青藏高原构造活动强烈,晚中新世以来青藏高原东北缘迅速抬升,地形变化、地质构造和地下结构均异常复杂,区内分布不少大型深断裂带,是研究高原变形机制和演化过程的理想实验室(周民都等,2000;袁道阳,2003;沈旭章,2013)。2010年4月14日青海省玉树发生7.1级地震,震区位于青藏高原巴颜喀拉与羌塘2个次级块体边界附近,通过对震中周边地球物理场观测震前异常资料的回顾性梳理与分析,总结异常时空演化特征,为后续前兆异常的综合分析提供思路。
玉树7.1级地震震前5个异常项目出现8条异常,其中:①形变类出现2项中长期异常,分别为格尔木水平摆倾斜EW向和钻孔应变1-3差应变,异常特征表现为趋势性转折;②电磁类出现1项中期异常,为平安电磁波,异常表现为持续的强脉冲变化。结合断层形变—地震循回模式(Scholz,2002),认为异常应为孕震期断层下部韧性层无震滑移时上部脆性层的一种变形表现;③流体类出现5项短临异常,其中玉树水温和平安水温均表现为先下降后上升的变化趋势,德令哈水温、循化水氡和二道桥55号泉水温异常主要呈上升变化特征,符合车用太等(1994)提出的坚固体膨胀和热物质涌落模式,即:震源体的膨胀与发展、断层的蠕动及深部物质的上涌与回落,均会引起浅部地壳的拉张与压缩作用,表现为水温的下降上升或快速上升等现象。
前兆场异常随时空的不断演化,受到孕震体物理化学性质变化和地壳应力状态变化的控制(李丽,张国民,1999;陆明勇等,2003),前人针对唐山7.8级、汶川8.0级、九寨沟7.0级等显著地震的研究,发现震前地球物理异常在时空上具有阶段性和迁移性,均具有α、β和γ三阶段特征(梅世蓉等,1993;冯德益,1983;张小涛等, 2018a, 2018b;宋治平等,2009)。由玉树7.1级地震前异常出现距发震时间与震中距关系(图 1)可知,异常开始时间随震中距的阶段变化基本符合α、β和γ三阶段发展,即:α阶段远源场异常由震中向外围扩散;β阶段异常大范围分布,且较为分散;γ阶段表现为远源场异常向震中逼近。
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