2018年松原M5.7地震前地電場變化特征研究

李 飛,史紅軍,高 研,劉立波

（1.江蘇省新沂地震臺(tái),江蘇 新沂 221400；2.吉林省榆樹地震臺(tái),吉林 榆樹 130400；3.黑龍江省綏化地震臺(tái),黑龍江 綏化 152000；4.吉林省四平地震臺(tái),吉林 四平 136000）

0 引言

地電場是重要的地球物理場之一,自“九五”以來,中國研究人員對地電場日變化、地電暴、頻譜等方面做了大量的工作[1-12],引入或發(fā)展了諸如極化斜率法、垂直極化投影法、比值法、譜分析、HHT方法、滲流方位角等分析方法并進(jìn)行映震總結(jié)[13-20]。上述研究表明地震前地電場存在著異常前兆變化信息,為地震地電場資料的分析與預(yù)報(bào)提供了理論依據(jù)和方法指南,對地震預(yù)測,特別是短臨地震預(yù)測具有重要的意義。但由于地電場資料產(chǎn)生過程容易受到各類因素的影響,對地電場資料做到正確的甄別,特別是運(yùn)用地電場資料進(jìn)行地震的預(yù)報(bào)嘗試,依然是地電場工作人員的一個(gè)難題。

2018年5月28日01時(shí)50分52秒在吉林省松原市寧江區(qū)發(fā)生一次M5.7級地震（124°43′E、45°16′N）,震 源 深 度 為13 km。這 是2013年10～l2月吉林前郭M5.8級震群之后本區(qū)一次震級接近的地震,也是2017年7月23日松原M4.9級地震之后的一次中強(qiáng)震。本文試圖運(yùn)用地電場常規(guī)波形、日變幅各向異性度、歸零差值法、滲流方位角法對四平臺(tái)、長春臺(tái)、榆樹臺(tái)、綏化臺(tái)地電場相關(guān)資料提取震前的相關(guān)異常變化。

1 臺(tái)站概況

四平臺(tái)位于吉林省中南部四平市,地處松遼平原西緣,測區(qū)附近有北東向四平—長春斷裂和北西向團(tuán)子山—白山斷裂；測區(qū)內(nèi)第四紀(jì)蓋層約20 m,下伏白堊系基巖,海拔196 m。長春臺(tái)位于吉林省長春市農(nóng)安縣三崗鄉(xiāng),地處松遼盆地東緣,測區(qū)附近有北東向四平—長春斷裂測區(qū)內(nèi)第四紀(jì)蓋層約20 m,下伏侏羅紀(jì)火山巖,海拔187 m。榆樹臺(tái)位于吉林省北部榆樹市,地處松遼平原東部隆起區(qū),測區(qū)附近有北東向四平—長春、伊通—舒蘭兩個(gè)深大斷裂帶和北西向卡岔河斷裂；測區(qū)內(nèi)第四紀(jì)蓋層約40 m,下伏白堊系基巖,海拔204 m。綏化臺(tái)位于黑龍江省綏化市,地處松遼平原北緣,測區(qū)附近有呼蘭河斷裂帶、扶余—肇東—綏化—遜克斷裂帶；測區(qū)內(nèi)第四紀(jì)蓋層約10 m,下伏白堊系基巖,海拔179 m。四臺(tái)布極區(qū)地形開闊,地勢平坦,相對高差不超過1 m。四臺(tái)觀測儀器都為ZD9A-Ⅱ型地電場儀,測量頻段為0～0.005 Hz,觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)出為1次/min。外線路的布設(shè)方式除綏化臺(tái)采用米字型外,其余幾臺(tái)采用倒L型（或反L型）的布極方式；共布三個(gè)方向,每個(gè)方向又布長、短二種極距。其中四平臺(tái)NS、EW向長極距為300 m,短極距為200 m,N45°W向長極距為420 m,短極距為 280 m；長春臺(tái)NS、EW向長極距為200 m,短極距為150 m,N45°E向長極距為283 m,短極距為212 m；榆樹臺(tái)NS、EW向長極距為200 m,短極距為100 m；N45°W向長極距為283 m,短極距為141 m；綏化臺(tái)NS、EW向長極距為300 m,短極距為200 m；N45°E向長極距為283 m,短極距為141 m。各臺(tái)電極都為Pb-PbCl2不極化電極,埋深都在3 m以上,觀測系統(tǒng)的建設(shè)及布極區(qū)的環(huán)境狀況均符合相關(guān)規(guī)范[21-22]的技術(shù)要求。四臺(tái)的地質(zhì)構(gòu)造、臺(tái)站分布如圖1。

2 觀測資料基本情況及資料選取

磁靜日地電場變化是指1月內(nèi)太陽活動(dòng)最為平靜的數(shù)天地電場變化。根據(jù)馬銘志等[23]對四平、榆樹臺(tái)地電場的研究:地電場各測向都存在明顯的潮汐波現(xiàn)象,日變化基本上呈現(xiàn)出雙峰單谷的特點(diǎn)；榆樹臺(tái)地電場兩測向的日變幅基本相同,四平臺(tái)兩測向的日變幅相差略大；這與史紅軍等[10]對吉林地區(qū)地電場的研究結(jié)果基本一致。在本文預(yù)研究時(shí)段,各臺(tái)地電場由于受到電極性能不穩(wěn)定、降雨等因素影響（綏化臺(tái)還存在電阻率測量影響）,觀測資料或多或少會(huì)出現(xiàn)漂移、臺(tái)階、突跳等現(xiàn)象（圖略）,在分析過程中雖然對資料進(jìn)行了預(yù)處理,但各類干擾的影響量無法完全排除。

圖1 臺(tái)站地質(zhì)構(gòu)造、布極示意圖Fig.1 The schematic diagram of geological structure and arrangement of stations

2018年5月28日 吉 林 松 原 發(fā) 生M5.7級地震,四平臺(tái)、長春臺(tái)、榆樹臺(tái)和綏化臺(tái)的震中距分別為230 km、150 km、160 km和約260 km；雖然肇東臺(tái)距離震中較近（140 km）,但資料受到電極極化的影響嚴(yán)重,故本文對此臺(tái)資料不予論述。據(jù)已有的研究,地震發(fā)生前,電磁場會(huì)出現(xiàn)日變化波形畸變及高頻成分,接近地震發(fā)生時(shí)高頻能量會(huì)加大[24],地電場主要反應(yīng)的是地震短臨信息[6,24]。所以本文的幾種分析方法選取資料的長度分別為:常規(guī)波形（日變畸變）為一個(gè)月、差值法為4個(gè)月、日變幅各向異性與滲流方位角為6個(gè)月,在震前,四個(gè)臺(tái)的地電場是否存在臨震異常,為此進(jìn)行如下分析。

3 異常分析

3.1 常規(guī)波形分析

根據(jù)馬銘志等[23]對四平、榆樹臺(tái)地電場的研究:兩臺(tái)優(yōu)勢周期主要以12 h、8 h為主,最大優(yōu)勢周期都為12 h。在通常情況下,該區(qū)域的地電場日變化半日波最強(qiáng)的特點(diǎn)可作為識(shí)別地震前地電場日變化波形畸變現(xiàn)象的依據(jù)。圖2為2018年5月1日-31日 榆 樹 臺(tái)、綏 化臺(tái)NS、EW長極距的分鐘值曲線（長短極距基本相同）,從圖2可以看出:榆樹臺(tái)在2018年5月18-22日之間（圖中的方框）,特別是5月21日完全看不到日變；同期綏化臺(tái)改變了原有的變化趨勢,兩測向同步出現(xiàn)小幅度臺(tái)階。經(jīng)調(diào)查核實(shí),在此期間,兩臺(tái)無任何影響因素。通過與5月1日-3日兩臺(tái)同測向的日變幅對比可知（見表1）:綏化臺(tái)兩段時(shí)間的日變幅基本接近且5月18日-22日之間的日變幅略大,而榆樹臺(tái)5月18日-22日的日變幅很不明顯且不如5月1日-3日的日變幅顯著。查看同期不同地區(qū)新沂臺(tái)地電場的資料（表1與圖3）:同時(shí)段新沂臺(tái)地電場與榆樹臺(tái)、綏化臺(tái)的變化存在一定的差異性(四平臺(tái)地電場5月20日-26日部分時(shí)段存在干擾,長春臺(tái)受到地鐵影響,造成同時(shí)段日變化數(shù)據(jù)無法清晰對比):新沂臺(tái)兩時(shí)段同測向日變幅比值接近1.0（EW/NS）且日變清晰,未出現(xiàn)綏化臺(tái)同期的變化趨勢；而榆樹臺(tái)同測向日變幅比值都為0.7左右、綏化臺(tái)同測向日變幅比值又異與其他兩臺(tái)由此說明5月18日-22日榆樹臺(tái)、綏化臺(tái)的日變畸變是真實(shí)可靠的,日變畸變發(fā)生在震前6-10 d。

圖2 2018年5月1-31日榆樹臺(tái)與綏化臺(tái)地電場分鐘值曲線Fig.2 The minute-value curves of geoeletric field at Yushu and Suihua stations from May 1st to May 31st, 2018

圖3 2018年5月1-31日新沂地電場分鐘值曲線Fig.3 The minute-value curves of geoeletric field at Xinyi station from May1st to May 31st, 2018

表1 2018年5月份不同時(shí)段地電場日變幅統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of daily variation of geoelectric field in different periods in May 2018

3.2 日變幅各向異性度

地電場各向異性度方法指的是:當(dāng)?shù)卣鹪杏l(fā)生期間,來自震源區(qū)的電信號被觀測到時(shí),由于受到場地地下探測范圍內(nèi)介質(zhì)電性條件的影響,以及各臺(tái)之間、不同測向之間地下介質(zhì)的不均勻性,致使臺(tái)站不同測向記錄到的電信號會(huì)可能存在差異性,進(jìn)而導(dǎo)致不同測向日變幅的比值偏離原來固定值；因此可以利用這一比值的變化檢測地震孕育過程中地電場電信號的變化情況。此研究方法是筆者首次提出。

在計(jì)算日變幅前,首先對不同干擾分類進(jìn)行相關(guān)的處理:如去除偶然的突跳或脈沖、高壓直流干擾、數(shù)據(jù)線性漂移等影響,由于地電場的高頻變化明顯高于地磁場,因此也對不同臺(tái)站數(shù)據(jù)進(jìn)行不同階數(shù)的滑動(dòng)濾波去除這些高頻變化,處理之后的數(shù)據(jù)基本可以計(jì)算日變幅。經(jīng)過對數(shù)臺(tái)資料多次驗(yàn)正的結(jié)果與人工判讀結(jié)果相對比,一般采用3～5階數(shù)滑動(dòng)濾波基本可以達(dá)到預(yù)期；再分別選取每天日變化波峰3個(gè)最大值數(shù)據(jù)、波谷3個(gè)最小數(shù)據(jù)計(jì)算平均值,之后計(jì)算出的日變幅較為接近真實(shí)值；最后運(yùn)用正交測向日變幅的比值來提取異常。其計(jì)算公式見式（1）:

式（1）中,?ENS、?EEW分別表示NS測道、EW測道的日變幅,S值表示各向異性度的系數(shù),同時(shí)式（1）表明S值是一個(gè)無量綱的常量。異常判據(jù)為S值2日以上超過2倍均方差或曲線形態(tài)發(fā)生明顯畸變。需要指出的是,此處理方法得到的結(jié)果還不一定是地震前兆信息,例如在發(fā)生電磁暴時(shí),新沂臺(tái)各測向的日變幅較平穩(wěn)時(shí)段會(huì)發(fā)生較大變化,甚至?xí)霈F(xiàn)地電場EW向日變幅的增幅大于NS向的增幅的現(xiàn)象；在電磁擾動(dòng)強(qiáng)烈時(shí),各測向日變幅的變化亦較靜日變化發(fā)生明顯變化[25],這就會(huì)對S值產(chǎn)生明顯的影響。在本文預(yù)研究時(shí)段,發(fā)生外空電暴的時(shí)段僅為3月18日與5月6日（k=5）,電磁擾動(dòng)時(shí)段為3月3、9、14、16日與5月31日；為消除此影響,采用FFT方法進(jìn)行排除:用原始數(shù)據(jù)與地電暴及電磁擾動(dòng)造成地電場變化的差值進(jìn)行地電場日變幅的提取。

圖4為四個(gè)臺(tái)地電場日變幅各向異性度曲線,從圖可以看出:四平臺(tái)于3月5-6日、3月24-25日、5月3-4日出現(xiàn)正脈沖,超過2倍均方差,最大值超過4倍均方差（3月5-6日）。經(jīng)查,這幾天既無外空電暴,也無外界干擾,觀測數(shù)據(jù)變化正常。此外,自5月3日出現(xiàn)正脈沖到發(fā)震,曲線擺動(dòng)幅度略微增大,且震前1個(gè)月左右時(shí)間曲線形態(tài)畸變:S值擺動(dòng)明顯增大,震后恢復(fù)；從第一次出現(xiàn)脈沖到發(fā)震共計(jì)85 d。

圖4 2018年1～6月地電場日變幅各向異性度曲線Fig.4 Anisotropy degree curve of daily amplitude of geoelectric field from January to June in 2018

長春臺(tái)于2月2日曲線開始抬升,3月1-4月1日曲線再次整體抬升,曲線形態(tài)發(fā)生明顯畸變:整體處于均值線以上；且多日超過2倍均方差,最大值接近4倍均方差（3月7日）；4月2日之后,曲線開始趨于平穩(wěn),特別是震后曲線十分平穩(wěn)。由于在計(jì)算過程中消除了電磁暴與電磁擾動(dòng)劇烈的影響,S值曲線變化與此因素?zé)o關(guān),總體上長春臺(tái)異常十分明顯,從3月1日出現(xiàn)明顯異常到發(fā)震共計(jì)89 d。

榆樹臺(tái)2月2-4月20日曲線離散度較前后時(shí)間段發(fā)生較為明顯的變化且處于相對高值,其中2月2日、2月7日、3月12-13日（上述幾日均為磁靜日）超過2倍均方差的正脈沖；4月20日之后,曲線的變化頻次（或周期）發(fā)生明顯變化,總體上異常異常形態(tài)弱于四平、長春臺(tái),從2月2日到發(fā)震共計(jì)116 d,從3月12日到發(fā)震共計(jì)78 d。

圖5 2018年3～6月地電場小時(shí)值差值曲線Fig.5 The hour-value difference curves of geoeletric field from March to June in 2018

綏化臺(tái)曲線總體呈下降趨勢,且曲線異常形態(tài)明顯弱于其它三臺(tái),僅3月24-25日（亦為磁靜日）超過2倍均方差,從出現(xiàn)異常到發(fā)震共計(jì)65 d?？傮w上,四臺(tái)異常特征呈現(xiàn)出震中距越近,異常持續(xù)越長,異常越明顯。

3.3 歸零差值異常分析

歸零差值的計(jì)算方法:首先去掉地電場的背景值,即將每天所有數(shù)據(jù)都與第一個(gè)數(shù)據(jù)相減,之后再計(jì)算同測向長短極距的差值序列。圖5為四臺(tái)小時(shí)值歸零差值曲線,由于各條曲線存在的漂移、方波等現(xiàn)象各不相同,說明長短極距的數(shù)據(jù)存在不同類別或不同程度的干擾,應(yīng)對資料做可靠性分析。地電場資料分析中,長短極距的差值及計(jì)算相關(guān)系數(shù)是檢驗(yàn)觀測裝置可靠性和數(shù)據(jù)質(zhì)量的通用方法:相關(guān)性越高、差值越小,說明長短極距數(shù)據(jù)一致性較高；可用性較強(qiáng)。表2為圖5所示相關(guān)臺(tái)站的相關(guān)系數(shù)、差值統(tǒng)計(jì)結(jié)果（四平臺(tái)5月29日之后數(shù)據(jù)未納入計(jì)算）。針對各臺(tái)曲線形態(tài),查閱相關(guān)時(shí)段的工作日志可知:（1）四平臺(tái)NS向5月28日受B1電極充電影響,導(dǎo)致相關(guān)曲線出現(xiàn)方波變化；6月份多日受到降雨和B2電極性能不穩(wěn)的影響（一般表現(xiàn)為電極性能受到降雨產(chǎn)生的過濾電場觸發(fā),造成數(shù)據(jù)產(chǎn)生不同長度的漂移；當(dāng)過濾電場消失后,電極狀態(tài)能夠逐步自動(dòng)恢復(fù),下同。）,相關(guān)測向出現(xiàn)的大幅度脈沖,最大超過10.0 mV/km,遠(yuǎn)大于正常差值；同期相關(guān)系數(shù)明顯降低,多為0.6以下。對于EW向,由于長短極距存在反向漂移的現(xiàn)象,造成差值曲線漂移嚴(yán)重。此外,5月20-26日白天間歇存在農(nóng)業(yè)機(jī)械耕種影響,造成曲線出現(xiàn)多個(gè)方波變化。（2）長春臺(tái)5月29日之后由于A2電極性能不穩(wěn)略有加重,造成EW向漂移相對明顯,進(jìn)而造成相關(guān)系數(shù)略低于平穩(wěn)時(shí)段；其它時(shí)段與測向,資料未受影響。（3）榆樹臺(tái)NS向由于3月12日、4月11、14、15、18日、5月2日受到B1電極狀態(tài)不穩(wěn)影響,造成相關(guān)測向的差值略有增大、相關(guān)系數(shù)低于0.5。對于EW向,由于受到3月18—26日A2電極充放電影響,造成相關(guān)曲線呈現(xiàn)出凹兜現(xiàn)象、差值最大超過10.0 mV/km、相關(guān)系數(shù)低于0.6。此外,5月2-3日、6月16日由于受到降雨影響,造成差值產(chǎn)生2.0 mV/km左右的變化、相關(guān)系數(shù)維持在0.72左右。（4）綏化臺(tái)NS向和EW向于4月11日～15日同時(shí)出現(xiàn)2.0 mV/km左右的突跳、相關(guān)系數(shù)降低0.4,經(jīng)查未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的原因。EW向于3月17-20日、4月21日出現(xiàn)突跳,經(jīng)查系A(chǔ)2電極性能不穩(wěn)及降雨造成的；此外,6月差值曲線出現(xiàn)的數(shù)天突跳,亦為降雨影響。

表2 相關(guān)系數(shù)與差值統(tǒng)計(jì)表Table 2 The statistics of correlation coefficient and difference

經(jīng)過以上對各臺(tái)數(shù)據(jù)可靠性分析,結(jié)合圖5可以看出:（1）四平臺(tái)的歸零差值曲線5月29日之后受到降雨及B1電極性能不穩(wěn)的影響,嚴(yán)重壓制了曲線；2個(gè)測向于5月20-26日出現(xiàn)的方波變化是由于斷續(xù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械耕種影響,異常的真實(shí)性嚴(yán)重降低,因此判斷四平臺(tái)差值應(yīng)無真正的異常。（2）對于長春臺(tái)NS向歸零差值的異常特征,其變化形態(tài)與馬銘志等[23]對2013年前郭M5.8級震群前榆樹臺(tái)NS向的研究結(jié)果十分相似:NS向3月13-5月25日差值曲線擺動(dòng)幅度明顯增大,數(shù)據(jù)變化頻率明顯異與前后時(shí)段,平靜2日后發(fā)震,從出現(xiàn)異常到發(fā)震共計(jì)76 d。EW向自4月7日之后差值曲線擺動(dòng)幅度增大,數(shù)據(jù)變化頻率也與前后時(shí)段不同,只不過EW向的異常變化明顯弱于NS向。（3）對于榆樹臺(tái),排除外界干擾NS向歸零差值曲線未見明顯異常,EW向4月11-15日存在的明顯突跳,經(jīng)查數(shù)據(jù)無干擾；從出現(xiàn)異常到發(fā)震共計(jì)48 d。同時(shí)也可以看出4月11-6月8日出現(xiàn)與長春臺(tái)EW向3月13日-5月25日曲線的變化相似,判讀此變化為地震異常及震后調(diào)整；總體上,榆樹臺(tái)的異常變化不如長春臺(tái)顯著。自震后10天的6月9日開始,曲線逐步恢復(fù)到3月初的變化形態(tài)。（4）對于綏化臺(tái),排除外界干擾NS向和EW向僅于4月11-15日出現(xiàn)似同步的明顯突跳；總體上異常不突出,異常亦弱于長春臺(tái)NS向、榆樹臺(tái)EW向。

3.4 滲流方位角

在磁靜日,四臺(tái)地電場日變化呈現(xiàn)出明顯的峰谷變化；由于空間電磁場強(qiáng)烈變化對滲流方位角的計(jì)算基本無影響,因此可利用各臺(tái)滲流方位角的變化進(jìn)行異常信息的提取[26]。圖6為四臺(tái)滲流方位角變化曲線,從圖可以看出:四平臺(tái)兩個(gè)測向于5月3-5月24日之間出現(xiàn)非常明顯的同步、間斷性波形畸變；不同測向之間略有差異,電極故障或場地干擾等難以解釋這種間斷畸變的同步性。長春臺(tái)兩個(gè)測向之間變化較同步,在地震發(fā)生前后1個(gè)月左右時(shí)間內(nèi)α角擺動(dòng)較為平穩(wěn)（NS向較EW向明顯）,明顯異于5月8日之前的擺動(dòng)情況；由于α角總體上擺動(dòng)幅度不大,異常難以判讀異常的起始時(shí)段。榆樹臺(tái)NS向與EW向α角異常主要集中于3月28日-4月1日、4月9日-5月2日（EW向5月19日亦存在一突跳）,兩測向的高頻突跳同步性相對較高。綏化臺(tái)NS向與EW向α角異常變化存在差異:NS向異常突跳主要集中在3月19-22日、4月9-15日時(shí)段,而EW向的異常突跳主要集中在3月19-22日、4月6日-5月24日時(shí)段（此時(shí)段α角擺動(dòng)略大,明顯低于前一時(shí)段及NS向4月9-15日的幅度）?？傮w上,四臺(tái)α角異常變化較明顯,但各臺(tái)之間的異常特征存在差異性。

圖6 2018年1～6月地電場α角變化曲線Fig.6 The α changing curves of geoeletric field from January to June in 2018

4 異常差異性分析

地震孕育過程中,巖石介質(zhì)破裂的物理過程是產(chǎn)生地震電磁前兆現(xiàn)象的根本原因,巖石破裂生電而激發(fā)低頻電磁現(xiàn)象及其可觀測性已被巖石破裂實(shí)驗(yàn)所證實(shí)[27]。各臺(tái)地電場呈現(xiàn)出時(shí)間軸上的變化頻次發(fā)生了明顯改變,表明此時(shí)可能受到來自震源區(qū)或附近斷層構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的不穩(wěn)定電流場的作用。由于各臺(tái)所處地質(zhì)構(gòu)造存在差異性,這就有可能造成各臺(tái)異常特征存在差異性。

幾種分析方法,榆樹臺(tái)與長春臺(tái)異常最為明顯,這可能與兩臺(tái)的震中距最近有關(guān):這是由于在地震孕育和發(fā)生過程中,受到地殼板塊的擠壓作用,臺(tái)站所在位置的地下介質(zhì)發(fā)生了形變,激發(fā)出電磁輻射,造成距離震中區(qū)越近的臺(tái)站越容易觀測到地震前后地電場的異常變化；距離越遠(yuǎn),發(fā)震前后地電場的異常不顯著。

此次松原M5.7級地震的發(fā)震構(gòu)造位于EW向扶余北斷裂附近,通過圖1可知:四平臺(tái)存在124°經(jīng)向F4斷裂（圖1未示出）通過四平-長春斷裂與臺(tái)站相連,可能存在地震信號“傳遞通道”的放大作用。同時(shí)根據(jù)以往對本區(qū)的地質(zhì)調(diào)查[28]:EW向扶余北斷裂（發(fā)震構(gòu)造）與NE向的扶余—肇東斷裂（綏化臺(tái)站所處的構(gòu)造）關(guān)系密切,其深部存在相連的可能性,可能更有利于地震信號的傳播。受此影響,四平臺(tái)、綏化臺(tái)雖然震中距較遠(yuǎn),但也能夠記錄到較為明顯的短臨異常。

由于地表電性結(jié)構(gòu)對電場的影響比對磁場的影響要大[29],通過場地介紹可知,各臺(tái)第四紀(jì)覆蓋層較深淺不一,這可能是各臺(tái)異常特征存在差異性的一個(gè)原因。

通過淺層電測深計(jì)算結(jié)果可知,榆樹臺(tái)淺層電阻率觀測維持在44～55Ωm左右,不同測向存在差異性。四平臺(tái)淺層電阻率觀測維持在13～21Ωm左右,不同測向存在差異性。綏化臺(tái)淺層電阻率觀測維持在28～29Ωm左右,不同測向之間差異性較小。長春臺(tái)淺層電阻率觀測維持在5～7Ωm左右,不同測向之間差異性較小。由深部電測深曲線可知（長春臺(tái)無此數(shù)據(jù)）,榆樹臺(tái)20～100 m的電阻率觀測值維持在25～35Ωm,100～400 m的電阻率觀測值維持在35～60Ωm；不同測向之間略有差異；四平臺(tái)20～100 m的電阻率觀測值維持在20Ωm左右,100～400 m的電阻率觀測值維持在18Ωm左右,不同測向之間基本無差異。綏化臺(tái)20～100m的電阻率觀測值維持在29Ωm左右,隨之深度增加,電阻率觀測值逐步降低到10Ωm左右,不同測向之間差異性較小。由于各臺(tái)淺、深層電阻率的結(jié)果不同,且不同方向差異性不同,這就造成不同分析方法的異常特征呈現(xiàn)各向異性、多樣性的一個(gè)原因；這與馬銘志等[23]對四平、榆樹臺(tái)地電場產(chǎn)生差異性的原因也與此相同。

此外,對于歸零差值法與滲流方位角兩種分析方法,由于4臺(tái)站存在電極性能不穩(wěn)及干擾情況存在差異,這也是造成各臺(tái)異常特征存在差異的一個(gè)原因。而日變幅各向異性度方法由于首先對資料進(jìn)行了干擾排除等預(yù)處理,基本不受電極性能不穩(wěn)等因素影響,各臺(tái)之間產(chǎn)生差異性的原因是否與各臺(tái)電性結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性較大,有待進(jìn)一步研究。

5 結(jié)論

通過對2018年5月28日吉林松原M5.7級地震前后周邊4個(gè)地電場臺(tái)站資料的相關(guān)分析和論述,得到如下初步結(jié)論:

(1)幾種分析方法呈現(xiàn)出如下特征:①對于常規(guī)波形,榆樹臺(tái)與綏化臺(tái)地電場在震前6～10天出現(xiàn)日變畸變,此異常為臨震異常。②對于地電場日變幅各向異性度方法,其異常判據(jù)為S值2日以上超過各臺(tái)均值的2倍均方差或曲線形態(tài)發(fā)生明顯畸變。各臺(tái)在震前都有異常出現(xiàn),長春臺(tái)與榆樹臺(tái)地電場在震前3～4個(gè)月出現(xiàn)較為明顯的短期異常,四平臺(tái)與綏化臺(tái)的異常不如上述2臺(tái)明顯。這符合“震中距越近,異常出現(xiàn)越早、越明顯；震中距越遠(yuǎn),異常出現(xiàn)越晚、越不明顯”的特征。③對于差值法,長春臺(tái)NS向存在1～2多月的短期異常,榆樹臺(tái)EW向出現(xiàn)2個(gè)月左右短期異常,綏化臺(tái)的異常弱于長春臺(tái)NS向、榆樹臺(tái)EW向；四平臺(tái)2個(gè)測向雖然在震前2～8 d出現(xiàn)異常,由于存在斷續(xù)的農(nóng)機(jī)干擾,降低了異常的信度,應(yīng)視為無異常。④對于滲流方位角方法,四平臺(tái)、榆樹臺(tái)與綏化臺(tái)異常特征較明顯,長春臺(tái)異常相對較弱。(2)由于各臺(tái)之間、不同測向之間地下電性條件存在一定差異性,加之各臺(tái)地質(zhì)構(gòu)造與發(fā)震構(gòu)造之間的關(guān)聯(lián)性的差異,造成在震前各臺(tái)地電場資料異常呈現(xiàn)出多樣性；只有降低或排除干擾、提高電極的穩(wěn)定性及多種方法綜合運(yùn)用,才能提高分析預(yù)測的準(zhǔn)確性。