地倾斜异常图像与地震预测

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1、第4期(总第113期)四川地震No．42104年12月EARTHQUAKERESEARCHINSICHUANDec．20o4地倾斜异常图像与地震预测杨又陵，刘辉，齐健，江崇昆(新疆维吾尔自治区地震局，新疆乌鲁木齐830011)摘要：系统分析了1988～1998年期间新疆4个台站、5套地倾斜仪记录到的异常图像，发现与周围的4级以上及强远震有较好的对应关系。在对图像特征、典型震例研究的基础上，归纳了异常图像的识别标志、与地震关系的定性指标；对异常图像的可能机制作了初步讨论，认为可能是岩石临破裂前的裂隙扩展、断层预滑的直接记录；地倾斜异常图像的研究对地震的短临预报具有参考价值。

2、关键词：地倾斜；异常图像；中强地震中图分类号：P315．72-t-5文献标识码：B文章编号：1001—8115(2004)04—0041—06地倾斜观测资料应用于地震监测中，通常使用的是整点值、日均值或更长周期的平均值，观察年变形态、速率的变化、合成矢量方向的变化以及潮汐参量的变化，实际上从20世纪70年代以后有不少研究者发现，地震前地倾斜仪的原始记录曲线上经常会叠加短周期的异常变化【1~3J，使记录曲线产生畸变。在进行岩石实验、理论研究和大量震例的统计分析后，认为这种异常图像可能与孕震阶段后期岩石的微破裂扩展、断层的预滑动有关，可能属于地震短临阶段的异常记录，因此对地倾

3、斜异常图像的研究有助于地震短临预报研究的进展。新疆部分前兆台的地倾斜仪曾在多次地震前记录到异常图像，观测人员据此曾对1991年柯坪6．5级地震、1998年8月伽师的2次6级地震作了较好的短lI缶预测【4J。但异常图像与地震的关系并不唯一，尤其是在一些台站，记录到强烈的异常图像之后并没有发生地震、或者强震前异常图像不明显。异常图像与地震的关系究竟如何?是否具有普适性?能反映的震级、区域如何都是人们非常关心的问题。为此选择了新疆境内具有典型意义的5套石英倾斜仪的观测资料进行系统分析，研究其共性和基本特征。1台站基本情况为研究地倾斜异常图像与中强地震的关系，同时研究异常图像与观

4、测环境、仪器工作周期、以及观测点周围干扰之间的关系，选择了位于天山地震带不同部位的4个观测点、5套石英倾斜仪的记录资料为研究对象，其中阿合奇台和乌什台位于南天山地震带柯坪地块的西北缘，相距约70km；乌什台有2套同类型但不同周期的仪器，安放在同一山洞，相距约15m。这5套仪器均能记录到清晰的固体潮日变。台站基本情况列于表1，台站分布见图1。表1各台观测环境简表台站构造环境观测环境洞深／覆盖、台基岩性(平均洞温仪器周期主要干扰m)55s(周记)乌什南天山地震带西段，石炭纪灰岩。58／3711℃柯坪地块西北缘山洞45s(周记)周围是农田，无明显干扰阿合奇3O／3O9℃60s嗥

5、尔勒南天山地震带东段，前震旦纪片麻花岗岩。北轮台断裂带山洞7O／3O16℃50s北侧800m是库容500万m3的水库收稿日期：2004一O5—08；修回日期：2004—08—20．基金项目：中国地震局“三结合”课题(新疆9812)部分成果．作者简介：杨又陵(1951一)，女，高级工程师主要从事地形变资料分析研究·42·四川地震2004年第4期续表1台站构造环境观测环境洞深／覆盖、台基岩性(平均洞温仪器周期主要干扰m)精河北天山地震带西段，泥盆纪千枚岩、凝灰岩。西北70余千米是阿拉山口，春秋季连博罗霍洛构造带山洞100／3712℃5O～6Os续大风2异常图像分类及特征在对大

6、量原始图像分析时发现，叠加在地倾斜记录曲线上的异常图像形态各异，有的类似于脉动、有的如锯齿、有的则是持续几小时的缓慢畸变，记录的形态有时单一，有时多种重叠、交叉出现，因此有必要对其进行分类，以便清晰区别震前异常与干扰图像。在研究中参考了文献[7]的结果，并结合新疆地倾斜仪记录的形态进行分类。(1)脉动这种图像不破坏正常的固体潮日变，其外包络线的对称中心为正常的潮汐曲线，周期一般在几秒至十几秒，频率较高时会造成记录曲线虚光，当几组周期相差较大的波形叠加时，形成了振幅随时间变化的脉动。这种图像多出现在震前几天，临震前消失，是最常见的异常图像。(2)抖动或锯齿状呈阶梯状或锯齿状

7、，曲线形态较尖锐，周期在20-30分钟，幅度相对较大且不规则，成组或连续出现，部分地破坏固体潮形态，延续时间一般在数日至几十天。(3)畸变、扭动这种变化的周期在数十分钟至数小时，变幅相对较大，严重破坏固体潮日变，持续在1～2小时的称扭动、蠕动，影响时间长的称为畸变，这种形态经常仅出现在某一分向的曲线上，如阿合奇1998年7月28日前后NS向的大幅度变化。(4)掉格、阶跃、突变、错动这种变化是指记录曲线向一个方向的突然偏离，使潮汐形态产生阶跃，持续时间较短，根据变化的快慢分别称之为突变、错动、阶跃或掉格，加常数后资料连续。(5)