数字形变固体潮汐在中强地震前异常变化的研究

佟国刚

（辽宁省铁岭地震台，辽宁铁岭 112000）

针对近年来发生在东北地区的部分地震和全球远震，提取铁岭地震台数字DSQ水管倾斜仪、SS-Y洞体应变仪、VS型垂直摆倾斜仪相对应地震的数字形变观测记录，采用直观日变曲拟形态的方法、预报软件数学分析方法进行分析。同时排除明确原因的仪器维修、气象因素等干扰，对仪器记录的固体潮汐在中、强地震前显示出来的疑似前兆异常进行了分析和研究，给出研究结果和结论。

地震选取，2003年8月16日内蒙巴林左旗MS5.9地震、2004年3月24日内蒙东乌珠穆沁旗MS5.9地震、2005年7月25日黑龙江林甸MS5.1地震、2006年2月23日莫桑比克7.5级地震、2006年3月31日吉林乾安MS5.0地震、2006年5月3日汤加7.9级地震、2009年3月20日吉林四平ML4.8地震和2011年10月21日辽宁西丰ML3.8地震（地方震）。

分析直观日变曲拟形态发现，观测曲拟在震前或临震期时，多次出现不明原因的日观测曲拟频繁突渐变掉格、长周期脉动干扰、固体潮畸变、前驱波、超前同震效应等现象；预报软件数学分析方法分析得到，观测曲拟日平值与K-L法最佳曲拟拟拟之差、日平值一阶差分求速度值、日平值与一般多项式曲拟拟拟值之差、日平值与二阶差分求加速度值平存在异常超差。

（1）由于数字化仪器高采样率带来地球物理高频变化信息，使地形变的观测能够及时记录到固体潮汐的微动态。中强地震前，数字化形变观测记录出现两种变化：一为连续速率拟性变化，一为震前固体潮汐畸变。

（2）研究的几次松辽盆地中强地震的前兆异常分布，有其更为深刻的地壳动力学环境。铁岭地震台数字化观测形变固体潮异常集中呈条带分布在郯庐断裂带，与太平洋板块向欧亚板块俯冲作用形成的主应力积累在这个地带释放的地震地质动力机制有关。

（3）根据铁岭台洞体应变及倾斜仪在中强近震及远震前记录曲拟异常特征，并参考国内外相关研究，说明震前曲拟的波动可能是断层预滑或断裂预扩展产生的。地震孕育过程中地壳中应力应变的响应频率域比较宽，但是各观测手段对不同频带的信息响应能力是不同的，作为短临前兆的长周期形变波主要有阶跃式及波动性两类，前者多发生在近震中区，后者多发生在远场区。

（4）地壳内地震的发生主要是由于在应力增强的情况下发生破裂或原有断层发生粘滑的缘故。许多实验资料和震例资料都证实了粘滑前预滑的存在。这种震前预滑，由于其速度较慢，而又比断层的一般蠕动快，它可能发射一种不同于地震波的长周期形变波，因此预滑可能是震前长周期波的一种波源。但也不是所有的强震前兆波都能记录到，这与发震的地点、构造有很大关系。