1 研究背景

亚失稳态力学机理及与之相关物理场的演化特性研究已成为学者关注的热点。断层带上存在相对弱和相对强的部位，前者往往首先弱化，表现为断层预滑、慢地震或弱震，成为应变释放开始部位，后者则为应力闭锁部位，并成为快速失稳开始部位（Noda et al，2013）；地震始于预滑，即使是级联式的成核，也需要预滑为其创造条件（Mclaskey et al，2014）；应力释放及协同化是亚失稳阶段的重要特点（马瑾等，2012）。

亚失稳观测与研究对潜在地震的危险性以及危险时段判别意义重大。但目前观测到的亚失稳现象多来自岩石力学实验结果，实际观测报导较少，很难把亚失稳用于地震短临预测工作。

2010年山西河津M_L 4.8地震后，一些学者从不同角度对震前异常进行分析，发现一些较显著的异常现象。虽然震前异常较为丰富，但异常之间是否具有关联性、异常的时空演化过程是否可反映孕震体不同阶段的特征等相关研究涉及甚少。本文以2010年河津M_L 4.8地震为研究对象，探讨震前异常在不同阶段的时空特征，寻找亚失稳现象。

2 研究内容及结果

（1）河津M_L 4.8地震发震断裂特征。河津M_L 4.8地震发震断裂为峨嵋台地北缘断裂。该断裂走向NEE、倾向N，为全新世活动的正断裂；断裂上的2个阶区将其分为西、中、东3段，河津M_L 4.8地震发生在西段。震前，西段附近的万荣地裂缝是在局部剪切应力场控制下形成的剪切—挤压破裂带，与区域新构造活动增强有关。

（2）发震断裂小震活动特征。在1989年侯马4.9级地震发生后，沿峨嵋台地北缘断裂，M_L 3.0地震形成一个由SE向NW迁移的条带，在2010年河津M_L 4.8地震发生前约1年，该条带自E向W快速扩展，并形成一条近EW向条带，与早期形成的NW向条带交会于河津M_L 4.8地震震中附近；此外，M_L 2.0地震随发震时间逼近也呈增强态势，由发震断裂的西部向震中迁移。河津M_L 4.8地震前小震活动不仅出现震级爬升现象，而且频次明显增多。震前小震活动时空演化特征，可能与发震断层应变加速释放和亚失稳现象有关。

（3）异常的协同性。研究表明，河津M_L 4.8地震前有7项地震活动异常和14项地球物理异常，从异常时空特征对协同性进行分析：①时间上的准同步性：在14项地球物理类异常中，有11项出现在震前5个月内，另外3项异常虽出现在2009年3月前后，但在震前5个月内也出现了转折、加速或突变等现象；7项地震活动异常有3项出现在震前5个月内，4项出现在2009年3月前后。可以看出，异常集中在2009年3月前后与2009年9月至2010年1月2个时段。②空间上的一致性：14项地球物理异常除临震阶段4项异常分布范围较大外，其余10项异常均分布在距震中100 km范围内，这种空间分布格局与震源及附近小震活动空段和条带、低波速比、矩释放加速、高视应力和低b值等空间位置基本吻合。

通过对河津M_L 4.8地震的研究，可以得出以下结果：①峨嵋台地北缘断裂小震活动时空演化特征，可能反映了发震断层应变加速释放阶段和亚失稳阶段伴随的一些现象；②河津M_L 4.8地震前地震活动与地球物理异常时空特征，可能反映了发震断层在进入应变释放阶段伴随的前兆现象，而震前5个月出现的异常可能是发震断层进入亚失稳阶段的一种表象。

3 结束语

亚失稳过程是断层进入失稳阶段的关键时刻，是应力积累向应力释放的转折点，在断层的粘滑过程中是非常短暂的，并有可能导致断层的快速失稳。因此，识别断层亚失稳状态，对识别断裂区内的地震危险性具有重要意义。