數字形變固體潮汐在中強地震前異常變化的研究

佟國剛

（遼寧省鐵嶺地震臺，遼寧鐵嶺 112000）

針對近年來發生在東北地區的部分地震和全球遠震，提取鐵嶺地震臺數字DSQ水管傾斜儀、SS-Y洞體應變儀、VS型垂直擺傾斜儀相對應地震的數字形變觀測記錄，采用直觀日變曲擬形態的方法、預報軟件數學分析方法進行分析。同時排除明確原因的儀器維修、氣象因素等干擾，對儀器記錄的固體潮汐在中、強地震前顯示出來的疑似前兆異常進行了分析和研究，給出研究結果和結論。

地震選取，2003年8月16日內蒙巴林左旗MS5.9地震、2004年3月24日內蒙東烏珠穆沁旗MS5.9地震、2005年7月25日黑龍江林甸MS5.1地震、2006年2月23日莫桑比克7.5級地震、2006年3月31日吉林乾安MS5.0地震、2006年5月3日湯加7.9級地震、2009年3月20日吉林四平ML4.8地震和2011年10月21日遼寧西豐ML3.8地震（地方震）。

分析直觀日變曲擬形態發現，觀測曲擬在震前或臨震期時，多次出現不明原因的日觀測曲擬頻繁突漸變掉格、長周期脈動干擾、固體潮畸變、前驅波、超前同震效應等現象；預報軟件數學分析方法分析得到，觀測曲擬日平值與K-L法最佳曲擬擬擬之差、日平值一階差分求速度值、日平值與一般多項式曲擬擬擬值之差、日平值與二階差分求加速度值平存在異常超差。

（1）由于數字化儀器高采樣率帶來地球物理高頻變化信息，使地形變的觀測能夠及時記錄到固體潮汐的微動態。中強地震前，數字化形變觀測記錄出現兩種變化：一為連續速率擬性變化，一為震前固體潮汐畸變。

（2）研究的幾次松遼盆地中強地震的前兆異常分布，有其更為深刻的地殼動力學環境。鐵嶺地震臺數字化觀測形變固體潮異常集中呈條帶分布在郯廬斷裂帶，與太平洋板塊向歐亞板塊俯沖作用形成的主應力積累在這個地帶釋放的地震地質動力機制有關。

（3）根據鐵嶺臺洞體應變及傾斜儀在中強近震及遠震前記錄曲擬異常特征，并參考國內外相關研究，說明震前曲擬的波動可能是斷層預滑或斷裂預擴展產生的。地震孕育過程中地殼中應力應變的響應頻率域比較寬，但是各觀測手段對不同頻帶的信息響應能力是不同的，作為短臨前兆的長周期形變波主要有階躍式及波動性兩類，前者多發生在近震中區，后者多發生在遠場區。

（4）地殼內地震的發生主要是由于在應力增強的情況下發生破裂或原有斷層發生粘滑的緣故。許多實驗資料和震例資料都證實了粘滑前預滑的存在。這種震前預滑，由于其速度較慢，而又比斷層的一般蠕動快，它可能發射一種不同于地震波的長周期形變波，因此預滑可能是震前長周期波的一種波源。但也不是所有的強震前兆波都能記錄到，這與發震的地點、構造有很大關系。