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）

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，波速比的相關計算精準度控制良好，誤差保持在0.05之內(nèi)，相關性系數(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

在地震研究領域，地震波的一個重要的運動學特性元素為波速，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)生的異常變化來預測地震的發(fā)生[1]。

以地震波速作為地震預測的重要依據(jù)應經(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研究進展，我國在新世紀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級地震的相關地震波資料進行研究，探討波速比異常狀況對于預測地震發(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，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而導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確的反應地震區(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格控制在0.05之內(nèi)，且相關系數(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，波速比的相關計算精準度控制良好，誤差保持在0.05之內(nèi)，相關性系數(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警具有重要的應用價值。

[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].中國地球物理學會(Chinese Geophysical Society)、中國地震學會.中國地球物理2010--中國地球物理學會第二十六屆年會、中國地震學會第十三次學術大會論文集[C].中國地球物理學會(Chinese Geophysical Society)、中國地震學會: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