天水地电阻率典型前兆异常研究∗

王 燕1，21兰州地球物理国家野外科学观测研究站，兰州 7300002甘肃省地震局天水中心地震台，甘肃天水 741020

天水地电阻率典型前兆异常研究∗

王 燕1，2）
1）兰州地球物理国家野外科学观测研究站，兰州 730000
2）甘肃省地震局天水中心地震台，甘肃天水 741020

∗基金项目：甘肃省地震局地震科技发展资金（2014Y02）资助。

天水地电阻率观测在汶川MS8.0、芦山MS7.0和岷县漳县MS6.6地震前出现了明显的前兆异常。结合这几次强震对天水地电阻率异常进行了研究，探讨地震与地电阻率异常的对应关系。地电阻率变化对介质应变状态有灵敏响应，因此，地电阻率观测数据不需用复杂的数学方法处理，仅通过直观的形态变化就可发现异常变化。下面分别讨论3次强震前天水地电阻率异常变化。

（1）汶川MS8.0地震：天水地电阻率布极方式呈三角形，EW道供电极距900 m，测量极距300 m；N15°W道供电极距1 000 m，测量极距333m；N45°W道供电极距200 m，测量极距40 m。电极埋深2 m，外线路为架空电缆。2008年3月前各道测值变化幅度为±0.01Ω·m左右，2008年3月31日测值开始迅速升高，上升幅度为1.5%，高值持续至6月2日结束，在此期间发生了汶川8.0级地震，这种测值大幅上升并长时间持续，经多次调查落实，认为观测仪器工作正常，观测环境无变化，在地震前被认为可能是地震前兆异常。

（2）芦山MS7.0地震：2009年天水物流园项目在地电测区施工，致使资料干扰大无法使用，于是在地电台原测区钻井进行井下地电阻率观测。布极近似等边直角三角形，共9口井，井深100 m，大致呈NS、EW 和NW向分布。NS、EW道供电极距300 m，测量极距100 m；NW道供电极距390 m，测量极距130 m。主要进行深层水平观测，电极埋深100 m，线缆采用地埋方式，埋深为1.2 m。2011年3月开始正式观测。天水井下地电阻率NS道、EW道和NW道测值于2013年4月9日出现准同步异常变化，异常形态表现为测值上下波动，这种上下波动异常持续至5月4日完全结束。在异常持续过程中发生了2013年4月20日四川芦山7级地震，震中距为540 km。NS道背景观测值为4.98±0.01Ω·m，异常时段变幅为±0.03Ω·m，震前1天最大变幅达－0.06Ω·m；EW道背景观测值为7.05±0.01Ω·m，异常时段变幅为±0.03Ω·m，震前1天最大变幅为—0.04Ω·m；NW道背观测值为7.5±0.1Ω·m，异常时段变幅为±0.03Ω·m，震前3小时最大变幅达+0.29Ω·m。传统地电阻率异常形态一般表现为正异常或负异常，由于天水井下地电阻率观测时间短，没有积累震例，出现的波动异常变化未认为是地震前兆异常，可以说是认识上的不足。

（3）岷县漳县MS6.6地震：天水地电台距2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震震中155 km，地电阻率EW、NS道于6月12日开始再次出现这种波动异常，异常形态与芦山地震前的形态相似，但幅度没有芦山地震前大，EW道异常时段波动变化幅度为±0.03Ω·m，NS道异常形态也表现出波动变化，异常时段波动变化幅度为±0.02Ω·m，NW道资料异常不是十分明显。通过芦山地震的检验，认为天水井下地电阻率较大幅度波动变化为地震前兆异常。因此，天水地电阻率再次出现波动异常变化引起了台站人员的重视，并在岷县地震前进行了书面预报，取得了良好的效果。

3次强震与观测异常对比说明，天水地电阻率能敏感地反映地震信息。仅从这几次震例来看是较为理想的前兆观测手段。