陸明勇 李志雄 劉天海 寇建新

（中國(guó)地震應(yīng)急搜救中心，北京100049）

強(qiáng)地震前地殼形變異常特征的再探討＊

陸明勇 李志雄 劉天海 寇建新

（中國(guó)地震應(yīng)急搜救中心，北京100049）

在重新分析了強(qiáng)地震前地殼形變異常的基礎(chǔ)上，獲得了如下一些見(jiàn)解：地殼形變異常不一定存在完整的趨勢(shì)、短期和短臨等異常類型，但趨勢(shì)異常普遍存在；地震前地殼形變異常形態(tài)可能為緩慢穩(wěn)定的變化，不一定存在諸如異常幅度變大、異常速度變快等；地殼形變異常不一定具有時(shí)空遷移或有序性等。

地殼形變；異常特征；強(qiáng)震

引言

地震是地殼變形的直接結(jié)果，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外地震工作者高度重視地殼形變的觀測(cè)與研究，使其成為重要的前兆手段之一。所以，即使是短臨異常較少的2008年汶川8．0級(jí)地震［1-2］①地震臺(tái)網(wǎng)中心年度趨勢(shì)預(yù)測(cè)匯總組．2008年度全國(guó)地震重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)匯總研究報(bào)告（討論稿）．2007年12月-②全國(guó)7級(jí)地震與地震形勢(shì)跟蹤組．中國(guó)大陸地震大形勢(shì)跟蹤與趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告（討論稿）．2007年12月和2013年蘆山7．0級(jí)地震等，地震前均出現(xiàn)了明顯的趨勢(shì)性異常③四川省地震局．2012年度四川地震趨勢(shì)研究報(bào)告．2011年11月-⑥全國(guó)7級(jí)地震與地震形勢(shì)跟蹤組．中國(guó)大陸地震大形勢(shì)跟蹤與趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告（討論稿）．2012年11月。為此，人們很早就探尋地殼形變趨勢(shì)異常的形成、發(fā)展及其與地震的關(guān)系［3-9］。經(jīng)過(guò)幾十年的努力，無(wú)論是在異常特征、異常提取方法，還是異常機(jī)理研究方面，均取得了許多可喜的研究成果［1-30］；但是也存在這樣或那樣的問(wèn)題，比如一些認(rèn)識(shí)并不完全與實(shí)際觀測(cè)資料相符合。隨著近年的一些強(qiáng)（大）震的發(fā)生，及相應(yīng)的地殼形變觀測(cè)資料的積累，有必要并有可能重新分析強(qiáng)震前地殼形變異常的變化特征。

1 強(qiáng)地震前地殼形變異常不一定存在完整的趨勢(shì)、短期和短臨等異常類型，但趨勢(shì)異常普遍存在

前人研究認(rèn)為，與地震有關(guān)的地形變有明顯的階段性（大致可分為長(zhǎng)期緩慢形變、震前快速形變、震時(shí)突變和震后調(diào)震4個(gè)階段）［10］，如眾所周知：1975年海城7．3級(jí)、1976年唐山7．8級(jí)、1976年松潘7．2級(jí)、1998年張北6．2級(jí)、2001年昆侖山口西8．1級(jí)、2008年汶川8．0級(jí)以及2013年蘆山7．0級(jí)等地震，在震前幾年，地殼形變都出現(xiàn)了十分明顯的趨勢(shì)性異常［1-2，10-16］①-⑧四川省地震局．周會(huì)商震情監(jiān)視報(bào)告．2013年4月17日；1975年海城7．3級(jí)、1976年唐山7．8級(jí)、1976年松潘7．2級(jí)、1998年張北6．2級(jí)、2001年昆侖山口西8．1級(jí)等地震前，還出現(xiàn)了短期和短臨等異常［10-14，17］。但是，地殼形變?cè)谖闯霈F(xiàn)較為顯著的短期或短臨異常的情況下，發(fā)生了2008年汶川8．0級(jí)地震［2］；而2013年蘆山7．0級(jí)地震，也只是跨斷層流動(dòng)形變?cè)谡鹎皫讉€(gè)月，在鮮水河斷裂帶、安寧河—?jiǎng)t木河斷裂帶和攀枝花附近地區(qū)，出現(xiàn)了較明顯的異常變化，且短臨異常較少①四川省地震局．月會(huì)商震情監(jiān)視報(bào)告．2013年1月30日、2013年2月27日、2013年3月27日-②四川省地震局．周會(huì)商震情監(jiān)視報(bào)告．2013年4月17日。

2 強(qiáng)地震前地殼形變異常形態(tài)可能為緩慢穩(wěn)定的變化，不一定存在諸如異常幅度變大、異常速度變快等

過(guò)去震例研究認(rèn)為，地震前，特別是強(qiáng)地震前，地殼形變存在明顯的非均勻變化，表現(xiàn)為異常幅度變大、異常速度變快等［9-14，17-19］，其機(jī)理是巖石破裂或斷層突然滑動(dòng)前存在諸如擴(kuò)容、快速變化等非線性變化［3-8，19-20］。但這一認(rèn)識(shí)往往與實(shí)際情況存在一定的矛盾，如2008年汶川地震前地殼形變未出現(xiàn)大幅度的快速變化［2］，震中及其附近的跨斷層測(cè)量變化較平穩(wěn)，震中龍門山斷裂帶未發(fā)生變形、GPS呈現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的緩慢變化［2］③張培震．5·12汶川大地震的破裂特征與成因機(jī)制．2009年3月；2011年日本“3·11”大地震前震中附近GPS長(zhǎng)時(shí)間的緩慢變化［21］、1999年臺(tái)灣“9·21”大地震前震中區(qū)及附近應(yīng)變率?。?2］等。緩慢穩(wěn)定變化的成因?yàn)閿鄬印伴]鎖”，斷層“閉鎖”有利于能量積累。最新研究結(jié)果進(jìn)一步認(rèn)為，斷層運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為緩慢滑移即蠕變可能是大規(guī)模地震的關(guān)鍵誘因，即引發(fā)大規(guī)模地震最關(guān)鍵的因素在于“穩(wěn)定”斷層，而非活動(dòng)斷層［23］。

3 地殼形變異常不一定具有時(shí)空遷移或有序性等

過(guò)去研究認(rèn)為，地震前特別是強(qiáng)地震

前，地殼形變異常具有時(shí)空遷移特征或有序性［1，16，20，24-30］，如1989年大同6．1級(jí)地震前地殼形變前兆異常是由南向北逐步出現(xiàn)的［24］、1998年張北6．2級(jí)地震形變前兆在整體上呈現(xiàn)出由東南向西北遷移的特征［25］、2008年汶川8．0級(jí)地震前地殼形變趨勢(shì)異常呈現(xiàn)由外向震中遷移特征［1］等；熱物質(zhì)上涌模擬研究認(rèn)為［29］，地殼形變異常震中出現(xiàn)得早，然后向外遷移。但是這些結(jié)果基本上是震后研究得出的，且不同學(xué)者對(duì)同一地震的地殼形變遷移特征的研究結(jié)果不一致，如1998年張北6．2級(jí)地震前地殼形變的遷移特征是，1994年后整體上呈現(xiàn)出由東南向西北遷移的特征［25］，異常是從震源往外遷移［29］，1996年以前從近源區(qū)向外圍地區(qū)擴(kuò)展，以后有從外圍向近源區(qū)收縮的跡象［30］；1989年大同6．1級(jí)地震前地殼形變異常的遷移特征是，由南向北逐步出現(xiàn)［24］，形變異常沒(méi)有表現(xiàn)出遷移性［30］。實(shí)際上，在一些地震前的震情研究報(bào)告中，未發(fā)現(xiàn)明顯的地殼形變異常時(shí)空遷移或有序性等特征，如2008年汶川8．0級(jí)、2013年蘆山7．0級(jí)等地震前的一些相關(guān)震情研究報(bào)告中，未見(jiàn)震前震中周圍地殼形變異常遷移或有序性特征研究結(jié)果的表述④地震臺(tái)網(wǎng)中心年度趨勢(shì)預(yù)測(cè)匯總組．2008年度全國(guó)地震重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)匯總研究報(bào)告（討論稿）．2007年12月-⑨四川省地震局預(yù)報(bào)研究所．2013年四川形變學(xué)科會(huì)商異常分析．2012年9月。

（作者電子信箱，陸明勇：lmy9988＠163．com）

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Re-investigation on anomaly characteristics of crustal deformation before strong earthquake

Lu Mingyong，Li Zhixiong，Liu Tianhai，Kou Jianxin
（China Center for Earthquake Disaster Emergency and SAR，Beijing 100049，China）

Some knowledge is gained on the basis of the re-analysis of crustal deformation anomaly before strong earthquakes：There is not necessarily a complete trend anomaly，short term anomaly，short-impending anomaly etc；But the trend anomaly of crustal deformation exist in common．The anomaly of crustal deformation maybe slow steady change．There does not exist necessarily the phenomenon such as larger abnormal amplitude，faster abnormal speed etc．The anomaly of crustal deformation does not necessarily have space-time migration or ordered characteristics．

crustal deformation；anomaly characteristics；strong earthquake

P315．72；

A；

10．3969／j．issn．0235-4975．2014．04．008

2013-11-26。

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAK19B02-02）和地震行業(yè)專項(xiàng)（201108009，201008012）資助。