本文选取首都圈及邻近地区(110°~126°E、29°~43.6°N)范围内应变类仪器运行稳定、观测数据质量较好的台站，其中分量应变仪参与统计的台站包括江宁、徐州、易县、营口、泰安、麻城，伸缩仪参与统计的台站包括抚顺、抚顺南山城、抚顺北大岭、张家口、怀来、易县、离石、延庆，其分布情况见图 1。

所选台站分布在郯庐断裂带、张家口-渤海断裂带、山西断裂带，隶属中国东部大陆地震活动强烈的地区。根据历史震例，该区发生过5次8级地震，18次7~7.9级地震，其地震强度和频次仅次于“青藏高原地震区”；加之该区地处人口稠密的政治、经济、文化发达地区，需密切关注其震情形势。本文对该地区应变参数进行一些分析工作。

平面应变参数能较好地反映应变场的变化特征，在震前会出现不同程度的异常变化，对地震形势研判有一定辅助作用。牛安福等^[1]发现2001年昆仑山口西8.1级地震前，武都地应变参数出现大幅度的趋势性转折; 张晶等^[2]通过分析首都圈区域应变场的变化特征，发现文安5.1级地震前局部应变场出现异常变化; 马栋等^[3]通过计算1988~2009年张家口伸缩仪最大主应变、最大剪应变和主方向3类应变参数，并结合该地区M_S4.0地震研究了张家口地区应变参数的变化特征，认为应变场结果能较好地反映震前异常状态；马栋等^[4]通过计算张渤带附近台站的应变参数发现，在1995年滦县5.0级、1998年张北6.2级、1999年大同5.6级、2006年文安5.1级等地震前怀来、易县、张家口等台的应变参数出现较明显的趋势性异常变化。

1 资料处理方法 1.1 三分量伸缩仪应变参数计算方法

根据观测点上3个不同方位(方位角分别为α₁、α₂、α₃)布设的潮汐线应变观测值(e₁₁、e₂₂、e₃₃)，组成观测方程求得3个未知数e_θθ、e_λλ、e_θλ，进而可以计算得到最大主应变e₁、最小主应变e₂、最大剪应变τ和主方向α^[5]。

1.2 钻孔分量应变仪应变参数计算方法

四分量钻孔应变仪直接测量的是探头套筒内壁某方位直径的相对变化。当远处有均匀水平主应变ε₁、ε₂时，方位角θ的探头套筒内壁直径相对变化值S_θ可表示为：

式中，ψ为主方向；A和B为耦合系数。

理想情况下，4个方位的探头测值满足自洽方程：

但依据探头与围岩的耦合情况不同，4组测值并不能很好地符合这个关系，因而需对元件的灵敏度进行相对校正。采用校正后的值：

式中，K_i为相对校正系数；R_i为原始测值。

当4个元件都正常工作时，则：

取θ₁为第一个元件的方位角，则有：

式中，ε₁为最大主应变；ε₂为最小主应变；ψ、A、B意义同上。

2 应变参数计算结果与统计分析

将所选台站沿郯庐带、张渤带及山西断陷带分别进行统计分析。由于整个郯庐带较长，不同地区地震活动性存在一定的差异性，故将该条断裂带分两部分进行统计分析，其中，郯庐带北段参与统计的台站为抚顺南山城台、抚顺台、抚顺北大岭台、营口台；郯庐带中南段参与统计的台站为泰安台、徐州台、江宁台、麻城台；张渤带及山西断陷带上所选的参与统计的台站有张家口台、怀来台、延庆台、易县台。接下来将应变参数统计结果结合区域3级以上地震目录(陆地部分天然地震)统计情况进行分析。

2.1 郯庐带地震活动性分析 2.1.1 郯庐带北段地震活动性分析

抚顺南山城台、抚顺台、抚顺北大岭台、营口台应变参数计算结果见图 2。

图 2显示郯庐带北段自2012年开始根据所选台站计算得到的应变参数，其中最大主应变、最小主应变、主方向、最大剪应变均呈现平稳的变化态势，有较好的年变形态。其中，抚顺台、抚顺北大岭台2个台站的伸缩仪观测值所计算的应变参数结果变化形态极为相似，相关性较高。从图 3地震分布图可以看出，辽宁地区地震基本发生在断裂带上，且多发生在营口地区附近；从图 4辽宁地区地震目录统计情况可以看出，2012~2014年该区地震活动性比较平稳，2015年及2016年至统计日期为止地震较少。综合应变参数结果分析认为，2016年地震活动性较之前水平相当。由于2015年地震频次较低，应力释放较少，2016年地震活动性可能会有所增加，但震级应该不会出现差异性变化。

2.1.2 郯庐带中南段地震动动性分析

郯庐带中南段地震活动性较强的区域集中在山东、安徽，但由于安徽省泗县台伸缩仪数据缺失时间过长，故泗县台此次暂不统计。查询2000年以来地震目录，安徽省境内地震发生在安徽省、湖北省交界区域亦较多，麻城台距离该区域较近，故以麻城台应变参数统计结果来反映交界区域地震活动性是合理的。

通过图 5亦可印证，山东省泰安台应变参数计算结果较徐州台、江宁台、麻城台变化形态波动性较大。从图 5~7可以看到，泰安台2013-07主方向变化幅度达0.525°，2014年期间各应变参数分量曲线均出现不光滑现象。从图 7地震目录统计结果可以看出，2013-10~2014-09期间地震活动性较强，自2015-08开始，最大主应变与最大剪应变变化幅度增大，但出现该现象后至统计日期时间段内地震活动性整体较弱，仍需密切关注该区地震形势。

结合图 5、图 6、图 9可以得出，徐州台分量应变在2012-07~08期间主方向出现不规则变化，而在此时间段内江苏地区出现5级以上地震。鉴于目前统计情况，徐州台分量应变观测对江苏地区中强地震活动有较好的前兆性指示意义。

除去该时间段，2012~2016-05-15统计时间段内，由徐州台、江宁台计算得到的江苏地区应力应变总体趋势变化平稳，地震活动性较低，依旧维持在4级左右。

结合图 5、图 10、图 11可以得出，麻城台计算得出的最大主应变、最小主应变和最大剪应变自2012~2016-05-15期间变化平稳，而主方向分量自2014-03开始呈线性增大的态势，2014年期间该区域地震活动频度增加；2015-03~2016-05-15期间速率继续增大，但该时间段内地震活动性较2014年频度降低，而2015年该区地震震级稍有增加，2016年地震活动性较弱，因此该区域地震活动性仍需密切关注。

2.2 张渤带及山西断陷带地震活动性分析

张家口、怀来、延庆、易县、离石台应变参数计算结果见图 12。

结合图 12~16分析可以得出，2012~2016-05-15期间，张渤带、山西带地区地震活动性总体形势相当；2012~2014-08期间山西带地震活动较张渤带稍强；2014-09~2015张渤带较山西带地震活动性增强；2016年以来4级以上地震转而密集型地发生在山西带，而张渤带区域地震活动较弱。

通过对图 12~14分析可以得出，2012~2016-05-15期间张渤带整体应力应变平稳，由此推断短时间内张渤带地震活动水平不会有较大变化；但河北地区6级平静已达18 a多；2016年以来地震活动较弱，借鉴汶川地震前没有发现很明显的前兆异常之经验，还需密切关注河北地区震情形势。

结合图 12、图 15、图 16分析得出，离石伸缩仪2012~2014-07期间应变参数变化平稳，该时间段内地震活动性亦相当；自2014-08开始最小主应变、主方向、最大剪应变三分量出现同步加速变化且变化幅度较大的态势；2015-07至今应变参数四分量均出现不规则变化，但地震活动性却相反地呈现减弱的趋势，该区应力水平呈现积累；2016-02以来除主方向下降速度较大，其他三分量变化平稳，但该地区2016年以来震级明显增强，因此仍需密切关注山西带地震活动情况。

3 结语

本文通过选取位于郯庐带、张渤带、山西带3个强地震带上部分观测质量高的台站2012~2016-05-15时间内应变类仪器观测数据进行应力应变参数计算，试图对大华北区域近期地震活动性研判有一定辅助作用。

通过计算应变参数并结合区域地震目录进行综合分析得出：

1) 辽宁地区地震活动性基本维持之前状态，但辽宁地区2015年地震活动频次较低，接下来一定时间内地震频度或震级较之前可能会稍有增加，但出现明显变化的可能性较小。

2) 河北、江苏地区应力应变结果变化平稳，结合两省之前地震活动情况认为，江苏地区维持原地震活动水平的可能性较大，而河北地区震情形势需密切关注。

3) 山东与安徽地区应变参数有一定明显变化，但2016年以来地震活动较弱，需要对观测数据进一步深入分析，加强震情跟踪。

4) 离石伸缩仪2015年以来应变参数4个分量出现同步非正常变化，且2016年以来山西地区地震频度、震级都有所增强，应密切关注该区域震情形势。

本文仅通过部分台站应变类仪器观测数据进行应变参数计算与统计分析，有一定的局限性，接下来还需结合其他前兆观测手段、地球物理场等结果进一步分析。