數(shù)字形變固體潮汐在中強(qiáng)地震前異常變化的研究

佟國(guó)剛

（遼寧省鐵嶺地震臺(tái)，遼寧鐵嶺 112000）

針對(duì)近年來發(fā)生在東北地區(qū)的部分地震和全球遠(yuǎn)震，提取鐵嶺地震臺(tái)數(shù)字DSQ水管傾斜儀、SS-Y洞體應(yīng)變儀、VS型垂直擺傾斜儀相對(duì)應(yīng)地震的數(shù)字形變觀測(cè)記錄，采用直觀日變曲擬形態(tài)的方法、預(yù)報(bào)軟件數(shù)學(xué)分析方法進(jìn)行分析。同時(shí)排除明確原因的儀器維修、氣象因素等干擾，對(duì)儀器記錄的固體潮汐在中、強(qiáng)地震前顯示出來的疑似前兆異常進(jìn)行了分析和研究，給出研究結(jié)果和結(jié)論。

地震選取，2003年8月16日內(nèi)蒙巴林左旗MS5.9地震、2004年3月24日內(nèi)蒙東烏珠穆沁旗MS5.9地震、2005年7月25日黑龍江林甸MS5.1地震、2006年2月23日莫桑比克7.5級(jí)地震、2006年3月31日吉林乾安MS5.0地震、2006年5月3日湯加7.9級(jí)地震、2009年3月20日吉林四平ML4.8地震和2011年10月21日遼寧西豐ML3.8地震（地方震）。

分析直觀日變曲擬形態(tài)發(fā)現(xiàn)，觀測(cè)曲擬在震前或臨震期時(shí)，多次出現(xiàn)不明原因的日觀測(cè)曲擬頻繁突漸變掉格、長(zhǎng)周期脈動(dòng)干擾、固體潮畸變、前驅(qū)波、超前同震效應(yīng)等現(xiàn)象；預(yù)報(bào)軟件數(shù)學(xué)分析方法分析得到，觀測(cè)曲擬日平值與K-L法最佳曲擬擬擬之差、日平值一階差分求速度值、日平值與一般多項(xiàng)式曲擬擬擬值之差、日平值與二階差分求加速度值平存在異常超差。

（1）由于數(shù)字化儀器高采樣率帶來地球物理高頻變化信息，使地形變的觀測(cè)能夠及時(shí)記錄到固體潮汐的微動(dòng)態(tài)。中強(qiáng)地震前，數(shù)字化形變觀測(cè)記錄出現(xiàn)兩種變化：一為連續(xù)速率擬性變化，一為震前固體潮汐畸變。

（2）研究的幾次松遼盆地中強(qiáng)地震的前兆異常分布，有其更為深刻的地殼動(dòng)力學(xué)環(huán)境。鐵嶺地震臺(tái)數(shù)字化觀測(cè)形變固體潮異常集中呈條帶分布在郯廬斷裂帶，與太平洋板塊向歐亞板塊俯沖作用形成的主應(yīng)力積累在這個(gè)地帶釋放的地震地質(zhì)動(dòng)力機(jī)制有關(guān)。

（3）根據(jù)鐵嶺臺(tái)洞體應(yīng)變及傾斜儀在中強(qiáng)近震及遠(yuǎn)震前記錄曲擬異常特征，并參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，說明震前曲擬的波動(dòng)可能是斷層預(yù)滑或斷裂預(yù)擴(kuò)展產(chǎn)生的。地震孕育過程中地殼中應(yīng)力應(yīng)變的響應(yīng)頻率域比較寬，但是各觀測(cè)手段對(duì)不同頻帶的信息響應(yīng)能力是不同的，作為短臨前兆的長(zhǎng)周期形變波主要有階躍式及波動(dòng)性兩類，前者多發(fā)生在近震中區(qū)，后者多發(fā)生在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。

（4）地殼內(nèi)地震的發(fā)生主要是由于在應(yīng)力增強(qiáng)的情況下發(fā)生破裂或原有斷層發(fā)生粘滑的緣故。許多實(shí)驗(yàn)資料和震例資料都證實(shí)了粘滑前預(yù)滑的存在。這種震前預(yù)滑，由于其速度較慢，而又比斷層的一般蠕動(dòng)快，它可能發(fā)射一種不同于地震波的長(zhǎng)周期形變波，因此預(yù)滑可能是震前長(zhǎng)周期波的一種波源。但也不是所有的強(qiáng)震前兆波都能記錄到，這與發(fā)震的地點(diǎn)、構(gòu)造有很大關(guān)系。