李 霞 馮麗麗 趙玉紅 劉 磊 茍智棟

（中國西寧810001 青海省地震局）

近年來已有研究表明，巖石破裂時ULF（超低頻）頻段的磁場會發(fā)生變化，且臨近破裂時巖石附近磁場強度會出現(xiàn)短周期前兆變化，地磁垂直強度極化方法是目前地震磁擾動定量分析中機理明確、處理手段成熟且異常信息提取能力較強的方法之一。該方法基于譜分析，將磁場垂直分量Z和水平分量（H或G）的頻譜振幅相比較。大量數(shù)值模擬結(jié)果表明，一次源來自地殼內(nèi)頻率1 Hz 上下的磁信號垂直分量幅度比水平分量大，其比值大于1，利用二者的比值即可在突出巖石圈異常信號的同時抑制外源場的電磁信號。地磁垂直強度極化法現(xiàn)已成為研究熱點，利用該方法在1993 年日本關(guān)島8.0 級地震、2008 年巖手—宮城7.2級地震、2004—2007 年喀什地震、2009 年賓川5.0 級地震、2017 年阿拉善5.0 級地震等一系列地震發(fā)生前均提取到顯著震磁異常信號。

采用全國65 個地磁臺站的觀測資料，將垂直強度極化逐日序列進行傅氏擬合，以便去除年變周期影響，以殘差的二倍均方差為異常判據(jù)，針對每個臺站的極化時序曲線提取異常信息，并將異常期間所有異常臺站的異常值進行歸一化處理，繪制空間等值線圖?；诋惓Ｅ袚?jù)指標，分析垂直強度極化異常的空間演化特征。通過梳理2017 年的計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)西藏米林MS6.9 地震前，全國地磁觀測資料出現(xiàn)大范圍同步極化異?，F(xiàn)象（圖1，圖2），具體體現(xiàn)在：自2017 年10 月30 日起，異常臺站數(shù)據(jù)曲線呈現(xiàn)單峰或雙峰的高值形態(tài)，異常持續(xù)3 天，在平靜2 天后再次出現(xiàn)高值異?，F(xiàn)象，持續(xù)4 天；高值異常重復出現(xiàn)地區(qū)位于中國大陸西部，尤其是青藏高原巴顏喀拉和羌塘塊體交界處，異常分布面積具有增大—收縮—消失—增大—消失的演化過程；異常過程持續(xù)9 天，并于19 天后發(fā)生西藏米林MS6.9 地震，震中位于閾值線5 km 處。本次異常結(jié)果排除計算數(shù)據(jù)與高空電離層影響，具有一定客觀存在性。

圖1 2017 年10 月31 日地磁垂直強度極化異?？臻g展布Fig.1 Spatial distribution characteristics of geomagnetic vertical intensity polarization anomaly on October 31,2017

圖2 2017 年11 月6 日地磁垂直強度極化異常空間展布Fig.2 Spatial distribution characteristics of geomagnetic vertical intensity polarization anomaly on November 6,2017

綜合分析認為，地磁垂直強度極化高值異常與外源場無關(guān)，反映了地下電磁信號的變化。當?shù)刭|(zhì)塊體在應(yīng)力環(huán)境改變而發(fā)生或即將發(fā)生位移時，附近會產(chǎn)生臨時感應(yīng)電流，但受到地下介質(zhì)的橫向非均質(zhì)性的影響，感應(yīng)磁場發(fā)生變化，且表現(xiàn)形式多樣化，在閾值線附近會表現(xiàn)出不同相位、不同幅度的變化形態(tài)，而地震也往往會發(fā)生在閾值線附近。但是，由于地震孕育過程的復雜性，極化異常與地震的發(fā)生并非一一對應(yīng)；其次，受地磁臺站布設(shè)間距的限制，導致臺站出現(xiàn)異常的概率不同，故不能用單一震例提取的震磁異常作為地磁垂直強度極化方法的共性特征。隨著時間的推進和資料的積累，判據(jù)指標及預測規(guī)則將得到進一步完善，期望未來能在實際地震預測工作中體現(xiàn)參考價值。