河北邯郸准静电场异常特征研究

乔子云王付良张国苓贾立峰罗 娜河北省地震局，石家庄 050021邯郸市地震局，河北 056001邢台市红山基准台，河北邢台 054000

河北邯郸准静电场异常特征研究

乔子云1）王付良2）张国苓1）贾立峰1）罗 娜3）
1）河北省地震局，石家庄 050021
2）邯郸市地震局，河北 056001
3）邢台市红山基准台，河北邢台 054000

河北邯郸市地震监测中心小北堡台（原邯郸市地震实验站）成立于20世纪80年代初，是全国开展准静电场观测较早的台站。该观测系统由两对柱状电极组成SN和EW测向，1981年10月投入运行，采用EWY-103圆图电子电位差计进行记录。1998年4月，记录方式更改为重庆执行仪器厂出产的3056型开路长图笔绘连续记录，比原系统扩大了量程，可调节走纸速度，能展现记录曲线快速摆动( 即脉冲组)的真实形态，更直接地反映准静电场的变化。邯郸准静电场投入观测以来，取得了大量原始记录图纸资料和观测数据，对30多年的观测资料进行全面梳理和总结，辨别正常、异常变化形态、干扰因素等。通过震例总结，研究异常变化特征，确定短期预报指标，初步探讨电磁异常信息与地震震级、震中距的关系。

（1）观测资料规整。对邯郸市地震监测中心小北堡台准静电场1981—2014年观测资料进行全面梳理和归整，包括原始模拟记录图纸资料和观测数据。然后对所有电磁原始记录进行分类，大致分为3类：正常变化、异常信息和干扰信息。实际观测表明，正常情况下，记录曲线是稳定在某一数值的直线，当出现左右摆动或明显偏离正常曲线时即为异常。

（2）震例选取。选取的地震为1981—2014年，以邯郸小北堡台为中心100 km范围内3.5级以上、200 km范围内4级以上、300 km范围内5级以上、500 km范围内6级以上。地震目录以正式出版的《中国地震目录》为准。

（3）异常变化特征研究。结合1981年以来华北地区发生的中强地震，以及邯郸及邻区发生的中等地震，提取震前异常信号，统计异常的开始时间、异常幅度、异常方向(正负)、形态、发震间隔、震中距等，并对异常的形态和特征进行归纳总结，研究异常变化特征，确定短期预报指标。以1998年1月10日张北6.2级和2002年4月22日河北内丘4.8级地震为例，介绍震前邯郸准静电场的异常变化情况。

1998年1月10日张北6.2级地震。震前, 邯郸准静电场SN测向记到了明显的异常信息，1997年12 月29日7 时至1998年l月12日记录到异常信息，形态为脉冲型的突升一突降变化，异常持续时间短的5分钟，长的达2.5小时。1998年1月4日异常信息量最多，强度也最大，幅值达2.5 mV。

2002年4月22日河北内丘4.8级地震。震前两个测向都记录到了异常信息。SN测向从2001年2月10日开始出现快速上升异常，到2002年3月2 日，上升幅度为460 mV，之后开始缓慢下降，在下降过程中发生地震； EW测向从2002年3月20日至4月20日出现了两次突升、突降变化，第一次负向突变是3月30日，下降幅度为27.5 mV；第二次正向突变是4月19日，上升幅度为10 mV。第一次突变到发震时间间隔为22天；第二次突变到发震时间间隔为2.5天。

（4）结论。①异常信息的记录形态表现为场变，包括突变、缓变、U形和V形；脉冲和脉冲组，包括不规则振荡、不规则波列；②异常信息存在弱-强-弱-平静-发震这样一个过程；③异常信息具有阵发性；信息强度从几毫伏到几百毫伏；④异常信息有时两个测向同时出现；有时表现为SN向有异常而EW向变化不明显或无异常，有时则反之。这可能反映了测向与主应力夹角大小的关系；⑤发震时间没记录到过异常信息；⑥震级和异常信息持续时间成正比；⑦震级的经验公式：M=3.5lgT-1.5，T为异常持续时间（单位是天）；⑧震中距的经验公式：M=3lgΔ*S-8.15，Δ为异常幅度，S为台站到发震地点的距离。