云南盈江M_S6.1地震前兆異常特征分析

李瓊　付虹　錢曉東

摘要：通過對2014年5月30日盈江M_S6.1地震前距離震中450km范圍內所有前兆觀測資料進行分析，提取震前異常，總結異常特征。研究結果表明：前兆異常在時間上具有階段性特征，中、短期階段，震前1年左右異常數量開始增加：短臨階段，震前1～2月異常數量增加、速率加大，同時有部分前兆趨勢異常出現轉折結束。前兆異常在空間上比較分散，但距離震中200km范圍內的異常數量比例比震中距200～450km范圍內的大。水溫、流量、水氡、氣汞測項的映震效果最好。

關鍵詞：盈江M_S6.1地震；前兆異常；時空演化特征

中圖分類號：P315.72 文獻標識碼：A 文章編號：1000-0666（2016）02-0207-08

0 前言

地震能否預測一度引起國際性的爭論（Wyss，1997）。2003年9月，在日本北部的十勝-大木8.0級大地震發生前，分布在日本群島各地的1224個全球定位系統（GPS）臺站和約1000臺地震儀沒有觀測到任何地震前兆現象（Cyranoski，2004a），2004年10月，在美國帕克菲爾德地震前，也未獲得十分可信的具有預報意義的前兆觀測數據（cymnos-ki-2004b）。但是我國的地震預測工作仍在不斷發展中，長、中、短、臨預測都得到了有成效的進展（付虹等，2013；蘇有錦，2004）。

大震發生前，前兆異常在時、空上普遍存在非均勻分布特征，在地震孕育進入短臨階段，前兆群體變化一反長期相對穩定的趨勢發展出現轉折、突變、加速，同時出現異常種類增加（梅世蓉等，1993）。一次破壞性地震發生前常伴隨著較大區域多組構造、活動斷層的應力水平增加，與此相關的前兆現象更多的是群體現象，因此以群體前兆異常作為地震前兆更為合理（林輝等，2004）。地震是一個小概率事件，在以經驗預報為主的初級階段，震例總結是獲得前兆特征認識和積累地震預測經驗的重要途徑（張立，2013）。為此，很多地震學者在地震前兆異常特征研究方面做了大量工作，得到許多有意義的結果（付虹等，1997a，b，2007，2008；趙慈平，2002；李瓊等，2014；陳立德，羅平，1997；錢曉東等，2012）。2014年5月24日4時49分，在盈江縣境內（25.0°N，97.8°E）發生M_S5.6地震，5月30日9時20分，在同一地點再次發生M_S6.1地震，這是盈江縣境內歷史上發生的最大地震。本文選用距離盈江M_S6.1地震震中450km范圍內的前兆觀測項目，全面分析該地震震前異常，歸納、總結前兆異常的時空演化特征，為進一步認識強震的孕育、發生過程積累震例資料。

1 前兆觀測資料選取和異常分析

1.1 資料選取

按照索波列夫（1991）給出的應力應變影響最大范圍公式R=10^0.433M進行計算，得到盈江M_S6.1地震的最大應力應變影響范圍可以達到距離震中438km范圍內。因此筆者選用距離震中450km范圍內所有數字化及模擬前兆觀測資料，對其進行全面掃描、深入清理。研究結果表明，震前所有前兆觀測手段均出現異常變化，共有17個測點35個測項。圖1為盈江M_S6.1地震震中及異常觀測點分布圖。

1.2 異常分析結果

對出現異常的觀測項目，逐條標記異常起始時間和結束時間，測量震中至測點的距離，統計異常開始和異常結束至地震發生的間隔時間，并將統計結果列于表1，圖2為部分前兆異常曲線時間進程圖。

震前共有8個觀測點的17項水化學觀測項目出現異常，12個觀測點的14項水物理觀測項目出現異常，電場、定點形變異常較少，僅有2個觀測點4項觀測項目出現異常，形變異常僅有1項（表1）。

2 前兆異常特征分析

2.1 時間變化特征

前兆異常月頻次統計圖（圖3）顯示，最先出現異常的是水物理測項，但是僅有1項，震前12個月異常項數逐步遞增，地震當月異常密集出現，之后部分異常轉折結束：水化學異常在震前4個月迅速增多，地震當月部分異常轉折，異常項數突然減少：磁電、形變異常出現最晚，在震前4個月，地震當月數量最多，臨震有部分異常轉折結束。從總異常項數看，異常的出現在時間上具有明顯的階段性，前期呈穩定的緩增趨勢，震前3個月，種類增多，項數以每月4項左右的速度快速增加，地震當月達到最大值，之后有部分異常轉折結束，緊接著發生地震。

2.2 空間演化特征

從前兆異常時空演化進程圖（圖4）看，地震前距離震中200km范圍內有7個測點20項測項出現異常，距離震中200～400km范圍內有10個測點15項測項出現異常，表示震中附近單個測點的群體異常特點較顯著。地震發生前5個月，異常項數急劇增多，且較均勻的分布在距離震中0～400km空間范圍內，表明出現大面積的前兆群體突變異常，可能是區域應力水平增強的結果，在這種應力狀態下有利于強震的發生，這與魯甸6.5級地震的前兆異常特點類似（付虹等，2014）。

2.3 不同測項映震特征

依據震例總結規范（張肇誠等，2013），距離震中300km范圍內共有19個前兆觀測點，188個測項，地震前有29個測項出現異常。距離震中100km范圍內異常項數占觀測總數的27%，100～200km為15%，200～300km為11%（表2）。

3 結論和討論

盈江地震前，水溫、流量、水氡、氣汞的映震效果好，越靠近震中，異常越顯著。形變、磁電測項最多，震前異常并不顯著，可能是由測點稀少，分布不均，觀測質量不好造成的。騰沖、龍陵、保山觀測點出現多手段、不同測項間的準同步、群體性綜合異常變化。因此，加密測點、增加測項、提高觀測質量，進行多測點、多測項的綜合分析可以有效地提高地震監測預報能力（楊竹轉等，2007；劉耀煒等，2004；車用太等，1996）。

盈江地震前的中、短期階段（陳棋福等，2002），磁電、形變觀測手段出現異常，流體異常項數呈穩步緩增趨勢。短期階段，所有觀測手段均有不同程度的前兆異常出現，數量上快速增長，地震當月達到最大值，緊接著部分異常轉折結束，異常數量銳減。前兆異常項數在時間進程上的階段性演化特點，是判斷發震時間的有效資料。

前兆觀測異常的空間分布特征顯示，距離震中200km似乎是個分界點，距離震中200km范圍內的異常觀測點比200km范圍外少，但是異常項數反而多，說明靠近震中區單個測點的群體異常特點相對明顯。震前5個月，異常項數快速增多，且在空間上分布比較均勻，表明前兆觀測異常是監視區域地殼應力增強作用下地殼介質產生應變和應力集中并達到一定量的結果和傳遞出的信息，異常項數和應力集中點數與區域應力強度成正相關（陳立德，付虹，2008）。

前兆異常數量一方面顯著增加，另一方面又有部分異常結束出現轉折是盈江地震進入臨震階段的顯著特征，這一特征可以為地震進入短臨階段的判斷提供依據。