2017年8月9日精河MS 6.6地震前鉆孔應(yīng)變異常特征分析

趙彬彬 高麗娟

新疆維吾爾自治區(qū)地震局，烏魯木齊市新市區(qū)科學(xué)二街338號(hào) 830011

0 引言

據(jù)中國地震臺(tái)網(wǎng)測定，2017年8月9日7時(shí)27分51秒新疆博爾塔拉州精河縣發(fā)生MS6.6地震，微觀震中位于44.28°N、82.90°E，震源深度約11km，震中距精河縣城約 37km，震中區(qū)域震感強(qiáng)烈，石河子、昌吉、烏魯木齊等地有震感。

從地震發(fā)生位置來看，震中位于博羅科努山西部末端的中低山區(qū)。根據(jù)現(xiàn)場科學(xué)考察結(jié)果初步判定，此次地震發(fā)生在庫松木契克山前斷層?xùn)|末端，該斷裂東起基普克一帶，向西經(jīng)掃子木圖沿著庫松木契克山前及北緣延伸至賽里木湖，總體呈290°～300°方向延伸，長約160km，斷面南傾，傾角40°～60°，性質(zhì)以逆沖為主，兼右旋走滑（馮先岳等，1991）。庫松木契克山前斷層具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，沿?cái)鄬由闲陆y(tǒng)和下更新統(tǒng)西域礫巖普遍發(fā)生褶皺變形，形成一系列背斜構(gòu)造（王秋良等，2015）。斷層大致可分為東、中、西3段，其中，東段和中段的新活動(dòng)明顯，斷層斷錯(cuò)了中更新世以來的各級(jí)地貌面和溝谷階地，并在地表形成斷層陡坎和古地震地表變形遺跡，為全新世活動(dòng)的斷層。此次地震震中位于該斷裂的東段，研究結(jié)果表明，沿該斷裂曾發(fā)生過4次古地震事件，最新一次古地震事件發(fā)生在距今2.25ka，最大垂直位錯(cuò)為0.7m；晚更新世晚期以來的垂直活動(dòng)速率為0.2～0.3mm/a（陳建波等，2007；陳建波，2008）。

震源機(jī)制解結(jié)果表明，精河地震震源錯(cuò)動(dòng)方式為逆沖型。自1900年以來距震中200km范圍內(nèi)共發(fā)生11次6級(jí)以上地震，其中，距震中最近的是1955年4月24日尼勒克MS6.5地震，距離為59km；時(shí)間最近的地震為2012年6月30日新源MS6.6地震，距離為179km。本文通過對(duì)天山中段前兆鉆孔應(yīng)變觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來提取震前異常特征，以期為研究區(qū)未來的地震預(yù)測提供震兆信息。

1 臺(tái)站分布及異常統(tǒng)計(jì)

天山中段共架設(shè)了9套鉆孔應(yīng)變儀器，均采用RZB-2型分量鉆孔應(yīng)變，其中，有7套為2013年中國地震局地殼應(yīng)力研究所的援疆項(xiàng)目“新疆天山中段前兆臺(tái)網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目”所架設(shè)，分別是新源、石場、榆樹溝、呼圖壁雀兒溝、小泉溝、巴侖臺(tái)、庫米什等分量鉆孔應(yīng)變，另外2套儀器為伊犁州地震局的援疆項(xiàng)目所架設(shè)，分別是尼勒克、鞏留分量鉆孔應(yīng)變（圖1）。

圖1 臺(tái)站及活動(dòng)斷層位置

天山中段鉆孔應(yīng)變臺(tái)站均為新架設(shè)臺(tái)站，資料積累最長時(shí)間僅3年，目前來說，對(duì)于年變異?；蜈厔菪援惓Ｉ袩o法作出明確判斷。表1為觀測儀器及震前異常統(tǒng)計(jì)表。由表1可知，在天山中段架設(shè)的9個(gè)分量鉆孔應(yīng)變觀測項(xiàng)中，有5個(gè)觀測項(xiàng)在震前出現(xiàn)不同程度的異常，經(jīng)過對(duì)這5項(xiàng)異常進(jìn)行核實(shí)分析發(fā)現(xiàn)，該異常變化可以排除周邊環(huán)境、氣象因素、儀器故障及人為因素等的影響，故認(rèn)為該地震前兆異常較為可靠。所出現(xiàn)的5項(xiàng)異常均為短臨異常，主要特征為壓縮-拉張變化、變化速率改變、高頻抖動(dòng)畸變、規(guī)律性脈沖和周期性臺(tái)階等。

表1 觀測儀器及震前異常統(tǒng)計(jì)

2 前兆異常分析

2.1 尼勒克分量鉆孔應(yīng)變

尼勒克RZB-2型分量鉆孔應(yīng)變于2014年9月完成安裝和調(diào)試工作，2015年6月開始正式連續(xù)觀測，資料連續(xù)率完整，精度高，自儀器架設(shè)以來，工作狀態(tài)穩(wěn)定。觀測臺(tái)站基巖為中度風(fēng)化砂巖，巖石成分以石英、長石為主，含少量云母。主測項(xiàng)探頭位于井下100m處，同時(shí)安裝鉆孔水位、鉆孔氣壓、鉆孔溫度輔助觀測。利用自檢原理，計(jì)算尼勒克分量鉆孔應(yīng)變2016年1月以來1＋3和2＋4分量的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)大于91%，相關(guān)性較好，表明觀測數(shù)據(jù)較為真實(shí)可靠。

尼勒克分量鉆孔應(yīng)變異常通常表現(xiàn)為曲線速率改變，2016年2月24日～5月10日，NE、NW分量曾出現(xiàn)曲線速率改變現(xiàn)象，在曲線數(shù)據(jù)恢復(fù)正常7個(gè)月之后，發(fā)生12月8日呼圖壁MS6.2地震。此次異常表現(xiàn)為自3月9日開始NE、NW分量逐漸出現(xiàn)速率變快現(xiàn)象，且速率變化幅度較大（圖2）。NE分量自3月26日開始?jí)嚎s速率由之前的1.25×10－9/天變?yōu)?.38×10－9/天，6月18日開始速率慢慢變緩，7月 1日基本恢復(fù)到正常速率。NW分量自3月 9日開始，壓縮速率變快，由 0.47×10－9/天變?yōu)?1.27×10－9/天，5月 3日～6月 20日數(shù)據(jù)曲線由壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓘垼?月20日之后數(shù)據(jù)曲線速率變緩，7月1日基本恢復(fù)正常，精河MS6.6地震發(fā)生在此次異常結(jié)束之后第40天。在此次快速壓縮變化中，變化幅度最大的為NE分量，應(yīng)變幅度為224×10－9。分析認(rèn)為，此次尼勒克分量鉆孔應(yīng)變四分量速率改變的異常是精河MS6.6地震前的短期異常。

2.2 新源分量鉆孔應(yīng)變

新源RZB-2型分量鉆孔應(yīng)變2014年7月竣工，2015年6月開始輸出觀測數(shù)據(jù)。觀測臺(tái)站基巖為粗砂巖、泥巖和砂礫巖，主測項(xiàng)探頭位于井下107m的砂礫巖中，同時(shí)安裝鉆孔水位、鉆孔氣壓、鉆孔溫度等輔助觀測。利用自檢原理計(jì)算新源分量鉆孔應(yīng)變2017年1月以來1＋3和2＋4分量的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，自檢相關(guān)性較差。但該測項(xiàng)自有觀測數(shù)據(jù)以來固體潮日變形態(tài)正常，因此認(rèn)為，短期資料可以在一定程度上反映地下應(yīng)力變化。

圖2 尼勒克分量鉆孔應(yīng)變整點(diǎn)值時(shí)序曲線

自2017年8月1日起，新源分量鉆孔應(yīng)變四分量出現(xiàn)同步變化（圖3），NS分量由原來的拉張狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s；EW分量由原來的壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓘?；NE分量出現(xiàn)臺(tái)階畸變和鋸齒狀高頻抖動(dòng)信息；NW分量拉張速率發(fā)生改變，速率變緩。此次異常為四分量在同一時(shí)間發(fā)生不同的形態(tài)變化，異常發(fā)展到第9天發(fā)生精河MS6.6地震。分析認(rèn)為，此次新源分量鉆孔應(yīng)變四分量的震前變化是精河MS6.6地震的臨震異常。

2.3 鞏留分量鉆孔應(yīng)變

鞏留RZB-2型分量鉆孔應(yīng)變于2014年9月完成安裝和調(diào)試工作，2015年6月開始正式連續(xù)觀測，資料連續(xù)率完整，精度高，自儀器架設(shè)以來，工作狀態(tài)穩(wěn)定，同時(shí)安裝鉆孔水位、鉆孔氣壓、鉆孔溫度等輔助觀測。利用自檢原理計(jì)算鞏留分量鉆孔應(yīng)變2016年1月以來1＋3和2＋4分量的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，自檢相關(guān)性較差。但該測項(xiàng)自有觀測數(shù)據(jù)以來，日變固體潮形態(tài)較好，故認(rèn)為短期資料可以在一定程度上反映地下應(yīng)力變化。

鞏留分量鉆孔應(yīng)變2017年7月13～17日，EW、NW分量幾乎同步出現(xiàn)高頻抖動(dòng)信息，7月18日以后基本恢復(fù)正常固體潮形態(tài)（圖4），該高頻抖動(dòng)信息出現(xiàn)在精河MS6.6地震前27天，可認(rèn)為是此次地震的前兆異常。根據(jù)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)?shù)貧ぬ厥獠课簧系膽?yīng)力-應(yīng)變達(dá)到地殼的極限值而產(chǎn)生破裂面滑動(dòng)之前，巖石內(nèi)部存在非穩(wěn)態(tài)破裂過程（張國民等，2001）。2011年阿圖什-伽師5.8級(jí)地震前，哈拉峻鉆孔傾斜和烏什水管儀也觀測到類似高頻抖動(dòng)信息（張治廣等，2016）。此次鞏留分量鉆孔應(yīng)變EW、NW分量觀測到的震前異?，F(xiàn)象與巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。

圖3 2017年7月10日～8月9日新源分量鉆孔應(yīng)變分鐘值時(shí)序曲線

圖4 2017年7月10～20日鞏留分量鉆孔應(yīng)變分鐘值時(shí)序曲線

2.4 巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變

巴侖臺(tái)RZB-2型分量鉆孔應(yīng)變2014年7月完成臺(tái)站供電、通訊建設(shè)，并完成儀器安裝和入網(wǎng)工作。觀測臺(tái)站基巖條件較好，為較完整的花崗巖或閃長巖，主測項(xiàng)探頭位于井下156m的花崗巖中，同時(shí)安裝鉆孔水位、鉆孔氣壓、鉆孔溫度等輔助觀測。2015年8月～2016年10月，分量應(yīng)變井下主傳感器遭雷擊，主測項(xiàng)數(shù)據(jù)不正常。2016年11月3日，經(jīng)過更換數(shù)采、調(diào)試儀器等工作后，觀測數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。利用自檢原理計(jì)算2016年11月以來巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變1＋3與2＋4分量相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，相關(guān)系數(shù)為93.18%，相關(guān)性較好，表明該觀測數(shù)據(jù)較為真實(shí)可靠。

圖5為2016年11月～2017年12月巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變整點(diǎn)值時(shí)序曲線。如圖5所示，2016年12月8日呼圖壁MS6.2地震之后，巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變資料發(fā)生短暫的調(diào)整，之后曲線形態(tài)恢復(fù)正常。2017年1～4月，巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變資料變化較為平穩(wěn)；5月19日～7月30日，四分量同步出現(xiàn)拉張（壓縮）速率改變，其中，NW分量最為明顯，拉張速率基本停滯；7月31日開始出現(xiàn)快速壓縮變化，截至8月8日，精河MS6.6地震前一天，壓縮幅度分別為 NS3034×10－10、EW 1959×10－10、NE2784×10－10、NW 2978×10－10，NS分量幅度最大，EW分量幅度最小，但四分量變化幅度基本在同一量級(jí)，經(jīng)異常核實(shí)，排除干擾的可能，故認(rèn)為此次快速壓縮變化屬于震前異常。該巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變快速壓縮短期異常自2017年7月31日開始至9月21日結(jié)束，持續(xù)51天，其間發(fā)生8月9日精河MS6.6、9月16日庫車MS5.7地震，庫車MS5.7地震之后數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。

圖5 2016年11月～2017年12月巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變整點(diǎn)值時(shí)序曲線

分析認(rèn)為，巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變在精河MS6.6地震之前出現(xiàn)對(duì)應(yīng)性較好的短臨異常，短期異常為5～7月四分量曲線速率發(fā)生改變，持續(xù)72天；臨震異常為7月31日開始的快速壓縮變化，發(fā)生在地震前9天，與地震的發(fā)生相對(duì)應(yīng)，屬于精河MS6.6地震的臨震異常。

2.5 小泉溝分量鉆孔應(yīng)變

小泉溝RZB-2型分量鉆孔應(yīng)變于2015年7月2日安裝架設(shè)完成，觀測臺(tái)站基巖條件較好，為灰白色花崗巖，地表出露完整，主測項(xiàng)探頭位于井下119m的花崗巖中，同時(shí)安裝鉆孔水位、鉆孔氣壓、鉆孔溫度等輔助觀測。2016年5月30日開始輸出觀測數(shù)據(jù)，資料連續(xù)率完整，精度較高，自儀器架設(shè)以來，工作狀態(tài)穩(wěn)定。利用自檢原理計(jì)算小泉溝分量鉆孔應(yīng)變自有數(shù)據(jù)以來1＋3與2＋4分量的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，相關(guān)系數(shù)大于95%，相關(guān)性較好，表明該觀測數(shù)據(jù)較為真實(shí)可靠。

前人對(duì)烏什臺(tái)鉆孔應(yīng)變震前異常分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在相對(duì)較大的地震發(fā)生前，鉆孔應(yīng)變異常變化特點(diǎn)可歸納為壓應(yīng)變增強(qiáng)，出現(xiàn)節(jié)律性，不穩(wěn)定的張、壓交替變化。2003年昭蘇6.1級(jí)地震，1997、1998、2003年伽師地震，1993年若羌6.0級(jí)地震，1993年和靜5.7級(jí)地震等多次地震前均出現(xiàn)了速率異常的特征；1997、2003年伽師地震及2001年昆侖山口西8.1級(jí)地震前記錄到了鉆孔應(yīng)變張、壓交替的變化特征；1996年喀喇昆侖7.1級(jí)地震、2001年新青交界8.1級(jí)地震、1997年伽師強(qiáng)震群、2003年昭蘇6.0級(jí)地震等多次6級(jí)以上地震前均發(fā)現(xiàn)節(jié)律現(xiàn)象（蔣靖祥等，2002、2003、2005a、2005b）。2008年汶川 8.0級(jí)地震前，姑咱臺(tái)鉆孔應(yīng)變出現(xiàn)長達(dá)13個(gè)月的周期性“壓性脈沖”和“潮汐畸變”，脈沖出現(xiàn)的周期基本為數(shù)分鐘或數(shù)小時(shí)（池順良等，2009；邱澤華等，2009）。

此次小泉溝分量鉆孔應(yīng)變記錄到的異?；景饲叭丝偨Y(jié)的壓應(yīng)變增強(qiáng)、出現(xiàn)節(jié)律性、不穩(wěn)定的張與壓交替變化等異常特征，且在地震前17天NW分量周期性臺(tái)階變化突然消失，也被認(rèn)為是地震臨近的表現(xiàn)。分析認(rèn)為，該鉆孔應(yīng)變測項(xiàng)對(duì)短期異常及臨震異常均有較好的對(duì)應(yīng)記錄。

自2017年1月1日起，小泉溝分量鉆孔應(yīng)變四分量出現(xiàn)多次“壓縮-拉張”變化，該變化于4月6日以后恢復(fù)正常，分析認(rèn)為異常結(jié)束，持續(xù)96天（圖6）。該異常變化大致可分為3個(gè)階段（圖7），第I階段：1月1日～2月10日四分量多次同步出現(xiàn)快速“壓縮-拉張”變化，形成下灣型圖像；第Ⅱ階段：2月13、19、23日四分量同步出現(xiàn)壓性脈沖現(xiàn)象，3月1日 EW和NW分量又同步出現(xiàn)壓性脈沖現(xiàn)象，脈沖間隔為6天左右，每次脈沖持續(xù)1～2天；第Ⅲ階段：3月4日以后四分量同步快速壓縮，到4月6日基本恢復(fù)正常壓縮速率。在此次異常過程中，異常變化幅度分別為 NS111×10－9、EW 74×10－9、NE53×10－9、NW 118×10－9，其中，NW 分量幅度最大，NE分量幅度最小。

圖6 2016年5月～2017年12月小泉溝分量鉆孔應(yīng)變整點(diǎn)值時(shí)序曲線

根據(jù)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)，在拉張斷層和擠壓斷層階區(qū)內(nèi)隨應(yīng)力的增加，斷層未破裂之前會(huì)發(fā)生粘滑失穩(wěn)。在粘滑失穩(wěn)過程中，巖石標(biāo)本表面的應(yīng)變出現(xiàn)周期性臺(tái)階變化，但臺(tái)階的張-壓性質(zhì)隨觀測點(diǎn)位置的不同而不同（馬勝利等，2008）。此次小泉溝分量鉆孔應(yīng)變NW分量自2017年2月中旬開始出現(xiàn)類似巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的周期性臺(tái)階變化，筆者認(rèn)為是對(duì)地下應(yīng)力變化過程的一次很好的記錄。

小泉溝分量鉆孔應(yīng)變異常的發(fā)展過程中，特別值得注意的是NW分量，它是異常變化幅度最大的分量，也是四分量中唯一在異常過程中固體潮日變形態(tài)發(fā)生持續(xù)周期性畸變的分量。自2017年2月中旬開始，小泉溝分量鉆孔應(yīng)變NW分量出現(xiàn)周期性壓性臺(tái)階變化，變化周期在 2月中旬約為 40min（圖 8（a）），2月底約為 60min（圖 8（b）），到 3月中旬變?yōu)?20m in左右（圖 8（c）），再到 4月底變?yōu)?50m in左右（圖 8（d）），從5月 6日開始，偶爾出現(xiàn)周期為5h左右的臺(tái)階變化（圖8（e）），5月21日開始每日的規(guī)律性周期變化趨于不規(guī)律，在每日的變化中周期為1、2、5h的短周期變化均有存在（圖8（f）），當(dāng)時(shí)猜測是地下應(yīng)力作用失穩(wěn)的表現(xiàn)，6月9日壓性臺(tái)階周期又開始變得有規(guī)律（圖8（g）），大約2h出現(xiàn)1次壓性臺(tái)階，直到7月22日，這種周期性壓性臺(tái)階變化自動(dòng)消失（圖8（h）），固體潮形態(tài)恢復(fù)正常，因此認(rèn)為，該小泉溝鉆孔分量應(yīng)變短期異常的映震緊迫性增加。而在此17天之后，即發(fā)生8月9日精河MS6.6地震，震中距該觀測點(diǎn)352km。

圖7 小泉溝分量鉆孔應(yīng)變異常階段

3 歷史震例回顧

3.1 2016年12月8日呼圖壁MS 6.2地震

天山中段鉆孔應(yīng)變臺(tái)站自2014年架設(shè)以來，周邊地區(qū)6級(jí)以上地震僅有2016年12月8日呼圖壁MS6.2地震，在呼圖壁MS6.2地震之前巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變和小泉溝分量鉆孔應(yīng)變均出現(xiàn)較好的短臨異常。

2016年12月7日14點(diǎn)22～44分，巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變四分量均記錄到一壓性臺(tái)階變化，該壓性臺(tái)階持續(xù) 22min，壓縮幅度分別為 NS1375×10－10、EW 1167×10－10、NE1379×10－10、NW 1432×10－10，其中，NW分量幅度最大，EW分量幅度最小，但四分量變化幅度基本在同一量級(jí)，該異常發(fā)生在呼圖壁MS6.2地震前一天，12月10日數(shù)據(jù)基本恢復(fù)正常形態(tài)，分析認(rèn)為，該壓性臺(tái)階是呼圖壁MS6.2地震臨震異常，震中距為102km（圖9）。

圖8 小泉溝鉆孔分量應(yīng)變NW分量分鐘值曲線

2016年7～10月，小泉溝分量鉆孔應(yīng)變四分量出現(xiàn)不同程度的壓縮-拉張現(xiàn)象，四分量異常開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、異常幅度、異常形態(tài)及異常持續(xù)時(shí)間等均不相同（圖10），NS分量異常幅度最大，為69×10－9；NE分量異常幅度最小，為11×10－9；NW分量異常持續(xù)時(shí)間最長，為70天；EW分量異常持續(xù)時(shí)間最短，為32天。NS、EW兩個(gè)分量均有先壓縮、后壓縮速率變緩的現(xiàn)象；NE分量為壓縮-拉張交替出現(xiàn)；NW分量則有先拉張、后壓縮的現(xiàn)象。該異常結(jié)束后約2個(gè)月，發(fā)生2016年12月8日呼圖壁MS6.2地震，震中距 195km。由于該資料自2016年5月30日開始積累，當(dāng)時(shí)資料積累時(shí)間較短，該壓縮-拉張異常變化未及時(shí)判定為異常，在地震發(fā)生后回顧分析時(shí)認(rèn)為，該壓縮-拉張變化應(yīng)是地震前地殼應(yīng)變失穩(wěn)的表現(xiàn)。

圖9 2016年11月26日～12月20日巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變分鐘值曲線

圖10 小泉溝分量鉆孔應(yīng)變呼圖壁MS 6.2地震前分鐘值曲線

4 討論和結(jié)論

經(jīng)前人總結(jié)（蔣靖祥等，2000），鉆孔應(yīng)變異常從出現(xiàn)到發(fā)震最長時(shí)間為150天，最短為1天，絕大部分地震發(fā)生在3.5個(gè)月之內(nèi)，未來震中方位一般發(fā)生在應(yīng)變量最大的元件方向，鉆孔應(yīng)變異常對(duì)于地震的短臨預(yù)測具有一定的意義。

精河MS6.6地震震前分量鉆孔應(yīng)變異常較多，但在分析中發(fā)現(xiàn)，并非架設(shè)的所有分量鉆孔應(yīng)變均有異常，且異常分布與震中距關(guān)系不大，有些測項(xiàng)距地震震中較近卻未出現(xiàn)異常，而有些測項(xiàng)距震中較遠(yuǎn)反而出現(xiàn)異常。作者從構(gòu)造角度對(duì)該區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在天山中段對(duì)本區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響較大的主要是博羅科奴-阿其克庫都克斷裂，該斷裂深切巖石圈，深度達(dá)100km以上，是古板塊構(gòu)造的分界線，走向呈NW-SE向，傾角較陡，為右旋走滑斷裂，在境內(nèi)長度約1000km以上。以博羅科奴-阿其克庫都克斷裂為界，在該斷裂的西南側(cè)所分布的中小斷裂多以右旋走滑、右旋走滑兼逆沖為主，只有少數(shù)的逆沖斷裂；在該斷裂的東北側(cè)大多數(shù)以逆沖斷裂為主，僅在博羅科奴-阿其克庫都克斷裂附近有極為少數(shù)的右旋走滑斷層。精河MS6.6地震震前出現(xiàn)的前兆異常全部分布在博羅科奴-阿其克庫都克斷裂的西南側(cè)，且臺(tái)站周邊的斷裂大多數(shù)是走滑斷裂或走滑兼逆沖斷裂，如小泉溝臺(tái)附近的洪水溝斷裂、焉耆斷裂；巴侖臺(tái)臺(tái)附近的烏拉斯臺(tái)斷裂、包爾圖斷裂；尼勒克臺(tái)附近的伊犁盆地北緣斷裂；鞏留臺(tái)、新源臺(tái)附近的烏孫山山脊斷裂。而未出現(xiàn)震前異常的石場臺(tái)、呼圖壁雀兒溝臺(tái)和榆樹溝臺(tái)均分布在博羅科奴-阿其克庫都克斷裂東北側(cè)，且臺(tái)站附近斷裂均為逆沖斷裂。

據(jù)前人研究，在地震孕育過程中，巖石塊發(fā)生滯滑移動(dòng)，以力鏈形式分布和傳遞（陸坤權(quán)等，2011），在走滑斷裂中，應(yīng)力沿?cái)鄬幼呦蚍较騻鬟f；在逆沖斷裂中，應(yīng)力沿垂直于斷層走向方向傳遞。以2016年呼圖壁MS6.2地震為例，該地震為逆沖型地震，主壓應(yīng)力方向近 NS向，與周邊斷裂走向基本垂直（劉建明等，2017）。天山中段斷裂走向以NWW-SEE為主，在博羅科奴-阿其克庫都克斷裂西南側(cè)大多數(shù)斷裂為走滑斷裂，應(yīng)力傳遞方向理論上應(yīng)與斷裂走向一致，為NWW-SEE向，該方向與精河MS6.6地震震前異常出現(xiàn)的時(shí)間順序在空間方向上具有一致性，震前異常最先出現(xiàn)在小泉溝臺(tái)，隨后向NWW方向發(fā)展，分別在尼勒克臺(tái)、鞏留臺(tái)和新源臺(tái)依次出現(xiàn)，最后又向NEE方向轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)在巴侖臺(tái)臺(tái)。分析認(rèn)為，該異常的時(shí)空分布應(yīng)該與應(yīng)力傳遞的時(shí)空分布具有一致性，但是由于基巖條件、周邊環(huán)境、斷層性質(zhì)等的差異，異常持續(xù)時(shí)間的長短也可能存在一定的差異。

通過對(duì)2017年8月9日精河MS6.6地震前鉆孔應(yīng)變異常特征進(jìn)行分析，初步得出以下認(rèn)識(shí)。

（1）此次地震發(fā)生前，在天山中段9套鉆孔應(yīng)變觀測儀器中有5套出現(xiàn)震前異?，F(xiàn)象，異常特征豐富，主要表現(xiàn)為短期異常和臨震異常。異常特征主要表現(xiàn)為壓縮-拉張變化、壓縮速率變快、高頻抖動(dòng)信息、規(guī)律性脈沖及周期性臺(tái)階變化等。進(jìn)一步分析異常特征發(fā)現(xiàn)，壓縮-拉張變化主要表現(xiàn)為短期異常，規(guī)律性脈沖及周期性臺(tái)階變化夾雜到壓縮-拉張變化之中；壓縮速率變快及高頻抖動(dòng)信息主要為臨震異常。

（2）在短時(shí)間內(nèi)同一地區(qū)多套儀器準(zhǔn)同步出現(xiàn)異常變化，可能是地下應(yīng)力的調(diào)整過程。精河MS6.6地震之前，小泉溝分量鉆孔應(yīng)變于2017年1月1日最先出現(xiàn)異常，4月6日結(jié)束；尼勒克分量鉆孔應(yīng)變于2017年3月9日開始出現(xiàn)異常，7月1日結(jié)束；7月中旬至8月初鞏留分量鉆孔應(yīng)變、巴侖臺(tái)分量鉆孔應(yīng)變和新源分量鉆孔應(yīng)變臨震異常陸續(xù)出現(xiàn)。對(duì)于類似短時(shí)間內(nèi)多套儀器準(zhǔn)同步出現(xiàn)的異常變化，在后續(xù)資料跟蹤中應(yīng)引起高度重視。

（3）鉆孔應(yīng)變異常可以用“極大應(yīng)變方向法”（蔣靖祥等，2000）判定未來震中位置，如果同一區(qū)域，多套鉆孔應(yīng)變在相近時(shí)間段均出現(xiàn)異常，則需要重點(diǎn)關(guān)注極大應(yīng)變方向重合區(qū)域，并結(jié)合其他異常資料來判定未來地震可能發(fā)生的地點(diǎn)。精河MS6.6地震就發(fā)生在小泉溝分量鉆孔應(yīng)變最大應(yīng)變NW分量方向和尼勒克分量鉆孔應(yīng)變最大應(yīng)變NE分量方向延伸的重合區(qū)域。

（4）此次地震震前異常均分布在博羅科奴-阿其克庫都克斷裂的西南側(cè)，且異常周邊斷裂以走滑斷裂或走滑兼逆沖斷裂為主，異常出現(xiàn)的時(shí)間順序在空間上與天山中段斷裂走向基本一致，故認(rèn)為該異常的時(shí)空分布應(yīng)與應(yīng)力傳遞的時(shí)空分布具有一致性。