安庆地震前中国大陆东部地磁z分量变化的分析

安庆地震前中国大陆东部地磁z分量变化的分析

0强地震活动目的及与地震的关系中国已经采用了地磁法进行地震预报研究，研究方法也有很多，包括地磁压缩法、地磁转换函数法、地磁低速位移法等。其中地磁低点位移法在日常预报工作中应用比较广泛,并取得了较好的效果。地磁低点位移是指地磁垂直分量日变极小值一般出现在地方太阳时12时前后,当地磁场受到外来因素的影响时,日变极小值将会偏离这个时间,这种偏离现象叫地磁日变极小值位移,即“地磁低点位移”。研究结果表明,全国较大范围的地磁低点位移异常与我国中强地震活动有一定的关系。研究人员利用地磁日变低点位移的两条以上分界线交汇来研究其与地震之间的关系,以此缩小预测范围[6、7]。吴小平等采用“地磁低点位移”与“磁暴”相结合的方法预测发震时问,并对四川境内的低点位移现象作了详细研究[8、9],认为区域地磁台站的低点位移现象一般与5.0级左右地震对应较好。地震的孕育、发展和发生时一个十分复杂的过程,在地震孕育过程中,由于应力的积累,孕震介质的结构等性质发生变化而产生的各种前兆也是多样,地磁低点位移异常在我国不同地区有着不同的表现形式,反应不同地区、不同强度的地震信息。李明光等认为以多台地磁划分出的低点方法在不同地区产生的效果不同,对于低点异常频繁发生的西南地区效果较差,但对于华北地区确有成效。许多研究人员对产生低点位移的原因也进行了相关的研究。赵洁等认为地下深部物质的对流能够引起地下电导率和介质磁化率的变化,从而引起地磁场的变化;同时地下高温物质的运动还伴随地热流的异常,当地幔物质的这种相对垂直运动施加于地壳时,会引起和促使地壳构造变动而形成地磁低点位移的无震异常。张学民等研究了地磁低点位移的频谱特征及机理,认为低点位移发生时,8.5h和13.7h周期的频谱值增加,地磁低点位移的发生与空间电子密度的增加有很好的对应性。2011年1月19日,郯庐断裂带南段的安庆市辖区发生M4.8级地震,对安徽及邻区影响较为显著,本文的目的是分析震前地磁场低点位移变化特征,探索地磁场变化与中强地震的孕育和发生的相关性。1地磁源底板位移与地震的关系1.1点对点时间异常的识别地磁日变逐日变化比较复杂,但单台低点时间的平均分布状态符合正态分布,单台逐日变化比较复杂,不能用单台的资料识别异常,必须用大范围内的多台资料才能判断地磁低点时间异常,按照统计规律,各台低点时间分布随经度变化,经度相差15°低点时间正好差1h,如果按照地方时统计,各台低点时间均出现在中午12时前后,在讨论低点时间的平均空间分布状态时,以此作为判定异常的参考,考虑到我国地磁台网的经度跨度较大,低点时间异常量必须大于2h。1.2两个区域之间突变界线不同时,一个区域内传播明显“低点位移”是指一个大区域各台的日变低点时间明显地与另一个大区域各台的低点时间不同,而每个大区域内部低点时间又相对一致,两个区域之间突变分界线的低点时间相差2h以上,这种少见的磁场突变分界线与强震发生有较好的相关性。根据震例统计,地震的发震日期一般为异常日后第27(或41)±4d,即:2安庆4m.8地震前的地磁异常2.1强地震活动区域中强地磁场异常表现研究表明区域地磁低点位移异常有不同的类型,不同类型异常的形态、空间分布与异常所在区域的地质构造特征有一定的联系。一般来说,区域地磁低点位移大致可以分为两种类型,即北北东(NNE)向型和闭合圈型。其中,北北东(NNE)型地磁低点位移异常在我国东部沿郯庐带附近地区,反映了郯庐断裂带的活动引起区域应力场的变化,即地下介质的物理和化学特性的变化,从而可能产生地磁场的异常变化,这种异常一般与区域中强地震活动有关。由于我国东部地区地磁台站分布密集,监测能力较强,所以在我国东部地区中强地震前低点位移现象也可能出现明显的异常。安庆M4.8级地震前29d(2010年12月21日),在大陆东部出现较明显的地磁低点位移异常(图1),图1显示大陆东部17个地磁台站正常的低点时间为12时左右,异常区域的25个台站低点时间在9时左右,地磁低点时间的分界线沿九峰、金寨、新沂、安丘、大山等台站延伸,整体走向与郯庐断裂带走向基本一致,分界线两侧低点时间相差超过2h,呈NNE走向,可能是郯庐断裂带活动的影响。异常发生29日后的2011年1月19日,在郯庐断裂带南端的安庆市辖区发生M4.8级地震,发震日期在低点位移异常后的第27±4d时间段内。2.2地磁场垂直分量的日变化变化磁场内场强弱既和外场有关,又与地下物质电导率的分布、大小有关。强震前孕震地体环境由于应力增强引起介质电导率等电磁性质的改变,可观测到与地震有关的局部或区域性磁异常。研究表明,多次中强地震发生前,区域地磁场垂直分量日变化出现相位和幅度变化。如图2所示,安庆M4.8级地震前29d(2010年12月21日),郯庐断裂带西侧的静海、广平、洛阳等台站的地磁垂直分量的低点时间提前至地方时9时左右,而郯庐断裂带东侧的泾县、杭州、崇明等地磁台站垂直分量低点时间为正常的12时左右,与其它台站地磁垂直分量正常日变相比,沿郯庐断裂带附近的信阳、金寨、蒙城、郯城、陵阳、泰安等七个台站地磁垂直分量除了日变幅度和相位变化显著外,地磁日变形态还发生了明显的畸变异常(图2),出现了明显的地磁日变“双低点”现象,且“双低点”异常幅度随震中距增加而衰减(图3)。3合肥断裂带地磁的日变现象通过对安庆M4.8级地震前中国大陆东部42个台站数字化地磁垂直分量数据的分析,得到结论如下:(1)安庆M4.8级震前29d,中国大陆东部地磁低点时间出现了明显的位移,低点时间分界线沿郯庐带曾呈现NNE向延伸,分界线两侧低点时间相差超过2h。郯庐断裂带附近的信阳、金寨、蒙城等6个台站的地磁垂直分量日变出现了明显的幅度和相位的变化,即地磁日变的“双低点”畸变,日变的畸变幅度随着震中距的增加而减小,可能与地震的孕育有关。(2)异常出现