劉萍麗

（新疆呼圖壁縣地震辦公室新疆昌吉831200）

新疆5.6級地震前和靜縣波速比異常震例分析

劉萍麗

（新疆呼圖壁縣地震辦公室新疆昌吉831200）

本次研究以新疆和靜縣5.6級地震作為研究對象，收集天山中段地震波數(shù)字化資料，運用多臺和達法，對2008年夏天和靜縣5.6級地震前后的波速比進行計算，并總結(jié)整合為分析資料。研究結(jié)果如下：在地震空間分布方面，和靜縣5.6級地震在發(fā)生之前形成了一個橢圓形低值異常區(qū)域，橢圓形為南北走向，短半徑約為65km，長半徑約為70km，5.6級地震主要發(fā)生地帶為橢圓區(qū)域西北部邊緣；在地震過程的時間進程方面，和靜縣5.6級地震在未發(fā)生之前波速比值異常狀況持續(xù)10個月時間，地震發(fā)生前的一個月有高值突跳點出現(xiàn)，波速比異常形式體現(xiàn)為正常-降低-高值突跳-地震發(fā)生。本次研究過程中，波速比的相關(guān)計算精準(zhǔn)度控制良好，誤差保持在0.05之內(nèi)，相關(guān)性系數(shù)在99.0%以上。

新疆5.6級地震前和靜縣波速比異常震例分析

在地震研究領(lǐng)域，地震波的一個重要的運動學(xué)特性元素為波速，一般在地震發(fā)生之前的一段時間內(nèi)震源附近地區(qū)波速會出現(xiàn)相對明顯的變化，其發(fā)生的原因是地殼在能量運動醞釀地震的過程中，地震源周邊的各種地質(zhì)物質(zhì)因為物理因素而發(fā)生一定的相變，主要形式包括裂縫、破裂、活動、擴容以及硬化等。

研究表明，如果能夠準(zhǔn)確掌握地震波速的信息，便可以通過波速發(fā)生的異常變化來預(yù)測地震的發(fā)生[1]。

以地震波速作為地震預(yù)測的重要依據(jù)應(yīng)經(jīng)在許多國家得到充分使用與研究。

隨著地震波數(shù)據(jù)資料的不斷積累以及相關(guān)研究進展，我國在新世紀(jì)也逐漸展開了地震前后地震區(qū)域波速變化特征的研究工作，而且取得了較豐富的研究成果。

本次研究主要對2008年發(fā)生在新疆和靜縣的5.6級地震的相關(guān)地震波資料進行研究，探討波速比異常狀況對于預(yù)測地震發(fā)生的實際運用價值。

1　多臺和達法研究分析地震波速比的方法

通過測量地震波速比的變化與異常狀態(tài)可以較為準(zhǔn)確的了解地下的巖石狀況。

通過對以往地震波速以及波速比的相關(guān)文獻資料進行考察可以得知，平面二維空間模式之下的波速比計算方式比較多見，其中主要有單臺和達法計算波速比、多臺和達法計算波速比、四震相法、雙臺計算波速比、聯(lián)合方式計算波速比以及虛擬臺站法等。

其中多臺和達法計算方式具有較高的精準(zhǔn)性，在地震波速比分析計算過程中普遍使用。多臺和達法以和達法的檢測計算方式為基礎(chǔ)，在地震發(fā)生周邊地區(qū)防止多臺（一般在三臺以上）地震波測量儀器，對多臺測量波速比比值采取取平均值處理，從而得出較為準(zhǔn)確的波速比值。

本次測量工作的主要開展地區(qū)為85.1°E天山中段以西的地區(qū)?？臻g上采用動態(tài)圖像法，整合所測量的平均波速比，根據(jù)波速比比值排列高低分析其具體變化特征。

2　研究資料以及研究區(qū)域的選擇

波速比能夠反映地殼價值性質(zhì)的參數(shù)，但是往往由于所測量地區(qū)地殼中介質(zhì)橫向分布的不均勻性以及計算方法存在的不當(dāng)而導(dǎo)致波速比測量計算的不穩(wěn)定性。

為了避免地震波速計算公式的復(fù)雜，在具體使用過程中盡量采取近臺或者小臺網(wǎng)資料數(shù)據(jù)，并且盡量是臺站均能夠與地震醞釀地區(qū)保持較近的距離，由此便可以比較真實準(zhǔn)確的反應(yīng)地震區(qū)域地殼介質(zhì)的變化特征[2]。

本次研究中資料均選取自85.1°E天山中段以西ML2.5以上的地震，站臺部位大約有6臺左右的檢測儀器參加分析計算。為了保證基本資料的精準(zhǔn)度，本次研究未利用新疆臺網(wǎng)中心直達P、S波的震相報告，而是全部重新查閱中小地震的直達P、S波到時數(shù)據(jù)。在確定研究區(qū)域時，參考了大量的既往研究數(shù)據(jù)記錄，最終選定本次研究選取天山中段85.1°E以西作為研究區(qū)域，所采用的數(shù)字化地震臺略微向東延伸2°。

3　震例具體分析以及計算誤差

震例分析選取時間區(qū)間為2006年1月至2010年9月期間該地區(qū)正常時段的波速比，平均值在1.708左右，比值誤差控制在0.03之內(nèi)，在地震發(fā)生前后較短的時間區(qū)間2007年10月至2008年10月期間波速比值高達1.738，在2007年9月21日與2008年7月30日分別出現(xiàn)了高值異常點。在計算過程中，將所選區(qū)域的波速比值計算誤差嚴(yán)格控制在0.05之內(nèi)，且相關(guān)系數(shù)高于99.0%。對于低值異常區(qū)域，波速比值平均計算誤差為0.0129,最大誤差不超過0.03，相關(guān)系數(shù)達99.5%以上。

4　結(jié)論

在地震空間分布方面，和靜縣5.6級地震在發(fā)生之前形成了一個橢圓形低值異常區(qū)域，橢圓形為南北走向，短半徑約為65km，長半徑約為70km，5.6級地震主要發(fā)生地帶為橢圓區(qū)域西北部邊緣；在地震過程的時間進程方面，和靜縣5.6級地震在未發(fā)生之前波速比值異常狀況持續(xù)10個月時間，地震發(fā)生前的一個月有高值突跳點出現(xiàn)，波速比異常形式體現(xiàn)為正常-降低-高值突跳-地震發(fā)生。本次研究過程中，波速比的相關(guān)計算精準(zhǔn)度控制良好，誤差保持在0.05之內(nèi)，相關(guān)性系數(shù)在99.0%以上。

5　結(jié)語

新疆和靜縣5.6級地震在發(fā)生前后的整個時間過程中，波速比經(jīng)歷了由正常到降低再到高值突跳的過程，最終地震發(fā)生。結(jié)合高值突跳比值以及地震發(fā)生地區(qū)周邊的地質(zhì)環(huán)境很容易推斷高值出現(xiàn)以及地震發(fā)生的原因。在地殼能量運動過程中，巖石所受到的擠壓力會逐漸增大，持續(xù)性受力之后巖石強度得到較大的外力壓迫，由此而形成巖石的破裂與擴容現(xiàn)象，在發(fā)生以上狀況之后，往往會經(jīng)過一定時間的緩沖，波速才可漸漸夫婦正常狀態(tài)，一直到地震發(fā)生階段[3]。通過對波速比的精確考察可以相對明確的了解地殼的基本動向，波速比異常狀況對于地震的預(yù)警具有重要的應(yīng)用價值。

[1]龍海英,聶曉紅,唐蘭蘭.天山中段幾次中強地震前波速比異常的震例研究[A].中國地球物理學(xué)會(Chinese Geophysical Society)、中國地震學(xué)會.中國地球物理2010--中國地球物理學(xué)會第二十六屆年會、中國地震學(xué)會第十三次學(xué)術(shù)大會論文集[C].中國地球物理學(xué)會(Chinese Geophysical Society)、中國地震學(xué)會:2010:1.

[2]高朝軍,宋春燕,張琳琳,郭寅.新疆新源、和靜交界6.6級地震前后波速比異常特征研究[J].內(nèi)陸地震,2013,27（02）:121-126.

[3]龍海英,聶曉紅,唐蘭蘭.新疆和靜5.6級地震前波速比異常震例分析[J].中國地震, 2011,27（02）:147-154.

P315[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-408-1