北京时间2023-02-06 09:17土耳其中南部地区(37.03°E，37.17°N)发生7.8级强震，当天18:24再次发生7.8级强震(37.20°E，38.02°N)，2次地震震源深度均较浅，断层破裂位于地表以下0~20 km。

烟台地震监测中心站(简称烟台台)伸缩仪EW分量在土耳其地震前后出现趋势转折变化，本文对该固体潮畸变进行分析，初步探讨其与土耳其强震的关系。

1 台站及仪器概况

烟台市位于山东省东部的胶东半岛区域，地处华北地震区东南部，地质构造复杂。中国东部规模最大的郯庐断裂带纵贯半岛西部，渤海-蓬莱-威海断裂带穿越渤海直达胶东半岛北部，并与郯庐断裂带在渤海中部交会，胶东半岛以南海域存在南黄海断陷盆地。半岛内陆还分布着其他许多规模不等、方向不一的次级活动断裂。距台站10 km远处有2条中等规模的活动断裂：NE向桃村断裂和NW向蓬莱-威海断裂。

烟台台位于烟台市南山公园东侧(121°23′E，37°31′N)，地处丘陵缓坡园林区，海拔高度45 m，离海约2 200 m，观测环境良好。台基以云母角闪片岩为主，山洞覆盖植被较好，高程约54 m，洞深分别长约30.60 m和22.60 m，室温年变幅约为0.2 ℃。常年地下水位埋深为14~17 m。洞内布设水管倾斜仪、水平摆倾斜仪、垂直摆倾斜仪、SS-Y伸缩仪、钻孔应变观测、相对重力观测及各种辅助观测，共计21个分量。

烟台台SS-Y伸缩仪NS分量基线长21.21 m，EW分量基线长28.73 m，仪器布设方位角分别为14°及104°。2017年以来仪器运行基本正常，数据质量较好，观测精度较高。

2 EW分量同震响应特征

2023-02-06 09:17土耳其发生7.8级地震，烟台台伸缩仪EW分量同震形变波初动时刻为09:36，与09:28的6.7级地震重叠，延续时间为236 min，变化形态为振荡型，同震波形初动性质为张性，最大变化幅度为3.37×10^－8。18:24土耳其再次发生7.8级地震，烟台台伸缩仪EW分量同震形变波动初动时刻为18:35，延续时间为78 min，变化形态为振荡型，同震波形初动性质为张性，最大变化幅度为2.61×10^－8(图 1)。

3 强震前后EW分量固体潮畸变 3.1 固体潮畸变特征 3.1.1 地震前后固体潮短期畸变特征

烟台台伸缩仪EW分量2023-02-04开始出现急速上升趋势变化，至02-06 01:00达到峰值，之后开始下降，最大变化幅度达到9.58×10^－8。2023-02-06 09:17、18:24土耳其分别发生2次7.8级地震，与烟台台震中距分别为7 182 km和7 122 km，震源深度20 km。震后固体潮趋势短暂回落后仍处于上升趋势，但速率较震前变缓。图 2为2023-02-01~10烟台台伸缩仪观测值、EW向理论值、水位分钟值和气压分钟值曲线。

3.1.2 烟台及山东形变观测仪器固体潮曲线长短期趋势变化

烟台台伸缩仪固体潮EW分量出现短期趋势畸变的同时，其他观测手段未出现同步变化。图 3为烟台台伸缩仪及水管仪长期观测曲线。可以看出，2022-10开始伸缩仪EW、NS分量及水管仪NS分量出现向上趋势变化，水管仪EW分量2022-10出现向下趋势变化。表 1为趋势变化出现前后干扰因素统计，主要有连续降雨和调零校准等因素。其中，短期连续降雨仅能影响短期趋势变化，而调零校准有可能改变观测曲线趋势变化。基于这些干扰因素的存在，需对2022-10以来烟台台形变观测的趋势转折原因作进一步分析。

山东地区有13个形变台站，包含37套形变仪器，共177个测项，其中拥有洞体应变观测手段的有4个台站(泰安、郯城、烟台、嘉祥)。梳理山东形变观测固体潮长短期趋势变化，发现除烟台台伸缩仪NS分量、水管仪两分量(图 3)及荣成钻孔倾斜仪EW分量(图 4)外，未发现有同时段长短期趋势变化。

3.1.3 荣成台钻孔倾斜仪畸变

山东荣成地震台钻孔倾斜仪EW分量自2023-01-08~02-06土耳其大震之前固体潮曲线出现上升趋势变化，震后02-07趋势恢复正常(图 4)。荣成台与烟台台同属于胶东半岛，且都与土耳其震中处于同一纬度。对荣成台进行现场核实排查，排除了固体潮畸变期间仪器调试、台站周边建筑施工以及降雨等环境变化和人为干扰等影响，但由于荣成钻孔倾斜仪自身稳定性较差，难以判定其EW分量畸变原因。

3.2 仪器稳定性

从M₂波潮汐因子相对中误差、仪器年零漂、数据完整率等方面对烟台台伸缩仪EW分量进行仪器稳定性分析(表 2、3)。

由表 2可以看出，伸缩仪EW分量M₂波潮汐因子相对中误差＜0.02，精度较高。表 3中2020~2022年伸缩仪EW向年零漂均小于10^－6，符合伸缩仪稳定性设计指标。对伸缩仪运行情况进行统计后发现，2020~2022年缺记率分别为0.241%、0.227 5%、0.000 2%，运行率、完整率均在99.5%以上。从图 1伸缩仪EW向固体潮分钟值看出，地震前后固体潮曲线光滑、清晰。

综上，烟台台SS-Y伸缩仪EW分量运行情况良好，观测质量较高。

3.3 场地环境及气象因素

图 5(a)为烟台台伸缩仪EW分量和洞室温度日均值长期曲线。可以看出，伸缩仪所在洞室温度常年稳定在14 ℃左右，室温年变化约为0.2 ℃，2023-02-01~10趋势变化前后洞温日变化小于0.01 ℃，2项指标均符合仪器安装洞室温度年变小于0.5 ℃、日变小于0.03 ℃的要求。

图 5(b)为烟台台伸缩仪EW分量与辅助观测降雨及气压的整点值曲线。EW分量趋势变化会受到连续降雨及气压变化影响，如2022-09-12台风“梅花”导致2022-09-14~16持续降雨，降雨累积量为218 mm，造成形变观测出现滞后1~2 d的趋势变化；2022-10-02、04降雨后再次出现滞后2 d的趋势变化，降雨累积量为111 mm。2023-01以来无台风事件，1月降雨累积量仅17 mm，且2023-02-01~10伸缩仪趋势变化前后未有降雨或大风，在固体潮出现畸变的同一时段内辅助观测气压曲线未出现同步变化。

经过现场核实，畸变出现前后台站周围环境无明显短期变化，观测环境基本一致，且未曾对仪器进行过调试校准等人为操作。

综上，可以排除温度、短期气象因素及人为干扰对此次伸缩仪EW分量的干扰。

3.4 地震活动

2023-02全球共发生12次6级以上地震，3次7级以上地震。7级以上地震分别为02-06土耳其2次7.8级和02-23塔吉克斯坦7.2级地震。从时间上看，02-06土耳其双震型震群发生在烟台台伸缩仪EW分量趋势变化之后2 d，土耳其地震属于双震型巨震，而塔吉克斯坦7.2级地震震级相对较小，其他地震均小于6.3级，且畸变时间对应上不如土耳其地震。

2023-02全国范围内发生5次4级以上地震，4次发生在新疆、青海等西部地区，且震级较小，与烟台台趋势变化的幅度不对应。山东内陆未发生3级以上地震，可以排除近震影响。

4 讨论

土耳其7.8级双震震中位于地中海-喜马拉雅地震带和安纳托利亚板块、阿拉伯板块及非洲板块缝合带，与烟台台同在37°N附近。烟台台位于胶东半岛、欧亚板块东缘，受太平洋板块俯冲作用影响。此次土耳其地震，烟台台除伸缩仪EW分量出现震前畸变外，其他测项仪器均未出现短期同步变化。经现场排查，烟台台附近场地环境无变化，固体潮变化清晰可见，仪器稳定性较好，未见支持此次畸变原因的干扰源。

在岩石破坏实验中发现，临近主大破裂时会出现应变扰动，说明在长趋势形变变化背景上还有突升、突降或类似于波的应变扰动^[1]。地壳是一个开放的动力系统，地震是在此系统中孕育发生的一种局部破裂现象。与有限尺度岩石破裂过程显著不同，地壳岩石圈近乎为半无限开放空间，无明确的应力边界。因此，地震前兆现象未必仅分布在孕震震源区附近，地震前兆现象，尤其是形变前兆分布的空间范围往往具有广泛性、复杂性。国内外震例表明，地震前在近震源区往往观测不到地形变异常现象，仅存在极少明确的观测异常；而在远离震源区域，往往可观测到相对较多的异常。连续形变观测等的短临突变性信息可能不是直接来自于震源，而是源于壳幔边界或软流圈内长周期应变波的迁移，这种迁移对地震的发生具有一定的触发或促进作用。2023-02-06土耳其7.8级双震至今，我国大陆地区小震活动有一波显著增强现象，而部分台站的某些高精度形变观测手段抓取到了相应的变形信息^[2-5]。

王梅等^[6]分析发现，2003年及2004年日本7级以上地震前，泰安地震台伸缩仪EW分量出现固体潮畸变，应变量分别达到3×10^－8和6.3×10^－8，且其他测项无同步变化的情况。该畸变形态、持续时间与前驱波不同，且变化量级达到10^－8，比前驱波应变量级10^－9稍大，波形特征不显著，更类似于静地震^[7-8]的远震前兆异常。烟台台伸缩仪EW分量固体潮变化形态与典型地震变化及异常形态相似，且出现在双强震前，畸变应变量为9.58×10^－8，出现时间为震前2 d，并延续到震后一段时间，这些特征与泰安台伸缩仪畸变类似。

综上认为，此次烟台台伸缩仪EW分量畸变不排除为土耳其远震的前兆异常变化，但在机理上仍需进行深入研究。

5 结语

1) 经核实，本次固体潮畸变期间无人为干扰、未调试仪器、场地环境未发生变化，仪器数据真实可靠。对于土耳其7.8级双震，烟台台洞体应变资料表现出很好的同震映震性能。

2) 烟台台伸缩仪EW分量稳定性指标正常，畸变出现前后固体潮曲线清晰、光滑，畸变形态特征符合地壳应力变化特征，认为该畸变反映了地壳应力的短时变化。

3) 烟台台伸缩仪NS分量无短期同步畸变变化，同洞室其他测项也未见同步变化，可能与仪器自身响应特性、地下介质特性及仪器系统误差等因素有关。

4) 此次烟台台伸缩仪EW分量畸变不排除为土耳其远震的前兆异常，但其机理还需作进一步探讨。土耳其地震后，烟台台伸缩仪EW分量固体潮趋势短暂回落后继续维持上升趋势，该趋势是大震后的能量释放还是仪器自身的漂移现象，也待进一步观察。

致谢: 感谢陈时军研究员的帮助！