科学网-芦山强震的孕震及临震应变异常（上）-池顺良的博文

芦山强震的孕震及临震应变异常（上）

2013-5-9 00:34

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标签：汶川地震, 地震预报, 钻孔应变, 芦山地震, 数据自检

姑咱台的钻孔应变观测资料回顾

钻孔应变（应力）观测技术是近十年才逐渐发展完善起来的地学观测技术。2004年，中国地震局确定在“十五数字地震观测网络”工程中列入分量钻孔应变仪前兆分项。2007年，全国布设的40套高分辨率YRY四分量钻孔应变仪投入地震监测工作。至今已积累了六年多实测数据。图1是我国分量钻孔应变网观测台的分布图。

图1 我国分量钻孔应变仪的分布图

这六年中，我国发生了汶川、玉树、芦山三次强震。汶川地震和芦山地震分别距姑咱台约140千米和70千米，离震中5～7倍震源深度距离的边缘，位于姑咱台的监测范围。

姑咱台记录到了汶川和芦山这两次强震孕育中的应变异常变化。为地震预测、预报的探索积累了宝贵的资料。

1姑咱台及YRY型四分量钻孔应变仪运行概况

姑咱地震台位于四川省甘孜藏族自治州康定县姑咱镇，地理座标：东经102.18°，北纬30.12°，海拔高程1450米，国家级台站，隶属于四川省地震局康定地震中心站。

姑咱台处于北西向的鲜水河断裂带、北东向的龙门山断裂带和北南向的安宁河断裂带复合部位靠北的地段，座落于姑咱镇西面鸡心梁子山背斜的核部。姑咱台位于南北走向的大渡河西岸，在大渡河边古河床冲积堆层上，出露岩性为花岗闪长岩。图2是姑咱台附近的活动断裂，汶川、芦山地震位置图。在汶川、芦山附近300千米范围内只有姑咱一个应变观测站。

图2姑咱台附近活动断裂及汶川、芦山地震位置图

姑咱台YRY四分量钻孔应变仪于2006年10月28日安装。钻孔深40米，花岗岩地层，岩芯完整，应变探头用水泥砂浆耦合于钻孔底部。1路应变方位51°（近北东向），2～4路方位依次顺时针加45°。钻孔应变仪安装后记录了5个月正常潮汐背景。图3是仪器安装稳定后，2007年2月1日至2月3日清晰而光滑的固体潮曲线，表明应变记录有正常背景。

图3 汶川地震前15个月时，姑咱台2007年2月1日到3日3天的连续记录。

图4～6是由三百三十多万组分钟值数据绘出的2007年1月1日至2013年5月2日六年多的观测成果。姑咱台周围没有抽水机井等干扰，记录的应变固体潮十分光滑和规则。但台站面临南北向大渡河水位的变化，地层受到变化水位侧压力的影响，每到降雨时，记录就出现与河水位高程相关的变化。图4～6中，每到雨季就出现十分明显的河水位变化干扰。这种干扰的周期约半个月，并不影响短周期频段的信号。在汶川、芦山地震中出现的应变异常大都位于数分钟到数十分钟频段。河水位变化的干扰没有影响汶川、芦山地震应变异常信号的接收。

图4姑咱台2007年1月1日至2008年12月31日的钻孔应变观测数据

图5姑咱台2009年1月1日至2010年12月31日的钻孔应变观测数据

图6姑咱台2011年1月1日至2013年5月2日的钻孔应变观测数据

2007年4月后，记录上开始出现“压性脉冲”和“潮汐畸变”应变异常。随着汶川5.12地震的临近，异常越来越显著。图7是离5.12三个月时，2008年2月14日到18日5天的记录。地层中大量的“压性脉冲”和“潮汐畸变”应变异常将正常的应变潮汐几乎完全掩盖。

图7 临近汶川地震前，姑咱台2008年2月14日到18日5天的连续记录。

5.12大震之后，“压性脉冲”和“潮汐畸变”应变异常逐渐消失。3年后固体潮记录逐渐恢复到如图3光滑、规则的形态。表明这些应变异常确与汶川地震密切相关。

认为姑咱台记录到了汶川强震孕育中的应变前兆，根据是这些异常应变满足地震前兆的三条必要判据：有正常背景；非干扰影响；与地震密切相关^[1^～^4]。

下一节介绍芦山强震的应变异常。

参考文献：

[1]池顺良、池毅、邓涛、廖成旺、唐小林、池亮. 2009.从5.12汶川地震前后分量应变仪观测到的应变异常看建设密集应变观测网的必要性[J].国际地震动态，（1），1～12.

[2]邱泽华、周龙寿. 2009.用超限率分析法研究汶川地震的前兆应变变化[J].大地测量与地球动力学，(29),1～9.

[3]邱泽华、张宝红、池顺良、唐磊、宋茉. 2010.汶川地震前姑咱台观测的异常应变变化[J].中国科学：地球科学，(40),1031～1039.

[4]刘琦,张晶. 2011.S变换在汶川地震前后应变变化分析中的应用[J].大地测量与地球动力学，(31),6～9.