鮮水河斷裂帶位移協(xié)調比異常與 四川地震活動

張立成 薄萬舉

（中國天津300180 中國地震局第一監(jiān)測中心）

依據(jù)斷層活動位移協(xié)調比的概念，對鮮水河斷裂帶上流動跨斷層形變觀測場地資料進行精細化處理，計算2008 年汶川MS8.0 地震后各場地的協(xié)調比序列，并計算同期發(fā)生在四川域內的3 次、南北地震帶北部甘肅南部的1 次6 級以上強震的協(xié)調比異常，發(fā)現(xiàn)臨震前均在鮮水河斷裂帶上捕捉到顯著或普遍的協(xié)調比異常?？梢?，幾次強震的發(fā)生與鮮水河斷裂帶協(xié)調比異常在時間上高度吻合，表明該協(xié)調比異?？赡苁桥c強震密切相關的形變前兆現(xiàn)象，且這4 次強震存在遠場形變前兆。

斷層活動位移協(xié)調比概念由中國地震局地震預測研究所黎凱武研究員提出，即斷層活動位移三分量及其相互之間的比值，簡稱協(xié)調比。通常，協(xié)調比遵循該斷層的構造活動背景，是一個常量。當斷層加載外力時，斷層活動的三分量發(fā)生改變，其協(xié)調比發(fā)生變化，即為協(xié)調比異常。

斷層活動位移三分量通過如下數(shù)學模型獲得。

其中，a為水平走滑量，b為水平張壓量，β1、β2分別為基線觀測L1、L2與斷層的斜交角，ΔL1、ΔL2為基線觀測長度的變化量。

由模型（1）推導斷層水平的走滑量a和張壓量b，加上斷層垂直形變觀測的變化量Δh，構成斷層活動位移的3 個分量，其相互比值f1、f2、f3定義為斷層活動位移的協(xié)調比，即

在2018 年1 月以前，鮮水河斷裂帶上具備協(xié)調比計算的流動跨斷層形變觀測場地有6個，分別是侏倭、格簍壩子、虛墟、溝普、龍燈壩及老乾寧，后因場地改造，于2018 年1月啟用新場地進行觀測。因觀測數(shù)據(jù)連續(xù)性及觀測場地干擾等，采用2008 年汶川地震后至新場地啟用前，即2009 年1 月至2017 年12 月的觀測數(shù)據(jù)資料進行分析。

2009 年1 月至2017 年12 月，四川域內共發(fā)生3 次6 級以上強震，分別是2013 年4 月20 日蘆山7.0 級地震、2014 年11 月22 日康定6.3 級地震及2017 年8 月8 日九寨溝7.0 級地震；同期，南北地震帶北部甘肅南部也發(fā)生1 次6 級以上地震，即2013 年7 月22 日岷縣MS6.6強震。基于該時段鮮水河斷裂帶流動跨斷層形變觀測場地各協(xié)調比序列，可以得到以下結果。

（1）侏倭F31 協(xié)調比序列：2013 年3 月7 日，侏倭場地觀測出現(xiàn)顯著異常，于4 月20日發(fā)生蘆山7.0 級強震（震中距280 km）；同年7 月3 日，再次出現(xiàn)顯著異常，于7 月22 日發(fā)生岷縣MS6.6 強震（震中距490 km）。

（2）虛墟場地協(xié)調比序列：①F233 協(xié)調比序列：2013 年3 月8 日，虛墟場地觀測出現(xiàn)顯著異常，于4 月20 日發(fā)生蘆山MS7.0 強震（震中距270 km）；②虛墟F11 協(xié)調比序列：2014 年11 月10 日，虛墟場地觀測出現(xiàn)顯著異常，于11 月22 日發(fā)生康定MS6.3 強震（震中距170 km）。

（3）2017 年8 月8 日九寨溝MS7.0 地震前，鮮水河斷裂帶上的6 個場地均出現(xiàn)協(xié)調比顯著異常，且6 個場地距震中均小于380 km。

以上4 次強震的發(fā)生與鮮水河斷裂帶上的協(xié)調比異常在時間上高度吻合，表明鮮水河斷裂帶協(xié)調比異?？赡苁沁@些強震的形變前兆現(xiàn)象。另有研究表明，汶川地震臨震前近場變形不動點現(xiàn)象與遠場應力場變化具有較密切的關系。地形變觀測所呈現(xiàn)的變化反映的不是局部變形狀態(tài)，而是整個區(qū)域應力狀態(tài)的遷移過程，是地應力擾動的結果。因此，四川域內及鄰區(qū)發(fā)生的這4 次強震存在遠場的形變前兆特征。