区域地磁异常与地震关系研究

胡杨丽江

区域地磁异常与地震关系研究

胡杨丽江

（中国地质大学地球物理与信息技术学院 北京 100083）

随着深入研究地磁与地震的进一步研究，发现很多因素都可以引起地磁场的异常变化，例如地震的发生以及孕育过程等。震磁的变化过程十分复杂，也没有很多重复的规律，所以目前的研究学者都在不同领域以及方向上来研究地磁和地震异常变化的关系和表现，例如低点位移、转换函数以及普函数等方式。本文通过数据调查，以四川汶川Ms8.0级以及江西九江Ms5.7级地震为对象进行研究，使用曲面样条以及球冠谐的方式进行计算，结合研究区域地震活动性以及性质等，研究震前震后岩石圈磁异常场的变化特征等。

区域；地磁异常；地震

1 绪论

1.1 研究背景

地震地磁学是一门基础学科，主要以观测为主，地磁适量观测效率随着不断成熟的观测技术以及不断更新的仪器而不断提高，所以在重点监视区或者地震发生区运用矢量检测的方式来进行多方面的数据观测，处理之后，岩石圈磁异常场模型就在不同时间断面上成功建立，在区域地震地质遗迹活动性上结合起来，进行深入研究岩石圈磁异常场合地震的联系。

1.2 研究内容

本论文主要依据四川汶川8.0级地震以及江西九江5.7级地震为主要依据，主要研究基础是对于地磁矢量重复观测资料为主，利用球冠谐分析方法对2005.0地磁图的数据建立地磁正常场模型，将岩石圈磁异常场模型进一步剥离，这就建立了汶川地震，江西九江地震之前之后不同时间中断面中岩石圈磁异常场模型，分析了岩石圈磁异常场在地震前后总强度、磁偏角、倾角，东西分量，水平分量，垂向分量以及北向分量的时空变化的特点。

2 江西九江地震与岩石圈磁异常场

2.1 江西九江地震背景

江西九江与2005年11月26日发生5.7级地震，震源深度为10km，震中位于东经 115.7°，北纬 29.7°。

地震的震区主要汇聚在三个二级构造单元中，即江南块隆、桐柏—大别块隆，下扬子隆陷带。震中的附近的区域大断裂有两组，这两组都不同，主要是NW走向的襄樊—广济以及NE走向的庐江—广济大断裂。在中国大陆，郯庐断裂带是十分重要的，至今仍然延续着活动性，在近代中国东部是一条最大的活动带，沿着秦岭—大别山带向东南方向断裂延伸，在广济附近终止，南段经过切割并且错移至大别山一代，就造成微端断裂。襄樊—广济构成秦岭—大别造山断裂带的东南部分，是区域性深的一条大断裂，所以被人们认为是秦岭—大别造山带和扬子地块的分界线，对这两测的地震活动和构造演化都有控制作用，这两条断裂也影响和作用着九江的构造活动。

2.2 江西九江地震与岩石圈磁异常场变化特征分析

九江地区的岩石圈磁异常场中心主要位于震中西北部，约70km，总强度主要在庐江—广济断裂和襄樊—广济交汇区，地震以后迅速减少百余特纳。学者研究表明九江地区在发震的时候主要过程为：方向中接近东西方的丁家山一郎君断裂主要是受到挤压立的作用而产生了右旋逆冲走滑现象，所以北西方向的武山中隐藏的断裂现象是经过牵引而引起的相交性的，并且在中间产生了左旋滑动。北西方向经过地震，调整了其间隐藏的断裂，开始出现了余震。很多研究表明，岩石圈的变化决定了北西方向的断裂以及错动，二者联系密切。岩石圈磁异常场在地震分布中，倾角分量状态主要为正负异常交替分布，在震中附近，倾角分量幅度大约为4′，增加正异常。地震之后，从宿松、浠水到安庆以及岳西和景德镇组成的方向减少到2′，通过分析等值线可以看出：岩石圈磁异常场在江西九江地区，倾角分量在震中的主要位置主要分布在领等值线周围。

2.3 江西九江地震前后岩石圈磁异常场水平强度变化矢量

岩石圈磁异常场主要是由九江地区地震的破裂方式以及构造决定的，随着震中的强度发生变化，其水平并没有随着震前震后发生变化。水平强度随着震中西北方向百公里内发生变化，幅度较大且集中，方向为左旋，主要交汇在襄樊—广济断裂区域，北东方向的庐江—广济断裂以及丁家山—郎君山附近，其他区域基本无变化。

3 四川汶川地震与岩石圈磁异常场分析

3.1 汶川地震背景

2008年5月12日，四川汶川发生地震，主要构造带是龙门山逆冲推覆上，位于中国东部以及青藏高原边界区域，在不同地壳岩石圈中，这是两大不同的构造边界。主要震中带是映秀镇西部，位于汶川南部，龙门山断裂带中。龙门山断裂带总体走向N45°E，倾向NW，从北向西南主要是龙门山后山、前山以及中央断裂三条主干断裂带构成，这三条是犁式的西倾的断裂带又由不同的段落组成。

3.2 四川汶川地震与岩石圈磁异常场变化特征

川陕甘青交界地区在2005.0年代岩石圈磁异常场分布主要分界点是龙门山构造带，西部主要是负异常区，强度主要是-20～-100nT。负异常区长度约为200km，主要在龙门山构造带中是北东方向，主要是青川—汶川—都江堰一代，最小异常值是-240nT左右。正异常区主要分布在四川盆地遂宁、成都以及南部地区，在遂宁附近存在着局部的正异常区，尺度为百公里，强度为460nT左右，同时在山水一代伴有局部负异常，宝鸡、武都一带区域有正异常。

岩石圈磁异常场在地震前后变化很显著，主要是沿着映秀—北川，汶川—茂县为主：在震中的东北方向，以茂县为主，总强度出现了高值负异常区，变化幅度上最大超过-150nT。

岩石圈磁异常场在余震的震前分布为正负异常交错的等值线，形态在震后发生变化为：明显的发现总强度在负异常场开始增加，余震序列平行于异常走向，在发生余震的东北段北侧存在负异常中心，即武都地区，正异常和负异常发生转变，天水这一带同时连接局部龙门山构造带和负异常区连成一片，即青川—汶川—都江堰一代，变化的幅度大约是160nT。

3.3 四川汶川地震前后岩石圈磁异常场水平强度变化矢量

通过分析汶川地震在震前和震后岩石圈磁异常场的变化分析，看出来东方及北方的分量存在变化，将这两方的变化进行合成并且将水平强度的变化进行计算，建立起了矢量变化分布。四川汶川地震震前震后岩石圈磁异常场变化的水平强度在变化矢量上主要是在主震和余震的震中和序列区域，较为显著的区域是汶川—茂县以及龙门山断裂区域，变化方向主要是左旋，断裂方向主要是垂直性的，最大的量级变化分布在茂县和汶川局部区域。

4 结论

本论文通过分析四川汶川和江西九江地区地震前后发生变化的磁异常场、磁倾角、磁偏角、东北向分量以及水平分量等因素，可以看出虽然这两个震区的背景以及地质构造上大有不同，在时间断面跨度上，地磁场三分量观测数据也有着一定的差异，但是在震前震后，两者在岩石圈磁异常场磁倾角、偏角以及总强的变化上却有着相似和相同的地方。岩石圈磁异常场在汶川以及九江地区震前震后超过了百公里的范围，百特纳的幅度，这个结果超过了实验以后的结果，理论方面的计算，在观测的实例上也超出了能确认的正常现象，对于目前的现象还没给出确切的解释，还可以继续深入研究。

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P315.72

A

1004-7344（2016）33-0205-02

2016-11-15

胡杨丽江（1997-），女，湖南邵阳人，本科生，研究方向是地球科学。