周碩愚 吳 云

1 中國地震局地震研究所（地震大地測量重點實驗室），武漢市洪山側路40號，430071

2 中國地震局地殼應力研究所武漢科技創(chuàng)新基地，武漢市洪山側路40號，430071

地震是地球巖石圈──復雜動力系統(tǒng)演化過程中的一種行為。從觀測（實驗）中用歸納法得到經(jīng)驗特征固然重要，但其可靠性是存在疑問的。只有將它納入一個理論模型的解釋范圍，并被作為某種深層機制的必然結果能從模型中推導（演繹）出來，其真確性才能有所保證?！白匀坏膹碗s性使得我們必須用概念模式和數(shù)值模式來洞察重要的地球系統(tǒng)過程”［1］。傅承義［2］既強調(diào)地震模式不是來源于虛構，而是由實踐所啟發(fā)，又強調(diào)模式的“必要性有兩方面的原因：1）經(jīng)驗關系都有它的應用范圍。在范圍之外必須外推，外推就需要模式。2）前兆出現(xiàn)的方式常不以某個物理量單獨出現(xiàn)，而是幾個量的綜合。綜合不等于簡單地疊加。如何最有效地綜合，需借助于模式?！?/p>

地震預測的前提是：認定在過去、現(xiàn)在和未來之間可能存在某種邏輯關系，以代表此關系的某種模式（認知）來演繹（預測）未來。地震預測本質(zhì)上是在一定學術思想引領下，基于動態(tài)觀測信息的模式演繹。預測者的認知模式能在多大程度上逼近自然界的實際，又取決于當時的科技水平和科學思維方式，因此地震模式是隨時間而不斷進化著的。

本文試圖回溯從1910年Reid提出彈性回跳說至今近百年來地震模式學術思想的演化軌跡，探討學術思想與科學和技術發(fā)展的關系，以及與地震預測的關系；分析近數(shù)10a來地震預測興起，又跌入低谷并“粘滯”的原因；闡明從還原論走向整體論與還原論的結合，由震源力學拓展到系統(tǒng)動力學，是地震模式發(fā)展的大趨勢?？茖W思想和方法論的更新，有助于促進更符合、更逼近大自然實況的地震模式涌現(xiàn)，進而推進地震預測創(chuàng)新。地震大地測量學與多個前沿學科交融，對推進地震模式研究具有重要作用。大陸形變動力系統(tǒng)模式（中國大陸地殼運動－變形動力系統(tǒng)現(xiàn)今演化與地震行為模式）正在探索與成長中。

1 地震模式的演化

已提出的地震模式至少有數(shù)10種，表1僅從學術思想的視角，按時間先后列出了近百年（1910～2003）來較典型的9種地震模式，9種模式可歸為3類。

2 僅考慮震源區(qū)（或發(fā)震斷層段）的模式

彈性回跳模式來源于對1906年圣安德烈斯斷層大地震前后的水平形變觀測。擴容模式（DD）和裂隙串通模式（IEP）主要源于對小樣本巖石破裂實驗結果的類比。它們都只孤立地考慮了震源區(qū)本身，而實際上震源區(qū)只是大自然孕震系統(tǒng)中的一個部分，無法同周圍深部的構造環(huán)境和動力作用分割開來。

表1 不同地震模式Tab.1 Different Seismic Models

DD“濕模式”和IEP“干模式”對多種前兆手段（波速比、形變、電阻率、微裂面積、水流速、氡含量、b值、地震次數(shù)等）的異常時變過程曾有過明確的規(guī)定，“它們都導出多種前兆應發(fā)生的次序。但兩個模式后來都被證明是失敗的?！保?］由于其本身的缺陷——基于孤立的、簡單化的、完全確定論的還原論推理，難以符合大自然復雜系統(tǒng)的實況，因而經(jīng)受不住實踐的檢驗。

但這3種模式在科學認知上都有其不可否認的貢獻。尤其是彈性回跳模式，它抓住了地震發(fā)生在上地殼脆性層中，彈性變形（應變）由逐漸累積到突然釋放又回歸常態(tài)這一本質(zhì)，故至今仍被不斷改進和展拓。DD“濕模式”中的流體進入裂隙，孔隙壓力增大、摩擦力降低的機理在水庫誘發(fā)地震中得到驗證。IEP“干模式”中的不穩(wěn)定變形窄帶內(nèi)，裂隙雪崩式串通高速擴展，其實質(zhì)正是動力系統(tǒng)演化至一定條件下所涌現(xiàn)出的臨界態(tài)“正反饋”，對探索大地震的成核過程與短臨前兆是有益的。

3 震源區(qū)和周圍構造環(huán)境作為一個系統(tǒng)整體考慮的模式

隨著觀測技術的進步，廣域信息的獲取，對大陸強震前兆的定量研究以及系統(tǒng)科學理論的啟示，科學家們意識到必須將震源區(qū)和周圍構造環(huán)境作為一個整體來研究，否則既不能解釋為什么震源要出現(xiàn)于此地而非彼地，也不能解釋廣域內(nèi)多種震前異常的時空關系。

傅承義［2］指出，“許多地震預報工作者由于受地震斷層成因假說的束縛，只將注意力集中在斷層所在的地點，大大限制了觀測的范圍。其實，地震時能量的釋放固然集中在斷層錯動的地方，但能量積累所影響的范圍卻大得多?！薄芭R震之前，相當大的一部分地球介質(zhì)已經(jīng)處于應力加速積累的狀態(tài)。這部分介質(zhì)可以叫孕震區(qū)（以前筆者曾稱它為紅腫區(qū)）?！薄霸姓饏^(qū)不等于由余震所劃出的震源區(qū)，前者比后者要大得多?！笨此屏攘葦?shù)語，卻道出一個超越當時國際時尚認知的更先進的地震思維模式——“紅腫模式”，其實質(zhì)是具有重要開拓意義的孕震系統(tǒng)概念模式。

郭增建［3］提出組合模式，豐富和發(fā)展了彈性回跳模式，闡明了斷層的應力積累單元與其兩端的應力調(diào)整單元之間的關系及其在地震孕發(fā)過程中的相互作用。在斷層的特定條件下，實現(xiàn)了震源區(qū)和周圍構造環(huán)境的結合。

梅世蓉［4］提出的“非均勻介質(zhì)中非均勻堅固體孕震模式”，考慮了板塊內(nèi)部大陸地震的構造環(huán)境和孕發(fā)過程不同于板間地震的復雜性。通過對不同時－空尺度內(nèi)一系列地震活動與地殼形變異常之間關系的定量研究，數(shù)據(jù)合成與數(shù)值模擬，地球物理學與系統(tǒng)科學的結合，探討堅固體（震源區(qū)）與廣闊外部構造環(huán)境之間的相互作用過程和如何導致在堅固體內(nèi)發(fā)生大震的物理機理。它比組合模式更廣義，又是紅腫模式的具體化和定量化。周碩愚將該模式稱為“以堅固體為‘系統(tǒng)核’的孕震系統(tǒng)演化模式”?！胺蔷鶆蚪橘|(zhì)中非均勻堅固體孕震模式”超越了多年來地震模式研究中的“還原論”局限，強調(diào)相互作用，將對認知地震孕發(fā)自然規(guī)律躍升到一個新的層次。

1976年唐山7.8級大震發(fā)生在中國大陸華北活動地塊內(nèi)部一條長度甚短且未完全聯(lián)通的唐山斷裂上，用過去的各種地震模式均難以解釋，而用非均勻介質(zhì)中非均勻堅固體孕震模式則能理解其成因與孕發(fā)過程；而孕震系統(tǒng)演化理念又引導出一些新方法，如“孕震系統(tǒng)的信息系統(tǒng)方法”、“形變場圖像（斑圖）動力學方法”［5－6］。將此模式的理念和方法應用于一些大地震的預測和“平安預測”也取得了可喜的實效，如前者對1996－02－03云南麗江7.0級地震的預測（中國地震局地震研究所，1996年度全國地震趨勢研究報告，1995－11）；后者在1989年大同6.1級等強震后，對首都圈近期地震形勢的“平安預測”（國家地震局首都圈地震分析預報及現(xiàn)場工作組——分析預報中心、綜合隊、一測中心和地震所，1972）。

然而無論是“前3種”—— 彈性回跳模式、擴容模式（DD）、裂隙串通模式（IEP），還是“中3種”——組合模式、紅腫模式和堅固體孕震模式，都沒有明確地、實際地考慮逐步積累并突然釋放彈性應變能的脆性層與深部韌性層、軟流圈之間的動力學耦合對地震孕發(fā)過程不可忽視的作用。這也許就是原有的各種地震模式，面臨2008年汶川8.0級大震時均顯得力不從心的原因之一。

4 地殼上部脆性層和深部韌性層與軟流圈作為一個系統(tǒng)整體考慮的模式

20與21 世紀之交，隨著多項高新技術的綜合應用（地震層析成像、衛(wèi)星重力、GNSS等），大陸動力學、地球系統(tǒng)科學、復雜系統(tǒng)理論的興起，一些科學家將巖石圈的3個圈層作為一個整體系統(tǒng)來研究地震成因及其孕發(fā)過程，于是涌現(xiàn)了一批以巖石圈不同深部層次動力學耦合為基礎的地震模式。

碎裂圈、塑性圈和軟流圈耦合作用下的斷層形變－地震循回模式［7］，以巖石圈深淺部耦合的動力學研究，改善和推進了“彈性回跳模式”、“組合模式”，并使地震與斷層力學（the mechanics of earthquake and faulting）上升到一個新高度。圖1表示斷層下部（深部）韌性層的穩(wěn)態(tài)流變與斷層上部脆性層的非穩(wěn)態(tài)形變具有動力學耦合關系，導致走滑斷層的地震地殼形變循回。

圖1 深部滑移作用下的走滑斷層地震循回［7］Fig.1 Strike－slip faults earthquake circle in deep phorogenesis［7］

脆性上地殼、韌性下地殼和上地幔3層耦合地震模式［8－9］，超越了僅在上地殼范圍內(nèi)研究地震成因和僅在斷層帶研究巖石圈3層動力耦合的局限。其明確提出了下兩層次中的穩(wěn)態(tài)蠕變會增加上面脆性層中的應力，“某區(qū)域穩(wěn)定構造之所以穩(wěn)定，是因為此區(qū)域的韌性層變形率低，而活動地區(qū)之所以活動是因為其韌性層變形率高?！睆娬{(diào)了深部過程對淺部構造運動穩(wěn)定性與地震活動性的作用，對促進地震科學與大陸動力學和地球系統(tǒng)科學的結合，深化地震預測基礎研究有重要意義。

Keiiti Aki［10］的預測地震和火山噴發(fā)的地震學，不僅倡導新理念且提出了新途徑。目前對火山噴發(fā)已可預測，而且是基于其內(nèi)（深）部變化來預測地殼表面的噴發(fā)行為，而地震不僅尚未實現(xiàn)預測，且依然停滯在基于地殼表層現(xiàn)象（地形變等）來反演深部。兩者差距甚大，主要工作方向相反。從系統(tǒng)結構和動力學機理上類比了地震與火山后發(fā)現(xiàn)，“它們不僅在預測策略上，而且在物理模型上都可能很相似?！币虼藢㈩A測火山噴發(fā)的經(jīng)驗應用于地震預測是必要的，也是可能的。他發(fā)現(xiàn)，在脆－韌轉(zhuǎn)換帶中尾波Q－1的增加和同一尺度上應力集中使地震頻度N（Mc）增大的關系并將其用于大地震預測。用Prigogine的不可逆過程熱力學、耗散結構理論來解釋印證Q－1與N（Mc）隨時間變化的關系，認為正處在地球動力學和非線性動力學的接觸（交匯）點上。巖石圈深層次和淺層次的動力學耦合是導致大地震發(fā)生的原因。Keiiti Aki的科學新理念和實踐，超越了地震預測的傳統(tǒng)科學觀念，體現(xiàn)了在地球系統(tǒng)科學框架下，對其火山子系統(tǒng)與地震子系統(tǒng)共性的挖掘；體現(xiàn)了多圈層動力學耦合概念模型與動態(tài)觀測數(shù)據(jù)的互補；體現(xiàn)了地球動力學、地震學、大地測量學等和復雜系統(tǒng)理論交融的必要性與可能性，有助于在一個更高的層面上，深化地震預測的基礎研究與應用基礎研究。

5 正在發(fā)展中的新模式：大陸形變動力系統(tǒng)模式

盡管地震模式不斷進化——由震源（Ⅰ類）到震源與周圍環(huán)境（Ⅱ類），再到震源區(qū)淺部與深部耦合（Ⅲ類），但依然難以揭示巖石圈復雜系統(tǒng)內(nèi)大地震的孕發(fā)過程。例如面對2008年發(fā)生的汶川MS8.0地震，上述諸模式似乎均感乏力，不僅難以指導預測，似也難以解釋孕發(fā)過程中的多種自然現(xiàn)象。因此，有必要尋覓更新、更好的大陸地震模式。

5.1 當代全球科學新進展的啟示

經(jīng)典的地球動力學本質(zhì)上是經(jīng)典力學在地學中的應用，以經(jīng)典的時空觀念和牛頓運動定律為基礎，具有還原論、機械論和完全確定論等基本特征，但不符合多體相互作用的具有復雜性的演化著的大自然實際，這可能就是地震模式具片面性和地震預測基本屢戰(zhàn)屢敗的科學原因。有幸的是，當代科學正經(jīng)歷著超越經(jīng)典科學局限性的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)折，為解決這些難題提供了新的學術思想和途徑。系統(tǒng)科學（復雜性科學）的興起，以整體論、演化論、非完全確定論等為特征，改變了世界科學圖像和科學思維方式，促使地球科學邁入地球系統(tǒng)科學新時期［11－14］?，F(xiàn)代物理學從存在走向演化；現(xiàn)代數(shù)學和力學涌現(xiàn)出“動力學系統(tǒng)”、“非線性動力學”等新學科；傳統(tǒng)地震學邁向在多學科交叉領域研究地震現(xiàn)象的“地震科學”［15］；空間、信息等革命性觀測技術使大地測量學躍升為現(xiàn)代大地測量學，并派生出前沿交叉新學科“地震大地測量學［16］，從而為復雜性難題（包括地震科學及地震預測）的解決，提供了新科學思想、新理論、新方法和新技術，打開了一條充滿希望的科學新通道，使得實際研究大陸巖石圈現(xiàn)今地殼運動－變形動力系統(tǒng)演化及其地震行為成為可能。傅承義、Keiiti Aki和Садовский M A 等地震學家，在上世紀末和本世紀初均敏銳地感知了此大轉(zhuǎn)折與新機遇，不約而同地呼喚更新的科學思維和科學方法，邁向地球系統(tǒng)及其子系統(tǒng)整體演化、模式與觀測相結合的新征途。我國《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020）》明確提出，通過“地球系統(tǒng)過程與資源、環(huán)境和災害效應”及“復雜系統(tǒng)、災變形成及其預測控制”等基礎研究來解決關鍵問題和瓶頸問題。

5.2 正在探索與發(fā)展中的大陸變形動力系統(tǒng)模式

大陸巖石圈是一個不均一、不連續(xù)、具多層結構和復雜流變學特征的綜合體［17］，具有深部多層次和橫向多尺度地塊的鑲嵌結構（圖2）。圖2直觀地顯示出深部不同層面的物質(zhì)運移與多等級大陸（板內(nèi)）地塊在形成、演化和現(xiàn)今運動中存在的動力學耦合關系，是一個相互作用強烈的復雜動力學系統(tǒng)。地震是此系統(tǒng)演化過程中派生的一種動力學行為。1988年NASA 的《地球系統(tǒng)科學》面世，標志著地球科學邁入地球系統(tǒng)科學新時期。同年，我國地震出版社出版了《系統(tǒng)科學導引》［18］，被評價為“在地殼形變，地震預測和系統(tǒng)科學之間初步架設起橋梁”，從大陸形變動力系統(tǒng)演化來探索大陸地震，更符合自然界的本性和當代科學的整體進展。此新探索獲得了傅承義等多位專家的重視、支持和指導，堅持研究直至今日。我國地震大地測量學學科［19］基于近50a來空間大地測量、物理（重力）大地測量、幾何大地測量、動力大地測量和地震大地測量，對全球板塊運動、歐亞板塊（中國大陸位于其東南隅）與印度板塊、菲律賓海板塊、太平洋板塊等的相互作用，對中國大陸巖石圈內(nèi)部各等級地塊、邊界帶、斷裂帶、地塊內(nèi)部，包括深層的滑動和淺層的形變場、應變率場、重力場空間分布與時變過程，對某些大地震震前－震時－震后的時空過程，所作的持之以恒的綜合觀測，嚴謹精細的動態(tài)數(shù)據(jù)處理以及整體論與還原論結合的數(shù)據(jù)理解，構建了一個空前獨特的具有科學創(chuàng)新源性質(zhì)的“地震大地測量學信息資源庫”。筆者逐漸感悟到，地震大地測量學作為一門新交叉學科，能整體、動態(tài)、精確地測定驅(qū)動力與大陸形變動力系統(tǒng)響應關系、系統(tǒng)內(nèi)部各層次各部分之間的相互作用及其現(xiàn)今演化過程，對大陸動力學和地震模式研究，可望作出一份新貢獻，逐漸走上了基于地震大地測量學對大陸形變動力系統(tǒng)和大陸大地震模式的探索之路。

在地球系統(tǒng)科學和地球動力系統(tǒng)框架下，立足于地震大地測量學，結合地震學、構造地質(zhì)學、地球動力學、復雜系統(tǒng)理論和地震預測實踐，周碩愚、吳云等［20－24］通過長期的綜合研究，提出了“以堅固體為系統(tǒng)核的孕震系統(tǒng)”、“地殼運動－地震系統(tǒng)自組織演化模式假說”和“中國大陸現(xiàn)今地殼運動變形－動力系統(tǒng)演化和大地震行為”等概念。其要點如下：1）中國大陸巖石圈變形（運動與變形）動力系統(tǒng)是一個自組織系統(tǒng)（self－organization system），在系統(tǒng)吸引子（attractors）控調(diào)下，自動地趨于系統(tǒng)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和內(nèi)部各子系統(tǒng)的協(xié)同，故而能實現(xiàn)從百萬年到現(xiàn)今的整體穩(wěn)定?，F(xiàn)今地殼運動最基本的常態(tài)是“自組織穩(wěn)定態(tài)”（self－organized steadiness），而不是“自組織臨界態(tài)”（self－organized criticality），后者僅是在一定條件下出現(xiàn)于局部時空域的暫態(tài)。2）系統(tǒng)結構不均一，某些局域滯阻能量流、物質(zhì)流，形成若干個“潛在震源”，它們既合作又競爭，具多種可能性空間。有的會發(fā)展為以“堅固體”為“核”的“大地震孕震系統(tǒng)”；偏離穩(wěn)定態(tài)（常態(tài)）的形變、重力和地震等異常，具有跨越多時空尺度的長程關聯(lián)性，總趨勢是大震發(fā)生前由外向內(nèi)（向震源區(qū)），之后由內(nèi)向外。3）自組織臨界（SOC）是一種處于混沌邊緣的“非穩(wěn)定定態(tài)”，它既使完全確定性的預測難以實現(xiàn)，但又有助于大地震的預測（以正反饋作用為主的“變形局部化”、地震成核和“響應靈敏度變異”等）。主破裂發(fā)生后，自動調(diào)整歸復正常穩(wěn)定態(tài)，并以庫侖應力等方式影響周圍區(qū)域的動力學過程。4）地震是大陸形變動力系統(tǒng)演化過程中出現(xiàn)的一種動力學行為，是保持系統(tǒng)全局長期穩(wěn)定的自調(diào)節(jié)行為，偏離并回歸動平衡穩(wěn)定態(tài)的局部暫態(tài)過程，可望用地震大地測量圖像（斑圖）動力學（pattern dynamics）來刻畫?，F(xiàn)今地殼變形是千姿百態(tài)表像與內(nèi)蘊規(guī)律性的結合，各大地震孕發(fā)過程既各具差異性，又具共同性。大地震具可預測性，又具預測的非完全確定性。

圖2 大陸巖石圈縱向分層與橫向分塊、各種斷裂與滑脫的關系示意圖Fig.2 Vertical layering and horizontal continental lithosphere block，relationship of various ruptures and slips

江在森等［25－27］基于對GNSS等空間測地新技術所獲得的大量多尺度動態(tài)數(shù)據(jù)的嚴謹處理，研究了印度板塊等動力作用對中國大陸、大陸速度場、大陸活動地塊之間、邊界帶與多種應變率場之間的動態(tài)圖像及其與大地震的關系，揭示出一些新的自然現(xiàn)象，如在汶川大震前印度板塊相對于中國大陸、中國大陸西部相對于東部的地殼運動加速等。在大震發(fā)生前幾年的地震大形勢研究中，已覺察到“大區(qū)域應力應變場調(diào)整最可能使南北地震帶中、中南段應力應變加速積累和集中，對該區(qū)域強震的孕育發(fā)生起促進作用”，提出從構造動力過程進行強震危險性時空逼近的科學思路和動力動態(tài)圖像預測方法。這不僅是預測技術途徑的研究，本質(zhì)上也內(nèi)蘊著一種動力系統(tǒng)演化模式。

張培震等［28］提出“中國大陸地塊運動和連續(xù)變形相結合的動力學模式”，認為中國大陸的總體構造變形由剛性和非剛性運動所組成，既不是完全剛性塊體的運動，也不是完全粘塑性的連續(xù)變形，而是在連續(xù)變形背景下的地塊運動。“地塊的變形和運動都是下地殼和上地幔粘塑性流動的地表響應。驅(qū)動中國大陸活動地塊運動的動力來源肯定是印度、歐亞、菲律賓和太平洋四大板塊的相互作用，其中印度板塊對中國大陸的碰撞和推擠作用是中國大陸晚新生代構造變形最重要的動力作用，而不同活動地塊本身的性質(zhì)決定著地塊的整體性和變形方式”，體現(xiàn)了地震地質(zhì)學與地震大地測量學GNSS現(xiàn)今時間尺度地塊運動－變形定量模型的交融互補。

滕吉文等［29］在研究汶川大震地震深淺部動力學耦合模式時，強調(diào)了脆性層與韌性層、軟流圈耦合的另一種方式，即地下熱物質(zhì)流可能沿著裂隙通道上涌。申重陽等［30］基于重力場動態(tài)變化對汶川MS8.0地震孕育過程的研究確認，大震前數(shù)年在以未來震源區(qū)為核心的龍門山斷裂帶兩側的一定空間域，出現(xiàn)了顯著的重力場異常局部化，對應的應是物質(zhì)運移密度異常場和垂直形變場局部化。

上述幾種探索，整體上表現(xiàn)出對表1百年模式學術思想演化趨勢的繼承，在“由震源到動力學系統(tǒng)”的科學認知征途上似有新的前行。

6 討論與結論

1）近百年地震模式學術思想演化軌跡。由研究震源區(qū)（發(fā)震斷層段），擴展到震源區(qū)和周圍構造環(huán)境的相互作用，再擴展到地殼上部脆性層和深部韌性層與上地幔間的動力學耦合，進一步再擴展…，勾勒出由孤立研究震源到研究相互作用的動力系統(tǒng)的軌跡。

2）地震模式研究的現(xiàn)今趨勢。地球科學已進入地球系統(tǒng)科學新時期，將中國大陸巖石圈視為在全球板塊和地幔對流動力作用下，具橫向多地塊和深部多層次結構，由多等級的多個強相互作用的子系統(tǒng)組成的具復雜性的動力系統(tǒng)；而與大地震孕發(fā)直接關聯(lián)的是其所屬的“大陸形變動力系統(tǒng)”（大陸地殼運動－變形動力系統(tǒng)）。因此，當今大地震模式研究的趨勢是：（中國）大陸地殼運動－變形動力系統(tǒng)現(xiàn)今演化與地震行為。體現(xiàn)了當代科學整體進展，科學思想和方法論對傳統(tǒng)經(jīng)典的超越，內(nèi)蘊了對地震預測實踐的反思，也是百年地震模式學術思想演化歷史軌跡的自然延伸。本文§5.2中所簡述的幾位作者對新模式的初步探索，盡管各有側重，但可能均屬于“大陸形變動力系統(tǒng)地震模式”的范疇。

3）地震大地測量學是推進地震模式發(fā)展的新認知源。地震模式涉及到地殼運動－變形－局部破裂的深層機理與過程，其本身就與大地測量學密切相關。在經(jīng)典大地測量學邁入現(xiàn)代大地測量學，并初步形成當代前沿交叉新興學科——地震大地測量學后，開拓了大陸現(xiàn)今（10－2s～102a）地殼運動－變形與動力學研究的新領域。其革命性觀測技術和統(tǒng)一嚴謹?shù)膮⒖伎蚣埽苷w、動態(tài)、定量地精確測定多種空間尺度（板塊、板內(nèi)地塊、邊界帶、斷裂帶、塊內(nèi)、定點等）和不同深度（淺層形變、深部滑動、物質(zhì)運移）的現(xiàn)今時空演化過程，使研究各部分之間的相互作用、激勵與響應、正常穩(wěn)定與局域非穩(wěn)定、長程關聯(lián)、震源形成與演化、臨界態(tài)等均成為可能，使具有整體論演化論鮮明特色的動力系統(tǒng)演化及其大強地震行為研究得以進行。這可能是大陸動力學、地震科學、地震地質(zhì)學等對此新信息－認知源密切關注的原因。地震大地測量學應更主動地與相關學科深層交融，強化對中國大陸大地震模式的探索。

4）地震模式的相對性與模式族。一切模式均有相對性，既有認知大自然的相對性，也有功能和應用范圍的相對性。以復雜系統(tǒng)理論為基礎的動力系統(tǒng)模式，在認識論上超越了以牛頓力學為基礎的經(jīng)典動力學模式，但并非替代；整體論與還原論結合，是研究當今世界面臨的科學難題的明智之道。多個有一定科學依據(jù)并經(jīng)過一定實踐檢驗的模式組成的“模式族”是地震科學與地震預測的“智庫”。在地球系統(tǒng)科學、地球動力系統(tǒng)、巖石圈動力系統(tǒng)、“大陸變形動力系統(tǒng)”、“大陸現(xiàn)今地殼運動－變形動力系統(tǒng)”框架下，模式之間、模式與多種觀測（實驗）數(shù)據(jù)和多學科知識之間，都是可連接、互驗、組合并互補的，有利于形成揭示藏匿在復雜表象之后的自然規(guī)律的新認知能力，有助于使地震預測逐步掙脫“粘滯”狀態(tài)。

5）地震模式與地震預測。對觀測結果的統(tǒng)計歸納，難以直接用于預測，因為樣本的個性很強。巖石破裂實驗結果也難以直接用于演繹（預測），因為尺度效應和實驗室與大自然（物性、構造及深部環(huán)境等）存在差異。企圖將前兆識別程序化是不可取的，地震預測絕非工業(yè)生產(chǎn)線。而模式是有可能將多種信息歸納并升華為一種科學理念，從而用于預測的一種科學認知過程與方法。盡管模式本身也是相對的、需要修改的，甚至可能被揚棄的，但只要堅持此科學認知途徑，就必然能從科學基礎上逐步深化對地震成因和孕發(fā)過程自然規(guī)律的認識。盡管依然艱難，但仍可望在不斷改進地震預測的征途中，不斷檢驗和完善模式。正如Keiiti Aki所述，“每日接觸監(jiān)測數(shù)據(jù)和頭腦中隨時有模型結構，對敏銳地發(fā)現(xiàn)前兆現(xiàn)象是非常重要的”，“模擬和監(jiān)測緊密結合，也許有可能拯救單純的地球動力學方法?！眲恿ο到y(tǒng)概念模式下的模式族、圖像（斑圖）動力學、局部數(shù)值模擬和觀測數(shù)據(jù)深度交融，有助于推進地震預測。整體論與還原論結合、觀測與模式結合、應是通向地震預測之路。

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