1 研究背景及内容

地下流体是地壳中的活跃介质。地下流体中水温的微小变化, 可能反映了地震孕育过程中地壳构造活动引起的热状态变化。在地震监测预测多年实践中, 水温成为一项重要的短临异常指标。

自1975年观测以来, 理塘毛垭温泉测项积累了大量震例, 且针对水温异常变化与地震的关系已有部分研究, 但对理塘水温在7级地震发生前异常变化规律性总结的研究较少, 且对理塘水温观测数据的预报效能缺乏系统检验。

针对这种情况, 在前人研究基础上, 对理塘温泉水温多年变化形态进行分析, 总结理塘水温在周边7级地震发生前出现的规律性变化。同时, 利用Molchan（1990）图表法（Molchan Error Diagram）, 对周边6级以上地震预报效能进行检验, 给出理塘水温异常的识别方法及相应预测阈值及效能。

2 研究结果

理塘水温周边发生多次7级以上地震, 除发生于龙门山断裂带上的汶川MS 8.0地震外, 理塘水温在其他7级以上地震前均出现破年变快速下降—持续低值的过程, 下降幅度均大于5 ℃（图 1）。由于理塘温泉属于冷热水混合泉, 在地震发生前, 地壳应力积累导致周边地质构造发生改变, 热源上涌通道的开合程度发生改变, 且由于7级地震前应力积累时间较长, 故其水温在发震前会出现较长时间的低值异常。

由于理塘水温近年来处于趋势下降阶段, 阈值不能作为近年来水温异常变化的检验标准, 因此采用滑动均值、去趋势、差分等方法, 对原始观测数据进行处理, 得到原始曲线的5日窗长日滑动均值、30日窗长日滑动均值、一阶差分原始值、绝对值及去趋势后的差值等多种数据处理结果, 进行Molchan图表法进行检验, 结果见图 2。

由Molchan检验结果可知, 经绝对值处理后, 一阶差分值在漏报率及显著性上均有较高的参考意义, 在预报天数为50天时, 其报准率及统计学显著性较高。同时, 一阶差分绝对值检测阈值为4.89 ℃, 与传统地震预报中提出的日变幅超过5 ℃具有预报意义的结果较为接近。

利用理塘水温观测值的一阶差分结果, 可以在理塘水温趋势下降背景下, 提取有效变化信息, 利用Molchan检验方法, 结合经验震例筛选原则, 挑选周边300 km范围内6.0—6.9级、500 km范围内7.0级以上地震, 对理塘水温观测原始值、一阶差分原始值及绝对值、去趋势值进行检验, 结果显示, 原始观测曲线在90天时漏报率及显著性情况较好, 一阶差分原始值及绝对值的计算结果显示, 在50天预报时长上, 水温大幅度改变具有一定短期预测意义, 其阈值接近经验总结中得出的日变幅5 ℃的结论。

3 结束语

理塘水温作为川西地区的敏感温泉观测点之一, 近年来积累了大量震例, 关注热点多聚焦在水温短期变化与中强地震的对应关系上, 本研究旨在从理塘水温多年趋势下降变化中, 提出隐含着的强震前构造应力调整过程, 在趋势下降背景下, 水温下降—转平变化与周边强震存在一定对应关系, 应引起更多关注。