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        水位潮汐周日波高值異常與中強(qiáng)地震的關(guān)系

        2012-04-02 00:05:04李繼業(yè)孟令蕾杜天嬌
        地震科學(xué)進(jìn)展 2012年6期
        關(guān)鍵詞:肇東延壽甘南

        李繼業(yè) 孟令蕾 李 昆 杜天嬌

        (哈爾濱市防震減災(zāi)技術(shù)中心,黑龍江哈爾濱 150021)

        地球?qū)σ绷Ξa(chǎn)生的響應(yīng)反映了其內(nèi)部的物性特征。潮汐觀測值反映地殼在潮汐作用下發(fā)生的微形變場變化,通過對地殼介質(zhì)物性參數(shù)(潮汐因子、相位滯后)的計算,分析地震前地殼巖石彈性變化,判定其由線性進(jìn)入非線性狀態(tài)的短期階段。這一理論有助于追蹤震源區(qū)的非線性應(yīng)變過程,從而判定非線性系統(tǒng)失穩(wěn)前兆。正常情況下,某一個區(qū)域上其本身對潮汐的反映應(yīng)該是不變,M2波、O1波、周日波等在一定范圍內(nèi)波動,在地震孕育過程中局部受力發(fā)生改變,其對潮汐的反應(yīng)也發(fā)生改變,可能出現(xiàn)一些潮汐因子的異常。在地震孕育過程中,潮汐因子異??赡艹霈F(xiàn)在加載和相持兩個階段。一個地震的孕育涉及到的地殼活動空間范圍可能非常之大,不止是一個塊體,也不是一條深大斷裂,可以是多個塊體與多條斷裂,因為地震前兆可以出現(xiàn)在距未來震中區(qū)很遠(yuǎn)的地方。

        通過對黑龍江及周邊地區(qū)2007-2011年4級以上中強(qiáng)地震前黑龍江省通河臺、延壽臺、綏化北林、甘南臺、肇東臺水位觀測數(shù)據(jù)潮汐分析周日波異常信息的提取與分析,得到了如下認(rèn)識:

        (1)通過近 5年來黑龍江省通河臺、延壽臺、綏化北林、甘南臺、肇東臺水位潮汐分析,經(jīng)過與無震年份(2007年)確定的背景值對比,發(fā)現(xiàn)水位潮汐分析周日波在黑龍江、內(nèi)蒙古扎蘭屯一帶和吉林地區(qū)4級以上中強(qiáng)地震有較好的映震反應(yīng),其中對地震反映最好的臺站是延壽臺和甘南臺,這可能與這兩個臺站所處構(gòu)造位置有關(guān)。延壽觀測井位于依蘭-舒蘭斷裂帶,甘南觀測井位于嫩江斷裂帶,這兩條斷裂帶均為郯廬斷裂帶北段在東北地區(qū)的分支,郯廬斷裂帶為中國東部地區(qū)一條巨型張扭走滑構(gòu)造帶,依蘭-舒蘭斷裂帶和嫩江斷裂帶共同控制著黑龍江及周邊地區(qū)的地震構(gòu)造活動。

        (2)通過對2008-2011年黑龍江及周邊地區(qū)9次中強(qiáng)地震前黑龍江境內(nèi)的5個臺站周日波高值異常信息的提取,發(fā)現(xiàn)各個臺站周日波高值出現(xiàn)時間具有準(zhǔn)同步性,5個臺站中有3個或3個以上在同一時間段內(nèi)出現(xiàn)周日波高值異常,才可判定為中短期地震異常,異??尚哦容^高。

        例如,2009年12月19日黑龍江雞東發(fā)生4.1級地震,12月21日吉林通榆發(fā)生4.7級地震,2010年3月10日黑龍江友誼發(fā)生4.2級地震。雞東和通榆地震前延壽臺、通河臺水位潮汐變化分析周日波在2009年9月8日同步出現(xiàn)高值異常,綏化北林臺2009年9月16日出現(xiàn)周日波高值,肇東臺水位潮汐分析周日波在2009年9月20日出現(xiàn)高值異常,甘南臺水位潮汐分析周日波2009年9月17日出現(xiàn)高值,9月末再次出現(xiàn)高值異常。友誼地震前延壽臺、通河臺、肇東臺和綏化北林臺水位潮汐分析周日波在2009年9月份出現(xiàn)的高值異常后未再發(fā)現(xiàn)明顯異常,僅甘南臺水位潮汐分析周日波在2010年3月4日再次出現(xiàn)高值異常。

        (3)國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),震級越大,孕震區(qū)域的范圍也隨之增大。臺網(wǎng)所能監(jiān)測到的地區(qū)也隨之增大。通過對黑龍江水位周日波異常觀測井震中距與映震震級的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn):隨著震級的增大,地震距異常測井距離有逐漸增大的趨勢,初步統(tǒng)計經(jīng)驗公式:y=162 x-(380±140)(y為震中距,x為震級),擬合率84%,其中與經(jīng)驗公式擬合較好的是延壽臺、通河臺、綏化北林臺和肇東臺,可以用于未來地震震級和發(fā)震范圍的初步判定。

        (4)通過對各觀測井水位周日波出現(xiàn)高值異常時間距離地震實際發(fā)生時間的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),異常等待時間在半年內(nèi)的占93%,4個月內(nèi)的占76%。通過對出現(xiàn)周日波高值異常的臺站的先后時間統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),5個臺站中出現(xiàn)周日波高值的第一個臺站到最后一個臺站所用時間跨度在 40天內(nèi)的占 67%,最長時間可達(dá) 7個月。利用這兩個特點可以對未來發(fā)震時間進(jìn)行初步判定。

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