A. 地震與地質構造之調查與研究有哪些
這方面首推中國地質學創建者之一、翁文灝最為傑出，1921年在《地質匯報》第3號上發表了《甘肅地震考》，他以近代科學的觀點和方法，分析和論述了地震現象，特別在第四部分中說：「……此蓋地殼構造，新經變動，基礎未固，易生搖撼也。由是理論，窮其究竟，大抵甲類地震，原於外力，即所謂動力起於地質構造之外（諸如：殼內火山噴發，岩漿上沖等）；而地質構造，特予以易受動力之弱點；乙類地震，則震動之因，在地質構造之中，原動力之力，即自地質變動之日，雖無外力，亦將自動……」。簡要分析，表明作者對構造地質起因，並提出地殼內外變動，決定地震的強弱和頻率以及性質、烈度震級等。文中還引述了1913年出版的上海黃司鐸編的，J.Tobar.H.Gauthier校補的，法文《中國地震表》（Catalogue das tremblenents de Terre Signales en Chine Dapres les sourees chinoises）集古今圖書之大成，值得參閱。
1922年他在出席了比利時布魯塞爾召開的13屆國際地質大會，並發表了《中國地質構造對產生地震的影響》，最早向國際上介紹中國地質構造格局及與中國歷代地震的影響，受到重視。論文發表在《第13屆國際地質大會論文集》（1922）。
1933年在《會志》上發表《地震對中國某些地質構造的影響》（《會志》2卷3-4），文中附有一張珍貴的中國地震分布圖，突出地反映出大地震與大斷裂的密切關系，並按其構造特點劃分若乾地震帶，列舉出各地震帶的歷史地震震中表，同時文中還對雲南洱海大地震研究成果做了介紹，翁文灝先生作為中國地震構造研究的創建者，是當之無愧的。
1938年常隆慶在《地質論評》第3卷3期上發表《四川疊溪地震調查記》中，論及了地震地質構造的特點。
著名地震學家李善邦等，也對荷澤地震做過調查與研究，較早地提出斷層錯動是發震的主因的科學論斷；1940年米尼爾、李亞衛在《地質論評》5卷第5期上發表《地震與地動》，文中高度評價德國魏格納的大陸漂移理論所倡導的活動論和大陸水平運動，同時也評述了美國泰勒和喬利以及奧地利著名學者休斯及其《地球的面貌》對地震構造理論的推動與影響；1947年王竹泉在《論評》12卷1-2期上發表《河北灤縣地震》等。
B. 斷裂（層）及其活動性調查
活動斷層的定義隨不同國家與地區及不同學者而有所不同。目前學界尚無統一標准。斷層的活動具有時代性的消長，我國地質學界和工程地震學界普遍認為，活動斷層是指晚第四紀以來有活動的斷層。但由於各地區的地質環境不同，研究程度不同，各學科的研究目的和研究方法不同，使得國內外學者對活動斷層的含義和時限認識也不盡相同（徐錫偉等，2006；景彥君等，2009）。
斷裂構造可能會成為CO2泄漏通道，需要對斷裂構造的特徵進行調查。如存在活動斷裂，可能會引起地層斷裂、誘發地震的危險，對CO2地下儲存庫危害較大，因此必須開展斷裂及其活動性調查。
（一）斷裂調查
1.調查方法
採用大、中、小構造相結合，遙感解譯與實地觀察相結合的方法，首先確定斷層是否存在，然後進一步收集有關資料。當已知或懷疑有斷裂時，所需的調查應包括地層和地形分析、大地測量和地球物理調查、槽探、鑽孔、沉積物或斷層岩的年齡測定、當地的地震調查和任何其他用以弄清運動最近發生時間的適用技術，對在照片上由遙感成像顯示的一切線性地形特徵等，均應進行足夠詳細的調查，以解釋它們的成因。
斷層證據主要有：
1）地貌標志（斷層崖、斷層三角面、錯斷的山脊、水系、泉水的帶狀分布等）；
2）構造標志（線狀或面狀地質體的突然中斷和錯開、構造線不連續、岩層產狀急變、節理化和劈理化窄帶的突然出現、小褶皺劇增以及擠壓破碎、擦痕等）；
3）地層標志（地層的缺失或不對稱重復）；
4）岩漿活動和礦化作用（岩礦、礦化帶或硅化等熱液蝕變帶沿一條線斷續分布）；
5）岩相厚度標志（岩相和厚度的顯著差異）。
2.調查內容
1）斷層兩盤的地層及其產狀變化；
2）斷層面產狀（直接測量、根據斷層「V」字形法判定，藉助於伴生構造判定）；
3）斷層兩盤的相對運動方向（主要根據兩盤地層的新老關系、牽引褶皺、擦痕、階步、羽狀節理、兩側小褶皺、斷層角礫岩等）；
4）斷層破碎帶的寬度；
5）斷層岩類型；
6）斷層的組合形式（如正斷層的地塹和地壘、階梯狀斷層、箕狀構造、逆斷層的單沖型、背沖型、對沖型、楔沖型、雙沖構造）。
（二）斷裂活動性鑒定
1.斷裂活動性鑒定對象
斷裂活動性鑒定的對象是「主要斷層」，一般是指：
1）區域地震構造圖上有標示的區域性斷層；
2）長度大於10km或大於15km的斷層；
3）對其活動時代的認識有分歧，並且可能影響到場地地震危險分析結果的斷層；
4）晚更新世以來有活動跡象的斷層；
5）通過場址區並且與工程場址區安全性評價相關的斷層；
6）與破壞性地震特別是M≥6級地震在空間位置上相關的斷層；
7）與現代小震密集活動或條帶狀分布相關的斷層；
8）可能延伸到近場區內的活動斷層；
9）指向工程場地，並且可能對工程場址區安全性評價有所影響的斷層。
2.活動性鑒定內容
1）斷層的活動時代。斷層活動時代的鑒定是判定該斷層是否是發震構造，是否對場址區擬建工程產生重要影響，不能改變路由的管線工程是否採取相應的抗斷措施的主要依據。
2）斷層的活動性質。對於活動斷層而言，其活動性質是劃分相關潛在震源區並確定其震級上限的重要依據。潛在震源區范圍與邊界的確定，與活動斷層的性質（包括產狀）密切相關。在近場區發震構造評價工作中，應通過野外現場調查或採用成熟技術方法的探測，查明活動斷層的活動性質，鑒別出正斷層、逆斷層、走滑斷層、正－走滑斷層、走滑－正斷層、逆－走滑斷層、走滑－逆斷層等。
3）斷層的運動特性。斷層的運動包括「蠕滑」和「黏滑」兩種特性。以地震的方式釋放的能量往往只佔活動斷層應變積累的一部分。
4）斷層分段性。斷層的分段性是確定相應潛在震源區邊界及其震級上限的主要依據。斷層的分段性研究包括活動性分段和破裂分段兩方面的內容。
活動性分段主要包括活動時代與活動性質分段。斷層活動時代的差別是斷層分段性活動最為顯著的標志，在調查中，應當首先加以鑒別，判定「活動的段落」和「不活動的段落」。對於活動的段落，還應視工程的需要和可能性，進一步對其最新活動時代以及活動性質的差別加以細分。
破裂分段是一項難度很大，專業性更強的具有研究性的工作。由於它具有較大的不確定性，只有在工程必需的情況下，可進行專題性研究。
3.活動斷裂調查鑒定技術
對目標區內的活動斷裂進行詳細探測和定期觀測，調查其規模、性質、方向、活動強度、特徵、地貌地質證據及其活動規律，並初步評價各活動斷層的地震危險性。調查過程中應安排槽探、淺井工作，必要時施以地球物理勘探等手段，並採集樣品進行地質年代測試。
我國活動斷裂調查及研究方法研究較為成熟，調查研究技術手段有地球化學異常、地球物理異常等，並且嘗試給出最佳的組合方法。鄧起東等（2007）指出小間距鑽探和槽探是研究斷層新活動的有力手段，可以揭露活動斷層最新活動和古地震錯動歷史的最好技術，並且中國地震局《活動斷層探測（DB/T15—2009）》中給出了槽探、鑽孔探測的精度適用范圍及技術要求，《工程場地地震安全性評價》（GB17741—2005）也介紹了活動斷裂調查鑒定技術。
1）進行主要斷層活動性鑒定，應以地質地貌學的調查分析方法為主。在進行地質地貌調查與分析時，應注意：
①宏觀人手。如斷層所在地區的新構造活動背景、斷層與第四紀新地層的關系、斷層與地貌面的關系、斷層的構造地貌特徵等。
②微觀取證。僅根據宏觀現象說明斷層的活動性是不足取信的，應選擇典型地段和典型部位，通過現場調查，獲得斷層活動性確切的地質地貌證據。
③精細分析。對於活動斷層，應採用斷層地貌分析、斷層活動性參數確定、古地震探槽、活動性分段、活斷層填圖、新年代學測定等多種技術方法進行現場調查取證，必要時進行活斷層填圖，詳細鑒定其活動性；
④綜合判定。應綜合地震活動性、現代構造應力場等不同學科的資料，綜合斷層活動性的宏觀及微觀資料，進行斷層活動性的綜合判定。
2）斷層最新活動時代的鑒定，在很大程度上要藉助甚至依賴於新年代學測定技術。年代測定方法選擇上應因地而異，有所側重，同時又盡可能採用多種方法進行綜合測年。一般來說，對有第四紀地層出露的地區，可採用放射性碳（14C）法、釋光法、孢粉分析法；對基岩地區的斷層泥的測年可採用釋光法、電子自旋共振（ESR）法、鉀－氬（K-Ar）法和電鏡（SEM）掃描法等。
3）在覆蓋區，已有資料不能確定已知主要斷層的活動時代時，應選用地球物理、地球化學、地質鑽探和測年等手段進行勘查。隱伏斷層的活動性鑒定一般應遵循以下步驟：
①進行隱伏斷層位置的初步探測。根據航、衛片判讀和已有的地質、地貌、化探、物探、鑽探資料進行綜合分析，初步推測斷層的位置、延伸和展布形態，然後選擇適宜的探測手段，布置探測路線。
②進行隱伏斷層的綜合探測。在初步推測出斷層的大體位置後，進一步按照先粗後細的原則，選擇合適的物探或化探方法，初步確定斷層位置。再進行淺層物探，如淺層地震勘探、地質雷達等，以查明隱伏斷層的確切位置和斷距。
③根據具體情況進行鑽探和槽探，進一步幫助確定斷距、斷面、斷錯地層及上覆地層，並採集合適的樣品，綜合分析其活動性。
C. 地震的研究方法
地震又稱地動、地振動，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動，期間會產生地震波的一種自然現象。地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊沿及板塊內部產生錯動和破裂，是引起地震的主要原因。地震開始發生的地點稱為震源，震源正上方的地面稱為震中。破壞性地震的地面振動最烈處稱為極震區，極震區往往也就是震中所在的地區。地震監測
手段方法
(1)測震：記錄一個區域內大小地震的時空分布和特徵，從而預報大地震。人們常說的「小震鬧，大震到」，就是以震報震的一種特例。當然，需要注意的是「小震鬧」並不一定導致「大震到」。
(2)地殼形變觀測：許多地震在臨震前，震區的地殼形變增大，可以是平時的幾倍到幾十倍。如測量斷層兩側的相對垂直升降或水平位移的參數，是地震預報重要的依據。(3)地磁測量：地球基本磁場可以直接反映地球各種深度乃至地核的物理過程，地磁場及其變化是地球深部物理過程信息的重要來源之一。震磁效益的研究有其理論依據和實驗基礎，更有震例的事實。
(4)地電觀測：地震孕育過程中，會伴隨有地下介質(主要是岩石)電阻率的變化及大地電流和自然電場的變化，由於這些變化與岩石受力變形及破裂過程有關，因此提取這一信息可以預測地震。
(5)重力觀測：地球重力場是一種比較穩定的地球物理場之一，它與觀測點的位置和地球內部介質密度有關。因此，通過重力場變化可以了解到地殼的變形、岩石密度的變化，從而預測地震。
(6)地應力觀測：地震孕育不論機制如何，其實質是一個力學過程，是在一定構造背景條件下，地殼體中應力作用的結果。觀測地殼應力的變化，可以捕捉地震前兆的信息。
(7)地下水物理和化學的動態觀測：地下水動態在震前異常現象，宏觀現象如水井水位上漲，水中翻花冒泡、井水變色變味等；微觀現象如水化學成分改變(如水中溶解氡氣量變化等)，固體潮(天體引潮力引起的地下水位漲落現象)的改變等。通過地下水動態的觀測，可以直接地了解含水層受周圍的影響情況和受力的情況，從而進行地震預報。
類似這樣的經常性的監測手段和預報方法還有不少。地震學家們根據多種手段觀測的結果，綜合考慮環境因素、構造條件和地球動力因素等，提出慎之又慎的分析預測意見。
D. 地震是地殼運動導致的，預測地震有哪些方法
地震學地震預報方法就是利用前期發生的地震（包括大、中、小地震）的信息來預報其後的較大地震。地震是應力和構造活動的產物，地震活動的時、空、強分布圖像及地震波特徵正是地殼應力場、構造活動格局及地殼介質變化的反映。因此，通過對已發生地震的分析，尋找大地震前由震源區附近應力的集中、增強所產生的各類前兆，正是地震學預報方法所研究的對像。地震學預報方法所獲得的大震前兆信息可稱為“震兆”。與各類前兆預報方法相比，地震學預報方法在目前研究得最深入，預報方法最豐富，在實際應用尤其在中長期預報中使用得最為廣泛。地震學預報方法分為：1、空間圖像方法；2、時間進程方法；3、地震序列方法；、4、地震相關方法；、5、震源及介質參數方法；6、合成方法。
E. 人類現代對地震有什麼研究
進入現代以來，人類對地震的認識得以從科學的角度出發，從而開辟出了一片完全嶄新的研究天地。研究地震，最基本的是研究地震的發震時間、震中位置和地震強度。隨著地質勘探技術的進步，人類對地球構造的認識加深，形成了以地球內部構造結構為基礎，地球板塊運動為模型的地殼形變引起地震的理論。與之相關地，地殼形變運動發生時，地下水水位的升降變化，以及地下水的化學組成的突變也成了預測地震的重要參考指標。隨著有記錄的地震觀測數據的積累，人們發現地震的發生與地磁、地電的變化也存在著一些聯系，通過對地磁地電的觀測來預測地震也成為一個可以考慮的突破口。
地震活動性研究
早期的地震學主要研究地震發生後的各種現象，多局限於研究較大地震的地理分布和時間分布。20世紀60年代起，地震預報被提上日程，人們迫切需要知道強震發生前的諸種現象，強震前觀測到的大量中小地震，為人們尋求地震前兆提供了信息。目前關於前兆性地震分布圖像的研究已經比較深入，形成了地震活動空區和地震活動條帶兩個地震前兆模型。
在強震發生前的一定時期內，在未來的震源區附近，地震活動水平有下降趨勢，從而形成地震活動空區。通過尋找地震空區預測未來強震的地點、大小和時間，是利用前兆性地震活動圖像預報地震的一個有希望的方法。通過多次強震的對比分析，發現空區基本上都位於具有較強地震活動背景的地區。空區不僅有其平靜的一面，還有外圍地震活動增強的一面。通過對大量震例的分析，研究空區面積、長軸、空區持續時間等與未來地震強度的統計關系，在實際預報中可以發揮一定的效用。
地震活動條帶是指在區域地震活動不斷增強的背景下，地震震中由分散、凌亂狀態轉化為集中分布的過程中形成的，未來強震往往發生在這個條帶上。通過條帶內外地震強度、能量等的對比分析，可提高判定條帶的准確性。
地殼形變測量法
地震大部分是發生在地殼的中上部，而地震發生時一定會伴隨地殼形變的發生。因此，地殼形變與地震關系的研究，是地震預報中很重要的一項基礎研究。地殼形變測量是大地測量的一部分，它是研究地震過程的重要手段。地殼形變測量工作主要是在活動構造帶、多震地區和具有一定潛在地震危險的重點地區，以及大型水庫區等要害地區進行的。地殼形變的測量周期比大地測量周期短得多，並經常視需要進行加密觀測，還要特別注意大地震前後的及時測量。
地殼形變測量主要有垂直形變測量、水平形變測量、跨斷層測量和定點形變測量幾種。
垂直形變測量的目的，是測定地殼的升降運動，其主要方法是精密水準測量。在地殼形變監測區按一定計劃布點，在每個觀測點將水準標石（水準點）牢固地埋在地下或出露於地表的基岩上，從而組成垂直形變網。定期測量各條水準線上水準點之間的高差，經過適當處理就可以確定地殼是否發生了垂直形變。垂直形變監測網應布設在以活斷層為主的構造帶，大城市、大廠礦、大水庫和交通樞紐為主的重點保衛區，以及地震活動區和地殼形變異常區。
資料表明，大多數淺源地震震源區均以水平錯動為主，水平位移的幅度往往比垂直位移大。因此，研究水平形變也和垂直形變一樣具有重要意義。地殼的水平運動是通過測定地面上一些點的平面位置變化來描述的，為此需要布設水平形變觀測網。構成水平形網的基本圖形是三角形，所以也稱三角網。按照觀測元素的不同，可以分為測角網、測邊網和邊角同測網。測網的布設原則和復測周期與垂直形變網的要求相同。
自從地震的斷層成因說提出以來，斷層位移與地震的關系受到了地學工作者的特別關注。為了了解產生地震的斷層力學過程，捕捉地震前兆，地學工作者布置了各種跨斷層測量。跨斷層測量與獲得斷層兩測點之間的產狀、斷層運動方式、兩側岩體力學性質及測點距斷層面和距離有關。測值中還包含某些干擾因素的影響，應予以排除。
為了重點監測某個地區的地震發生情況，可以建立地殼形變台站來進行短水準和短基線觀測。前者是用精密水準測量方法測定地面的垂直運動；後者則是用精密測距方法測定地面之間的水平位移。它們一般布設在活動斷裂帶上以監視斷層活動。一般每時日觀測一次，長期連續觀測。
地下水觀測
對地下水的觀測和研究，主要是針對地下水的水位、水溫、流量及氣體—化學成分隨時間變化的動態規律進行總結，研究地下水的動態規律發生異常與地震的關系，是探索地震預報的重要課題之一。經過實踐檢驗，地下深井水網觀測效果良好，對監視區內發生的強震均能觀測到地下水異常，對一些地震作了一定程度的預報。在廣泛開展實際觀測的同時，科技工作者還對地下水前兆的物理機制進行了探討，進一步認識到地下水動態變化與地殼岩石受力變形之間的關系，並且由於封閉性較好的深井水位靈敏度高，能很明顯地反映地下含水岩體的微小變形，對地震的預測有很現實的意義。
由於水具有易流動性、不可壓縮性，氣具有易穿透性，因此水和氣對力的作用特別敏感。地下水在地殼中的分布深度達20～30千米，這正是大多數震源分布的范圍。因此，在地震孕育、岩體受力變形及破裂的過程中，含水圍岩的應力—應變變化將造成地下水物理性質和化學成分的明顯變化，並通過水的流動將變化信息傳遞到淺部來。因此，通過測定地下水（氣）物理性質、化學成分隨時間和空間的變化來預測地震成為地震預報的有效方法之一。
地磁地震關系的研究
國內外多次大震發生前，均在震中及其鄰區發現過大量與電磁波有關的異常現象。現在世界各國都組織開展系統的觀測和研究工作，已經或計劃進行的研究課題非常廣泛，有的已經取得了一定成果。例如，對震前電磁波異常進行了分類，指出存在兩種不同起因的電磁波異常：一類是在孕育過程中，由震源體產生的某種電磁輻射，稱之為輻射異常；另一類是由於震源體及其鄰區介質物理性質的變化，導致該區電磁波傳播特性的變化引起的電磁波異常，稱之為傳播異常。前者可能發生在孕育直到發震的整個過程中，壓電效應、動電效應、熱電效應等均能導致岩石在微破裂時產生電荷的積累與釋放，從而使震源區輻射出頻譜很寬的電磁波。
地震孕育過程中，經常伴有地下介質電阻率的變化及大地電流和自然電場的變化。觀測研究這些變化（主要是地殼上部介質電阻率的變化），提取地震前的電信息，並探討其與地震之間的關系，以進行地震預報，是地電觀測的主要任務。地震預報中的地電研究與應用主要為地殼淺層介質電阻率的變化和地殼深部介質的電性變化兩個方向。同其他地球物理手段一樣，用地電方法預報地震仍處於經驗性階段，離預報地震目標還相差很遠，有待於繼續努力探索。
地球重力場是地球的一種物理屬性，重力隨觀測點空間位置和地球介質密度狀況而變化，因此，觀測重力場的變化反過來可以研究地殼的變形、介質密度的變化或質量的遷移，從而探討與地震預報研究和現代地殼運動有關的地球動力學問題。重力場的時間變化主要反映地球的變形、地球內部質量運動，以及地球在空間運動中一些動力學要素的變化，它與現代地殼運動、地震預報研究和基礎天文學等密切相關。重力場的時間變化又可分為潮汐變化和非潮汐變化兩類。前者起因於外部天體（主要是太陽和月球）對地心和地球表面的引力作用；後者則主要是地球自身的變化，如地球自轉速度的變化、地極移動、地殼運動、地殼變形和深部物質變異等引起的。觀測地震前重力變化的較好的實例是1976年唐山地震。這次地震發生的前半年，重力場就出現了趨勢性的變化，震後異常恢復。
利用衛星監測地震
隨著空間衛星技術的發展，衛星在地震預報研究和應用上的作用也越來越大。我國在「九五」期間就開始了衛星預報地震的研究和應用，並取得了初步成果。我國有關專家認為，發展地震監測衛星十分必要。我國建成了相當數量的地基電磁監測台網，但我國幅員遼闊，地震多發區多，已建和籌建的電磁監測台還不能滿足預報需求。而在空間軌道運行的衛星對地電磁觀測覆蓋范圍大，不受地面自然條件限制，且空間電磁的場動態信息強於地面的信息。利用衛星實現空間電磁監測，將對地震預報起到積極的推動作用。此次汶川地震，如果我們事先有該地區連續的空間電磁監測圖像，就可能會做出預報。
發展我國的地震電磁衛星對地觀測技術，將空間手段與地基監測相結合，建立天地一體化的立體地震電磁監測系統，將明顯增加地震前兆的信息量，為地震預測預報提供重要的科學判據。我國航天發展「十一五」規劃中，明確提出了開展地震電磁監測衛星研究。汶川震後，國家國防科技工業局組織召開的航天技術應對當前地震災害的專題研討會上明確提出，要進一步加快包括地震電磁監測試驗衛星在內的關鍵技術的攻關研製，不斷增強航天技術服務國家防災救災事業的能力。
地震監測衛星的計劃是20世紀90年代初，在多年研究的基礎上，前蘇聯科學家提出的建立地震前兆全球監測衛星系統的設想。該系統的目標是對特定地區上空的電磁波、電離層等離子體特徵等進行長期監測，在震前2小時～48小時做出預報。俄羅斯先後於1999年、2001年、2006年發射了3顆衛星，用來探測與地震有關的電離層變化信息，探索地震預報信息和預報技術，研究與地震等自然災害有關的電離層、磁和等離子體變化等前兆。另外，美國、法國、烏克蘭、義大利和我國的台灣地區也進行了地震電磁監測衛星的相關研究或有這方面的研究計劃。
與傳統的地面地震監測站相比，利用衛星監測並且預報地震的方法無疑為人們提供了新的預報的依據。雖然利用地震電磁衛星預報地震目前還處於探索階段，但是這一方法已得到了許多科學家的認同。未來，隨著科技水平的提高和科學研究的深入，地震電磁衛星有望在地震預測中發揮重要的作用。
地震研究相關學科蓬勃發展
對地震的研究直接促進了地球物理學的蓬勃發展。地球物理學自20世紀初形成以後，進入60年代後發展迅速，包含許多分支學科，涉及海、陸、空三界，是天文、物理、化學、地質學之間的一門邊緣學科。地球物理學是以地球為研究對象的一門應用物理學，現已發展成為包含地震學、重力學、地電學、地磁學等多個學科及其形成的交叉學科的多分支學科。地震學與重力學、地電學、地磁學、地熱學、地質學、天文物理學等學科都有著密切的關系，各學科已經形成了相互促進的關系。