鞍山海城4.4級地震前鞍山地區水溫異常分析

楊雅杰　韓斌　王俊人

摘 ? 要：2017年12月19日鞍山海城發生4.4級地震，震前鞍山地區西鞍山井水溫，岫巖1號井水溫在均出現了不同程度的水溫上升異常變化。海城地區歷史上發生多次破壞性地震，1975年2月4日海城發生7.3級地震，在震前遼寧地區出現了大面積的地震前兆異常，并依據大量的前兆異常對此次地震進行了成功的預報，使此次地震造成的災害損失得到了極大程度的降低。1999年11月29日海城岫巖交界地區發生5.4級地震，在震前鞍山井水溫出現明顯異常，水溫呈現上升。此次異常出現后，通過排除儀器故障和周邊環境影響，綜合分析認為鞍山地區水溫觀測在此次震前出現的異常變化與此次地震有較好的對應關系，對海城地區未來地震活動的監測預報以及危險性具有重要意義。

關鍵詞：海城 ?4.4級地震 ?水溫異常

中圖分類號：P315.09 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）06（b）-0061-02

2017年12月19日2時39分39秒，遼寧省鞍山市海城市（北緯40.53°，東經123.04°）發生4.4級地震，震源深度10km。此次地震，鞍山市所轄海城、岫巖，營口所轄大石橋、蓋州震感明顯，沈陽、盤錦、遼陽、本溪、丹東均有震感。震區無房屋倒塌和人員傷亡情況發生。此次震前鞍山地區地下水溫觀測出現了不同程度的異常變化，西鞍山井水溫于2017年9月8日—9月15日出現測值升高異常，5日累計上升變化幅度達9‰℃。岫巖1井水溫于2016年3月15日開始出現趨勢性上升至震前累計上升0.01°，上升幅度達10‰℃。

1 ?西鞍山井水溫異常

1.1 觀測井概況

西鞍山井位于鞍山市千山區東鞍山鎮馬驛屯村，西鞍山北側。地理坐標為：東經122°55′50″，北緯41°03′42″，海拔高程24.69m，距離海城4.4級地震震中距離58km。1987年10月1日開始正式觀測，同井觀測有水溫、水位、氣象三要素輔助觀測手段。西鞍山井井深為488.36m，在井深430～488.36m為構造破碎帶，在451m開始出現涌水。

1.2 觀測儀器及水層

西鞍山井水溫1987年10月1日正式觀測，觀測使用的模擬水溫儀采用中國地殼應力研究所研制的SZW—1A型水溫計，水溫探頭放置于387m處，水溫變化非常微小，日幅差小于0.001℃，年漂移變化幅度小于0.01℃～0.02℃，該井水溫穩定，年變形態清楚，受干擾較少，幅度變化一直小于0.01℃。

1.3 西鞍山井歷史應震效果

西鞍山井水溫歷史上發現三次比較突出的異常。第一次為1999年海岫交界地區發生的Ms5.4級地震前兆反應。第二次從2006年8月9日水溫突然升高，到9月27日達到最高值20.7024℃，兩者差值為0.032℃。之后開始下降，逐漸恢復正常水平。根據這個異常情況對遼蒙交界地區做出了準確的地震預報。2006年11月3日內蒙古巴林右旗發生4.2級地震。第三次2012年8月西鞍山井同井模擬和數字化水溫同步出現大幅上升，上升幅度達130‰，異常轉折期在距離該井43km，遼陽燈塔于2013年1月23日發生5.1級地震。

1.4 西鞍山井模擬與數字化對比觀測分析

西鞍山井數字化水溫、水位、氣象三要素輔助觀測手段于2007年10月1日開始觀測，2007年觀測以來數據連續可靠，在2013年燈塔5.1級地震前有明顯的震前異常反應，周邊觀測環境較好無干擾。數字化水溫探頭放置于387m處。西鞍山井模擬水溫與數字化水溫同步性較好，震前異常反應明顯，模擬水溫與數字化水溫經過7年的同步運行，在2013年1月23日燈塔震前異常表現明顯。

1.5 西鞍山井震前異常分析

2017年9月8日—9月16日9d水溫累計上升幅度達9‰，通過到現場核實發現儀器工作狀態正常周邊觀測環境無干擾源，水溫上升異常時間段無強降雨干擾，通過對歷史觀測數據的調查未發現數字化觀測以來未發生過該現象，因此認定此次上升為水溫異常。

通過對西鞍山井水溫發生的4次水溫異常分析顯示該井震前異常對應遼南地區3次，遼蒙交界地區1次，對應周邊4級以上地震應震效果較為明顯。應震范圍距離最遠為巴林右旗4.2級地震，震中距為460km。震前水溫異常的上升幅度變化，同相對應地震距離和震級強度關系上分析可以得出以下結果。對應遼南地區地震震中距為60km范圍內，震中距2013年燈塔5.1地震最近40km異常幅度達到130‰異常的最大幅度大。

2 ?岫巖1號井水溫異常

2.1 岫巖1號井概況

岫巖1號井位于岫巖縣西北營子村。地理坐標為東經123.283°，北緯40.283°，距此次海城4.4地震震中距30km，觀測地海拔高程為76.0m。岫巖1號井1997年7月開始選用中國地震局地殼應力研究所研制的SZW-1A型數字式溫度計進行水溫觀測。十五期間經數字化改造后水溫觀測仍使用SZW-1A型溫度測量儀進行水溫觀測，岫巖1號井井深250m，觀測探頭放置于該井180m處。

2.2 岫巖1號井震前異常分析

岫巖1號井2013年10月水溫出現7‰上升后一直處20.5125℃～20.5066℃區間震蕩，期間距里該井79km的蓋州地區出現震群，期間發生最大地震為2015年8月4日蓋州4.3級地震。水溫異常期間無明顯大幅上升和下降。2016年4月打破原震蕩趨勢突破前期高點開始緩慢上升，到本次震前水溫到達觀測以來最高值，從2016年4月—2017年12月累計上升幅度達到8‰。

3 ?結語

通過對此次海城4.4級地震鞍山地區出現水溫異常變化的兩口觀測井的水溫異常變化情況分析的結果可以看出：

（1）西鞍山井觀測數據連續率高，日常波動幅度小歷史對應地震效果明顯，異常可信度高。此次震前出現的水溫異常表現為震前的短臨異常。

（2）岫巖1號井水溫距離震中較近出現的異常時間較早，異常的上升幅度較大。異常表現為短期異常。

出現的以上兩種情況的主要因素是受到觀測井觀測場地和震中距離不同，岫巖1號井距離最近震前20個月就出現了趨勢性異常，西鞍山井為震前3個月出現異常，異常發生有由近到遠距離震中較近出現的異常時間較早，異常的上升幅度較大，異常幅度也出現由大到小的特點。但在震前的異常表現來看，均出現不同幅度的水溫上升，并且在水溫回落中發震的特點。因此，也認證了地下水溫觀測在鞍山地區的應用在中強地震發生前對地震預報起到的重要作用，為鞍山地區對未來本地區地震趨勢判斷起到重要的科技支撐。

參考文獻

[1] 張樹博，李瑞瑩.西鞍山井水溫異常分析[J].科技信息，2014（13）：67-68，107.

[2] 焦明若，王海燕.曹鳳娟，等.2013年1月23日遼陽燈塔5.1級地震異常分析防災減災學報[J].防災減災學報，2014（1）：5-6.

[3] 王鳳琴，王久明，白明崇，等.營口市蓋州市M4.3級地震前岫1井水溫異常變化分析[J].防災減災學報，2016，32（2）：65-71.

[4] 戴國泰，王怡學，戴盛斌.鞍山市地震志[M].沈陽：遼海出版社，1998.