九寨沟7.0级地震前泾源形变异常变化分析

马翀之，李国斌

(宁夏回族自治区地震局，宁夏 银川 750001)

2017年8月8日四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级(33.2°N，103.8°E)地震，震中位于青藏高原东部边缘，四川省阿坝州东北部，该地震距离宁夏泾源形变观测点345 km。通过对数据的长期分析跟踪后发现，泾源形变伸缩仪、垂直摆仪器的观测数据存在多年趋势异常，地震前观测资料出现短期、短临异常变化，地震后观测资料出现恢复迹象。综合分析认为，泾源形变观测资料出现的异常变化与九寨沟7.0级地震存在较好的对应关系，希望总结分析这些数据，逐步认识数据的变化与地震发生的对应。

1 台站介绍

泾源形变观测点所属区域为宁夏南部弧形构造区清水河盆地，东面有牛首山—固原断裂，西面有六盘山东麓断裂，其岩层虽然为第四系洪积沙土，但基岩完整质密。其东约16 km是云雾山断裂，该断裂带构成了清水河压陷型断陷盆地的西界。泾源形变观测点位于宁夏最南端的六盘山断裂带中段，在泾源县城东南角卧龙山。该台为无人值守台，交通便利，台站采用电信专用光缆进行数据传输，电源采用220伏交流专线供电。形变观测山洞位于卧龙山下，是利用人防山洞改造而成的，基岩为第四系洪积砂土，基本呈水平产状。形变观测山洞山体较小，西边厚，东边薄，洞体呈“L”型，进深约80 m，覆盖层厚约30 m，植被较好。泾源形变山洞NS、EW两个方向成90°正交，两个方向的室内长度分别为：NS向主洞23 m，引洞33 m，EW向洞长23 m，目前观测仪器有VS型垂直摆倾斜仪、DSQ型水管倾斜仪和SS-Y型伸缩仪。

2 形变异常变化特征

2.1 泾源伸缩仪

泾源形变观测点伸缩仪架设于2007年3月，属于“十五”数字化观测项目的一部分。仪器东西方向2007～2010年观测数据变化基本平稳。自2011年11月开始出现持续上升，存在明显的张性趋势异常，2013年11月出现转折下降，呈压性变化(参见图1)，2017年6月出现小幅度上升，6月底出现快速下降(参见图2)，8月8日发生九寨沟7.0级地震，地震后出现快速上升，存在恢复的迹象。NS向2007～2010年呈缓慢下降变化，2011年转折呈缓慢上升变化；2012年1月开始小幅下降，速率缓慢，5月后反向，年动态幅度偏小，存在一定破年变情况。2012年5月后持续上升，显示明显的张性变化，分析认为存在趋势异常(参见图3)。2017年3月发生转折下降，5月底出现小幅度上升，6月初出现快速下降，6月底出现转折，呈快速上升变化(参见图4)。2017年8月8日发生九寨沟7.0级地震，地震后出现快速下降，9月恢复缓慢上升变化，异常出现恢复迹象。

图1 泾源伸缩仪EW向日均值曲线

图2 泾源伸缩仪EW向整点值曲线

图3 泾源伸缩仪NS向日均值曲线

图4 泾源伸缩仪NS向整点值曲线

2.2 泾源垂直摆

泾源形变观测点的垂直摆架设于2007年3月，属于“十五”数字化观测项目。NS向观测以来至2014年变化速率相对稳定。2015年4月后上升速率较快，8月未反向下降，存在破年变异常(参见图5)。该异常在2015年度提出，判定为C类异常；2016年3月由中国地震局学科管理组牵头进行落实，结合该测向潮汐参数、周边区域形变异常以及GNSS资料，综合分析认为异常信度较好，提升为B类。垂直摆NS向上升变化持续至2016年10月后出现持平变化，2017年8月8日发生九寨沟7.0级地震。九寨沟7.0级地震后出现缓慢下降，出现恢复年变的迹象(参见图6)。同时，泾源垂直摆NS向潮汐因子自2015年开始出现下降，2016年1月出现上升， 之后起伏变化较大， 2017年8月8日发生九寨沟7.0级地震，分析认为泾源垂直摆NS向潮汐因子出现的异常变化与九寨沟7.0级地震具有较好的对应关系(参见图7)。

图5 泾源垂直摆NS向日均值曲线

图6 泾源垂直摆NS向整点值曲线

图7 泾源垂直摆NS向潮汐因子曲线

3 结论

根据上述对九寨沟7.0级地震前的异常研究分析，得出以下初步认识。(1)九寨沟7.0级地震前泾源伸缩仪从2012年开始出现趋势异常，2017年出现趋势转折，伴随明显的短期异常变化，地震之后再次出现显著转折，2月后逐渐恢复。(2)九寨沟7.0级地震前泾源垂直摆NS向从2015年4月开始出现北倾加速的趋势变化，2016年10月后持平，伴有破年变异常变化；同时，潮汐因子存在相对同步的下降、波动变化。地震之后垂直摆NS向出现下降，存在恢复年动态的迹象。(3)从泾源形变观测资料的异常变化过程可以看出，异常持续时间较长，存在逐渐递增的现象。异常发展期间出现转折，加速，短期异常，地震后出现转折，逐步恢复的过程。