一次顯著的黃驊井水位遠(yuǎn)場短臨異常

張素欣 張子廣 盛艷蕊 宮 猛 馮向東

（河北省地震局，石家莊 050021）

2012年2月2日05時16分，在遼寧營口（40.49°N，122.41°E)發(fā)生了4.3級和4.1級地震，遼寧大部分地區(qū)有感。震前距震中直線距離468 km 的河北省滄州市的黃驊井水位出現(xiàn)了顯著的短臨異常變化。營口地震前水位2012年2月1日9時開始快速下降，至2月2日7時下降幅度達(dá)1.8 m，之后轉(zhuǎn)折上升，水溫同步下降。

黃驊井水位下降異常變化經(jīng)滄州市地震局工作人員2月2日進(jìn)行了現(xiàn)場落實與調(diào)查，沒有找到明顯的干擾因素，經(jīng)查模擬水位觀測與數(shù)字化水位觀測同步出現(xiàn)了突降變化，水位校測結(jié)果與實際變化情況相符。從數(shù)據(jù)的傳輸、供電系統(tǒng)和數(shù)采等環(huán)節(jié)沒有發(fā)現(xiàn)有不規(guī)范的因素。從水位和水溫分鐘值的變化規(guī)律和平穩(wěn)性分析，資料變化是正常的。此外大氣壓力的變化正常，沒有出現(xiàn)與水位同步的變化形態(tài)。認(rèn)為該井?dāng)?shù)字水位異常變化屬實。

2012年2月2日在遼寧營口發(fā)生了4.3級和4.1級兩次地震，地震發(fā)生在北東向金州斷裂帶北端，兩次4級地震的震源機制解均為右旋走滑正斷層，以張性破裂為主。1975年海城7.3級、1978年營口5.9級地震發(fā)生在北西向海城河斷裂與金州斷裂相接的構(gòu)造部位，1999年岫巖5.4地震發(fā)生在北西向海城河斷裂。黃驊井與震中連線的方位角約為 64°，地震主破裂面（節(jié)面 1）的方向為 250°，井位位于破裂張性區(qū)的延伸區(qū)。因此，水位下降是必然的。

黃驊井的井孔柱狀圖顯示，巖層存在年代缺失現(xiàn)象。在黃驊盆地的第三紀(jì)凸起區(qū), 由于中、新生代兩期構(gòu)造的“ 翹翹板” 式反轉(zhuǎn), 新生代喜馬拉雅期巖溶與印支-燕山期古巖溶出現(xiàn)“ 反向疊置”。通過地下巖體天然裂縫的數(shù)值模擬及其對流體活動的控制研究，認(rèn)為斷層、裂縫和區(qū)域不整合面構(gòu)成了流體活動的通道。裂縫的發(fā)育程度決定了巖體流體的儲存能力，從而進(jìn)一步?jīng)Q定了巖石力學(xué)性質(zhì)的變化，是巖石遭受進(jìn)一步應(yīng)力應(yīng)變的前提條件。

綜合分析認(rèn)為，黃驊井位于營口地震破裂張性區(qū)的延伸區(qū)，水位短臨異常變化是屬實的，下降變化反映了張性應(yīng)力變化。該井含水層所處構(gòu)造復(fù)雜，地層存在缺失和反轉(zhuǎn)疊加現(xiàn)象，導(dǎo)致裂縫發(fā)育，使得本井含水層對應(yīng)力應(yīng)變反映靈敏。黃驊井水位短臨異常變化和營口地震可能都是對同一區(qū)域動力變化的不同表現(xiàn)形式。該井作為水位監(jiān)測靈敏點有助于地震活動的監(jiān)測與預(yù)報。