白银地震台洞体应变观测趋势变化探讨

【前言】白银地震台洞体应变观测趋势变化探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。该地震台地处祁连山东端及南北地震带北端，腾格里沙漠和祁连山余脉向黄土高原过渡地带，地理位置十分重要，是甘肃祁连山中东段地震多发地区［4］。形变山洞位于甘肃省白银市西北铜加工厂院内，山洞总长180m，进深86m，总面积500m2，洞室顶部覆盖大于40m，侧向覆盖大于...

摘要:通过对白银地震台洞体应变观测资料趋势变化的分析，发现2013年岷县—漳县6．6级地震和2016年门源6．4级地震前均出现了趋势变化异常，认为该地震台洞体应变观测能够很好地记录到当地的地壳变化信息。

关键词:洞体应变;趋势变化;岷县—漳县6．6级地震;门源6．4级地震

前言

洞体应变观测是精密测量地壳两点之间相对水平变化的一种观测方法，由于地壳变化与地震的关系极为密切，因此洞体应变观测为研究地震孕育过程的水平变化规律提供了相关研究资料，历来受到地震预测探索者的关注［1－3］。白银地震台洞体应变观测使用的是武汉地震科学仪器研究院有限公司研制的SSY型铟钢棒伸缩仪，安装于2006年10月，2008年1月1日开始正式观测，至今已连续观测8年多，产出了丰富的观测资料。本文将对该台2008～2016年的洞体应变观测资料的趋势变化进行分析，特别是对趋势出现转折的情况进行具体分析，以确认异常变化是否与地震相关。

1白银地震台及洞体应变观测介绍

该地震台地处祁连山东端及南北地震带北端，腾格里沙漠和祁连山余脉向黄土高原过渡地带，地理位置十分重要，是甘肃祁连山中东段地震多发地区［4］。形变山洞位于甘肃省白银市西北铜加工厂院内，山洞总长180m，进深86m，总面积500m2，洞室顶部覆盖大于40m，侧向覆盖大于30m。洞内岩石为灰岩，岩石比较坚硬完整，主体山脉基本无植被，2km内没有大的活动断裂通过［5］。该地震台洞体应变观测使用的是SSY型铟钢棒伸缩仪，安装于2006年10月，仪器基线长度:南北分量28．60m，东西分量19．76m，位移常数Δl:南北分量38．66μm，东西分量42．0μm。

2观测资料可靠性分析

白银地震台洞体应变观测自2008年1月1日至2015年12月31日连续率达到98．3128%，完整率达到98．1683%。影响资料连续率的主要原因是停电和仪器故障(主要为数采故障)。影响到观测资料完整率的主要原因则是停电、仪器故障(主要为数采故障)、仪器调零、仪器校准等［6］。表1为2008～2015年白银地震台洞体应变逐年潮汐因子和中误差的统计。南北分量半日主波M2的潮汐因子在0．6025～0．6187之间变化，中误差均小于0．0022;东西分量半日主波M2的潮汐因子主要在0．6484～0．6628之间变化(除2014年)。2014年，东西分量半日主波M2的潮汐因子只有0．5798，中误差均小于0．0061。查阅台站观测日志、工作日志、月报和年报之后可以发现，白银地震台在2014年4～9月出现仪器故障，在4月之前使用的格值为8．4456×10－10/mV，4～9月使用的格值为5．9524×10－10/mV，9月之后使用的格值为8．4448×10－10/mV，由此导致2014年4～9月的潮汐因子明显偏小在0．4516～0．5530之间变化。表2为2008～2015年白银地震台洞体应变逐年相对噪声水平的统计，从日均值结果来看，南北分量最大为0．0008，东西分量最大为0.0002;从5日均值来看，南北分量最大为0.0064，东西分量最大为0．0033。由此可以看出，白银地震台洞体应变观测的观测背景极好。通过以上分析，可以认为白银地震台洞体应变观测资料连续、真实、可靠。

3趋势变化分析

图1是白银地震台洞体应变观测2008～2016年的日均值趋势变化。从图中不难看出，东西分量在2013年和2015年出现2次趋势转折，南北分量则是在2010年和2013年出现2次趋势转折。通过检查观测日志、工作日志、月报和年报，并未在转折期间发现重大的仪器故障或观测环境变化，因此排除了因仪器故障或观测环境变化造成的趋势转折的可能性［7］。那么，这些转折变化是否与地震相关?查找了白银地震台周围200km以内的5级以上地震，300km以内的6级以上地震，500km以内的7级以上地震，符合条件的只有岷县—漳县6．6级地震震中距228km，门源6．4级地震震中距253km［8］，分别位于白银地震台的正南面和西北面(见图2)。而这几次的趋势转折变化可能与这2个地震有着极为密切的关系，岷县—漳县6．6级地震位于白银地震台的正南面，对白银地震台的洞体应变观测南北分量的影响较大，该分量在2008～2010年期间处于受压状态，自2010年9月起出现趋势性转折变化，改受压状态为拉张状态，在恢复到受压状态后的2013年7月22日发生岷县—漳县6．6级地震，其后一直处于受压状态;门源6．4级地震位于白银地震台的西偏北［9］，对东西分量的影响较大，东西分量在2008～2013年期间均处于拉张状态，2014～2015年出现趋势性变化，改拉张趋势为松弛状态，在恢复到拉张状态后，2016年1月21日门源发生6．4级地震。白银地震台洞体应变观测旁边还并行安装有DSQ型水管倾斜仪，其东西分量的趋势变化与洞体应变观测基本相同。2008～2013年为水平趋势，2013年岷县—漳县6．6级地震后出现趋势性变化，改水平趋势为东倾，在2015年又开始出现水平趋势;南北分量却是由南倾逐步变化到水平趋势，详见图3。

4结论

通过对白银地震台洞体应变观测趋势变化的分析，可以认为其在2008～2016年期间发生的趋势转折变化与岷县—漳县6．6级地震及门源6．4级地震之间存在着一定的联系。从总体变化趋势来看，南北分量为受压状态，东西分量为拉张状态。岷县—漳县6．6级地震发生在白银地震台正南面，对南北分量影响较大，在地震前南北分量受地壳变化的影响出现趋势转折变化，由受压改为拉张，在近3年的拉张后又恢复到受压状态，随后发生了岷县—漳县6．6级地震;门源6．4级地震发生在白银地震台西偏北，对东西分量影响较大，在地震前东西分量受地壳变化的影响出现趋势转折变化，由拉张状态改为松弛状态，在近2年的松弛状态后又恢复到拉张状态，随后发生了门源6.4级地震。由此可以看出，白银地震台洞体应变观测对台站附近的地壳变化反应比较敏感，能够为地震预报提供较为丰富且真实可靠的洞体应变观测资料。

作者：史小平 刘鸿斌 单位：甘肃省地震局兰州观象台