近年阿合奇地傾斜震前異常特征

谷美菊

（中國新疆維吾爾自治區843000阿克蘇中心地震臺）

近年阿合奇地傾斜震前異常特征

谷美菊

（中國新疆維吾爾自治區843000阿克蘇中心地震臺）

利用2008年以來阿合奇地震臺數字傾斜觀測資料，分析臺站周邊幾次中強地震前異常變化。結果表明：幾次5—6級地震前，EW分量趨勢異常特征為西傾速率趨勢性轉折；短期異常特征為震前短期內傾向反向（恢復后發震）或加速；臨震異常特征為震前幾天出現高頻抖動變化或固體潮形態畸變。

地傾斜；中強地震；異常特征

0 引言

地震模擬觀測時期，阿合奇地震臺（以下簡稱阿合奇臺）地傾斜在周邊5級以上地震前，大多觀測到不同程度的前兆異常（楊志榮，1989；韓月鵬，1992；劉輝，1994，2005；潘振生，2004，2012；楊又陵，2009）。例如：1991年柯坪6.5級地震阿合奇地傾斜原始記錄曲線出現脈動、錯動、畸變異常（楊志榮，1989；楊又陵，2009）；1996—2003年阿圖什6.9級地震和伽師多次6級地震前，阿合奇地傾斜觀測曲線大多出現加速、減速、方向改變和打結等異常現象（潘振生，2004）。2007年10月阿合奇地傾斜進行數字化改造，周邊幾次5級以上地震前，觀測資料存在不同程度異常（潘振生，2009，2010，2012）。本文通過研究幾次地震前阿合奇地傾斜異常變化，總結震前異常特征，作好臺站震情跟蹤工作。

1 臺站概況

阿合奇臺位于柯坪塊體北部，其北部和西南部分布著北東走向的阿合奇斷裂和柯坪斷裂。觀測點周圍無明顯干擾源，是形變觀測的理想場地（潘振生，2012，2014；劉輝，2012）。阿合奇臺數字化改造前后觀測山洞沒有變化，臺站數字形變儀器為石英水平擺SQ-70，山洞進深20 m，覆蓋層厚30 m，巖性為灰巖，年溫差小于0.5℃，T = 29 s。2005年11月恢復觀測，擺系無變化。2007年10月數字化改造，在原擺墩北面1 m處建新墩，阿合奇石英擺SQ-70放置數據采集器，EW向2008年1月后穩定，NS向2008年4月后穩定。

2 5級以上地震前后中短期異常變化

阿合奇臺地傾斜改為數字化觀測后，臺站200km范圍內發生9次5級地震，有8次地震發生在柯坪塊體（阿合奇境內），另1次為2014年11月14日伊塞克湖5.7級地震；臺站300km范圍內發生過2012年3月9日洛浦6.0級地震和2013年1月29日哈薩克斯坦6.0級地震。9次5級地震和2次6級地震與阿合奇臺空間分布見圖1。

圖1 阿合奇臺與幾次地震震中分布Fig.1 Geographical position of Aheqi Seismic Station and the epicentral locations of several earthquakes

2.1 地震前異常特征

阿合奇地傾斜觀測以來資料連續可靠，兩分量固體潮形態清晰。改為數字化記錄后，北南分量趨勢性北傾，無年變形態，東西分量持續趨勢性西傾，有清晰年變形態。

2011年阿合奇地傾斜東西分量趨勢性西傾速率明顯加速，趨勢性轉折后，柯坪塊體先后發生2次阿圖什5級地震和1次6級地震（2012年3月9日洛浦6.0級地震）。洛浦6.0級地震震中位于巴楚隆起與阿瓦提斷陷之間的圖木舒克隱伏斷裂帶東端（據新疆維吾爾自治區地震局2012年3月9 日洛浦6.0地震評估報告）。2013年東西分量趨勢性西傾速率再次發生轉折變化，之后阿合奇臺周邊區域發生4次5級地震和1次6級地震，其中3次5級地震位于柯坪塊體（阿合奇境內），其余2次地震為哈薩克斯坦6.1級地震和伊塞克湖5.7級地震，見圖2（a）。2008年改為數字記錄后，阿合奇地傾斜北南分量趨勢性北傾，2013年8月北傾速率減緩，2014年初轉向趨勢性南傾，期間先后發生柯坪5.3級地震和麥蓋提5.1級地震，2014年8月恢復北傾趨勢，見圖2（b）。

圖2 2008年1月—2014年12月阿合奇地傾斜日均值分量（a）東西向日均值；（b）北南向日均值Fig.2 Daily mean component diagram of ground tilt at Aheqi Seismic Station from Jan.2008 to Dec.2014

2.2 地震前短期異常特征

阿合奇地傾斜觀測在周邊幾次5級、6級地震前存在一定短期異常。東西分量2011年11月16日起轉向西傾，與正常年份持續東傾反向（圖3）；2012年1月1日恢復東傾后發生2013年1月29日哈薩克斯坦6.1級地震。北南分量持續北傾，2013年10月1日轉向南傾加速，11月17日恢復緩慢北傾，12月1日發生柯坪5.3級地震。柯坪5.3級地震前，北南分量反向南傾持續48天，恢復北傾13天后發震。2014年2月20日北南分量再次轉向南傾，之后發生7月9日麥蓋提5.1級地震，震后恢復北傾趨勢（圖4）。以上震例表明，阿合奇地傾斜改為數字記錄后，短期異常特征為：震前45天左右單分量傾向反向，異常恢復后1個月內發震。

此外，阿合奇地傾斜東西分量在2011年8月11日伽師5.8級地震和2012年8月11日阿圖什5.1級地震前存在西傾加速短期異常；在2013年1月29日哈薩克斯坦6.1級地震和2014年11月14日伊塞克湖5.7級地震前的東傾加速短期異常也較為明顯。

圖3 2010年1月—2012年12月阿合奇地傾斜日均值分量（a）北南向日均值；（b）東西向日均值Fig.3 Daily mean component diagram of ground tilt at Aheqi Seismic Station from Jan.2010 to Dec.2012

圖4 2012年1月—2014年12月阿合奇地傾斜日均值分量（a）北南向日均值；（b）東西向日均值Fig.4 Daily mean component diagram of ground tilt at Aheqi Seismic Station from Jan.2012 to Dec.2014

2.3 臨震異常特征

模擬觀測時期，阿合奇地傾斜臨震異常特征表現為加速、轉向和矢量曲線打結等異常變化；記錄相紙臨震前觀測到的異常形態以葫蘆串居多，其次是蠕動和畸變（劉輝，2005；楊又陵，2009），例如：1997年4月伽師4次6級地震前，兩分向曾出現葫蘆串、蠕動和畸變異常形態（圖5）。

數字記錄后，阿合奇地傾斜震前曾出現原始分鐘值曲線高頻抖動和固體潮形態畸變異常。例如：2009年2月13—18日，北南向原始分鐘值曲線持續出現幅度明顯大于正常背景的高頻抖動變化［圖5（a）］，19日恢復正常，20日發生柯坪5.2級地震。而阿合奇地傾斜東西向2月15—18日固體潮日變形態發生畸變，19日恢復后發震，臨震異常較為明顯［圖5（b）］。

阿合奇地傾斜改為數字記錄后，臺站周邊區域幾次5、6級地震前存在不同程度的趨勢異常、短期異常和臨震異常，見表1。

圖5 2009年2月阿合奇地傾斜曲線（a） NS分量分鐘值；（b） EW分量整點值Fig.5 The curves of ground tilt at Aheqi Seismic Station in Feb.，2009

表1 5級以上地震前地傾斜異常Table 1 Analysis on ground tilt anomaly of the earthquakes with MS≥5

3 結論

對阿合奇臺周邊近年幾次5級、6級地震前異常特征進行總結，得到以下認識。

（1）阿合奇地傾斜觀測數字記錄以來，震前異常較明顯的幾次5級地震均發生在柯坪塊體，2次6級地震發生在柯坪塊體相鄰區域。幾次5級以上地震前趨勢異常特征為東西分量趨勢性西傾速率轉折；震前短期異常特征為東西分量西傾加速或反向西傾，北南分量反向南傾；臨震異常特征為震前7天內觀測曲線出現高頻抖動或固體潮畸變。

（2）阿合奇臺地傾斜模擬觀測期間，周邊5級以上地震前，大多觀測到不同程度的前兆異常。對比分析阿合奇地傾斜模擬觀測和數字記錄震前異常特征發現，模擬和數字觀測震前異常特征相似，為今后應用該數字化觀測資料進行震情跟蹤和地震趨勢預測提供依據。

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Analysis on anomaly characteristics of ground tilt before earthquakes at Aheqi Seismic Station in recent years

Gu Meiju
（Akesu Center Seismic Station，Xinjiang Uygur Autonomous Region 843000，China）

The analysis was done on several strong earthquakes in peripheral areas of Aheqi Seismic Station before the abnormal change using digital tilt observation data since 2008.The results showed that:The anomaly characteristics of the trend of EW component is west-dipping rate trend turning point before the earthquake with MS=5，6，short-term abnormal characteristic is short-term tendency reverse（after recovery earthquake） or accelerated before the earthquakes，impending earthquake anomaly characteristics of earthquakes appear high frequency jitter changes or the earth tide distortion.

ground tilt，moderate earthquake，anomaly characteristics

10.3969/j.issn.1003-3246.2015.05.013

谷美菊（1963—），女，河南許昌人，工程師，1999年7月北京防災技術學院監測與管理專業畢業，主要從事地震監測工作。E-mail：562136030@qq.com

本文收到日期：2015-04-27