2. 中国兰州 730000 甘肃省地震局
2. Gansu Earthquake Agency, Lanzhou 730000, China
前震或广义前震识别的频谱偏移法,是利用中等地震测震数据的频率谱,预测破坏性地震的试验性方法,其目的是判断目标地震是否具有前震属性。在大量研究工作基础上,认为前震或广义前震频谱的频带变窄且有向低频端偏移的特征,其优势频段为0—1.5 Hz,而正常背景性的中等地震频谱的频带较宽,频段主要集中在0—5 Hz。2010年玉树7.1级、2014年于田7.3级强震均有明显的前震活动。2次强震是通过频谱特征差异有效识别前震的典型震例。该方法对判定强震孕育演化过程是否进入短期阶段有一定作用。
基于新疆区域数字化测震台网记录的波形数据,对2020年6月26日于田MS 4.6地震进行跟踪分析。由于震中附近测震台站相对较少,选取震中距500 km范围内15个测震台站的资料(其中和田台阵10个测震台),计算得到NS、EW、UD分量频谱,发现14个台站存在明显的偏移现象,偏移比例为93.3%,且三分量数据的频谱结构形态几乎相同。于田MS 4.6地震36 min后发生于田MS 6.4地震,依据定位计算,2次地震发震位置相距约14 km,震级差为1.8,根据前震定义,认为于田MS 4.6地震是于田MS 6.4地震的典型前震,且属于单发型地震。测震台站空间分布见图 1,部分测震台站FFT均方谱见图 2。通过分析,同一类地震在不同震中距台站记录中频谱结构较为一致,频谱差异较小,但非前震性中等地震与前震或广义前震的频谱结构存在明显差异。2014年2月11日于田MS 5.4地震同样发生在2月12日于田MS 7.3地震序列主震源区内,从前震与主震间隔时间以及空间位置角度类比,此次于田MS 4.6地震与2014年于田MS 5.4地震均为发生在主震源区的前震,从前震角度具有相似特征。此次于田MS 6.4地震的发生,验证了前震或广义前震识别的频谱偏移法的有效性,为区域地震活动短期乃至临震预测提供了新方法、新依据。
于田MS 6.4强震前震中300 km范围内共有3个前兆测项出现1项前兆异常,异常比例为33%,从动力学角度分析,可能与阿尔金断裂附近区域应力场应力增强存在联系。可以证明,强震发生前,在主震源区内外,区域应力场发生了变化,表现为中等震级地震波形存在频谱偏移现象。频谱偏移技术具有短临预报效能,综合分析认为,发生在主震源区内的前震,与主震空间距离一般在100 km范围内,前震或广义前震与主震间隔时间基本在3个月之内。优势时间为几十分钟至一个月,参与计算测震台站中频谱偏移台站的占比超过70%,偏移特征较明显,预示未来有强震发生的可能。初步机理分析认为,可能与强震前震源区或主震相关区域应力场增强,并接近临界状态时破裂的亚稳态扩展或区域介质破碎损伤、裂隙扩展、成核等过程有关。