鲜水河断裂带位移协调比异常与 四川地震活动

张立成 薄万举

（中国天津300180 中国地震局第一监测中心）

依据断层活动位移协调比的概念，对鲜水河断裂带上流动跨断层形变观测场地资料进行精细化处理，计算2008 年汶川MS8.0 地震后各场地的协调比序列，并计算同期发生在四川域内的3 次、南北地震带北部甘肃南部的1 次6 级以上强震的协调比异常，发现临震前均在鲜水河断裂带上捕捉到显著或普遍的协调比异常。可见，几次强震的发生与鲜水河断裂带协调比异常在时间上高度吻合，表明该协调比异常可能是与强震密切相关的形变前兆现象，且这4 次强震存在远场形变前兆。

断层活动位移协调比概念由中国地震局地震预测研究所黎凯武研究员提出，即断层活动位移三分量及其相互之间的比值，简称协调比。通常，协调比遵循该断层的构造活动背景，是一个常量。当断层加载外力时，断层活动的三分量发生改变，其协调比发生变化，即为协调比异常。

断层活动位移三分量通过如下数学模型获得。

其中，a为水平走滑量，b为水平张压量，β1、β2分别为基线观测L1、L2与断层的斜交角，ΔL1、ΔL2为基线观测长度的变化量。

由模型（1）推导断层水平的走滑量a和张压量b，加上断层垂直形变观测的变化量Δh，构成断层活动位移的3 个分量，其相互比值f1、f2、f3定义为断层活动位移的协调比，即

在2018 年1 月以前，鲜水河断裂带上具备协调比计算的流动跨断层形变观测场地有6个，分别是侏倭、格篓坝子、虚墟、沟普、龙灯坝及老乾宁，后因场地改造，于2018 年1月启用新场地进行观测。因观测数据连续性及观测场地干扰等，采用2008 年汶川地震后至新场地启用前，即2009 年1 月至2017 年12 月的观测数据资料进行分析。

2009 年1 月至2017 年12 月，四川域内共发生3 次6 级以上强震，分别是2013 年4 月20 日芦山7.0 级地震、2014 年11 月22 日康定6.3 级地震及2017 年8 月8 日九寨沟7.0 级地震；同期，南北地震带北部甘肃南部也发生1 次6 级以上地震，即2013 年7 月22 日岷县MS6.6强震。基于该时段鲜水河断裂带流动跨断层形变观测场地各协调比序列，可以得到以下结果。

（1）侏倭F31 协调比序列：2013 年3 月7 日，侏倭场地观测出现显著异常，于4 月20日发生芦山7.0 级强震（震中距280 km）；同年7 月3 日，再次出现显著异常，于7 月22 日发生岷县MS6.6 强震（震中距490 km）。

（2）虚墟场地协调比序列：①F233 协调比序列：2013 年3 月8 日，虚墟场地观测出现显著异常，于4 月20 日发生芦山MS7.0 强震（震中距270 km）；②虚墟F11 协调比序列：2014 年11 月10 日，虚墟场地观测出现显著异常，于11 月22 日发生康定MS6.3 强震（震中距170 km）。

（3）2017 年8 月8 日九寨沟MS7.0 地震前，鲜水河断裂带上的6 个场地均出现协调比显著异常，且6 个场地距震中均小于380 km。

以上4 次强震的发生与鲜水河断裂带上的协调比异常在时间上高度吻合，表明鲜水河断裂带协调比异常可能是这些强震的形变前兆现象。另有研究表明，汶川地震临震前近场变形不动点现象与远场应力场变化具有较密切的关系。地形变观测所呈现的变化反映的不是局部变形状态，而是整个区域应力状态的迁移过程，是地应力扰动的结果。因此，四川域内及邻区发生的这4 次强震存在远场的形变前兆特征。