A. 地震与地质构造之调查与研究有哪些
这方面首推中国地质学创建者之一、翁文灏最为杰出，1921年在《地质汇报》第3号上发表了《甘肃地震考》，他以近代科学的观点和方法，分析和论述了地震现象，特别在第四部分中说：“……此盖地壳构造，新经变动，基础未固，易生摇撼也。由是理论，穷其究竟，大抵甲类地震，原于外力，即所谓动力起于地质构造之外（诸如：壳内火山喷发，岩浆上冲等）；而地质构造，特予以易受动力之弱点；乙类地震，则震动之因，在地质构造之中，原动力之力，即自地质变动之日，虽无外力，亦将自动……”。简要分析，表明作者对构造地质起因，并提出地壳内外变动，决定地震的强弱和频率以及性质、烈度震级等。文中还引述了1913年出版的上海黄司铎编的，J.Tobar.H.Gauthier校补的，法文《中国地震表》（Catalogue das tremblenents de Terre Signales en Chine Dapres les sourees chinoises）集古今图书之大成，值得参阅。
1922年他在出席了比利时布鲁塞尔召开的13届国际地质大会，并发表了《中国地质构造对产生地震的影响》，最早向国际上介绍中国地质构造格局及与中国历代地震的影响，受到重视。论文发表在《第13届国际地质大会论文集》（1922）。
1933年在《会志》上发表《地震对中国某些地质构造的影响》（《会志》2卷3-4），文中附有一张珍贵的中国地震分布图，突出地反映出大地震与大断裂的密切关系，并按其构造特点划分若干地震带，列举出各地震带的历史地震震中表，同时文中还对云南洱海大地震研究成果做了介绍，翁文灏先生作为中国地震构造研究的创建者，是当之无愧的。
1938年常隆庆在《地质论评》第3卷3期上发表《四川叠溪地震调查记》中，论及了地震地质构造的特点。
着名地震学家李善邦等，也对荷泽地震做过调查与研究，较早地提出断层错动是发震的主因的科学论断；1940年米尼尔、李亚卫在《地质论评》5卷第5期上发表《地震与地动》，文中高度评价德国魏格纳的大陆漂移理论所倡导的活动论和大陆水平运动，同时也评述了美国泰勒和乔利以及奥地利着名学者休斯及其《地球的面貌》对地震构造理论的推动与影响；1947年王竹泉在《论评》12卷1-2期上发表《河北滦县地震》等。
B. 断裂（层）及其活动性调查
活动断层的定义随不同国家与地区及不同学者而有所不同。目前学界尚无统一标准。断层的活动具有时代性的消长，我国地质学界和工程地震学界普遍认为，活动断层是指晚第四纪以来有活动的断层。但由于各地区的地质环境不同，研究程度不同，各学科的研究目的和研究方法不同，使得国内外学者对活动断层的含义和时限认识也不尽相同（徐锡伟等，2006；景彦君等，2009）。
断裂构造可能会成为CO2泄漏通道，需要对断裂构造的特征进行调查。如存在活动断裂，可能会引起地层断裂、诱发地震的危险，对CO2地下储存库危害较大，因此必须开展断裂及其活动性调查。
（一）断裂调查
1.调查方法
采用大、中、小构造相结合，遥感解译与实地观察相结合的方法，首先确定断层是否存在，然后进一步收集有关资料。当已知或怀疑有断裂时，所需的调查应包括地层和地形分析、大地测量和地球物理调查、槽探、钻孔、沉积物或断层岩的年龄测定、当地的地震调查和任何其他用以弄清运动最近发生时间的适用技术，对在照片上由遥感成像显示的一切线性地形特征等，均应进行足够详细的调查，以解释它们的成因。
断层证据主要有：
1）地貌标志（断层崖、断层三角面、错断的山脊、水系、泉水的带状分布等）；
2）构造标志（线状或面状地质体的突然中断和错开、构造线不连续、岩层产状急变、节理化和劈理化窄带的突然出现、小褶皱剧增以及挤压破碎、擦痕等）；
3）地层标志（地层的缺失或不对称重复）；
4）岩浆活动和矿化作用（岩矿、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线断续分布）；
5）岩相厚度标志（岩相和厚度的显着差异）。
2.调查内容
1）断层两盘的地层及其产状变化；
2）断层面产状（直接测量、根据断层“V”字形法判定，借助于伴生构造判定）；
3）断层两盘的相对运动方向（主要根据两盘地层的新老关系、牵引褶皱、擦痕、阶步、羽状节理、两侧小褶皱、断层角砾岩等）；
4）断层破碎带的宽度；
5）断层岩类型；
6）断层的组合形式（如正断层的地堑和地垒、阶梯状断层、箕状构造、逆断层的单冲型、背冲型、对冲型、楔冲型、双冲构造）。
（二）断裂活动性鉴定
1.断裂活动性鉴定对象
断裂活动性鉴定的对象是“主要断层”，一般是指：
1）区域地震构造图上有标示的区域性断层；
2）长度大于10km或大于15km的断层；
3）对其活动时代的认识有分歧，并且可能影响到场地地震危险分析结果的断层；
4）晚更新世以来有活动迹象的断层；
5）通过场址区并且与工程场址区安全性评价相关的断层；
6）与破坏性地震特别是M≥6级地震在空间位置上相关的断层；
7）与现代小震密集活动或条带状分布相关的断层；
8）可能延伸到近场区内的活动断层；
9）指向工程场地，并且可能对工程场址区安全性评价有所影响的断层。
2.活动性鉴定内容
1）断层的活动时代。断层活动时代的鉴定是判定该断层是否是发震构造，是否对场址区拟建工程产生重要影响，不能改变路由的管线工程是否采取相应的抗断措施的主要依据。
2）断层的活动性质。对于活动断层而言，其活动性质是划分相关潜在震源区并确定其震级上限的重要依据。潜在震源区范围与边界的确定，与活动断层的性质（包括产状）密切相关。在近场区发震构造评价工作中，应通过野外现场调查或采用成熟技术方法的探测，查明活动断层的活动性质，鉴别出正断层、逆断层、走滑断层、正－走滑断层、走滑－正断层、逆－走滑断层、走滑－逆断层等。
3）断层的运动特性。断层的运动包括“蠕滑”和“黏滑”两种特性。以地震的方式释放的能量往往只占活动断层应变积累的一部分。
4）断层分段性。断层的分段性是确定相应潜在震源区边界及其震级上限的主要依据。断层的分段性研究包括活动性分段和破裂分段两方面的内容。
活动性分段主要包括活动时代与活动性质分段。断层活动时代的差别是断层分段性活动最为显着的标志，在调查中，应当首先加以鉴别，判定“活动的段落”和“不活动的段落”。对于活动的段落，还应视工程的需要和可能性，进一步对其最新活动时代以及活动性质的差别加以细分。
破裂分段是一项难度很大，专业性更强的具有研究性的工作。由于它具有较大的不确定性，只有在工程必需的情况下，可进行专题性研究。
3.活动断裂调查鉴定技术
对目标区内的活动断裂进行详细探测和定期观测，调查其规模、性质、方向、活动强度、特征、地貌地质证据及其活动规律，并初步评价各活动断层的地震危险性。调查过程中应安排槽探、浅井工作，必要时施以地球物理勘探等手段，并采集样品进行地质年代测试。
我国活动断裂调查及研究方法研究较为成熟，调查研究技术手段有地球化学异常、地球物理异常等，并且尝试给出最佳的组合方法。邓起东等（2007）指出小间距钻探和槽探是研究断层新活动的有力手段，可以揭露活动断层最新活动和古地震错动历史的最好技术，并且中国地震局《活动断层探测（DB/T15—2009）》中给出了槽探、钻孔探测的精度适用范围及技术要求，《工程场地地震安全性评价》（GB17741—2005）也介绍了活动断裂调查鉴定技术。
1）进行主要断层活动性鉴定，应以地质地貌学的调查分析方法为主。在进行地质地貌调查与分析时，应注意：
①宏观人手。如断层所在地区的新构造活动背景、断层与第四纪新地层的关系、断层与地貌面的关系、断层的构造地貌特征等。
②微观取证。仅根据宏观现象说明断层的活动性是不足取信的，应选择典型地段和典型部位，通过现场调查，获得断层活动性确切的地质地貌证据。
③精细分析。对于活动断层，应采用断层地貌分析、断层活动性参数确定、古地震探槽、活动性分段、活断层填图、新年代学测定等多种技术方法进行现场调查取证，必要时进行活断层填图，详细鉴定其活动性；
④综合判定。应综合地震活动性、现代构造应力场等不同学科的资料，综合断层活动性的宏观及微观资料，进行断层活动性的综合判定。
2）断层最新活动时代的鉴定，在很大程度上要借助甚至依赖于新年代学测定技术。年代测定方法选择上应因地而异，有所侧重，同时又尽可能采用多种方法进行综合测年。一般来说，对有第四纪地层出露的地区，可采用放射性碳（14C）法、释光法、孢粉分析法；对基岩地区的断层泥的测年可采用释光法、电子自旋共振（ESR）法、钾－氩（K-Ar）法和电镜（SEM）扫描法等。
3）在覆盖区，已有资料不能确定已知主要断层的活动时代时，应选用地球物理、地球化学、地质钻探和测年等手段进行勘查。隐伏断层的活动性鉴定一般应遵循以下步骤：
①进行隐伏断层位置的初步探测。根据航、卫片判读和已有的地质、地貌、化探、物探、钻探资料进行综合分析，初步推测断层的位置、延伸和展布形态，然后选择适宜的探测手段，布置探测路线。
②进行隐伏断层的综合探测。在初步推测出断层的大体位置后，进一步按照先粗后细的原则，选择合适的物探或化探方法，初步确定断层位置。再进行浅层物探，如浅层地震勘探、地质雷达等，以查明隐伏断层的确切位置和断距。
③根据具体情况进行钻探和槽探，进一步帮助确定断距、断面、断错地层及上覆地层，并采集合适的样品，综合分析其活动性。
C. 地震的研究方法
地震又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。地震开始发生的地点称为震源，震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区，极震区往往也就是震中所在的地区。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，会伴随有地下介质(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。
D. 地震是地壳运动导致的，预测地震有哪些方法
地震学地震预报方法就是利用前期发生的地震（包括大、中、小地震）的信息来预报其后的较大地震。地震是应力和构造活动的产物，地震活动的时、空、强分布图像及地震波特征正是地壳应力场、构造活动格局及地壳介质变化的反映。因此，通过对已发生地震的分析，寻找大地震前由震源区附近应力的集中、增强所产生的各类前兆，正是地震学预报方法所研究的对像。地震学预报方法所获得的大震前兆信息可称为“震兆”。与各类前兆预报方法相比，地震学预报方法在目前研究得最深入，预报方法最丰富，在实际应用尤其在中长期预报中使用得最为广泛。地震学预报方法分为：1、空间图像方法；2、时间进程方法；3、地震序列方法；、4、地震相关方法；、5、震源及介质参数方法；6、合成方法。
E. 人类现代对地震有什么研究
进入现代以来，人类对地震的认识得以从科学的角度出发，从而开辟出了一片完全崭新的研究天地。研究地震，最基本的是研究地震的发震时间、震中位置和地震强度。随着地质勘探技术的进步，人类对地球构造的认识加深，形成了以地球内部构造结构为基础，地球板块运动为模型的地壳形变引起地震的理论。与之相关地，地壳形变运动发生时，地下水水位的升降变化，以及地下水的化学组成的突变也成了预测地震的重要参考指标。随着有记录的地震观测数据的积累，人们发现地震的发生与地磁、地电的变化也存在着一些联系，通过对地磁地电的观测来预测地震也成为一个可以考虑的突破口。
地震活动性研究
早期的地震学主要研究地震发生后的各种现象，多局限于研究较大地震的地理分布和时间分布。20世纪60年代起，地震预报被提上日程，人们迫切需要知道强震发生前的诸种现象，强震前观测到的大量中小地震，为人们寻求地震前兆提供了信息。目前关于前兆性地震分布图像的研究已经比较深入，形成了地震活动空区和地震活动条带两个地震前兆模型。
在强震发生前的一定时期内，在未来的震源区附近，地震活动水平有下降趋势，从而形成地震活动空区。通过寻找地震空区预测未来强震的地点、大小和时间，是利用前兆性地震活动图像预报地震的一个有希望的方法。通过多次强震的对比分析，发现空区基本上都位于具有较强地震活动背景的地区。空区不仅有其平静的一面，还有外围地震活动增强的一面。通过对大量震例的分析，研究空区面积、长轴、空区持续时间等与未来地震强度的统计关系，在实际预报中可以发挥一定的效用。
地震活动条带是指在区域地震活动不断增强的背景下，地震震中由分散、凌乱状态转化为集中分布的过程中形成的，未来强震往往发生在这个条带上。通过条带内外地震强度、能量等的对比分析，可提高判定条带的准确性。
地壳形变测量法
地震大部分是发生在地壳的中上部，而地震发生时一定会伴随地壳形变的发生。因此，地壳形变与地震关系的研究，是地震预报中很重要的一项基础研究。地壳形变测量是大地测量的一部分，它是研究地震过程的重要手段。地壳形变测量工作主要是在活动构造带、多震地区和具有一定潜在地震危险的重点地区，以及大型水库区等要害地区进行的。地壳形变的测量周期比大地测量周期短得多，并经常视需要进行加密观测，还要特别注意大地震前后的及时测量。
地壳形变测量主要有垂直形变测量、水平形变测量、跨断层测量和定点形变测量几种。
垂直形变测量的目的，是测定地壳的升降运动，其主要方法是精密水准测量。在地壳形变监测区按一定计划布点，在每个观测点将水准标石（水准点）牢固地埋在地下或出露于地表的基岩上，从而组成垂直形变网。定期测量各条水准线上水准点之间的高差，经过适当处理就可以确定地壳是否发生了垂直形变。垂直形变监测网应布设在以活断层为主的构造带，大城市、大厂矿、大水库和交通枢纽为主的重点保卫区，以及地震活动区和地壳形变异常区。
资料表明，大多数浅源地震震源区均以水平错动为主，水平位移的幅度往往比垂直位移大。因此，研究水平形变也和垂直形变一样具有重要意义。地壳的水平运动是通过测定地面上一些点的平面位置变化来描述的，为此需要布设水平形变观测网。构成水平形网的基本图形是三角形，所以也称三角网。按照观测元素的不同，可以分为测角网、测边网和边角同测网。测网的布设原则和复测周期与垂直形变网的要求相同。
自从地震的断层成因说提出以来，断层位移与地震的关系受到了地学工作者的特别关注。为了了解产生地震的断层力学过程，捕捉地震前兆，地学工作者布置了各种跨断层测量。跨断层测量与获得断层两测点之间的产状、断层运动方式、两侧岩体力学性质及测点距断层面和距离有关。测值中还包含某些干扰因素的影响，应予以排除。
为了重点监测某个地区的地震发生情况，可以建立地壳形变台站来进行短水准和短基线观测。前者是用精密水准测量方法测定地面的垂直运动；后者则是用精密测距方法测定地面之间的水平位移。它们一般布设在活动断裂带上以监视断层活动。一般每时日观测一次，长期连续观测。
地下水观测
对地下水的观测和研究，主要是针对地下水的水位、水温、流量及气体—化学成分随时间变化的动态规律进行总结，研究地下水的动态规律发生异常与地震的关系，是探索地震预报的重要课题之一。经过实践检验，地下深井水网观测效果良好，对监视区内发生的强震均能观测到地下水异常，对一些地震作了一定程度的预报。在广泛开展实际观测的同时，科技工作者还对地下水前兆的物理机制进行了探讨，进一步认识到地下水动态变化与地壳岩石受力变形之间的关系，并且由于封闭性较好的深井水位灵敏度高，能很明显地反映地下含水岩体的微小变形，对地震的预测有很现实的意义。
由于水具有易流动性、不可压缩性，气具有易穿透性，因此水和气对力的作用特别敏感。地下水在地壳中的分布深度达20～30千米，这正是大多数震源分布的范围。因此，在地震孕育、岩体受力变形及破裂的过程中，含水围岩的应力—应变变化将造成地下水物理性质和化学成分的明显变化，并通过水的流动将变化信息传递到浅部来。因此，通过测定地下水（气）物理性质、化学成分随时间和空间的变化来预测地震成为地震预报的有效方法之一。
地磁地震关系的研究
国内外多次大震发生前，均在震中及其邻区发现过大量与电磁波有关的异常现象。现在世界各国都组织开展系统的观测和研究工作，已经或计划进行的研究课题非常广泛，有的已经取得了一定成果。例如，对震前电磁波异常进行了分类，指出存在两种不同起因的电磁波异常：一类是在孕育过程中，由震源体产生的某种电磁辐射，称之为辐射异常；另一类是由于震源体及其邻区介质物理性质的变化，导致该区电磁波传播特性的变化引起的电磁波异常，称之为传播异常。前者可能发生在孕育直到发震的整个过程中，压电效应、动电效应、热电效应等均能导致岩石在微破裂时产生电荷的积累与释放，从而使震源区辐射出频谱很宽的电磁波。
地震孕育过程中，经常伴有地下介质电阻率的变化及大地电流和自然电场的变化。观测研究这些变化（主要是地壳上部介质电阻率的变化），提取地震前的电信息，并探讨其与地震之间的关系，以进行地震预报，是地电观测的主要任务。地震预报中的地电研究与应用主要为地壳浅层介质电阻率的变化和地壳深部介质的电性变化两个方向。同其他地球物理手段一样，用地电方法预报地震仍处于经验性阶段，离预报地震目标还相差很远，有待于继续努力探索。
地球重力场是地球的一种物理属性，重力随观测点空间位置和地球介质密度状况而变化，因此，观测重力场的变化反过来可以研究地壳的变形、介质密度的变化或质量的迁移，从而探讨与地震预报研究和现代地壳运动有关的地球动力学问题。重力场的时间变化主要反映地球的变形、地球内部质量运动，以及地球在空间运动中一些动力学要素的变化，它与现代地壳运动、地震预报研究和基础天文学等密切相关。重力场的时间变化又可分为潮汐变化和非潮汐变化两类。前者起因于外部天体（主要是太阳和月球）对地心和地球表面的引力作用；后者则主要是地球自身的变化，如地球自转速度的变化、地极移动、地壳运动、地壳变形和深部物质变异等引起的。观测地震前重力变化的较好的实例是1976年唐山地震。这次地震发生的前半年，重力场就出现了趋势性的变化，震后异常恢复。
利用卫星监测地震
随着空间卫星技术的发展，卫星在地震预报研究和应用上的作用也越来越大。我国在“九五”期间就开始了卫星预报地震的研究和应用，并取得了初步成果。我国有关专家认为，发展地震监测卫星十分必要。我国建成了相当数量的地基电磁监测台网，但我国幅员辽阔，地震多发区多，已建和筹建的电磁监测台还不能满足预报需求。而在空间轨道运行的卫星对地电磁观测覆盖范围大，不受地面自然条件限制，且空间电磁的场动态信息强于地面的信息。利用卫星实现空间电磁监测，将对地震预报起到积极的推动作用。此次汶川地震，如果我们事先有该地区连续的空间电磁监测图像，就可能会做出预报。
发展我国的地震电磁卫星对地观测技术，将空间手段与地基监测相结合，建立天地一体化的立体地震电磁监测系统，将明显增加地震前兆的信息量，为地震预测预报提供重要的科学判据。我国航天发展“十一五”规划中，明确提出了开展地震电磁监测卫星研究。汶川震后，国家国防科技工业局组织召开的航天技术应对当前地震灾害的专题研讨会上明确提出，要进一步加快包括地震电磁监测试验卫星在内的关键技术的攻关研制，不断增强航天技术服务国家防灾救灾事业的能力。
地震监测卫星的计划是20世纪90年代初，在多年研究的基础上，前苏联科学家提出的建立地震前兆全球监测卫星系统的设想。该系统的目标是对特定地区上空的电磁波、电离层等离子体特征等进行长期监测，在震前2小时～48小时做出预报。俄罗斯先后于1999年、2001年、2006年发射了3颗卫星，用来探测与地震有关的电离层变化信息，探索地震预报信息和预报技术，研究与地震等自然灾害有关的电离层、磁和等离子体变化等前兆。另外，美国、法国、乌克兰、意大利和我国的台湾地区也进行了地震电磁监测卫星的相关研究或有这方面的研究计划。
与传统的地面地震监测站相比，利用卫星监测并且预报地震的方法无疑为人们提供了新的预报的依据。虽然利用地震电磁卫星预报地震目前还处于探索阶段，但是这一方法已得到了许多科学家的认同。未来，随着科技水平的提高和科学研究的深入，地震电磁卫星有望在地震预测中发挥重要的作用。
地震研究相关学科蓬勃发展
对地震的研究直接促进了地球物理学的蓬勃发展。地球物理学自20世纪初形成以后，进入60年代后发展迅速，包含许多分支学科，涉及海、陆、空三界，是天文、物理、化学、地质学之间的一门边缘学科。地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学，现已发展成为包含地震学、重力学、地电学、地磁学等多个学科及其形成的交叉学科的多分支学科。地震学与重力学、地电学、地磁学、地热学、地质学、天文物理学等学科都有着密切的关系，各学科已经形成了相互促进的关系。