近年來(lái)流動(dòng)地磁觀測(cè)在地震監(jiān)測(cè)中的發(fā)展及其預(yù)測(cè)應(yīng)用

顧左文

自2002年始，在中國(guó)地震局、科技部的大力支持下，由中國(guó)地震局地球物理研究所主持，云南省地震局、甘肅省地震局、安徽省地震局、河北省地震局、四川省地震局、新疆地震局、福建省地震局、吉林省地震局、黑龍江省地震局、第一監(jiān)測(cè)中心共同參與，開(kāi)展了5年一輪的中國(guó)大陸地區(qū)流動(dòng)地磁矢量觀測(cè)。完成了2005.0、2010.0、2015.0等3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地磁年代的《中國(guó)地磁參考場(chǎng)（中國(guó)地磁圖）》的編制工作，分別建立了上述3個(gè)年代的中國(guó)地區(qū)基本地磁場(chǎng)、巖石圈磁場(chǎng)等模型。當(dāng)2005年底，編制完成《2005.0年代中國(guó)地磁參考場(chǎng)（中國(guó)地磁圖）》之時(shí)，發(fā)生了九江—瑞昌MS5.7地震。研究團(tuán)隊(duì)細(xì)致分析了震區(qū)及其周邊的地磁基本場(chǎng)數(shù)據(jù)和模型，認(rèn)為存在以水平分量為主的異常表現(xiàn)。為繼續(xù)追蹤該異常的演化過(guò)程，并探索有效的地震異常監(jiān)測(cè)分析方法，中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司首次開(kāi)展了流動(dòng)地磁矢量觀測(cè)的地震監(jiān)測(cè)工作。由此，流動(dòng)地磁矢量觀測(cè)由基礎(chǔ)科學(xué)研究走向了地震監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)工作。

20世紀(jì)70年代起，中國(guó)地震局遂行的流動(dòng)地磁監(jiān)測(cè)測(cè)項(xiàng)，以地磁場(chǎng)總強(qiáng)度觀測(cè)為測(cè)量手段，以孤立測(cè)點(diǎn)的通化差值為主要分析物理量。測(cè)點(diǎn)分布沿相關(guān)斷裂帶的走向進(jìn)行布設(shè)，分析研究斷層及其周邊的震磁前兆信息。獲得了如唐山M7.8、海城M7.3、劍川M5.4等地震的磁震信息，說(shuō)明地震孕育過(guò)程和地磁場(chǎng)變化之間具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)時(shí)的主要物理思路為：中強(qiáng)地震發(fā)生前，孕震區(qū)沿主要斷裂會(huì)發(fā)生應(yīng)力匯聚、地下介質(zhì)的物性變化、裂隙和微破裂等物理現(xiàn)象。監(jiān)測(cè)并發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象所伴生的磁場(chǎng)異常應(yīng)該是有效的物理思路和技術(shù)路線。然而，在隨后的監(jiān)測(cè)實(shí)踐過(guò)程中，直至汶川MS8.0地震的發(fā)生，“傳統(tǒng)的”流動(dòng)地震地磁監(jiān)測(cè)手段始終未有效地、有共識(shí)地、在震前做出異常判定。流動(dòng)地震地磁監(jiān)測(cè)測(cè)項(xiàng)對(duì)地震預(yù)報(bào)的支撐作用也日漸式微。

在汶川MS8.0地震的震后總結(jié)和反思過(guò)程中，有2點(diǎn)看法逐步得到了普遍共識(shí)。其一，所謂異常和正常是相對(duì)的、辯證的。正常不是空間分布均勻、時(shí)間變化趨于零，異常也不是“驚天動(dòng)地”和“山呼海嘯”。欲要辨識(shí)“異常”，首先要搞清楚“正?！薄Ｆ涠?，就地球物理場(chǎng)監(jiān)測(cè)而言，空間分辨力和空間覆蓋范圍是辯證的、必須兼顧的，局部高密度的“聚焦式”監(jiān)測(cè)布局會(huì)極大地制約分析和研究的視野。因此，監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司正式提出了地球物理場(chǎng)監(jiān)測(cè)應(yīng)該“成場(chǎng)”“成網(wǎng)”的改革思路。

基于這種認(rèn)識(shí)，隨著九江—瑞昌MS5.7、汶川MS8.0和玉樹(shù)MS7.1地震發(fā)生后地震地磁應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展，流動(dòng)地磁技術(shù)團(tuán)隊(duì)適時(shí)適勢(shì)地改變?cè)袀鹘y(tǒng)的監(jiān)測(cè)模式和調(diào)整測(cè)網(wǎng)布局，逐漸逐步地開(kāi)啟了區(qū)域地磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)與地震預(yù)報(bào)的探索之路。

目前，對(duì)于地震地磁異?，F(xiàn)象的研究仍處于原始積累階段。在中國(guó)地震局的監(jiān)測(cè)-預(yù)測(cè)-研究體系當(dāng)中，以年度地震危險(xiǎn)區(qū)“東5西6”地震活動(dòng)為主要預(yù)測(cè)目標(biāo)下，流動(dòng)地磁矢量觀測(cè)的地磁異常區(qū)在中國(guó)大陸，尤其是南北地震帶上的發(fā)震地點(diǎn)有良好的映震效果。其中，蘆山M7.0、洱源M5.5、彝良M5.7、永善M5.0、康定M6.4、景谷M6.6、岷縣—漳縣M6.6、魯?shù)镸6.5、祁連M5.3、昌寧M5.1、門(mén)源M6.4、燈塔M5.1、皮山M6.5、運(yùn)城M4.4等地震均位于流動(dòng)地磁年度異常區(qū)里或附近。

針對(duì)巖石圈磁場(chǎng)異常變化特征與地震之間的關(guān)系，中國(guó)地震局地球物理研究所、云南省地震局、河北省地震局和甘肅省地震局等10余家單位在大華北、南北地震帶、南北天山和華南地區(qū)開(kāi)展了大規(guī)模大范圍的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)工作，取得了一系列新的研究成果。“地震研究之地磁專(zhuān)欄”征集了一批關(guān)于上述4個(gè)地區(qū)的近期研究論文，主要以流動(dòng)地磁觀測(cè)、固定地磁臺(tái)站觀測(cè)為主的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和科研成果。

這些成果的出版，是對(duì)九江—瑞昌MS5.7地震以來(lái)、3代地震地磁研究者持續(xù)探索的小結(jié)，將有助于相關(guān)科研人員了解中國(guó)地震局地震地磁監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、科研工作的最新進(jìn)展。同時(shí)，也努力為全球的地磁學(xué)、地震地磁學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)出中國(guó)力量。

最后，經(jīng)過(guò)10余年的發(fā)展，流動(dòng)地磁團(tuán)隊(duì)已形成了“70后”“80后”組成的新一代核心。而且一改或?qū)Ｗ⒂赑apers的“書(shū)齋學(xué)者”、或?qū)Ｗ⒂谝巴鉁y(cè)量的“勘探郎”之畸形、割裂狀態(tài)。新一代流動(dòng)地磁技術(shù)團(tuán)隊(duì)的核心能兼顧科學(xué)研究、實(shí)際操作和應(yīng)用效能。這是流動(dòng)地磁技術(shù)團(tuán)隊(duì)10余年發(fā)展積累的最大成果！“長(zhǎng)江后浪推前浪”，繼往開(kāi)來(lái)，望莫大焉、望莫厚焉！endprint