九寨溝7.0級地震前涇源形變異常變化分析

馬翀之，李國斌

(寧夏回族自治區地震局，寧夏 銀川 750001)

2017年8月8日四川省阿壩州九寨溝縣發生7.0級(33.2°N，103.8°E)地震，震中位于青藏高原東部邊緣，四川省阿壩州東北部，該地震距離寧夏涇源形變觀測點345 km。通過對數據的長期分析跟蹤后發現，涇源形變伸縮儀、垂直擺儀器的觀測數據存在多年趨勢異常，地震前觀測資料出現短期、短臨異常變化，地震后觀測資料出現恢復跡象。綜合分析認為，涇源形變觀測資料出現的異常變化與九寨溝7.0級地震存在較好的對應關系，希望總結分析這些數據，逐步認識數據的變化與地震發生的對應。

1 臺站介紹

涇源形變觀測點所屬區域為寧夏南部弧形構造區清水河盆地，東面有牛首山—固原斷裂，西面有六盤山東麓斷裂，其巖層雖然為第四系洪積沙土，但基巖完整質密。其東約16 km是云霧山斷裂，該斷裂帶構成了清水河壓陷型斷陷盆地的西界。涇源形變觀測點位于寧夏最南端的六盤山斷裂帶中段，在涇源縣城東南角臥龍山。該臺為無人值守臺，交通便利，臺站采用電信專用光纜進行數據傳輸，電源采用220伏交流專線供電。形變觀測山洞位于臥龍山下，是利用人防山洞改造而成的，基巖為第四系洪積砂土，基本呈水平產狀。形變觀測山洞山體較小，西邊厚，東邊薄，洞體呈“L”型，進深約80 m，覆蓋層厚約30 m，植被較好。涇源形變山洞NS、EW兩個方向成90°正交，兩個方向的室內長度分別為：NS向主洞23 m，引洞33 m，EW向洞長23 m，目前觀測儀器有VS型垂直擺傾斜儀、DSQ型水管傾斜儀和SS-Y型伸縮儀。

2 形變異常變化特征

2.1 涇源伸縮儀

涇源形變觀測點伸縮儀架設于2007年3月，屬于“十五”數字化觀測項目的一部分。儀器東西方向2007～2010年觀測數據變化基本平穩。自2011年11月開始出現持續上升，存在明顯的張性趨勢異常，2013年11月出現轉折下降，呈壓性變化(參見圖1)，2017年6月出現小幅度上升，6月底出現快速下降(參見圖2)，8月8日發生九寨溝7.0級地震，地震后出現快速上升，存在恢復的跡象。NS向2007～2010年呈緩慢下降變化，2011年轉折呈緩慢上升變化；2012年1月開始小幅下降，速率緩慢，5月后反向，年動態幅度偏小，存在一定破年變情況。2012年5月后持續上升，顯示明顯的張性變化，分析認為存在趨勢異常(參見圖3)。2017年3月發生轉折下降，5月底出現小幅度上升，6月初出現快速下降，6月底出現轉折，呈快速上升變化(參見圖4)。2017年8月8日發生九寨溝7.0級地震，地震后出現快速下降，9月恢復緩慢上升變化，異常出現恢復跡象。

圖1 涇源伸縮儀EW向日均值曲線

圖2 涇源伸縮儀EW向整點值曲線

圖3 涇源伸縮儀NS向日均值曲線

圖4 涇源伸縮儀NS向整點值曲線

2.2 涇源垂直擺

涇源形變觀測點的垂直擺架設于2007年3月，屬于“十五”數字化觀測項目。NS向觀測以來至2014年變化速率相對穩定。2015年4月后上升速率較快，8月未反向下降，存在破年變異常(參見圖5)。該異常在2015年度提出，判定為C類異常；2016年3月由中國地震局學科管理組牽頭進行落實，結合該測向潮汐參數、周邊區域形變異常以及GNSS資料，綜合分析認為異常信度較好，提升為B類。垂直擺NS向上升變化持續至2016年10月后出現持平變化，2017年8月8日發生九寨溝7.0級地震。九寨溝7.0級地震后出現緩慢下降，出現恢復年變的跡象(參見圖6)。同時，涇源垂直擺NS向潮汐因子自2015年開始出現下降，2016年1月出現上升， 之后起伏變化較大， 2017年8月8日發生九寨溝7.0級地震，分析認為涇源垂直擺NS向潮汐因子出現的異常變化與九寨溝7.0級地震具有較好的對應關系(參見圖7)。

圖5 涇源垂直擺NS向日均值曲線

圖6 涇源垂直擺NS向整點值曲線

圖7 涇源垂直擺NS向潮汐因子曲線

3 結論

根據上述對九寨溝7.0級地震前的異常研究分析，得出以下初步認識。(1)九寨溝7.0級地震前涇源伸縮儀從2012年開始出現趨勢異常，2017年出現趨勢轉折，伴隨明顯的短期異常變化，地震之后再次出現顯著轉折，2月后逐漸恢復。(2)九寨溝7.0級地震前涇源垂直擺NS向從2015年4月開始出現北傾加速的趨勢變化，2016年10月后持平，伴有破年變異常變化；同時，潮汐因子存在相對同步的下降、波動變化。地震之后垂直擺NS向出現下降，存在恢復年動態的跡象。(3)從涇源形變觀測資料的異常變化過程可以看出，異常持續時間較長，存在逐漸遞增的現象。異常發展期間出現轉折，加速，短期異常，地震后出現轉折，逐步恢復的過程。