强地震前地壳形变异常特征的再探讨＊

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）

强地震前地壳形变异常特征的再探讨＊

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）

在重新分析了强地震前地壳形变异常的基础上，获得了如下一些见解：地壳形变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；地震前地壳形变异常形态可能为缓慢稳定的变化，不一定存在诸如异常幅度变大、异常速度变快等；地壳形变异常不一定具有时空迁移或有序性等。

地壳形变；异常特征；强震

引言

地震是地壳变形的直接结果，长期以来，国内外地震工作者高度重视地壳形变的观测与研究，使其成为重要的前兆手段之一。所以，即使是短临异常较少的2008年汶川8．0级地震［1-2］①地震台网中心年度趋势预测汇总组．2008年度全国地震重点危险区汇总研究报告（讨论稿）．2007年12月-②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）．2007年12月和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③四川省地震局．2012年度四川地震趋势研究报告．2011年11月-⑥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。为此，人们很早就探寻地壳形变趋势异常的形成、发展及其与地震的关系［3-9］。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［1-30］；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，及相应的地壳形变观测资料的积累，有必要并有可能重新分析强震前地壳形变异常的变化特征。

1 强地震前地壳形变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

前人研究认为，与地震有关的地形变有明显的阶段性（大致可分为长期缓慢形变、震前快速形变、震时突变和震后调震4个阶段）［10］，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，地壳形变都出现了十分明显的趋势性异常［1-2，10-16］①-⑧四川省地震局．周会商震情监视报告．2013年4月17日；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级等地震前，还出现了短期和短临等异常［10-14，17］。但是，地壳形变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级地震［2］；而2013年芦山7．0级地震，也只是跨断层流动形变在震前几个月，在鲜水河断裂带、安宁河—则木河断裂带和攀枝花附近地区，出现了较明显的异常变化，且短临异常较少①四川省地震局．月会商震情监视报告．2013年1月30日、2013年2月27日、2013年3月27日-②四川省地震局．周会商震情监视报告．2013年4月17日。

2 强地震前地壳形变异常形态可能为缓慢稳定的变化，不一定存在诸如异常幅度变大、异常速度变快等

过去震例研究认为，地震前，特别是强地震前，地壳形变存在明显的非均匀变化，表现为异常幅度变大、异常速度变快等［9-14，17-19］，其机理是岩石破裂或断层突然滑动前存在诸如扩容、快速变化等非线性变化［3-8，19-20］。但这一认识往往与实际情况存在一定的矛盾，如2008年汶川地震前地壳形变未出现大幅度的快速变化［2］，震中及其附近的跨断层测量变化较平稳，震中龙门山断裂带未发生变形、GPS呈现长时间的缓慢变化［2］③张培震．5·12汶川大地震的破裂特征与成因机制．2009年3月；2011年日本“3·11”大地震前震中附近GPS长时间的缓慢变化［21］、1999年台湾“9·21”大地震前震中区及附近应变率小［22］等。缓慢稳定变化的成因为断层“闭锁”，断层“闭锁”有利于能量积累。最新研究结果进一步认为，断层运动表现为缓慢滑移即蠕变可能是大规模地震的关键诱因，即引发大规模地震最关键的因素在于“稳定”断层，而非活动断层［23］。

3 地壳形变异常不一定具有时空迁移或有序性等

过去研究认为，地震前特别是强地震

前，地壳形变异常具有时空迁移特征或有序性［1，16，20，24-30］，如1989年大同6．1级地震前地壳形变前兆异常是由南向北逐步出现的［24］、1998年张北6．2级地震形变前兆在整体上呈现出由东南向西北迁移的特征［25］、2008年汶川8．0级地震前地壳形变趋势异常呈现由外向震中迁移特征［1］等；热物质上涌模拟研究认为［29］，地壳形变异常震中出现得早，然后向外迁移。但是这些结果基本上是震后研究得出的，且不同学者对同一地震的地壳形变迁移特征的研究结果不一致，如1998年张北6．2级地震前地壳形变的迁移特征是，1994年后整体上呈现出由东南向西北迁移的特征［25］，异常是从震源往外迁移［29］，1996年以前从近源区向外围地区扩展，以后有从外围向近源区收缩的迹象［30］；1989年大同6．1级地震前地壳形变异常的迁移特征是，由南向北逐步出现［24］，形变异常没有表现出迁移性［30］。实际上，在一些地震前的震情研究报告中，未发现明显的地壳形变异常时空迁移或有序性等特征，如2008年汶川8．0级、2013年芦山7．0级等地震前的一些相关震情研究报告中，未见震前震中周围地壳形变异常迁移或有序性特征研究结果的表述④地震台网中心年度趋势预测汇总组．2008年度全国地震重点危险区汇总研究报告（讨论稿）．2007年12月-⑨四川省地震局预报研究所．2013年四川形变学科会商异常分析．2012年9月。

（作者电子信箱，陆明勇：lmy9988＠163．com）

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Re-investigation on anomaly characteristics of crustal deformation before strong earthquake

Lu Mingyong，Li Zhixiong，Liu Tianhai，Kou Jianxin
（China Center for Earthquake Disaster Emergency and SAR，Beijing 100049，China）

Some knowledge is gained on the basis of the re-analysis of crustal deformation anomaly before strong earthquakes：There is not necessarily a complete trend anomaly，short term anomaly，short-impending anomaly etc；But the trend anomaly of crustal deformation exist in common．The anomaly of crustal deformation maybe slow steady change．There does not exist necessarily the phenomenon such as larger abnormal amplitude，faster abnormal speed etc．The anomaly of crustal deformation does not necessarily have space-time migration or ordered characteristics．

crustal deformation；anomaly characteristics；strong earthquake

P315．72；

A；

10．3969／j．issn．0235-4975．2014．04．008

2013-11-26。

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAK19B02-02）和地震行业专项（201108009，201008012）资助。