華南地區(qū)流體地震預(yù)測指標(biāo)建立、應(yīng)用和反思*

廖麗霞，秦雙龍，洪旭瑜

(福建省地震局，福建 福州 350003)

0 引言

為深化會商制度改革，不斷完善、提高震例總結(jié)的水平和實(shí)效，中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司對流體、測震、電磁、形變四大學(xué)科開展了地震預(yù)測指標(biāo)體系清理工作，目前四大學(xué)科都在建立各自的指標(biāo)體系。2015年流體學(xué)科就率先開展了這項(xiàng)工作，在分片區(qū)梳理異常特征庫、典型干擾庫的基礎(chǔ)上建立了預(yù)測指標(biāo)體系。馮志生等(2019)依托統(tǒng)一的電磁學(xué)機(jī)理，應(yīng)用多種方法探討全國范圍地磁日變化與地震三要素的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上建立地震地磁預(yù)測指標(biāo)體系。王俊等(2016)基于《中國震例》系統(tǒng)分析了強(qiáng)震前川滇地區(qū)地下流體異常特征，對該區(qū)時空強(qiáng)三要素的預(yù)測指標(biāo)進(jìn)行了探討；隨后王俊等(2018a，b，2019)又基于華北、安徽地區(qū)的中強(qiáng)震震例，系統(tǒng)分析了地震前后流體異常信息特征，初步構(gòu)建了該區(qū)流體預(yù)測指標(biāo)體系。還有專家從地震預(yù)測指標(biāo)體系的建設(shè)方法上做了探討，如付虹等(2019)從孕震模型的角度出發(fā)，指出中國大陸流體異常預(yù)測指標(biāo)體系的建設(shè)應(yīng)根據(jù)不同孕震機(jī)理區(qū)別對待。目前對已建地震預(yù)測指標(biāo)體系的驗(yàn)證和反思方面的工作還不多見，且自2016年華南地區(qū)流體地震預(yù)測指標(biāo)體系建立以來，已在華南地區(qū)震情跟蹤工作中應(yīng)用了3年，對地震的判定有成功也有失敗的案例，尤其是2019年10月12日廣西北流5.2級地震的發(fā)生，暴露了其不足。因此，本文對華南地區(qū)流體地震預(yù)測指標(biāo)體系的建立及其在應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行反思，以便能更好地對華南地區(qū)的震情進(jìn)行跟蹤，對未來地震進(jìn)行更為科學(xué)、客觀的預(yù)判。

1 地震及流體觀測臺網(wǎng)概況

1.1 地震概況

華南地區(qū)是一個相對少震、弱震區(qū)，主要以4級地震為主。2001—2019年該區(qū)內(nèi)發(fā)生的5級以上地震僅5次，分別是2005年11月26日九江—瑞昌5.7級地震、2016年7月31日廣西蒼梧5.4級地震、2018年11月26日臺灣海峽6.4級地震、2019年10月12日廣西北流5.2級地震和2019年11月25日廣西靖西5.2級地震，其中最大地震是2018年臺灣海峽6.4級地震。華南地區(qū)發(fā)生ML≥4.0地震的概率也很低，2001—2019年年均只有5.79次，如果同一震群ML≥4.0地震按一次地震事件統(tǒng)計(jì)，則年均只有3.74次。具體的地震情況詳見表1。

表1 2001—2019年華南地區(qū)ML≥4.0地震事件統(tǒng)計(jì)

1.2 流體觀測臺網(wǎng)概況

截至2019年11月，華南地區(qū)正常運(yùn)行的流體測項(xiàng)共有200項(xiàng)，觀測臺站80多個，其中觀測臺站最多的省份是福建和廣東省，均在20個以上。全區(qū)觀測站最多的測項(xiàng)是水位(共76個)，其次是水溫(共75個)，水氡(7個)，水質(zhì)(6個)，氣氡(4個)，氣汞(2個)，氣體(1個)。華南地區(qū)的觀測臺站多是綜合觀測站，一個觀測臺站同時擁有多個觀測項(xiàng)目，其中水位、水溫綜合觀測站最多；少數(shù)觀測臺站為氡及水質(zhì)、氣體綜合觀測站。華南地區(qū)流體觀測井空間分布情況詳見圖1。

圖1 華南地區(qū)流體觀測井空間分布圖

2 流體地震預(yù)測指標(biāo)體系建立和應(yīng)用

華南地區(qū)流體地震預(yù)測指標(biāo)體系是基于《中國震例》之華南歷史震例統(tǒng)計(jì)分析及流體臺網(wǎng)監(jiān)測效能和預(yù)報(bào)效能評估的基礎(chǔ)上，并充分考慮流體本身的特色及華南地區(qū)的區(qū)域特色完成的。通過對《中國震例》中華南地區(qū)的14個震例(1966—2012年)(張肇誠，1988，1990a，b，1999；陳棋福，2002a，b，c；蔣海昆，2018)分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)流體異常表現(xiàn)為以下特征：①流體前兆異常不遵循震級越大異常數(shù)量越多、震級越大震中距越遠(yuǎn)的常規(guī)，它們之間沒有固定的關(guān)系；②優(yōu)勢震中距范圍為60～250 km；③流體異常持續(xù)時間及異常出現(xiàn)后半年內(nèi)發(fā)震的比例占多數(shù)，是優(yōu)勢發(fā)震時段；④地球化學(xué)測項(xiàng)映震效能大大優(yōu)于地球物理測項(xiàng)，是該地區(qū)的特征靈敏組分(廖麗霞等，2019)。本文將以上特征作為提取華南地區(qū)流體地震預(yù)測指標(biāo)體系主要依據(jù)。由于在水溫日常觀測中沒有提取到可靠的震例，所以無法提取指標(biāo)；水位日常觀測頻繁受觀測技術(shù)系統(tǒng)、降雨、基建、抽水等干擾，在地震頻度、強(qiáng)度較小的華南地區(qū)難以提取到具有普適性的臨震及短臨異常，只能更多地從原始動態(tài)、趨勢動態(tài)和同震響應(yīng)及震后效應(yīng)方面進(jìn)行分析，提取普適性指標(biāo)；氡和水質(zhì)對中、小地震反應(yīng)較為靈敏，為該區(qū)的特征靈敏組分，是華南地區(qū)較好的時間指標(biāo)。

根據(jù)各測項(xiàng)的特點(diǎn)，華南地區(qū)流體預(yù)測時間指標(biāo)以氡、水質(zhì)為主，水位為輔，同時對效能評估好的水化學(xué)資料重點(diǎn)分析進(jìn)行提取；空間指標(biāo)以水位為主，化學(xué)量為輔，從點(diǎn)、線、面展開分析并加以提取。提取原則為：提取地震前表現(xiàn)出較高重現(xiàn)率的前兆標(biāo)志性異常，同時其漏報(bào)率和虛報(bào)率盡可能低，虛報(bào)率至少應(yīng)低于50%，且至少對地震三要素之一具有較為明確的指示意義。

2.1 時間預(yù)測指標(biāo)

時間預(yù)測指標(biāo)主要從具體觀測點(diǎn)的具體測項(xiàng)提取，按預(yù)測時間的長短分為短期、中期、長期。分析測項(xiàng)以氡和水質(zhì)為主，根據(jù)地震的最佳對應(yīng)效果確定判據(jù)，當(dāng)達(dá)某閾值多次對應(yīng)地震，這個閾值作為異常判定標(biāo)準(zhǔn)；出現(xiàn)某特征后多次對應(yīng)地震，則這個特征就作為異常判定標(biāo)準(zhǔn)。華南地區(qū)有4口井的氡和水質(zhì)映震效能較好，分別是華安汰內(nèi)井、黃子洞井、廈門東孚井、寧德井。當(dāng)華安汰內(nèi)井出現(xiàn)氣溫平穩(wěn)、水氡震蕩這一異常后，與該井周圍250 km范圍內(nèi)ML≥4.5地震有很好的對應(yīng)關(guān)系，發(fā)震時間多數(shù)在異常出現(xiàn)后1個月左右，這項(xiàng)異常作為短期預(yù)測指標(biāo)進(jìn)行提??；當(dāng)華安汰內(nèi)井水氡出現(xiàn)隔年原始數(shù)據(jù)月均值之差≥4 Bq/L這一異常后，與臺灣地區(qū)7級以上地震有很好的對應(yīng)關(guān)系，發(fā)震時間多數(shù)在異常出現(xiàn)后一年左右，這項(xiàng)異常作為長期預(yù)測指標(biāo)進(jìn)行提??；華安汰內(nèi)井和廈門東孚井的水質(zhì)、寧德井的氣氡超出經(jīng)驗(yàn)閾值時，與井孔周圍250 km范圍內(nèi)ML≥4.5地震有較好的對應(yīng)關(guān)系，發(fā)震時間一般在異常出現(xiàn)后半年左右，這作為中期預(yù)測指標(biāo)進(jìn)行提取。

根據(jù)歷史震例，這些指標(biāo)雖然也具有空間的指示意義但指示意義較弱，范圍較大，一般在異常井周圍250 km范圍內(nèi)。

震情跟蹤工作中，2013年3月應(yīng)用華安汰內(nèi)井和廈門東孚井F-高值異常這一中期預(yù)測指標(biāo)對同年9月的仙游ML5.0震群做出過較為準(zhǔn)確的預(yù)測(廖麗霞等，2019)。2016年以來，利用華安汰內(nèi)井隔年原始數(shù)據(jù)月均值之差提取到異常，預(yù)測中國臺灣地區(qū)會發(fā)生7級地震，實(shí)際在中國臺灣地區(qū)只發(fā)生了6.7級地震、臺灣海峽發(fā)生了6.4級地震，其它指標(biāo)均未提取到中短期異常，據(jù)此在2016—2019年度華南地區(qū)的會商報(bào)告中做出的廣東、福建區(qū)域下一年度無ML≥4.5地震的判定均符合實(shí)際情況。

2.2 空間預(yù)測指標(biāo)

從預(yù)報(bào)評估等級、觀測儀器運(yùn)行情況、觀測資料評價情況、各測項(xiàng)主要干擾因素對華南地區(qū)水位觀測資料進(jìn)行調(diào)研。因水位資料干擾因素較多，且該區(qū)地震強(qiáng)度小、前兆信息弱，臨震及短臨、短期震例較少，為最大限度地應(yīng)用觀測資料，本文嘗試應(yīng)用水位趨勢動態(tài)、同震響應(yīng)動態(tài)來提取水位趨勢動態(tài)、同震響應(yīng)場的異常信息，探討其與地震的相關(guān)性，以期對未來地震做出一定程度的預(yù)測。由于預(yù)測地震的時間較長，一般是0～3年，地點(diǎn)預(yù)測指標(biāo)只能是一個時間上的長期預(yù)測指標(biāo)，在時間上的預(yù)測意義大大弱于空間。

2.2.1 線性地點(diǎn)指標(biāo)

線性地點(diǎn)指標(biāo)主要對處于同一構(gòu)造帶上的觀測井的水位多年趨勢動態(tài)進(jìn)行分析。在福建地區(qū)取得多個震例的基礎(chǔ)上推廣至華南地區(qū)，通過對華南地區(qū)多個震例分析、總結(jié)認(rèn)為：同一構(gòu)造帶上多井水位(準(zhǔn))同步出現(xiàn)多年趨勢上升(一般持續(xù)2年以上)，可以作為該斷裂帶未來發(fā)生中強(qiáng)地震的地點(diǎn)指標(biāo)。如2007年永春ML4.6地震是在永安—晉江斷裂帶上多井水位出現(xiàn)同步趨勢上升的背景下發(fā)生的。2007年8月29日永春ML4.6地震前，在永安—晉江斷裂帶這一發(fā)震構(gòu)造帶上，多井水位從2004年開始呈同步或準(zhǔn)同步趨勢上升，而同期其它斷裂帶上的水位則未出現(xiàn)趨勢上升現(xiàn)象，地震后水位逐漸恢復(fù)到正常值或穩(wěn)定在高值，如圖2，3所示。同樣，2013年仙游ML5.0地震是在長樂—詔安斷裂帶多井水位同步趨勢上升的背景下發(fā)生的，2005年平果ML4.8地震、2013年平果ML4.9地震、2017年靖西ML4.6地震、2019年北流M5.2地震、靖西M5.2地震都是在百色—合浦?jǐn)嗔褞Ф嗑煌节厔萆仙谋尘跋掳l(fā)生的。早在2013年的震情跟蹤工作中，筆者曾應(yīng)用該指標(biāo)對仙游ML5.0震群做出較為準(zhǔn)確的空間預(yù)判。

F1：長樂—詔安斷裂；F2：南平—福州斷裂；F3：沙縣—南日島斷裂；F4：永安—晉江斷裂；F5：政和—海豐斷裂

圖3 2007年8月29日永春ML4.6地震前多井水位多年趨勢上升典型動態(tài)圖

震情跟蹤工作中，在2017年度華南地區(qū)流體會商報(bào)告中，利用百色—合浦?jǐn)嗔褞Ф嗑悔厔萆仙龑?017年靖西ML4.6地震做出過較為準(zhǔn)確的年度趨勢預(yù)測判定；2019年度和2020年度在華南地區(qū)流體學(xué)科會商報(bào)告中均指出百色—合浦?jǐn)嗔褞Ъ班徑鼌^(qū)域存在發(fā)生ML4.5地震的可能，結(jié)果分別在2019年10月12日發(fā)生了北流5.2級地震、2019年11月25日發(fā)生了靖西5.2級地震。

2.2.2 面狀地點(diǎn)指標(biāo)

面狀地點(diǎn)指標(biāo)主要是圍繞水位同震響應(yīng)場展開分析。華南地區(qū)的震例分析顯示當(dāng)多個水位井對同一次全球8級大震的同震響應(yīng)表現(xiàn)為階升形態(tài)，且圍成一定的空間區(qū)域范圍時，預(yù)示未來3年內(nèi)多個水位同震階升井圍成的空間區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生ML≥4.0地震，一般在引起水位出現(xiàn)階升的世界巨震發(fā)生后2年內(nèi)發(fā)生地震。2006年北部灣ML4.5，2007年順昌ML4.9，4.7，永春ML4.6地震是在2004年印尼8.7級地震水位同震響應(yīng)階升井集中區(qū)內(nèi)發(fā)生的；2008年長泰ML4.7地震是在2008年汶川8.0地震水位同震響應(yīng)階升井集中區(qū)內(nèi)發(fā)生的；2011年北部灣ML4.1，2012年河源ML5.1地震，2013年仙游ML5.0地震是在2011年日本9級地震水位同震響應(yīng)階升井集中區(qū)內(nèi)發(fā)生的(1)華南地區(qū)地震預(yù)報(bào)指標(biāo)體系清理工作小組.2017.華南地區(qū)地震預(yù)報(bào)指標(biāo)體系清理工作報(bào)告(修改版)：74-77，79-86.。2015年4月25日尼泊爾8.1級地震引起全區(qū)大范圍的井出現(xiàn)階升變化，該現(xiàn)象在全區(qū)也是較少見的，隨后的2015—2016年華南地區(qū)發(fā)生了11次ML≥4.0地震，最大為廣西蒼梧5.6級地震，如圖4所示。分析認(rèn)為這種大范圍的水位同震階升響應(yīng)跟區(qū)域應(yīng)力增加可能有一定的關(guān)聯(lián)。筆者曾應(yīng)用該指標(biāo)對長泰ML4.7地震、仙游ML5.0震群的發(fā)震空間位置做出了較為準(zhǔn)確的預(yù)判。

圖4 2015年4月25日尼泊爾8.1級地震引起華南地區(qū)水位同震階升井及后繼4級以上地震空間分布圖

筆者曾在水位觀測井較為密集的福建地區(qū)對水位震后效應(yīng)場和形變應(yīng)力場等前兆場的空間變化規(guī)律與福建地區(qū)地震的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果顯示福建多次ML4.5地震孕育過程均伴隨著形變應(yīng)力及水位震后效應(yīng)的成場。2007—2008年上半年，福建地區(qū)水位同震階升區(qū)、壓應(yīng)力場主要分布在鄭和—海豐斷裂帶及長樂—詔安斷裂帶北段，而2007—2008年上半年福建地區(qū)發(fā)生的地震，如2007年3月13日順昌ML4.9，4.7地震、2008年3月6日古田ML4.8地震就發(fā)生在水位同震階升和壓應(yīng)力場集中的區(qū)域。2008年下半年，福建地區(qū)的水位同震階升區(qū)、壓應(yīng)力場集中區(qū)均轉(zhuǎn)移到閩南地區(qū)，2008年7月5日長泰ML4.7地震同樣發(fā)生在水位同震階升區(qū)和壓應(yīng)力場集中的區(qū)域(廖麗霞等，2011)。這也從一個側(cè)面驗(yàn)證了水位同震階升區(qū)確實(shí)與區(qū)域應(yīng)力增強(qiáng)有關(guān)，是未來地震可能的危險區(qū)。

近幾年，筆者嘗試將上述地震預(yù)測指標(biāo)應(yīng)用于華南地區(qū)日常震情跟蹤工作及年度會商工作中，通過分析全球8級地震是否引起華南地區(qū)水位同震響應(yīng)的動態(tài)變化特征，判定華南地區(qū)未來的地震趨勢。2016年以來全球共發(fā)生4次8級地震，2016年11月13日新西蘭8.0級地震、2017年9月8日墨西哥8.2級、2018年阿拉斯加灣8.0級地震、2018年8月19 日斐濟(jì)群島8.1級地震，全區(qū)水位井沒有出現(xiàn)多井同震階升的現(xiàn)象，僅長沙井在阿拉斯加灣8.0級地震前出現(xiàn)單井同震階升，其它井同震響應(yīng)的動態(tài)均是水震波或沒響應(yīng)，據(jù)此在2017，2018，2019年度會商時認(rèn)為從面上分析華南地區(qū)不存在應(yīng)力高度集中的大面積空間區(qū)域，判斷下一年度華南地區(qū)發(fā)生ML≥4.5地震的可能性較小，實(shí)際結(jié)果除廣西地區(qū)外其它地區(qū)確實(shí)十分平靜，沒有發(fā)生ML≥4.5地震。

3 反思

2016年廣西蒼梧5.4級地震和2019年10月12日北流5.2級地震、11月25日靖西5.2級地震是在面上區(qū)域沒提取到空間異常、周圍250 km內(nèi)地球化學(xué)指標(biāo)沒提取到前兆異常的情況下發(fā)生的，這暴露了華南地區(qū)流體地震指標(biāo)體系的不足。尤其是2019年廣西北流5.2級地震，其震中位置周邊分布有許多流體觀測點(diǎn)，對此做如下反思。

3.1 關(guān)于區(qū)域性

由于華南地區(qū)地震震級小而少，線性地點(diǎn)指標(biāo)是在4級以上地震的震例基礎(chǔ)上提取的，習(xí)慣于關(guān)注較小的空間區(qū)域，如只是一條、一條斷裂帶地掃描，只要同一條斷裂帶上多口井水位沒有出現(xiàn)趨勢上升就認(rèn)為該斷裂帶是安全的。在北流地震300 km范圍內(nèi)共有16個水位觀測站，其中三水、信宜、羅屋、石埠、九塘、?？凇⑾驑s、火山8口井的水位在震前有持續(xù)3年以上的趨勢上升，如圖5，6所示。另外北海、桂平、陽西3口井的水位從2018年開始也呈趨勢上升，其中北海、桂平井2018年還同步出現(xiàn)水位破年變高值異常。所有這些井多分屬不同斷裂及3個不同省份，但均分布在震中300 km范圍內(nèi)。因此，有理由認(rèn)為中強(qiáng)地震受力范圍更廣，應(yīng)該從更大的范圍跨不同斷層來分析。如果一定的空間范圍內(nèi)多口井出現(xiàn)水位趨勢上升，則這些井圍成的空間區(qū)域亦存在發(fā)生中強(qiáng)地震的可能，不應(yīng)只把注意力集中在某條斷裂帶上，而應(yīng)關(guān)注同一方向的成組斷裂帶。

圖5 北流地震300 km范圍內(nèi)水位觀測井空間分布圖

圖6 北流地震300 km范圍內(nèi)多井水位多年趨勢上升動態(tài)圖

3.2 關(guān)于異常與干擾

廣西省地震局在2019年5月22日發(fā)現(xiàn)北海井(震中距約為166 km)水位出現(xiàn)破年變異常，2次到現(xiàn)場進(jìn)行異常核實(shí)。該井距海岸線約1.5 km，村民反映近兩三年民用井井水口感變咸，且北海井水樣測試結(jié)果分析表明，觀測井水鹽度較高，為溶濾鹵水，說明井孔深部含水層受到海水倒灌影響(2)莫佩蟬，黃美麗，黃惠寧，等.2019.異常核實(shí)——2019年5月22日廣西北海咸田井水位.2019年度廣西局異常核實(shí)報(bào)告.。雖給出的結(jié)論認(rèn)為北海井水位破年變上升的現(xiàn)象在一定程度上是由構(gòu)造運(yùn)動引起的，反應(yīng)了區(qū)域應(yīng)力的變化，應(yīng)作為地震異常進(jìn)行跟蹤，但無法給出較高的異常信度。同樣的?？诰?震中距239 km)、向榮井(震中距243 km)、火山井(震中距242 km)的水位趨勢上升也因周邊存在大范圍的抽水干擾，異常核實(shí)被定性為抽水干擾(3)解曉靜.2018.異常核實(shí)——2018年5月2日海南海口ZK26井水位、向榮村ZK46井水位、火山流體922K5井水位.2018年度海南局異常核實(shí)報(bào)告.；石埠井(震中距249 km)也因2019年8月4日井壁破裂、井水溢出，觀測技術(shù)系統(tǒng)受損而取消這項(xiàng)水位趨勢上升年度異常。

那么會不會有這種可能：北海區(qū)域水井海水的混入本身就是因震前應(yīng)力加劇產(chǎn)生各種新的裂隙或促使微裂隙擴(kuò)張引起的呢？有可能干擾其實(shí)是構(gòu)造運(yùn)動一因多果的產(chǎn)物。而石埠井井壁破裂本身有可能就是構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致的？海南的3口水位趨勢上升井雖有抽水的干擾，但在趨勢上升過程中在250 km范圍內(nèi)相繼發(fā)生了雷州4.1、北流

5.2級地震，那么是否可以認(rèn)為這些井水位的趨勢上升也包含區(qū)域應(yīng)力增強(qiáng)的成分呢？畢竟大自然是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，不會有那么絕對的干擾和地震前兆的界限，況且同在250 km范圍內(nèi)還有5口井出現(xiàn)同步或準(zhǔn)同步趨勢上升，它們并不存在干擾。另外北流地震前還存在?？凇⒈焙?、桂平3口井水位的破年變異?，F(xiàn)象。因此今后異常核實(shí)是否需要從更大、更廣的空間范圍跨省來對比分析，而結(jié)論是否應(yīng)該更充分地考慮更多方面的因素，而不能因周邊有干擾因素就直接否定其構(gòu)造成因呢？如果異常具有空間性，雖此處存在干擾但它處不存在干擾是否可以加大其地震前兆的異常信度呢？日常震情跟蹤僅從一個省的資料孤立地分析是否會限制其空間的廣度，而無法客觀全面的進(jìn)行判定？

3.3 關(guān)于地球化學(xué)量指標(biāo)在異常核實(shí)中的應(yīng)用

取水樣進(jìn)行水質(zhì)全分析或土壤氣測量是目前流體觀測在異常核實(shí)中判定異常是否是構(gòu)造成因的重要手段之一，但地球化學(xué)含量的變化尺度如何把握？變化多少才算能引起地震的量呢？是不是所有的構(gòu)造地震都存在深部物質(zhì)的上涌而引起地球化學(xué)成分發(fā)生變化呢？這還需要更多的震例或?qū)嶒?yàn)加以論證，不能因其地球化學(xué)成分變化不大就完全否定其地震成因。比如2017—2018年?？诰钠颇曜兏咧诞惓?，雖然其水樣水質(zhì)分析的結(jié)果與原背景值相比顯示該井水型保持一致，水化學(xué)含量沒有發(fā)生較大的變化，但其水位變化趨勢與信宜井的水位及信宜1號井的流量一致，同時信宜1號井的流量、北海水位、桂平水位亦先后出現(xiàn)破年變高值異常，如圖7所示。因此地球化學(xué)量指標(biāo)只能作為輔助手段，應(yīng)結(jié)合其它手段進(jìn)行異常成因的綜合判定。

圖7 海口井水位、信宜井水位、信宜1號井流量動態(tài)圖

3.4 關(guān)于地球化學(xué)指標(biāo)映震效能

北流地震250 km范圍內(nèi)有氣體(氡氣、甲烷、氦氣、氮?dú)?、氣體總量)和水質(zhì)各一個觀測點(diǎn)如圖8所示，但震前和震后均未提取到前兆異常。其中信宜1號井氣體離震中僅33 km，沒有出現(xiàn)前兆異常是因?yàn)樵撚^測井處于是應(yīng)力閉鎖區(qū)？雷州水質(zhì)(震中距198 km)主要觀測Cl-，Ca2+，Mg2+，由于該觀測井地處海邊，這些測項(xiàng)背景值很高，應(yīng)力引起的變化很可能被掩蓋在正常的波動范圍中。因此，未提取到地球化學(xué)異常并不意味著該區(qū)域未來無震，亦不能作為未來該區(qū)域無震的唯一依據(jù)?？傊?，不能孤立地應(yīng)用該指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域特點(diǎn)并結(jié)合水位及其它學(xué)科資料進(jìn)行綜合判定。

圖8 北流地震300 km范圍內(nèi)地球化學(xué)觀測井空間分布圖

3.5 關(guān)于震級判定的偏差

由于指標(biāo)體系總結(jié)的歷史震例均為ML4.5左右，沒有5級的震例，因此提取到的異常只能判定存在發(fā)生ML≥4.5地震的可能，無法做出更為準(zhǔn)確的強(qiáng)度預(yù)測，這導(dǎo)致對華南地區(qū)尤其是廣西地區(qū)地震震級的判定出現(xiàn)偏差，總是偏小，如2019年北流和靖西5.2級地震，今后應(yīng)吸收這些新震例對指標(biāo)做出進(jìn)一步的修正。

3.6 關(guān)于會商機(jī)制

目前的會商機(jī)制是在每年年底全國按四大學(xué)科分別進(jìn)行學(xué)科會商，分片區(qū)進(jìn)行匯報(bào)，但在學(xué)科會商會之前的整個會商年度中，華南地區(qū)各省的流體學(xué)科都只分析本省資料，缺乏一個充分溝通、交流的平臺，對其它省流體觀測儀器運(yùn)行、資料干擾情況及動態(tài)也不夠了解，而地震的孕育、構(gòu)造運(yùn)動是不分省界的，視野的局限性也限定了地震預(yù)測的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論和建議

通過對華南地區(qū)流體資料分析提取如下預(yù)測指標(biāo)：華南地區(qū)流體預(yù)測時間指標(biāo)以氡、水質(zhì)為主，水位為輔；空間指標(biāo)應(yīng)以水位為主、化學(xué)量為輔，從點(diǎn)、線、面展開分析并加以提取。具體判定標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)氡、水質(zhì)的測值達(dá)某閾值或出現(xiàn)某特征后多次對應(yīng)地震，則這個閾值或這個特征就作為異常判定標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)同一構(gòu)造帶上多井水位(準(zhǔn))同步出現(xiàn)多年趨勢上升，則該斷裂帶可以作為未來發(fā)生中強(qiáng)地震的地點(diǎn)指標(biāo)；當(dāng)多個水位井對同一次全球8級大震的同震響應(yīng)出現(xiàn)階升形態(tài)，則這些階升水井圍成的空間區(qū)域可以作為未來發(fā)生ML≥4.0地震的空間指標(biāo)。

由于華南地區(qū)為少震、弱震區(qū)，目前在歷史地震基礎(chǔ)上總結(jié)提取的預(yù)測指標(biāo)不夠充分，還應(yīng)在今后更多的地震事件中不斷補(bǔ)充、完善和修正；單一的預(yù)測指標(biāo)用于地震預(yù)測時，如能根據(jù)不同區(qū)域特點(diǎn)，并結(jié)合流體學(xué)科其它測項(xiàng)和其它學(xué)科資料進(jìn)行綜合判定，將會得到更為準(zhǔn)確的判定結(jié)果；日常的震情跟蹤、預(yù)測及異常核實(shí)工作必須打破省域的局限性，按構(gòu)造帶從更大的區(qū)域范圍或按震例總結(jié)的觀測點(diǎn)范圍250 km范圍內(nèi)用預(yù)測指標(biāo)體系進(jìn)行綜合分析，才能逐漸接近地震孕育的真實(shí)場景，據(jù)此做出更為準(zhǔn)確的預(yù)測及判定；前兆異常和干擾有時是共生或伴生關(guān)系，不能因周邊有干擾就直接否定其構(gòu)造成因，應(yīng)從更大的范圍及更多其它的資料綜合分析論證。

建議震情分析應(yīng)從場的角度出發(fā)，不局限于省域范圍；加強(qiáng)各省流體學(xué)科間的聯(lián)動，如重大異常的核實(shí)應(yīng)設(shè)立鄰省聯(lián)動機(jī)制，從更大的范圍全面調(diào)查分析才能找到客觀、真實(shí)的異常成因；日常工作中應(yīng)加強(qiáng)各片區(qū)內(nèi)部省份的學(xué)科交流，如臺站250 km范圍內(nèi)的所有觀測站資料進(jìn)行交換、每月會商進(jìn)行片區(qū)視頻會商、全國學(xué)科會商會之前召開一次片區(qū)學(xué)科會商會，放眼更大的空間區(qū)域、開通各種渠道的學(xué)科交流等，如能這樣這次北流地震還是可以做出一定程度預(yù)測的，畢竟震中250 km范圍內(nèi)水位還是出現(xiàn)了諸多破年變、高值、趨勢上升的異?，F(xiàn)象。

對于較為分散在多條斷裂上的前兆分布，要判定震中范圍有一定難度。目前對地震空間的判定主要靠多觀測點(diǎn)來劃定區(qū)域，對較為分散的前兆要依靠豐富的震例資料提高單測點(diǎn)或少數(shù)觀測點(diǎn)的前兆信度，才能進(jìn)行判定，而華南地區(qū)屬少震、弱震區(qū)，震例不多，因此更為有效的方法是加大綜合觀測密度，沿?cái)嗔褞Ф嗖荚O(shè)一些綜合觀測點(diǎn)。

感謝劉錦、莫佩蟬、張帆提供了所在省局的觀測資料，感謝田雷提供了相關(guān)基礎(chǔ)資料。