水位潮汐周日波高值異常與中強地震的關系

李繼業 孟令蕾 李 昆 杜天嬌

（哈爾濱市防震減災技術中心，黑龍江哈爾濱 150021）

地球對引潮力產生的響應反映了其內部的物性特征。潮汐觀測值反映地殼在潮汐作用下發生的微形變場變化，通過對地殼介質物性參數（潮汐因子、相位滯后）的計算，分析地震前地殼巖石彈性變化，判定其由線性進入非線性狀態的短期階段。這一理論有助于追蹤震源區的非線性應變過程，從而判定非線性系統失穩前兆。正常情況下，某一個區域上其本身對潮汐的反映應該是不變，M2波、O1波、周日波等在一定范圍內波動，在地震孕育過程中局部受力發生改變，其對潮汐的反應也發生改變，可能出現一些潮汐因子的異常。在地震孕育過程中，潮汐因子異常可能出現在加載和相持兩個階段。一個地震的孕育涉及到的地殼活動空間范圍可能非常之大，不止是一個塊體，也不是一條深大斷裂，可以是多個塊體與多條斷裂，因為地震前兆可以出現在距未來震中區很遠的地方。

通過對黑龍江及周邊地區2007-2011年4級以上中強地震前黑龍江省通河臺、延壽臺、綏化北林、甘南臺、肇東臺水位觀測數據潮汐分析周日波異常信息的提取與分析，得到了如下認識：

（1）通過近 5年來黑龍江省通河臺、延壽臺、綏化北林、甘南臺、肇東臺水位潮汐分析，經過與無震年份（2007年）確定的背景值對比，發現水位潮汐分析周日波在黑龍江、內蒙古扎蘭屯一帶和吉林地區4級以上中強地震有較好的映震反應，其中對地震反映最好的臺站是延壽臺和甘南臺，這可能與這兩個臺站所處構造位置有關。延壽觀測井位于依蘭-舒蘭斷裂帶，甘南觀測井位于嫩江斷裂帶，這兩條斷裂帶均為郯廬斷裂帶北段在東北地區的分支，郯廬斷裂帶為中國東部地區一條巨型張扭走滑構造帶，依蘭-舒蘭斷裂帶和嫩江斷裂帶共同控制著黑龍江及周邊地區的地震構造活動。

（2）通過對2008-2011年黑龍江及周邊地區9次中強地震前黑龍江境內的5個臺站周日波高值異常信息的提取，發現各個臺站周日波高值出現時間具有準同步性，5個臺站中有3個或3個以上在同一時間段內出現周日波高值異常，才可判定為中短期地震異常，異常可信度較高。

例如，2009年12月19日黑龍江雞東發生4.1級地震，12月21日吉林通榆發生4.7級地震，2010年3月10日黑龍江友誼發生4.2級地震。雞東和通榆地震前延壽臺、通河臺水位潮汐變化分析周日波在2009年9月8日同步出現高值異常，綏化北林臺2009年9月16日出現周日波高值，肇東臺水位潮汐分析周日波在2009年9月20日出現高值異常，甘南臺水位潮汐分析周日波2009年9月17日出現高值，9月末再次出現高值異常。友誼地震前延壽臺、通河臺、肇東臺和綏化北林臺水位潮汐分析周日波在2009年9月份出現的高值異常后未再發現明顯異常，僅甘南臺水位潮汐分析周日波在2010年3月4日再次出現高值異常。

（3）國內外學者研究發現，震級越大，孕震區域的范圍也隨之增大。臺網所能監測到的地區也隨之增大。通過對黑龍江水位周日波異常觀測井震中距與映震震級的關系研究發現：隨著震級的增大，地震距異常測井距離有逐漸增大的趨勢，初步統計經驗公式：y=162 x－（380±140）（y為震中距，x為震級），擬合率84%，其中與經驗公式擬合較好的是延壽臺、通河臺、綏化北林臺和肇東臺，可以用于未來地震震級和發震范圍的初步判定。

（4）通過對各觀測井水位周日波出現高值異常時間距離地震實際發生時間的統計發現，異常等待時間在半年內的占93%，4個月內的占76%。通過對出現周日波高值異常的臺站的先后時間統計發現，5個臺站中出現周日波高值的第一個臺站到最后一個臺站所用時間跨度在 40天內的占 67%，最長時間可達 7個月。利用這兩個特點可以對未來發震時間進行初步判定。