浑江断裂带西南端ML3.5级以上地震与地下水异常分析

摘 要：浑江断裂带是吉林省内发生小震较多的地震活动断裂带，该带地震多发生在西南、东北两端。西南端位于通化县境内（包括通化市区）。本文对浑江断裂带西南端发生的3次3.5级以上地震与该区内的两口地震地下水观测井震前反映的地下水下降异常进行对比分析，总结3.5级以上地震与地下水异常对应关系，为应用地下水前兆信息，开展对浑江断裂带西南端3.5级以上中等地震的预测预报探索开辟新的途径，力争取得突破性的进展。

关键词： 浑江断裂带；地震 ；地下水异常

中图分类号： P315.72+1 文献标识码： A

1 浑江断裂带西南端地震活动概况

浑江断裂带西南端自1973年以来共发生地震51次，其中3级以上地震10次，2级以上地震26次，有感地震28次。历史最大地震为1968年1月7日，通化市银厂发生的ML4.9级地震（吉林省地震台网测定）。区内地震具有震源浅，有感面积大，影响范围广特征。2001年10月18日通化县大泉源发生ML3.5级和ML3.0级地震（间隔40秒连续发生）。2003年10月9日—11日在通化县大都岭连续发生以ML3.9级地震为主震的序列地震（ML3.9、ML3.6、ML2.1）。（见附表1）

表1

在该区内连续发生3次ML3.5级以上地震，是有地震记载以来少见的，这是浑江断裂带地震活动由东北端向西南端迁移特征的具体表现，同时也表明浑江断裂带西南端地震活动自2001年10月进入高潮期。

2 浑江断裂带西南端地震地质概况

浑江断裂带处于中朝准地台两个Ⅲ级构造单元相接部位，属地壳运动活跃地带。该带西南端构造十分发育，规模、产状及表现各不相同，区内主要构造线展布方向为北北东向，其次为北西、东西向及近南北向。据大量资料推测，断裂带切割1—5KM，主要为壳断裂，由此可以得出区内地震多半为浅源地震。根据区内构造展布规律，两组及多组构造交汇部位地震发生频率较高，如大泉源---快大一带。该区位于华北地台向延边优地槽过渡部位，新华夏构造带上，受板块运动影响，构造运动及地震活动较为活跃。

3 二密、英戈布地震观测井水位异常

二密、英戈布地震观测井始建于1987、1989年，二密井位于通化县二密镇，英戈布井位于通化县英戈布水库，两井均由通化县科技局管理，1993年2月12日，柳河县三源浦ML4.2级地震前七天，二密井和英戈布井出现水位固体潮畸变，地震发生后，水位恢复正常反映。

2001年10月18日，二密井、英戈布井水位下降（打破正常年变下降形态），英戈布井下降幅度较大，陡降约20厘米，然后上升，在第二次下降时发生通化县大泉源ML3.5、ML3.0级地震。二密井在上述时间也出现相同形态异常，下降幅度相对较小（见附图）。

2003年4月，英戈布井水位突降约40厘米，其间受降水影响，形成下降—上升—下降波动，总体呈下降趋势至六月。二密井在同一时间呈上升趋势，两井打破多年同步反映形态，一直持续到六月份。二密井在9月9日出现一个明显的突降漏斗，英戈布井在水位总体下降趋势中，呈下降—上升—下降波动，10月9日-11日发生了ML3.9、ML3.6、ML2.1级三个地震。

4 地震与地下水位异常对应关系分析和地震预测预报探索

二密井、英戈布井自投入观测以来，区内一直未发生4级左右地震。1993年2月12日在距上述两井约40KM和30KM的柳河县三源浦附近发生ML4.2级地震，震后发现上述两井在震前七天，同时出现水位固体潮畸变异常，分析认为，二密井、英戈布井能够捕捉到浑江断裂带西南端及邻区范围内4级左右地震前兆信息。2001年10月18日通化县大泉源发生ML3.5、ML3.0级（间隔40秒）地震，震前一个月内，二密井英戈布井有明显的水位异常。英戈布井异常幅度较二密井明显。分析认为，英戈布井水位异常幅度大于二密井，是与两井距震中距离不同和观测井含水层段岩性差异以及观测井深度有关。（见附表2）

表2

通过对大泉源ML3.5级地震震前两井水位下降异常的震例总结，对2003年4月英戈布、二密两井出现的水位下降与上升异常进行了探索性的预测预报，填写了中等地震预测预报卡上报吉林省地震局分析预报室。地震三要素为：发震时间2003年5月30日前；震中浑江断裂带西南端（以通化县城快大镇为中心半径25KM范围内）；震级ML3.6-4.5级。2003年10月9日—11日，在通化县大都岭附近（距快大镇约11KM）发生了ML3.9级地震为主震的序列地震。总结发现，地震预报三要素中，震中震级准确，发震时间存在误差。分析认为，两井地下水异常非同步性反映，是映震区发震构造受震前地应力变化牵动作用，对两井所处构造形成非均匀外力作用的结果，导致两井水位呈下降与上升异常反映，这可能是地震前的初始表现形式，地震发生前的水位呈同布下降变化是临震的最终表现，这是造成ML3.9级地震预测发震时间误差的主要原因。

5 结论

通过对大泉源ML3.5级地震的震例总结，以英戈布井水位和二密井水位下降异常为依据，开展对大都岭ML3.9级地震的探索性预报，取得了震中、震级的准确预报结果。由此可见，浑江断裂带西南端范围内的两口地震地下水观测井，对区内及邻区三次ML3.5级以上地震震前有明显的异常显示。对ML3.9级地震预测预报中出现的发震时间差异原因和两井水位异常幅度差异，进行了认真的分析总结，为今后应用地震地下水异常，对浑江断裂带西南端及其邻区的中等以上地震的监测与预测预报提供科学依据和经验。

作者简介：

第一作者简介：姜城（1969-）男，吉林省通化市人，1988年毕业于长春地质学校，1998年毕业于长春大学，工程师，现主要从事地震监测与研究工作。