水位潮汐周日波高值異常與中強(qiáng)地震的關(guān)系

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(cè)值反映地殼在潮汐作用下發(fā)生的微形變場變化，通過對(duì)地殼介質(zhì)物性參數(shù)（潮汐因子、相位滯后）的計(jì)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(gè)區(qū)域上其本身對(duì)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(dòng)，在地震孕育過程中局部受力發(fā)生改變，其對(duì)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(gè)階段。一個(gè)地震的孕育涉及到的地殼活動(dòng)空間范圍可能非常之大，不止是一個(gè)塊體，也不是一條深大斷裂，可以是多個(gè)塊體與多條斷裂，因?yàn)榈卣鹎罢卓梢猿霈F(xiàn)在距未來震中區(qū)很遠(yuǎn)的地方。

通過對(duì)黑龍江及周邊地區(qū)2007-2011年4級(jí)以上中強(qiáng)地震前黑龍江省通河臺(tái)、延壽臺(tái)、綏化北林、甘南臺(tái)、肇東臺(tái)水位觀測(cè)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(shí)：

（1）通過近 5年來黑龍江省通河臺(tái)、延壽臺(tái)、綏化北林、甘南臺(tái)、肇東臺(tái)水位潮汐分析，經(jīng)過與無震年份（2007年）確定的背景值對(duì)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(jí)以上中強(qiáng)地震有較好的映震反應(yīng)，其中對(duì)地震反映最好的臺(tái)站是延壽臺(tái)和甘南臺(tái)，這可能與這兩個(gè)臺(tái)站所處構(gòu)造位置有關(guān)。延壽觀測(cè)井位于依蘭-舒蘭斷裂帶，甘南觀測(cè)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(dòng)。

（2）通過對(duì)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(gè)臺(tái)站周日波高值異常信息的提取，發(fā)現(xiàn)各個(gè)臺(tái)站周日波高值出現(xiàn)時(shí)間具有準(zhǔn)同步性，5個(gè)臺(tái)站中有3個(gè)或3個(gè)以上在同一時(shí)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(jí)地震，12月21日吉林通榆發(fā)生4.7級(jí)地震，2010年3月10日黑龍江友誼發(fā)生4.2級(jí)地震。雞東和通榆地震前延壽臺(tái)、通河臺(tái)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(tái)2009年9月16日出現(xiàn)周日波高值，肇東臺(tái)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(tái)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(tái)、通河臺(tái)、肇東臺(tái)和綏化北林臺(tái)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(tái)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(jí)越大，孕震區(qū)域的范圍也隨之增大。臺(tái)網(wǎng)所能監(jiān)測(cè)到的地區(qū)也隨之增大。通過對(duì)黑龍江水位周日波異常觀測(cè)井震中距與映震震級(jí)的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)：隨著震級(jí)的增大，地震距異常測(cè)井距離有逐漸增大的趨勢(shì)，初步統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式：y=162 x－（380±140）（y為震中距，x為震級(jí)），擬合率84%，其中與經(jīng)驗(yàn)公式擬合較好的是延壽臺(tái)、通河臺(tái)、綏化北林臺(tái)和肇東臺(tái)，可以用于未來地震震級(jí)和發(fā)震范圍的初步判定。

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