2008年汶川Ms8.0地震与青岛台地电阻率异常变化的关系.pdf

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1、Vo1．32．NO．3第32卷第3期地震地质2010年9月Sept．，2010SEISM0L0GYANDGE0L0GYdoi：10．3969／j．issn．0253-4967．2010．03．0072008年汶川s8．0地震与青岛台地电阻率异常变化的关系张继红赵国泽王晋生唐廷梅齐丽杰1)山东省地震局，济南2500142)中国地震局地质研究所，北京1000293)海军潜艇学院，青岛2660714)青岛市地震局，青岛266034摘要分析了2008年5月12日汶川M8．0地震前山东省青岛地震台地电阻率和地下水位的异常变化。对比发现，地电阻率与地下水的异常起始时

2、间一致，其中，地下水位下降，地电阻率上升，推测产生异常的原因是，该观测区位于断裂破碎带附近，构造变形引起地下水或含水度变化的响应敏感，进而引起地电阻率的变化。此外，文中对地震前应力场的变化与电阻率的变化之间的关系也进行了探讨。关键词汶川M8．0地震地电阻率地下水应力场中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：0253—4967(2010)03—0409—080引言地球内部岩石的电性特征与其组分、结构和状态有关，对温度、空隙流体、熔融状态等反映灵敏(Shanklandeta1．，1977；Drury，1989)。1966年河北邢台7．2地震后开始利用地电

3、阻率方法进行地震监测，1978年7月唐山7．8地震前河北昌黎台观测的地电阻率出现大幅度下降性异常变化，同年8月四川松潘7．2地震前甘肃武都台观测的地电阻率也出现了下降性异常变化，地震发生时异常幅度达到最大，地震后逐渐恢复。两个台站的震中距均在100km范围内，属于震源性异常变化(钱家栋，1993)。此后，中国扩大了地电阻率的观测范围，逐渐建成全国性地电阻率观测台网，并且在一些可能对地震活动反映敏感的构造部位增加了观测台站，捕捉到一些中强地震和大地震前的地电阻率异常信息。杜学彬等(1999，2000)对中国100多个地电台站资料统计显示：7．0～7．8地震

4、附近约150km范围内出现异常的台站全部为下降性异常；M6．0～6．9地震约50km范围内出现异常的台站也全部为下降性异常；随着震中距增加，下降性异常占异常总数目的比例减小，但。5．0～5．9地震出现的下降性异常仍为多数。这种现象与D—D模式(Dilatancy—Difu—sionMode1)(Nur，1972；Seholzeta1．，1973)比较吻合，当应力达到一定程度时，非弹性体积扩容占优势，岩石体积膨胀，原来流体饱和的岩石变为不饱和，导致外围液体(水)流入孕震区，空隙[收稿日期]2010—09—12收稿，2010—09—18改回。(基金项目)地震

5、行业专项(200808010)和国家自然科学基金(40534023，41074047)共同资助。410地震地质32卷压力增大，诱发地震，同时由于低阻液体的流人，使地电阻率出现下降现象。2008年5月12日汶川发生M8．0地震，主断裂破裂长度达240km(徐锡伟等，2008)，若以破裂长度2倍确定近场影响范围，则在距震中500km范围内有9个地电阻率台站。其中，震前出现明显的电阻率下降性异常的台站有四川的郫县(震中距，36km)、冕宁(震中距，3lOkm)和甘孜(震中距，330km)。出现明显上升性异常的台站有甘肃的武都(震中距，290km)、天水(震中距

6、，450km)。此外，在距汶川地震震中500～l000km范围内还有2个台站的地电阻率也出现了异常变化。其中，云南滕冲地震台(震中距，820km)表现为下降性异常，宁夏固原地震台(震中距，620km)表现为上升性异常(张学民等，2009)。若以震中距小于破裂长度(地震造成断裂的破裂长度)的区域为震源区，则位于震源区的台站只有郫县地电阻率台，其下降性异常反映了震源区地电阻率异常变化的特点。其他台站的地电阻率的变化则可能反映的是区域应力场作用的结果，以汶川地震区为界(不包括震源区)，西侧地电阻率呈下降性异常，东侧呈上升性异常，说明东、西两侧应力场效应不同。大

7、地震前的应力场变化和出现异常的范围及成因都很复杂。一般认为，产生地震的应力变化和地震所带来的影响都不局限于震源区的局部范围，震级越大，影响的范围越大。地下水、水化学观测与远程强震效应的研究表明，地震的远程和超远程激发现象是存在的(车用太等，1997；鱼金子等，1998)。2004年12月26日印尼苏门达腊M9．0地震前1．5h中国大陆科学钻探工程(CCSD)记录到气体地球化学的异常变化，震中距约4170km(曾令森等，2005)。河北昌黎地下水及地电阻率在印尼地震前一周同时出现异常变化，其震中距达4670km(张学民等，2006；赵玉林等，2010)。多

8、层次大区域应力场的作用促使了汶川M8．0地震的发生，包括太平洋板块向亚洲大陆的俯