对泗台金属摆异常跟踪研究.docVIP

对泗县台地形变异常跟踪研究 朱大美 （安徽泗县地震台） 0 概述 泗县地震台现有地倾斜仪器8套，DSQ型数字观测水管仪一套三分量；SS—Y型数字观测洞体应变伸缩仪一套三分量；模拟观测金属水平摆和石英水平摆倾斜仪各一套。 数字化仪器还在试测阶段，资料不参与本文研究。石英摆自2005年11月26日九江地震后，东西向基本上没有异常，南北向虽然从2006年9月份后出现了异常时段，但是量变幅度不是很明显。金属摆资料已积累了二十多年，比较稳定、可靠，在几次中强地震前反映较好，资料可信度较高。该仪器从2006年7月26日定远4.2级强有感地震后，至今仍然出现大幅度异常变化，打破历年变化规律：南北向应该转向的时候不转向，而且大幅度往北倾斜；东西向不该转向的时段，提前一个多月转向，加速向西倾斜。这种违反年变规律的异常变化已引起各级地震部门领导和专家们的关注。这样大幅度的异常，是地震前兆信息、还是仪器受到外界环境因素干扰？笔者对此进行了跟踪研究，现将研究内容提供大家参考。 1异常趋势特征 本次研究的地形变资料时间为2006年定远地震后至2007年5月31日。为了保证产出资料的连续性和可靠性，2007年初，我们按照省、市地震局震情短临跟踪的要求，紧紧围绕震情监视为中心，认真巡查该台四周一公里内的环境情况，包括已封堵的山洞口和侧面山洞口，没有发现被破坏现象和其它干扰源。说明洞内仪器不是受外界环境干扰，资料具有一定的可信度。 （1）金属摆资料异常特征：日均值曲线从2006年7月26日定远地震后，南北分量一直大幅度往北倾斜，到2007年3月底也没有回到2006年年初位置。按正常年变规律，该方向从2006年10月上旬起应该转向南倾，但它没有转向，还是继续往北倾，直到12月上旬，虽然有转向趋势但是速率特别缓慢，在没有回到去年初始位置时，再一次转向北倾。该时段累计时间已有8个多月，向北倾斜幅度达到461毫米。东西分量也是从定远地震过后至2007年5月底，形成新的异常时段，累计向西倾斜幅度已达550毫米，是2001年以来向西倾斜幅度最大的年份。该分量从2006年8月中旬开始转向西倾，比正常年份提前一个多月，到2007年4月上旬速度才有所减缓，现在虽然有回升趋势，但是速率非常缓慢。（图1） 图1a 金属摆北南分量 图1b 金属摆东西分量 （2）石英摆资料特征：自九江地震后到2006年2月14日前，该套仪器东西分量日均值出现大幅度震后阶跃变化，稳定后一直缓慢向东倾斜。在2006年内，虽然经过几次专家们现场检查和洞内数字化仪器施工时环境的干扰，也没有改变它稳定工作的趋势。在九江地震前6个月，南北分量日均值出现打破年变化规律、提前转向、加速向南倾斜，异常比较明显。但是在2006年定远地震前后，异常不太明显。虽然从2006年9月份后也出现异常时段，但幅度比金属摆小。 图2a 石英摆北南分量 图2b 石英摆东西分量 （3）矢量图曲线特征：金属摆自2006年底起二维矢量曲线一直倾向西北方向（图3）。2007年3月转向后速率加快，主要是受4月2日所罗门群岛7.8级强震造成两套仪器靠摆、在调仪器时人为干扰影响，其干扰幅度使南北分量上升38毫米，东西分量下降16毫米。石英摆资料从2007年初大幅度往东南方向倾斜，在东南方向逆时针转动，形成类似四边形区域，4月下旬开始加速向西倾斜（图4）。 图3 金属摆2007年1—5月旬均矢量图 图4 石英摆2007年1—5月旬均矢量图 2 趋势异常研究 （1）从该台的形变资料异常趋势看，自2006年8月份起，地下应变能量已向该台的东南方向迁移。板内应力在南太平洋外力俯冲积压下，随着地壳运动，地内应变能量不断向西北方向推移，在郯庐断裂带控制下，能量不断的在该断裂带东部积累，造成东部和南端受压应力控制，北部和西端受拉张力作用，才引起该台的金属摆不受岩石自身的热形变影响，不能按自然界四季冷热变化的规律，制约了两个方向的转向时间。 （2）为什么在同一个岩石面，两套仪器受同样的外界应力场作用，金属摆量变幅度比较大，而石英摆变化不太明显呢？其一，由仪器本身灵敏度所决定：石英摆光杆距长（5.0米），灵敏度高，相应周期比较大，仪器接收的是远场长周期波。金属摆光杆距离短（2.9米），灵敏度低，相应周期小，仪器接收的是近场区域短周期波。当两套仪器受外界同一区域应力作用时，运动所产生的震动频率大于或等于仪器自震周期时，仪器能引起共振。内应力运动越强烈，仪器相对变化就越明显。当运动产生的震动频率小于仪器自震周期时，灵敏度高的仪器就不能产生共振，反映就不明显。这次出现的异常，金属摆反映强烈，石英摆反映不明显，说明是近场区内应变能量在孕育积累。其二，与地壳内部构造有关。泗县地震台在大地构造上所处的位置比较特殊，受华北和华南两个活动块体相互作用，在两个活动块体