劉萍麗

（新疆呼圖壁縣地震辦公室新疆昌吉831200）

新疆5.6級(jí)地震前和靜縣波速比異常震例分析

劉萍麗

（新疆呼圖壁縣地震辦公室新疆昌吉831200）

本次研究以新疆和靜縣5.6級(jí)地震作為研究對(duì)象，收集天山中段地震波數(shù)字化資料，運(yùn)用多臺(tái)和達(dá)法，對(duì)2008年夏天和靜縣5.6級(jí)地震前后的波速比進(jìn)行計(jì)算，并總結(jié)整合為分析資料。研究結(jié)果如下：在地震空間分布方面，和靜縣5.6級(jí)地震在發(fā)生之前形成了一個(gè)橢圓形低值異常區(qū)域，橢圓形為南北走向，短半徑約為65km，長(zhǎng)半徑約為70km，5.6級(jí)地震主要發(fā)生地帶為橢圓區(qū)域西北部邊緣；在地震過(guò)程的時(shí)間進(jìn)程方面，和靜縣5.6級(jí)地震在未發(fā)生之前波速比值異常狀況持續(xù)10個(gè)月時(shí)間，地震發(fā)生前的一個(gè)月有高值突跳點(diǎn)出現(xiàn)，波速比異常形式體現(xiàn)為正常-降低-高值突跳-地震發(fā)生。本次研究過(guò)程中，波速比的相關(guān)計(jì)算精準(zhǔn)度控制良好，誤差保持在0.05之內(nèi)，相關(guān)性系數(shù)在99.0%以上。

新疆5.6級(jí)地震前和靜縣波速比異常震例分析

在地震研究領(lǐng)域，地震波的一個(gè)重要的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性元素為波速，一般在地震發(fā)生之前的一段時(shí)間內(nèi)震源附近地區(qū)波速會(huì)出現(xiàn)相對(duì)明顯的變化，其發(fā)生的原因是地殼在能量運(yùn)動(dòng)醞釀地震的過(guò)程中，地震源周邊的各種地質(zhì)物質(zhì)因?yàn)槲锢硪蛩囟l(fā)生一定的相變，主要形式包括裂縫、破裂、活動(dòng)、擴(kuò)容以及硬化等。

研究表明，如果能夠準(zhǔn)確掌握地震波速的信息，便可以通過(guò)波速發(fā)生的異常變化來(lái)預(yù)測(cè)地震的發(fā)生[1]。

以地震波速作為地震預(yù)測(cè)的重要依據(jù)應(yīng)經(jīng)在許多國(guó)家得到充分使用與研究。

隨著地震波數(shù)據(jù)資料的不斷積累以及相關(guān)研究進(jìn)展，我國(guó)在新世紀(jì)也逐漸展開(kāi)了地震前后地震區(qū)域波速變化特征的研究工作，而且取得了較豐富的研究成果。

本次研究主要對(duì)2008年發(fā)生在新疆和靜縣的5.6級(jí)地震的相關(guān)地震波資料進(jìn)行研究，探討波速比異常狀況對(duì)于預(yù)測(cè)地震發(fā)生的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。

1　多臺(tái)和達(dá)法研究分析地震波速比的方法

通過(guò)測(cè)量地震波速比的變化與異常狀態(tài)可以較為準(zhǔn)確的了解地下的巖石狀況。

通過(guò)對(duì)以往地震波速以及波速比的相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行考察可以得知，平面二維空間模式之下的波速比計(jì)算方式比較多見(jiàn)，其中主要有單臺(tái)和達(dá)法計(jì)算波速比、多臺(tái)和達(dá)法計(jì)算波速比、四震相法、雙臺(tái)計(jì)算波速比、聯(lián)合方式計(jì)算波速比以及虛擬臺(tái)站法等。

其中多臺(tái)和達(dá)法計(jì)算方式具有較高的精準(zhǔn)性，在地震波速比分析計(jì)算過(guò)程中普遍使用。多臺(tái)和達(dá)法以和達(dá)法的檢測(cè)計(jì)算方式為基礎(chǔ)，在地震發(fā)生周邊地區(qū)防止多臺(tái)（一般在三臺(tái)以上）地震波測(cè)量?jī)x器，對(duì)多臺(tái)測(cè)量波速比比值采取取平均值處理，從而得出較為準(zhǔn)確的波速比值。

本次測(cè)量工作的主要開(kāi)展地區(qū)為85.1°E天山中段以西的地區(qū)?？臻g上采用動(dòng)態(tài)圖像法，整合所測(cè)量的平均波速比，根據(jù)波速比比值排列高低分析其具體變化特征。

2　研究資料以及研究區(qū)域的選擇

波速比能夠反映地殼價(jià)值性質(zhì)的參數(shù)，但是往往由于所測(cè)量地區(qū)地殼中介質(zhì)橫向分布的不均勻性以及計(jì)算方法存在的不當(dāng)而導(dǎo)致波速比測(cè)量計(jì)算的不穩(wěn)定性。

為了避免地震波速計(jì)算公式的復(fù)雜，在具體使用過(guò)程中盡量采取近臺(tái)或者小臺(tái)網(wǎng)資料數(shù)據(jù)，并且盡量是臺(tái)站均能夠與地震醞釀地區(qū)保持較近的距離，由此便可以比較真實(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)地震區(qū)域地殼介質(zhì)的變化特征[2]。

本次研究中資料均選取自85.1°E天山中段以西ML2.5以上的地震，站臺(tái)部位大約有6臺(tái)左右的檢測(cè)儀器參加分析計(jì)算。為了保證基本資料的精準(zhǔn)度，本次研究未利用新疆臺(tái)網(wǎng)中心直達(dá)P、S波的震相報(bào)告，而是全部重新查閱中小地震的直達(dá)P、S波到時(shí)數(shù)據(jù)。在確定研究區(qū)域時(shí)，參考了大量的既往研究數(shù)據(jù)記錄，最終選定本次研究選取天山中段85.1°E以西作為研究區(qū)域，所采用的數(shù)字化地震臺(tái)略微向東延伸2°。

3　震例具體分析以及計(jì)算誤差

震例分析選取時(shí)間區(qū)間為2006年1月至2010年9月期間該地區(qū)正常時(shí)段的波速比，平均值在1.708左右，比值誤差控制在0.03之內(nèi)，在地震發(fā)生前后較短的時(shí)間區(qū)間2007年10月至2008年10月期間波速比值高達(dá)1.738，在2007年9月21日與2008年7月30日分別出現(xiàn)了高值異常點(diǎn)。在計(jì)算過(guò)程中，將所選區(qū)域的波速比值計(jì)算誤差嚴(yán)格控制在0.05之內(nèi)，且相關(guān)系數(shù)高于99.0%。對(duì)于低值異常區(qū)域，波速比值平均計(jì)算誤差為0.0129,最大誤差不超過(guò)0.03，相關(guān)系數(shù)達(dá)99.5%以上。

4　結(jié)論

在地震空間分布方面，和靜縣5.6級(jí)地震在發(fā)生之前形成了一個(gè)橢圓形低值異常區(qū)域，橢圓形為南北走向，短半徑約為65km，長(zhǎng)半徑約為70km，5.6級(jí)地震主要發(fā)生地帶為橢圓區(qū)域西北部邊緣；在地震過(guò)程的時(shí)間進(jìn)程方面，和靜縣5.6級(jí)地震在未發(fā)生之前波速比值異常狀況持續(xù)10個(gè)月時(shí)間，地震發(fā)生前的一個(gè)月有高值突跳點(diǎn)出現(xiàn)，波速比異常形式體現(xiàn)為正常-降低-高值突跳-地震發(fā)生。本次研究過(guò)程中，波速比的相關(guān)計(jì)算精準(zhǔn)度控制良好，誤差保持在0.05之內(nèi)，相關(guān)性系數(shù)在99.0%以上。

5　結(jié)語(yǔ)

新疆和靜縣5.6級(jí)地震在發(fā)生前后的整個(gè)時(shí)間過(guò)程中，波速比經(jīng)歷了由正常到降低再到高值突跳的過(guò)程，最終地震發(fā)生。結(jié)合高值突跳比值以及地震發(fā)生地區(qū)周邊的地質(zhì)環(huán)境很容易推斷高值出現(xiàn)以及地震發(fā)生的原因。在地殼能量運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，巖石所受到的擠壓力會(huì)逐漸增大，持續(xù)性受力之后巖石強(qiáng)度得到較大的外力壓迫，由此而形成巖石的破裂與擴(kuò)容現(xiàn)象，在發(fā)生以上狀況之后，往往會(huì)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的緩沖，波速才可漸漸夫婦正常狀態(tài)，一直到地震發(fā)生階段[3]。通過(guò)對(duì)波速比的精確考察可以相對(duì)明確的了解地殼的基本動(dòng)向，波速比異常狀況對(duì)于地震的預(yù)警具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

[1]龍海英,聶曉紅,唐蘭蘭.天山中段幾次中強(qiáng)地震前波速比異常的震例研究[A].中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)(Chinese Geophysical Society)、中國(guó)地震學(xué)會(huì).中國(guó)地球物理2010--中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十六屆年會(huì)、中國(guó)地震學(xué)會(huì)第十三次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C].中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)(Chinese Geophysical Society)、中國(guó)地震學(xué)會(huì):2010:1.

[2]高朝軍,宋春燕,張琳琳,郭寅.新疆新源、和靜交界6.6級(jí)地震前后波速比異常特征研究[J].內(nèi)陸地震,2013,27（02）:121-126.

[3]龍海英,聶曉紅,唐蘭蘭.新疆和靜5.6級(jí)地震前波速比異常震例分析[J].中國(guó)地震, 2011,27（02）:147-154.

P315[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-408-1