鞍山海城4.4级地震前鞍山地区水温异常分析

杨雅杰　韩斌　王俊人

摘   要：2017年12月19日鞍山海城发生4.4级地震，震前鞍山地区西鞍山井水温，岫岩1号井水温在均出现了不同程度的水温上升异常变化。海城地区历史上发生多次破坏性地震，1975年2月4日海城发生7.3级地震，在震前辽宁地区出现了大面积的地震前兆异常，并依据大量的前兆异常对此次地震进行了成功的预报，使此次地震造成的灾害损失得到了极大程度的降低。1999年11月29日海城岫岩交界地区发生5.4级地震，在震前鞍山井水温出现明显异常，水温呈现上升。此次异常出现后，通过排除仪器故障和周边环境影响，综合分析认为鞍山地区水温观测在此次震前出现的异常变化与此次地震有较好的对应关系，对海城地区未来地震活动的监测预报以及危险性具有重要意义。

关键词：海城  4.4级地震  水温异常

中图分类号：P315.09                                文献标识码：A                      文章编号：1674-098X（2019）06（b）-0061-02

2017年12月19日2时39分39秒，辽宁省鞍山市海城市（北纬40.53°，东经123.04°）发生4.4级地震，震源深度10km。此次地震，鞍山市所辖海城、岫岩，营口所辖大石桥、盖州震感明显，沈阳、盘锦、辽阳、本溪、丹东均有震感。震区无房屋倒塌和人员伤亡情况发生。此次震前鞍山地区地下水温观测出现了不同程度的异常变化，西鞍山井水温于2017年9月8日—9月15日出现测值升高异常，5日累计上升变化幅度达9‰℃。岫岩1井水温于2016年3月15日开始出现趋势性上升至震前累计上升0.01°，上升幅度达10‰℃。

1  西鞍山井水温异常

1.1 观测井概况

西鞍山井位于鞍山市千山区东鞍山镇马驿屯村，西鞍山北侧。地理坐标为：东经122°55′50″，北纬41°03′42″，海拔高程24.69m，距离海城4.4级地震震中距离58km。1987年10月1日开始正式观测，同井观测有水温、水位、气象三要素辅助观测手段。西鞍山井井深为488.36m，在井深430～488.36m为构造破碎带，在451m开始出现涌水。

1.2 观测仪器及水层

西鞍山井水温1987年10月1日正式观测，观测使用的模拟水温仪采用中国地壳应力研究所研制的SZW—1A型水温计，水温探头放置于387m处，水温变化非常微小，日幅差小于0.001℃，年漂移变化幅度小于0.01℃～0.02℃，该井水温稳定，年变形态清楚，受干扰较少，幅度变化一直小于0.01℃。

1.3 西鞍山井历史应震效果

西鞍山井水温历史上发现三次比较突出的异常。第一次为1999年海岫交界地区发生的Ms5.4级地震前兆反应。第二次从2006年8月9日水温突然升高，到9月27日达到最高值20.7024℃，两者差值为0.032℃。之后开始下降，逐渐恢复正常水平。根据这个异常情况对辽蒙交界地区做出了准确的地震预报。2006年11月3日内蒙古巴林右旗发生4.2级地震。第三次2012年8月西鞍山井同井模拟和数字化水温同步出现大幅上升，上升幅度达130‰，异常转折期在距离该井43km，辽阳灯塔于2013年1月23日发生5.1级地震。

1.4 西鞍山井模拟与数字化对比观测分析

西鞍山井数字化水温、水位、气象三要素辅助观测手段于2007年10月1日开始观测，2007年观测以来数据连续可靠，在2013年灯塔5.1级地震前有明显的震前异常反应，周边观测环境较好无干扰。数字化水温探头放置于387m处。西鞍山井模拟水温与数字化水温同步性较好，震前异常反应明显，模拟水温与数字化水温经过7年的同步运行，在2013年1月23日灯塔震前异常表现明显。

1.5 西鞍山井震前异常分析

2017年9月8日—9月16日9d水温累计上升幅度达9‰，通过到现场核實发现仪器工作状态正常周边观测环境无干扰源，水温上升异常时间段无强降雨干扰，通过对历史观测数据的调查未发现数字化观测以来未发生过该现象，因此认定此次上升为水温异常。

通过对西鞍山井水温发生的4次水温异常分析显示该井震前异常对应辽南地区3次，辽蒙交界地区1次，对应周边4级以上地震应震效果较为明显。应震范围距离最远为巴林右旗4.2级地震，震中距为460km。震前水温异常的上升幅度变化，同相对应地震距离和震级强度关系上分析可以得出以下结果。对应辽南地区地震震中距为60km范围内，震中距2013年灯塔5.1地震最近40km异常幅度达到130‰异常的最大幅度大。

2  岫岩1号井水温异常

2.1 岫岩1号井概况

岫岩1号井位于岫岩县西北营子村。地理坐标为东经123.283°，北纬40.283°，距此次海城4.4地震震中距30km，观测地海拔高程为76.0m。岫岩1号井1997年7月开始选用中国地震局地壳应力研究所研制的SZW-1A型数字式温度计进行水温观测。十五期间经数字化改造后水温观测仍使用SZW-1A型温度测量仪进行水温观测，岫岩1号井井深250m，观测探头放置于该井180m处。

2.2 岫岩1号井震前异常分析

岫岩1号井2013年10月水温出现7‰上升后一直处20.5125℃～20.5066℃区间震荡，期间距里该井79km的盖州地区出现震群，期间发生最大地震为2015年8月4日盖州4.3级地震。水温异常期间无明显大幅上升和下降。2016年4月打破原震荡趋势突破前期高点开始缓慢上升，到本次震前水温到达观测以来最高值，从2016年4月—2017年12月累计上升幅度达到8‰。

3  结语

通过对此次海城4.4级地震鞍山地区出现水温异常变化的两口观测井的水温异常变化情况分析的结果可以看出：

（1）西鞍山井观测数据连续率高，日常波动幅度小历史对应地震效果明显，异常可信度高。此次震前出现的水温异常表现为震前的短临异常。

（2）岫岩1号井水温距离震中较近出现的异常时间较早，异常的上升幅度较大。异常表现为短期异常。

出现的以上两种情况的主要因素是受到观测井观测场地和震中距离不同，岫岩1号井距离最近震前20个月就出现了趋势性异常，西鞍山井为震前3个月出现异常，异常发生有由近到远距离震中较近出现的异常时间较早，异常的上升幅度较大，异常幅度也出现由大到小的特点。但在震前的异常表现来看，均出现不同幅度的水温上升，并且在水温回落中发震的特点。因此，也认证了地下水温观测在鞍山地区的应用在中强地震发生前对地震预报起到的重要作用，为鞍山地区对未来本地区地震趋势判断起到重要的科技支撑。

参考文献

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