2021年5月22日2时4分,在青海果洛州玛多县(34.59°N,98.34°E)发生MS 7.4地震,震源机制解显示为高倾角走滑型地震,震中位于大武地震台(下文简称大武台)西侧,震中距175 km;2022年6月10日在四川阿坝州马尔康市(32.25°N,101.82°E)发生MS 6.0震群型地震,震源机制解显示为走滑型地震,震中位于大武台SW方向,震中距280 km(图 1)。2次地震震中均位于巴颜喀啦块体内部,且震前青海省大武台地电场优势方位角均出现不同程度的异常变化,且呈现显著的快速偏转特征。作为2次地震前均出现异常的场地,深入分析大武台地电场优势方位角异常特征,对于认识孕震过程及2次强震间的动态联系具有重要意义。本文对2次强震前大武台地电场优势方位角异常变化特征及以往震例资料进行深入分析,以期认识异常资料变化与2次地震之间的关系,同时为今后该区域异常提取和震情趋势判定提供参考依据。
采用地电场优势方位角方法对大武台地电场观测数据进行计算。该方法基于大地电场的潮汐机理,把源于空间电流系和潮汐作用的大地电场与岩体裂隙结构联系起来,将数学、信号处理与地震电磁物理过程相结合,建立大地电场潮汐波岩体裂隙水(电荷)渗流(移动)模型(谭大诚等,2019),跟踪和探寻岩体裂隙结构及演变过程和特点。地电场优势方位角方法成熟,机理解释明确,且具有一定抗干扰性(辛建村等,2017)。利用该方法,在2016年门源MS 6.4、2016年呼图壁MS 6.2、2017年精河MS 6.6、2019年夏河MS 5.7等地震前均提取到显著异常信息,证明其具有一定短期预报效能。
采用地电场优势方位角分析方法,对2020年以来大武台地电场观测数据进行计算,发现大武台地电场优势方位角在2020年1月—5月中旬跳变范围变化不大,即Δα跳动范围在20°以内,此后则呈快速、持续偏转趋势,最大偏转范围近45°(图 2),至2021年4月,方位角跳变出现快速偏转回升过程,并于同年5月发生玛多MS 7.4地震,且震前几天具有突跳现象,震后恢复至20°的正常跳动范围;2022年2月中旬方位角跳变范围再次呈快速、显著偏转到正常背景值变化趋势,偏转幅度范围最大为50°,持续至2022年3月,此后方位角跳变出现快速偏转回升过程,后于6月10日发生马尔康MS 6.0震群,且震前同样存在突跳现象,目前已恢复至正常背景值范围。
通过对震中位于同一块体的2次走滑型地震的解析,发现大武台地电场优势方位角均出现快速偏转异常,且异常形态相似。分析认为,当地电场台站与地震事件处于同一发震断层(或断裂带)时,其观测到地震异常的可能性更大,也就是说,地电场优势方位角异常受构造影响显著,异常响应多出现在同一地块内部或边缘。其原理为,当震中和台站处于同一断裂时,断层活动导致的地球物理变化,如导电通道的建立,亦或岩体优势方位趋于一致等,均可被及时观测到,而位于不同断裂带的地电场台站,由于无有效传播路径,从而可能使得地电场表现出选择性现象。
此外,梳理2015年以来震例数据,可以看出,大武台地电场对位于同一块体(巴颜喀啦)的其他中强震反应较为敏感,均可记录到优势方位角类似的明显异常现象,如杂多MS 6.4、石渠MS 5.6等地震。
4 结束语综合分析认为,大武台地电场优势方位角跳变出现快速偏转形态异常信度较高,属于地下介质变化的真实反应,可反映该区域的应力变化及优势变化敏感点,为区域地震前兆异常识别提供科学参考依据。
谭大诚, 辛建村, 王建军, 等. 大地电场岩体裂隙模型的应用基础与震例解析[J]. 地球物理学报, 2019, 62(2): 558-571. |
辛建村, 谭大诚, 赵菲, 等. 典型干扰对岩体裂隙优势方位计算结果的影响研究[J]. 地震, 2017, 37(4): 112-122. |