0 引言

地震引起的同震形变波包含地震破裂及传播过程的有用信息，可应用这些同震信息估计地震震源的一些参数(周克昌等，1990)。牛安福等(2005)通过研究形变同震响应的分布特征，给出面波响应延迟时间、响应幅度等与震中距及震级的关系；张创军等(2012)依据乾陵地震台数字化形变观测资料，系统探讨同震形变响应的物理特征；对于印度尼西亚8.7级地震、汶川8.0级地震及尼泊尔8.1级地震，一些学者均进行了形变同震响应的相关研究(万永芳等，2006；牛安福等，2006；武安绪等，2010；杨玲英等，2014；张贝等，2015)。

2016年1月21日1时13分青海省门源县(37.68°N，101.62°E)发生6.4级地震，震源深度10 km，为逆冲型地震，青海省形变观测台站均记录到此次强地震引起的同震效应，以地倾斜为主的测项出现明显同震阶变。针对此次门源6.4级地震，系统收集整理青海省数字化形变观测记录的同震效应信息，分析传递的相关地震信息。

1 门源地震同震效应

青海省数字化形变观测包含格尔木、德令哈、湟源、门源、乐都、玉树、同仁、大武等8个地震台站20个测项，震中区域地震台站分布见图 1，观测仪器采样率均为1次/min，其中，倾斜测项有11项，包括水平摆倾斜、垂直摆倾斜、水管倾斜及钻孔倾斜，分别采用SSQ-Ⅱ型石英摆、DSQ水管仪和CZB-2A型钻孔倾斜仪进行数据记录；应变测项有7项，包括钻孔应变和洞体应变，分别采用YRY-4型分量式钻孔应变仪和SSY-Ⅱ型水平石英伸缩仪进行数据采集；重力共2项，采用PET型相对重力仪进行数据采集。

对于2016年门源M_S 6.4地震，各地震台站均记录到明显的同震效应。从各测项分钟值曲线分析同震响应变化特征，发现门源地震前各测项均无明显地震前兆异常变化，震后数分钟有测项固体潮波形出现畸变。门源M_S 6.4地震地倾斜同震响应特征曲线见图 2，可以发现：① 出现大幅突跳，之后迅速恢复到正常水平；② 出现大幅突跳，之后恢复过程中出现微小抖动，并随时间逐渐减弱；③ 出现大幅突跳，之后迅速恢复，但未恢复到之前水平，出现阶变；④ 出现大幅阶升或阶降，未恢复。地应变与重力同震响应变化特征基本表现为上述4种变化，不再赘述。

牛安福等(2005)分析强地震引起的同震形变响应指出，面波延时时间(到时)与地震震中距基本呈线性分布。分析青海省数字化形变资料发现，此次门源M_S 6.4地震基本符合该特征。大部分观测台站布设在青海省东北部，距此次地震震中小于200 km，因此主要依据格尔木与玉树地震台EW向倾斜同震记录，估算地震波传播速度为190 km/min。

2 地倾斜同震响应空间变化特征

选取青海省数字地震台网记录的门源M_S 6.4地震2016年1月21日1时8分至20分的分钟值数据(部分测项截至1时30分)，选择震中距400 km以内的地震台站测项，统计地倾斜测项的分钟值曲线形态，见图 3和表 1(门源垂直摆倾斜因地震造成仪器故障，变化形态不予考虑)，从更小尺度上获取倾斜测项在不同空间范围的同震变化特征。

由表 1和图 3可见：① 门源测项NS向呈现降低—极值—升高的凹形变化特征，EW向呈现升高—极值—降低的凸型变化特征；② 乐都测项中水平摆倾斜NS向呈现升高—极值—降低的凸型变化特征，EW向呈现降低—极值—升高的反向变化特征。而其垂直摆倾斜呈相反的变化形态，NS向呈降低—极值—升高的凹形变化特征，EW向呈升高—极值—降低的凸型变化特征；③ 湟源测点NS向和EW向变化均趋向于凸型变化，可能与仪器运行状况有关，湟源钻孔倾斜自2015年10月出现仪器故障问题，因此其变化形态不能真实反映实际变化；④ 同仁和德令哈测项NS向均呈现升高—极值—降低的凸型变化特征，EW向均呈现降低—极值—升高的反向变化特征。

对比此次门源M_S 6.4地震地倾斜同震响应变化形态，可以发现：① 门源、乐都测项均为石英摆倾斜仪，但二者形态特征不同，门源测项NS向呈凹型变化而乐都水平摆则呈凸型变化；② 同仁、德令哈测项观测仪器不同，同仁测项为水管倾斜仪，德令哈测项为钻孔倾斜仪，但二者变化形态基本相同，NS向均呈凸型变化。由此可知，地倾斜同震变化特征主要与观测仪器所在地震台站位置有关，台站位置不同，地倾斜同震响应变化形态不同。

3 同震响应形态特征分析

由倾斜测项的分钟值曲线形态发现，2016年门源M_S 6.4地震震中400 km以内地倾斜测项NS向、EW向均出现同步反向变化形态，为进一步探讨该变化形态是否具有指示意义，统计青海省数字化形变观测以来，该省6级以上强震发生时倾斜测项同震响应形态(德令哈倾斜测项因长期受到环境干扰未统计)。以测项同震响应记录是否具有反向、同向、不定向等3种变化形态进行统计，结果见表 2。从表 2可知，玉树7.1级、门源6.4级地震反向形态占同震响应形态比例较高，分别为75%和80%；海西6.3级、6.4级地震不定向形态所占比例较高，分别为60%和80%。

以同震变化曲线的起始方向作为方向指示，反向形态指示NW—SE向，同向形态指示NE—SW向，不定向形态指示近EW或SN向，而发震断层走向一般分为NW—SE向、NE—SW向和近EW或SN向，以百分比作为优势方向指标。从表 2可以看出，玉树7.1级、门源6.4级地震曲线形态优势指向均为NW—SE向，而海西6.3级、6.4级地震曲线形态优势指向为近EW或SN向。结合以上4次6级以上地震的发震构造，分析认为：海西6.3级、6.4级地震的发震构造为近EW走向断层；玉树7.1级、门源6.4级地震的发震断层走向均为NW—SE向(马玉虎等，2012；盛书中等，2014；胡朝忠等，2016)，与曲线形态的优势指示方向一致。若同震变化形态的优势指向存在与否与断层走向存在普遍对应关系，则可以通过曲线形态获取优势指向，进而为判断隐伏发震断层走向提供有用的指示信息。

4 结束语

通过以上分析和统计可以得出：在不同的地震台站位置，地倾斜同震响应具有不同的变化形态；发震断层走向与同震变化曲线优势指示方向具有一致性。

此次门源地震形变同震响应特征明显，通过总结归纳对形变同震变化形态的一般特征得到较为全面的认识，为倾斜对比观测资料的映震效能评价提供较好的基础资料。另外，对于地质资料较为欠缺的未探明断层或隐伏断层，同震响应曲线形态具有的优势指向可能为其发震断层的走向判断提供一定参考依据。