2010年玉樹MS7.1地震前兆異常演化特征

蘇維剛 馬 震 孫璽皓

（中國西寧 810001 青海省地震局）

青藏高原構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，晚中新世以來青藏高原東北緣迅速抬升，地形變化、地質(zhì)構(gòu)造和地下結(jié)構(gòu)均異常復(fù)雜，區(qū)內(nèi)分布不少大型深斷裂帶，是研究高原變形機(jī)制和演化過程的理想實(shí)驗(yàn)室（周民都等，2000；袁道陽，2003；沈旭章，2013）。2010 年4 月14 日青海省玉樹發(fā)生7.1 級(jí)地震，震區(qū)位于青藏高原巴顏喀拉與羌塘2 個(gè)次級(jí)塊體邊界附近，通過對(duì)震中周邊地球物理場(chǎng)觀測(cè)震前異常資料的回顧性梳理與分析，總結(jié)異常時(shí)空演化特征，為后續(xù)前兆異常的綜合分析提供思路。

玉樹7.1 級(jí)地震震前5 個(gè)異常項(xiàng)目出現(xiàn)8 條異常，其中：①形變類出現(xiàn)2 項(xiàng)中長期異常，分別為格爾木水平擺傾斜EW 向和鉆孔應(yīng)變1-3 差應(yīng)變，異常特征表現(xiàn)為趨勢(shì)性轉(zhuǎn)折；②電磁類出現(xiàn)1 項(xiàng)中期異常，為平安電磁波，異常表現(xiàn)為持續(xù)的強(qiáng)脈沖變化。結(jié)合斷層形變—地震循回模式（Scholz，2002），認(rèn)為異常應(yīng)為孕震期斷層下部韌性層無震滑移時(shí)上部脆性層的一種變形表現(xiàn)；③流體類出現(xiàn)5 項(xiàng)短臨異常，其中玉樹水溫和平安水溫均表現(xiàn)為先下降后上升的變化趨勢(shì)，德令哈水溫、循化水氡和二道橋55號(hào)泉水溫異常主要呈上升變化特征，符合車用太等（1994）提出的堅(jiān)固體膨脹和熱物質(zhì)涌落模式，即：震源體的膨脹與發(fā)展、斷層的蠕動(dòng)及深部物質(zhì)的上涌與回落，均會(huì)引起淺部地殼的拉張與壓縮作用，表現(xiàn)為水溫的下降上升或快速上升等現(xiàn)象。

前兆場(chǎng)異常隨時(shí)空的不斷演化，受到孕震體物理化學(xué)性質(zhì)變化和地殼應(yīng)力狀態(tài)變化的控制（李麗，張國民，1999；陸明勇等，2003），前人針對(duì)唐山7.8 級(jí)、汶川8.0 級(jí)、九寨溝7.0 級(jí)等顯著地震的研究，發(fā)現(xiàn)震前地球物理異常在時(shí)空上具有階段性和遷移性，均具有α、β 和γ三階段特征（梅世蓉等，1993；馮德益，1983；張小濤等，2018a，2018b；宋治平等，2009）。由玉樹7.1 級(jí)地震前異常出現(xiàn)距發(fā)震時(shí)間與震中距關(guān)系（圖1）可知，異常開始時(shí)間隨震中距的階段變化基本符合α、β 和γ 三階段發(fā)展，即：α 階段遠(yuǎn)源場(chǎng)異常由震中向外圍擴(kuò)散；β 階段異常大范圍分布，且較為分散；γ 階段表現(xiàn)為遠(yuǎn)源場(chǎng)異常向震中逼近。

圖1 玉樹地震前異常時(shí)間隨震中距的階段變化Fig.1 Stage variation of anomaly time with epicentral distance before the Yushu earthquake