水位潮汐周日波高值异常与中强地震的关系

李继业 孟令蕾 李 昆 杜天娇

（哈尔滨市防震减灾技术中心，黑龙江哈尔滨 150021）

地球对引潮力产生的响应反映了其内部的物性特征。潮汐观测值反映地壳在潮汐作用下发生的微形变场变化，通过对地壳介质物性参数（潮汐因子、相位滞后）的计算，分析地震前地壳岩石弹性变化，判定其由线性进入非线性状态的短期阶段。这一理论有助于追踪震源区的非线性应变过程，从而判定非线性系统失稳前兆。正常情况下，某一个区域上其本身对潮汐的反映应该是不变，M2波、O1波、周日波等在一定范围内波动，在地震孕育过程中局部受力发生改变，其对潮汐的反应也发生改变，可能出现一些潮汐因子的异常。在地震孕育过程中，潮汐因子异常可能出现在加载和相持两个阶段。一个地震的孕育涉及到的地壳活动空间范围可能非常之大，不止是一个块体，也不是一条深大断裂，可以是多个块体与多条断裂，因为地震前兆可以出现在距未来震中区很远的地方。

通过对黑龙江及周边地区2007-2011年4级以上中强地震前黑龙江省通河台、延寿台、绥化北林、甘南台、肇东台水位观测数据潮汐分析周日波异常信息的提取与分析，得到了如下认识：

（1）通过近 5年来黑龙江省通河台、延寿台、绥化北林、甘南台、肇东台水位潮汐分析，经过与无震年份（2007年）确定的背景值对比，发现水位潮汐分析周日波在黑龙江、内蒙古扎兰屯一带和吉林地区4级以上中强地震有较好的映震反应，其中对地震反映最好的台站是延寿台和甘南台，这可能与这两个台站所处构造位置有关。延寿观测井位于依兰-舒兰断裂带，甘南观测井位于嫩江断裂带，这两条断裂带均为郯庐断裂带北段在东北地区的分支，郯庐断裂带为中国东部地区一条巨型张扭走滑构造带，依兰-舒兰断裂带和嫩江断裂带共同控制着黑龙江及周边地区的地震构造活动。

（2）通过对2008-2011年黑龙江及周边地区9次中强地震前黑龙江境内的5个台站周日波高值异常信息的提取，发现各个台站周日波高值出现时间具有准同步性，5个台站中有3个或3个以上在同一时间段内出现周日波高值异常，才可判定为中短期地震异常，异常可信度较高。

例如，2009年12月19日黑龙江鸡东发生4.1级地震，12月21日吉林通榆发生4.7级地震，2010年3月10日黑龙江友谊发生4.2级地震。鸡东和通榆地震前延寿台、通河台水位潮汐变化分析周日波在2009年9月8日同步出现高值异常，绥化北林台2009年9月16日出现周日波高值，肇东台水位潮汐分析周日波在2009年9月20日出现高值异常，甘南台水位潮汐分析周日波2009年9月17日出现高值，9月末再次出现高值异常。友谊地震前延寿台、通河台、肇东台和绥化北林台水位潮汐分析周日波在2009年9月份出现的高值异常后未再发现明显异常，仅甘南台水位潮汐分析周日波在2010年3月4日再次出现高值异常。

（3）国内外学者研究发现，震级越大，孕震区域的范围也随之增大。台网所能监测到的地区也随之增大。通过对黑龙江水位周日波异常观测井震中距与映震震级的关系研究发现：随着震级的增大，地震距异常测井距离有逐渐增大的趋势，初步统计经验公式：y=162 x－（380±140）（y为震中距，x为震级），拟合率84%，其中与经验公式拟合较好的是延寿台、通河台、绥化北林台和肇东台，可以用于未来地震震级和发震范围的初步判定。

（4）通过对各观测井水位周日波出现高值异常时间距离地震实际发生时间的统计发现，异常等待时间在半年内的占93%，4个月内的占76%。通过对出现周日波高值异常的台站的先后时间统计发现，5个台站中出现周日波高值的第一个台站到最后一个台站所用时间跨度在 40天内的占 67%，最长时间可达 7个月。利用这两个特点可以对未来发震时间进行初步判定。