强地震前地下流体趋势异常的再探讨*

陆明勇 李志雄 刘天海 寇建新

(中国地震应急搜救中心，北京 100049)

引言

地下流体是地壳中十分活跃而又重要的组成部分。由于地下流体的普遍性、流动性、灵敏性以及物质和能量的可交换性，使其成为重要的前兆手段之一。大量观测资料和研究表明，在地震前特别是强地震前地下流体出现十分丰富的趋势性异常[1-12]，即使是短临异常较少的2008年汶川8.0级地震和2013年芦山7.0级地震等，地震前均出现了明显的趋势性异常[8,12]*四川省地震局. 2013年度会商四川流体异常分析. 2012年9月*地下流体前兆异常汇总组. 2013年度地下流体前兆会商会异常汇总. 2012年9月。为此，人们很早就探寻地下流体趋势异常的形成、发展及其与地震的关系。经过几十年的努力，无论是在异常特征、异常提取方法还是异常机理研究方面，均取得了许多可喜的研究成果[1-11]；但是也存在这样或那样的问题，比如一些认识并不完全与实际观测资料相符合。随着近年的一些强(大)震的发生以及相应的地下流体观测资料的积累，有必要并有可能重新探讨地震前地下流体趋势性异常的变化特征。

1 强地震前地下流体异常不一定存在完整的趋势、短期和短临等异常类型，但趋势异常普遍存在

例如众所周知，1975年海城7.3级、1976年唐山7.8级、1976年松潘7.2级、1998年张北6.2级、2001年昆仑山口西8.1级、2008年汶川8.0级以及2013年芦山7.0级等地震，在震前几年地下流体都出现了十分明显的趋势性异常[1-10,12]①②；1998年张北6.2级等地震前，还出现了短期和短临等异常[6-7]。但是，地下流体在未出现较为显著的短期或短临异常的情况下发生了2008年汶川8.0级、2013年芦山7.0级等强(大)震[12]①②。

2 地下流体特别是地下水位的趋势性异常，其开始时的形态不一定为缓慢变化

过去震例和模拟研究认为[4,6,8-10],地下流体特别是地下水位的趋势性异常表现为缓慢的趋势上升或下降，变化的幅度和速率都较小，异常形态以趋势转折、破年变为主；而地下流体加速变化则是孕震进人中短期阶段的重要标志[11]。但这一认识往往与实际情况存在一定的矛盾，如1976年唐山7.8级地震前，北京大灰厂井水位于1973年出现了大幅度的、快速变化的趋势异常变化[2,9]*王吉易. 唐山和汶川两次大地震的前兆异常. 2013年5月；2008年汶川8.0级地震前，云南怒江井水位、四川江油井水位分别于2004年、2005年出现大幅度的、快速变化的趋势异常变化[8]*王吉易. 唐山和汶川两次大地震的前兆异常. 2013年5月；其他地下流体物理测项在趋势异常开始之初，也存在一些大幅度、快速的变化形态，如2013年芦山7.0级地震前，康定二道桥水温2009年9月大幅突变异常即为这种形态*四川省地震局. 2013年度会商四川流体异常分析. 2012年9月。

3 地下流体趋势异常不一定具有时空转移特征

过去研究特别是震后研究认为，强地震前地下流体趋势异常具有时空转移特征[3-4,6,8-10,12]。如研究发现，2008年汶川地震前800 km范围内地下流体长趋势异常发展的时间进程是：异常出现时间最早的是2002年四川西昌的流体测点，之后异常的集中区依次为甘东南、川滇交界、滇南和滇西南等地区[12]。1998年张北6.2级等地震在震后研究也表明，地震前存在地下流体趋势异常转移特征[6,9]。模拟研究认为[10]，地下流体异常主要集中在震源区，源兆出现得早，场兆出现得晚。但是，在2013年芦山7.0级地震前的一些相关震情研究报告中，未见地震前震中周围大范围地下流体趋势异常转移特征的研究结果表述*四川省地震局. 2013年度会商四川流体异常分析. 2012年9月*地下流体前兆异常汇总组. 2013年度地下流体前兆会商会异常汇总. 2012年9月*中国地震局地壳应力研究所. 2013年度地震趋势研究报告. 2012年12月*台网中心年度趋势预测汇总组. 2013年度全国地震重点危险区汇总研究报告(讨论稿). 2012年11月*全国7级地震与地震形势跟踪组. 中国大陆地震大形势跟踪与趋势预测研究报告(讨论稿). 2012年11月。

4 地下流体趋势异常可能为“共同前兆”

即异常不是一次地震,而可能是多次地震的“共同前兆”。从成因来看，趋势异常不是来自震源的“源兆”，而是“内外因结合型场兆”，这决定了这类异常为共同前兆的属性。如2008年汶川地震前，在甘东南、川滇交界、滇南和滇西南等地区相继出现地下流体趋势异常，其间发生云南大姚6.2级、甘肃民乐6.1级地震、岷县5.2、文县5.0和云南泞洱6.4级地震等，错误地将这部分异常看作是这些中强地震的前兆，从而认为7级大震可能要推迟发生，2008年该地区总体地震水平为6～7级[12]。

参考文献

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[2] 国家地震局《一九七六年唐山地震》编写组． 一九七六年唐山地震． 北京：地震出版社，1982

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[4] 梅世蓉，冯德益，张国民,等． 中国地震预报概论． 北京：地震出版社，1993

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[6] 黄辅琼，王吉易，杨文政． 张北—尚义地震前地下流体异常特征分析． 地震，1998，18(4)：358-366

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[8] 陆明勇，房宗绯，赵丽葵． 汶川8.0级地震前地下流体长趋势变化特征讨论． 地震，2010，30(1)：61-72

[9] 陆明勇，范雪芳，周伟,等． 华北强震前地下流体长趋势变化特征及其产生机理的研究． 西北地震学报，2010，32(2)：129-138

[10] 张慧，梁子彬． 坚固体孕震模式下地下流体异常时空演化的数值模拟． 地震学报，2000，22(2)：176-182

[11] 刘耀炜，施锦，曹玲玲,等． 水化学参量中短期异常识别方法及效能评价． 地震，2000，20(增刊)：97-106

[12] 刘耀炜，张淑亮，杨选辉，等． 汶川地震前后地下流体异常判定的科学问题讨论． 国际地震动态，2009(4)：23-24