1、對泗縣臺地形變異常跟蹤研究朱大美（安徽泗縣地震臺）0 概述泗縣地震臺現有地傾斜儀器8套，DSQ型數字觀測水管儀一套三分量；SSY型數字觀測洞體應變伸縮儀一套三分量；模擬觀測金屬水平擺和石英水平擺傾斜儀各一套。數字化儀器還在試測階段，資料不參與本文研究。石英擺自2005年11月26日九江地震后，東西向基本上沒有異常，南北向雖然從2006年9月份后出現了異常時段，但是量變幅度不是很明顯。金屬擺資料已積累了二十多年，比較穩定、可靠，在幾次中強地震前反映較好，資料可信度較高。該儀器從2006年7月26日定遠4.2級強有感地震后，至今仍然出現大幅度異常變化，打破歷年變化規律：南北向應該轉向的時候不轉向，

2、而且大幅度往北傾斜；東西向不該轉向的時段，提前一個多月轉向，加速向西傾斜。這種違反年變規律的異常變化已引起各級地震部門領導和專家們的關注。這樣大幅度的異常，是地震前兆信息、還是儀器受到外界環境因素干擾？筆者對此進行了跟蹤研究，現將研究內容提供大家參考。1異常趨勢特征本次研究的地形變資料時間為2006年定遠地震后至2007年5月31日。為了保證產出資料的連續性和可靠性，2007年初，我們按照省、市地震局震情短臨跟蹤的要求，緊緊圍繞震情監視為中心，認真巡查該臺四周一公里內的環境情況，包括已封堵的山洞口和側面山洞口，沒有發現被破壞現象和其它干擾源。說明洞內儀器不是受外界環境干擾，資料具有一定的可信度

3、。（1）金屬擺資料異常特征：日均值曲線從2006年7月26日定遠地震后，南北分量一直大幅度往北傾斜，到2007年3月底也沒有回到2006年年初位置。按正常年變規律，該方向從2006年10月上旬起應該轉向南傾，但它沒有轉向，還是繼續往北傾，直到12月上旬，雖然有轉向趨勢但是速率特別緩慢，在沒有回到去年初始位置時，再一次轉向北傾。該時段累計時間已有8個多月，向北傾斜幅度達到461毫米。東西分量也是從定遠地震過后至2007年5月底，形成新的異常時段，累計向西傾斜幅度已達550毫米，是2001年以來向西傾斜幅度最大的年份。該分量從2006年8月中旬開始轉向西傾，比正常年份提前一個多月，到2007年4月

4、上旬速度才有所減緩，現在雖然有回升趨勢，但是速率非常緩慢。（圖1）圖1a 金屬擺北南分量圖1b 金屬擺東西分量（2）石英擺資料特征：自九江地震后到2006年2月14日前，該套儀器東西分量日均值出現大幅度震后階躍變化，穩定后一直緩慢向東傾斜。在2006年內，雖然經過幾次專家們現場檢查和洞內數字化儀器施工時環境的干擾，也沒有改變它穩定工作的趨勢。在九江地震前6個月，南北分量日均值出現打破年變化規律、提前轉向、加速向南傾斜，異常比較明顯。但是在2006年定遠地震前后，異常不太明顯。雖然從2006年9月份后也出現異常時段，但幅度比金屬擺小。圖2a 石英擺北南分量圖2b 石英擺東西分量（3）矢量圖曲線特

5、征：金屬擺自2006年底起二維矢量曲線一直傾向西北方向（圖3）。2007年3月轉向后速率加快，主要是受4月2日所羅門群島7.8級強震造成兩套儀器靠擺、在調儀器時人為干擾影響，其干擾幅度使南北分量上升38毫米，東西分量下降16毫米。石英擺資料從2007年初大幅度往東南方向傾斜，在東南方向逆時針轉動，形成類似四邊形區域，4月下旬開始加速向西傾斜（圖4）。圖3 金屬擺2007年15月旬均矢量圖 圖4 石英擺2007年15月旬均矢量圖2 趨勢異常研究（1）從該臺的形變資料異常趨勢看，自2006年8月份起，地下應變能量已向該臺的東南方向遷移。板內應力在南太平洋外力俯沖積壓下，隨著地殼運動，地內應變能量不

6、斷向西北方向推移，在郯廬斷裂帶控制下，能量不斷的在該斷裂帶東部積累，造成東部和南端受壓應力控制，北部和西端受拉張力作用，才引起該臺的金屬擺不受巖石自身的熱形變影響，不能按自然界四季冷熱變化的規律，制約了兩個方向的轉向時間。（2）為什么在同一個巖石面，兩套儀器受同樣的外界應力場作用，金屬擺量變幅度比較大，而石英擺變化不太明顯呢？其一，由儀器本身靈敏度所決定：石英擺光桿距長（5.0米），靈敏度高，相應周期比較大，儀器接收的是遠場長周期波。金屬擺光桿距離短（2.9米），靈敏度低，相應周期小，儀器接收的是近場區域短周期波。當兩套儀器受外界同一區域應力作用時，運動所產生的震動頻率大于或等于儀器自震周期時

7、，儀器能引起共振。內應力運動越強烈，儀器相對變化就越明顯。當運動產生的震動頻率小于儀器自震周期時，靈敏度高的儀器就不能產生共振，反映就不明顯。這次出現的異常，金屬擺反映強烈，石英擺反映不明顯，說明是近場區內應變能量在孕育積累。其二，與地殼內部構造有關。泗縣地震臺在大地構造上所處的位置比較特殊，受華北和華南兩個活動塊體相互作用，在兩個活動塊體邊緣處，又有郯廬活動斷裂帶相隔，控制著兩個塊體運動所產生的應變能量。（3）金屬擺五日均值從2006年9月份至2007年5月東西分量大幅度向西傾斜，累計幅度已達到550毫米，南北分量大幅度向北傾斜，累計幅度已達461毫米，這是自2001年以來出現的最大一次異常

8、。反映該臺金屬擺所受到的是一次近距離、場內應變能量加速積蓄的過程，這一過程已持續8個多月，應變積累速度已減緩并有轉向趨勢，采用差分序列分析資料，2007年34月份，曲線已超出二倍均方差異常警戒線，未來稍長時間是值得關注的時期，按照異常時間推算，未來地震震級要大于5.5級。（圖5）（4）金屬擺矢量圖2007年初是大幅度向西南傾斜，如果把4月上旬轉向時人為調儀器的干擾影響去掉，指向應該在正西方向，與石英擺指向基本一致。說明該臺地形變儀器正在受東部的壓應力控制，未來的震中位置可能在東南部或西偏北地區。圖53 討論（1）泗縣臺金屬擺資料二十多年來連續、可靠，自2006年8月起兩分量都出現了打破年變化規律的現象，經檢查核實，沒有發現受外界環境因素干擾，所出現的異常是受該臺東南部地殼內壓應力控制，使其偏離年變規律。目前應變能量積累過程基本結束，今后應該時刻關注儀器變化趨勢。 （2）金屬擺異常幅度比石英擺大，說明是