丽江流动跨断层形变观测场地（下文简称丽江场地）位于丽江市古城北象山脚下，跨洱源—鹤庆断裂（中生代形成的逆走滑活动断层），观测点位均为基岩点，观测环境良好，周围无明显干扰。该场地于1982年2月开始观测，观测周期1—2个月，资料较连续、稳定。依据断层活动位移协调比概念，对丽江场地观测资料进行精细化处理，计算该场地协调比序列，分析判断1996年2月3日丽江M_S 7.0地震及7月2日丽江M_S 5.2较强余震发生前的异常现象是否为短临形变前兆异常。

1 研究方法

多年前，中国地震局地震预测研究所黎凯武研究员提出了断层活动位移协调比概念（张晶等，2011），即描述断层活动位移三分量及其相互之间的比值，称为断层活动位移协调比，简称协调比。通常情况下，协调比接近一个常量，当断层活动状态发生改变时，描述断层活动参数之间的协调关系可能随之发生改变，协调比大幅度偏离常量的可能性较大，即为协调比异常。利用断层位移协调比可进一步判识断层的活动性质，从而判定地震前兆异常（张晶等，2011）。断层水平走滑量a、水平张压量b与垂直形变观测变化量Δh，构成断层活动位移的3个分量，其相互比值分别为f₁、f₂、f₃，定义为断层活动位移协调比，即

$f_{1}=\frac{b}{a} \quad f_{2}=\frac{\Delta h}{a} \quad f_{3}=\frac{\Delta h}{b}$

(1)

利用数学模型，可获得a、b，公式如下

$\left\{\begin{array}{l} a \cos \beta_{1}+b \sin \beta_{1}=\Delta L_{1} \\ a \cos \beta_{2}+b \sin \beta_{2}=\Delta L_{2} \end{array}\right.$

(2)

式中，β₁、β₂分别为基线L₁、L₂与断层的斜交角，ΔL₁、ΔL₂为基线观测长度变化量。

2 研究结果

截取1995年4月14日—1997年11月17日丽江M_S 7.0地震序列发生前后丽江场地跨断层观测数据，按照协调比计算方法进行精细化处理，所得协调比序列结果（图 1）显示，在丽江M_S 7.0地震发生前，协调比于1996年1月出现显著异常；7月2日丽江M_S 5.2余震前同样出现协调比显著异常现象，且异常值比7级主震小（图 1），这2次协调比异常应与2次地震的短临形变前兆密切相关。但同年9月25日M_S 5.8余震（地震发生位置在丽江7级主震震中）前则未出现协调比异常现象（图 1）。

丽江场地2条水准测段1—2、4—3的观测值序列显示，1996年2月16日水准观测数据出现显著变化，应包含主震的同震形变，而非其前兆异常（因时常有研究人员将其视为前兆异常或含有部分前兆异常）。并且同年7月2日M_S 5.2、9月25日M_S 5.8余震发生前，观测序列变化均不明显，未反映出前兆现象的存在（图 2）。

3 讨论与认识

1996年2月3日M_S 7.0主震与丽江场地距离小于40 km，而7月2日M_S 5.2余震距丽江场地约20 km。2次震前的断层活动位移协调比显著异常，且异常与2次地震的发生在时间和地点上高度吻合，应为与2次地震密切相关的近场短临形变前兆异常，表明丽江M_S 7.0地震具有短临形变前兆，且断层活动位移协调比可作为短临形变前兆异常的判定指标。