而具有很強的探索性,對一些一時難于解答的難題的看法甚至具有挑戰性。這一探索風格對科學研究非常可貴,讀者可以質疑、不同意、甚至反對某些觀點,但可以從中得到啟發,并用自己積累的知識和資料展開進一步的研究。譯校者在工作過程中特別注意了準確譯出著者對問題的觀點、思路和語言表述方式(因為一些表述會有明確、婉轉、含蓄等差異),以供讀者了解。
書中對地震探索中的一些重要問題進行了深入探討。例如,地下流體的作用是地學中關注和研究得較少的領域,本書利用近數十年來各國獲得的深部鉆探與探測資料及有關學科研究的成果,系統闡述了大陸固結地殼地下流體(流體系統)的分布、不同層位地下流體對地下各種作用過程的影響、列賓杰爾效應、滲流理論等。又如,孕震層問題是許多學科都在研究的問題,書中對深部流體在地殼電性和波速不均一性形成和震源孕育及發展過程中的作用進行了具體的分析和討論,提出了地震活躍層(即孕震層)處于地殼的上部,并給出了它與地下流體系統和地球物理不均一性(高導電層、地震波速反向變化層、地震波高吸收層,以及深部溫度結構反差地段等)的關系(分布位置)。再如,地震前兆復雜性是地震預報研究面對的實際難題,也是某些人否定地震預報可行性的重要理由,書中從介質的不均一性、地震孕育區應力-應變場的高度不均勻性、剪應力與巖石的抗剪強度值間的相互關系(可能有不同的復雜組合)、應變靈敏度和振動靈敏度,以及震源和前兆關系等多方面,從物理本質上論證了地震前兆復雜性的原因。全書對各種不均一性問題給予了特別關注,從宏觀到微觀,從綜合到專題,討論的一些問題頗具特色或引人注意。正是通過對地下流體諸多問題進行具體、深入的剖析研究,盡管很慢但逐漸地取得了進展,從而使我們逐步接近解決這些問題,并有理由對地震預報探索的前景持樂觀的態度。
本書反映的科學思路與基本觀點與我國的探索實踐有許多共同之處,如對野外觀測和實驗場的重視、應力場變化和應力應變的機理、地殼的塊體結構等;但又各具特色,俄羅斯科學家更注重物理機制的探討。本書以地下水地球動力學觀測方法為主,綜合利用其他學科方法,進行各方面問題的研討,并認為與其他觀測方法具有共性。因而書中的科學思路、認識和一些新的成果與科學資料,不僅對地震流體學科的探索具有重要的參考價值,對相關的學科也有很好的參考意義。
本書的翻譯和出版工作是在中國地震局、俄羅斯科學院大地物理研究所和著者本人、地震出版社和地震流體學科同仁,以及一些專家的大力支持和鼓勵下,和在各方面的共同努力下完成的。本書涉及的專業范圍很廣,譯文中難免會有不妥之處,歡迎讀者指正。
(作者電子信箱,張煒、張肇誠:zhangs_zhang@hotmail.com)
P315.72;
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10.3969/j.issn.0235-4975.2014.07.008
2014-06-16。