區域地磁異常與地震關系研究

胡楊麗江

區域地磁異常與地震關系研究

胡楊麗江

（中國地質大學地球物理與信息技術學院 北京 100083）

隨著深入研究地磁與地震的進一步研究，發現很多因素都可以引起地磁場的異常變化，例如地震的發生以及孕育過程等。震磁的變化過程十分復雜，也沒有很多重復的規律，所以目前的研究學者都在不同領域以及方向上來研究地磁和地震異常變化的關系和表現，例如低點位移、轉換函數以及普函數等方式。本文通過數據調查，以四川汶川Ms8.0級以及江西九江Ms5.7級地震為對象進行研究，使用曲面樣條以及球冠諧的方式進行計算，結合研究區域地震活動性以及性質等，研究震前震后巖石圈磁異常場的變化特征等。

區域；地磁異常；地震

1 緒論

1.1 研究背景

地震地磁學是一門基礎學科，主要以觀測為主，地磁適量觀測效率隨著不斷成熟的觀測技術以及不斷更新的儀器而不斷提高，所以在重點監視區或者地震發生區運用矢量檢測的方式來進行多方面的數據觀測，處理之后，巖石圈磁異常場模型就在不同時間斷面上成功建立，在區域地震地質遺跡活動性上結合起來，進行深入研究巖石圈磁異常場合地震的聯系。

1.2 研究內容

本論文主要依據四川汶川8.0級地震以及江西九江5.7級地震為主要依據，主要研究基礎是對于地磁矢量重復觀測資料為主，利用球冠諧分析方法對2005.0地磁圖的數據建立地磁正常場模型，將巖石圈磁異常場模型進一步剝離，這就建立了汶川地震，江西九江地震之前之后不同時間中斷面中巖石圈磁異常場模型，分析了巖石圈磁異常場在地震前后總強度、磁偏角、傾角，東西分量，水平分量，垂向分量以及北向分量的時空變化的特點。

2 江西九江地震與巖石圈磁異常場

2.1 江西九江地震背景

江西九江與2005年11月26日發生5.7級地震，震源深度為10km，震中位于東經 115.7°，北緯 29.7°。

地震的震區主要匯聚在三個二級構造單元中，即江南塊隆、桐柏—大別塊隆，下揚子隆陷帶。震中的附近的區域大斷裂有兩組，這兩組都不同，主要是NW走向的襄樊—廣濟以及NE走向的廬江—廣濟大斷裂。在中國大陸，郯廬斷裂帶是十分重要的，至今仍然延續著活動性，在近代中國東部是一條最大的活動帶，沿著秦嶺—大別山帶向東南方向斷裂延伸，在廣濟附近終止，南段經過切割并且錯移至大別山一代，就造成微端斷裂。襄樊—廣濟構成秦嶺—大別造山斷裂帶的東南部分，是區域性深的一條大斷裂，所以被人們認為是秦嶺—大別造山帶和揚子地塊的分界線，對這兩測的地震活動和構造演化都有控制作用，這兩條斷裂也影響和作用著九江的構造活動。

2.2 江西九江地震與巖石圈磁異常場變化特征分析

九江地區的巖石圈磁異常場中心主要位于震中西北部，約70km，總強度主要在廬江—廣濟斷裂和襄樊—廣濟交匯區，地震以后迅速減少百余特納。學者研究表明九江地區在發震的時候主要過程為：方向中接近東西方的丁家山一郎君斷裂主要是受到擠壓立的作用而產生了右旋逆沖走滑現象，所以北西方向的武山中隱藏的斷裂現象是經過牽引而引起的相交性的，并且在中間產生了左旋滑動。北西方向經過地震，調整了其間隱藏的斷裂，開始出現了余震。很多研究表明，巖石圈的變化決定了北西方向的斷裂以及錯動，二者聯系密切。巖石圈磁異常場在地震分布中，傾角分量狀態主要為正負異常交替分布，在震中附近，傾角分量幅度大約為4′，增加正異常。地震之后，從宿松、浠水到安慶以及岳西和景德鎮組成的方向減少到2′，通過分析等值線可以看出：巖石圈磁異常場在江西九江地區，傾角分量在震中的主要位置主要分布在領等值線周圍。

2.3 江西九江地震前后巖石圈磁異常場水平強度變化矢量

巖石圈磁異常場主要是由九江地區地震的破裂方式以及構造決定的，隨著震中的強度發生變化，其水平并沒有隨著震前震后發生變化。水平強度隨著震中西北方向百公里內發生變化，幅度較大且集中，方向為左旋，主要交匯在襄樊—廣濟斷裂區域，北東方向的廬江—廣濟斷裂以及丁家山—郎君山附近，其他區域基本無變化。

3 四川汶川地震與巖石圈磁異常場分析

3.1 汶川地震背景

2008年5月12日，四川汶川發生地震，主要構造帶是龍門山逆沖推覆上，位于中國東部以及青藏高原邊界區域，在不同地殼巖石圈中，這是兩大不同的構造邊界。主要震中帶是映秀鎮西部，位于汶川南部，龍門山斷裂帶中。龍門山斷裂帶總體走向N45°E，傾向NW，從北向西南主要是龍門山后山、前山以及中央斷裂三條主干斷裂帶構成，這三條是犁式的西傾的斷裂帶又由不同的段落組成。

3.2 四川汶川地震與巖石圈磁異常場變化特征

川陜甘青交界地區在2005.0年代巖石圈磁異常場分布主要分界點是龍門山構造帶，西部主要是負異常區，強度主要是-20～-100nT。負異常區長度約為200km，主要在龍門山構造帶中是北東方向，主要是青川—汶川—都江堰一代，最小異常值是-240nT左右。正異常區主要分布在四川盆地遂寧、成都以及南部地區，在遂寧附近存在著局部的正異常區，尺度為百公里，強度為460nT左右，同時在山水一代伴有局部負異常，寶雞、武都一帶區域有正異常。

巖石圈磁異常場在地震前后變化很顯著，主要是沿著映秀—北川，汶川—茂縣為主：在震中的東北方向，以茂縣為主，總強度出現了高值負異常區，變化幅度上最大超過-150nT。

巖石圈磁異常場在余震的震前分布為正負異常交錯的等值線，形態在震后發生變化為：明顯的發現總強度在負異常場開始增加，余震序列平行于異常走向，在發生余震的東北段北側存在負異常中心，即武都地區，正異常和負異常發生轉變，天水這一帶同時連接局部龍門山構造帶和負異常區連成一片，即青川—汶川—都江堰一代，變化的幅度大約是160nT。

3.3 四川汶川地震前后巖石圈磁異常場水平強度變化矢量

通過分析汶川地震在震前和震后巖石圈磁異常場的變化分析，看出來東方及北方的分量存在變化，將這兩方的變化進行合成并且將水平強度的變化進行計算，建立起了矢量變化分布。四川汶川地震震前震后巖石圈磁異常場變化的水平強度在變化矢量上主要是在主震和余震的震中和序列區域，較為顯著的區域是汶川—茂縣以及龍門山斷裂區域，變化方向主要是左旋，斷裂方向主要是垂直性的，最大的量級變化分布在茂縣和汶川局部區域。

4 結論

本論文通過分析四川汶川和江西九江地區地震前后發生變化的磁異常場、磁傾角、磁偏角、東北向分量以及水平分量等因素，可以看出雖然這兩個震區的背景以及地質構造上大有不同，在時間斷面跨度上，地磁場三分量觀測數據也有著一定的差異，但是在震前震后，兩者在巖石圈磁異常場磁傾角、偏角以及總強的變化上卻有著相似和相同的地方。巖石圈磁異常場在汶川以及九江地區震前震后超過了百公里的范圍，百特納的幅度，這個結果超過了實驗以后的結果，理論方面的計算，在觀測的實例上也超出了能確認的正常現象，對于目前的現象還沒給出確切的解釋，還可以繼續深入研究。

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P315.72

A

1004-7344（2016）33-0205-02

2016-11-15

胡楊麗江（1997-），女，湖南邵陽人，本科生，研究方向是地球科學。