2014年滇东北地区成组地震前兆异常分析

李 琼，邬成栋，付 虹，钱晓东

(云南省地震局，云南 昆明 650224)

2014年滇东北地区成组地震前兆异常分析

李 琼，邬成栋，付 虹，钱晓东

(云南省地震局，云南 昆明 650224)

在分析了2014年4月5日、8月17日永善5.2和5.0级地震及8月3日鲁甸6.5级地震前滇东北地区定点前兆异常的基础上，总结了前兆异常特征。研究结果表明，临近地震发生的短临阶段，前兆异常数量明显增多，永善5.2级地震的异常主要集中出现在震前3个月前后，鲁甸6.5级地震的异常主要集中出现在震前1个月左右；空间上前兆异常分布比较集中，大多观测点有2个以上测项出现异常；鲁甸6.5级地震的异常数量是永善5.2级地震的近2倍，地震震级与异常数量呈正相关；鲁甸6.5级和永善5.0级地震的发震时间相隔14天，震前异常无法明确区分。

滇东北地区；2014年成组地震；前兆异常

中强地震前普遍存在地震前兆，但前兆的数量、种类、幅度等因地震而异，因地区而异，每个地震都具有共性和差异性，地震前兆异常同时具有规律性和复杂性[1]，通过不断总结每次地震前观测到的前兆异常现象和规律，有助于增加对不同地震孕育过程的认识，付虹[2]等统计了云南38组中强震的前兆异常共性特征,得出半年尺度前兆异常数量增加显著。滇东北昭通地区处于地震活动最强烈的南北地震带南段，是云南省破坏性地震发生相对频繁的地区之一。同时近10年来，昭通地区陆续新建了大量的地震前兆观测台站，加大了观测网的密度，大大提高了获取用于判定地震危险性前兆信息的能力。张立[3]等对2006年盐津5.1级双震，付虹等[4]对2012年彝良5.7和5.6级双震的前兆异常特征进行了总结。

2014年4月5日、8月17日在昭通永善先后发生Ms5.2、Ms5.0地震，8月3日鲁甸发生Ms6.5地震。震后，付虹等[5]、李琼等[6]、刘耀炜等[7]、皇甫岗等[8]、倪喆等[9]按照不同的学科，从不同的方面对鲁甸Ms6.5级地震的前兆异常特征进行了研究总结。这三次地震均发生在马边—大关地震带内，时间上鲁甸地震发生在两次永善地震中间，空间上前兆观测项目相同，因此有必要把它们当成一组地震，对地震前前兆异常特征进行研究。本研究利用滇东北地区的定点前兆观测数据，研究可能与该组地震有关的异常现象，归纳、总结异常特征，为进一步认识中强震的孕育、发生积累更为全面的震例资料，为异常识别的可重复性提供更多的可能性。

1 前兆观测资料选取和前兆异常

1.1 前兆观测资料选取

昭通地区高密度的地震前兆观测台网，大大提高了监视本区中强地震发生危险性的能力，震前均能捕捉到大量突出的前兆异常信息。按照震例总结规范中研究区域的确定依据[10]和地震以震中为圆心半径200 km和300 km的范围作为基本研究区域。鲁甸6.5级与永善5.2、5.0级地震(两次地震震中相距6.6 km)震中相距115 km，研究区域包含了26°N以北的整个滇东北地区。因此，本研究选用26°N以北整个滇东北地区包括形变、电磁波、水位、水温、水化学等14个观测台站107个观测台项的观测数据作为基础资料，全面清理，排除干扰，提取信度较好的前兆异常信息。图1为地震震中及异常台站分布。

图1 地震震中及前兆异常台站分布

1.2 前兆异常

按照张肇诚等(2013)编写的《地震震例总结规范》( DB/T24 -2007)，将异常开始时间在震前1个月内出现的作为临震异常，2～6个月为短期异常，6个月至5年为中期异常，超过5年以上为长期异常。一般情况，约定一次异常过程结束后3个月内发生地震视为对应，否则视为虚报。对每个出现异常的观测项目，逐条标记异常开始时间和结束时间，测量震中至测点的距离，统计异常开始至发生地震的间隔时间，并将工作结果列于表1、2。图2为异常曲线。

4月5日永善5.2级地震前有5个台站10个测项出现异常，4个水平摆观测主要是中期异常，6个地下流体测项以短期、正异常为主(参见表1)；8月3日鲁甸6.5、8月17日永善5.0级地震前有11个台站19个测项出现异常，短临异常尤其是临震异常尤为显著，流体观测几乎全部为正异常(参见表2)。

表1 5.2级地震前兆异常统计

表2 6.5、5.0级地震前兆异常统计

图2 前兆异常曲线

2 异常特征分析

2.1 形态特征

地下流体和电磁波以正异常为主。4月5日永善5.2地震前，正异常占总异常的67%；8月3日、8月17日鲁甸6.5、永善5.0级地震前，正异常占总异常的92%。水平摆和垂直摆异常形态复杂多样，没有明显的方向性。

2.2 时间动态演化特征

最早出现异常的是水平摆，出现在8月17日永善5.0级地震前900多天(参见表1、2)。4月5日永善5.2级地震前，短期异常占总异常的55%，大部分异常在震前2～3个月准同步出现；8月3日鲁甸6.5级地震前，以短临异常为主，尤其是临震异常比较突出，短临异常占总异常的74%，临震异常占短临异常的64%。

图3 异常频次叠加值曲线

对出现异常的观测数据进行0～1化处理，异常值用“1”表示，其它值用“0”表示，以旬为时间单位绘制异常频次曲线(图3)。从图3可见，早期异常增长缓慢，5.2级地震前95天新异常增多，异常数量持续上升，震前55天达到10次，震后25天部分异常转折结束，异常数量减少。6月1日开始，大量新异常集中出现，异常数量快速增加，7月20日异常频次达到整个动态异常过程的最大值16次，之后部分异常转折结束，7月30日异常频次降到14次，8月3日在鲁甸发生6.5级地震，震后异常频次持续下降，8月17日发生永善5.0级地震。

2.3 空间分布特征

几组地震发生前，异常的空间分布比较集中。永善5.2级地震前，5个台站集中出现10项异常，尤其鲁甸观测点集中出现4项异常(参见表1)。鲁甸6.5、永善5.0级地震前，11个台站集中出现19项异常，永善、大关2个台站分别出现3项异常，有4个台站分别出现2项异常，昭通市集中出现7项异常(参见表2)。

3 讨论与结论

(1)中期异常以形变异常为主，没有观测到长期异常，地震发生的短临阶段，异常数量明显增多，准同步群体现象明显。永善5.2级地震前，50%的异常在地震前3个月前后出现；鲁甸6.5级地震前，临震异常特别突出，53%的异常在地震前1个月前后出现。异常在时间上的演化特征可以作为对地震孕育进入短临阶段在一定程度上的判断指标。

(2)微观前兆异常是监视区域地壳应力增强作用下地壳介质产生应变和应力集中并达到一定量的结果和传递出的信息，其异常台项数和应力集中点数与区域应力强度也成正相关[11]。鲁甸6.5级地震的前兆异常是永善5.2级地震的2倍，异常数量与地震震级呈正相关；鲁甸6.5级地震的临震异常显著，可能由于更大地震发生的临震阶段积累足够的能量，才能将地下深部介质的更多异常信息传递到浅层地表，引起前兆观测的异常变化。短临阶段前兆异常显著增多可能与区域应力水平增高有关，区域应力水平增高时有利于中等或较强地震发生。

(3)前兆异常在空间分布上比较集中，大部分异常集中出现在部分台站，仅有不到30%的异常是单台单测项。分析认为，单台单测项的情况主要是因为台站的观测项目本身就很单一。增加观测项目，实行单台多测项的综合观测，可能对提高地震短期预测水平更行之有效。

(4)永善5.2级地震前出现的短临异常指标在震后几乎全部恢复正常，部分中期异常持续到5.0级地震后。按照云南震后异常与新地震异常的识别原则[5]，应该将8月3日鲁甸6.5级地震前结束的异常归为6.5级地震，6.5级地震以后仍然持续的异常继续作为5.0级地震的异常，但是，5.0级和6.5级地震发生在相同危险区内，震中相距115 km，发震时间相隔14天，6.5级地震前结束的异常对5.0级地震仍然具有预报意义，很难将它们的前兆异常明确区分开。

[1] 张国民，张晓东，吴荣辉，等. 地震预报回顾与展望[J]． 国际地震动态，2005( 5) : 39-53.

[2] 付虹,李永莉,赵小艳，等. 云南M≥5地震震前异常的统计特征[J].地震研究，31(4)：335-339.

[3] 张立，申玻，官致君，等. 盐津地震流体前兆异常分析[J].地震，2007,27(2)：121-129.

[4] 付虹，钱晓东，苏有锦，等.2012年9月7日彝良5.7、5.6级地震预测及科学依据[J].地震研究，2013,36(2)：141-147.

[5] 付虹，钱晓东，毛玉平，等.2114年云南鲁甸MS6.5地震异常及预测[J].地震研究，2014,38(2)：181-188.

[6] 李琼，付虹，朱荣欢，等.滇东北MS≥5.0地震前地下流体异常特征与2014年云南鲁甸6.5级地震研究[J].地震研究，2014,37(4)：495-502.

[7] 刘耀炜，任宏微，张磊，等. 鲁甸6. 5级地震地下流体典型异常与前兆机理分析[J].地震地质，2015，37(1)：307-318.

[8] 皇甫岗，陈勤，王彬，等.2014年云南鲁甸6.5级地震[M].昆明：云南科技出版社，2015:111-138.

[9] 倪喆，袁洁浩，王粲，等.2014年云南鲁甸6.5级、永善5.0级地震前岩石圈磁场局部异常特征分析[J].地震研究，2014,7(4)：537-541.

[10] 张肇诚，陈祺福，郑大林.震例总结研究探讨(DB/T 24-2007《震例总结规范》标准解读)[M].北京：地震出版社，2013：14.

[11] 陈立德，付虹. 强震短临前兆异常共性特征的物理基础[J]．地震研究，2008,31( 2)：99 -102.

Analysis on the Precursory Anomalies of Group Earthquakes in the Northeast of Yunnan Province in 2014

LI Qiong, WU Chengdong, FU Hong, QIAN Xiaodong

(Earthquake Administration of Yunnan Province 650224, China)

In this paper, the fixed point precursory anomalies in Northeast of Yunnan Province before Yongshan 5.2, 5.0 and Ludian 6.5 earthquakes on 5 April, 17 August and 3 August 2014 respectively are analyzed. At the same time, the characteristics of anomalies are summarized. The result show that during the short time, the quantity of precursory anomalies significantly increased. The anomalies mainly concentrated in period of 3 months before Yongshan 5.2 earthquake, and the anomalies of Ludian 6.5 earthquake concentrated in about 1 month. More are concentrated in the spatial distribution of anomalies. And most of observation points have 2 or more anomalies. Abnormal quantity before the Ludian 6.5 earthquake is 2 times that before the Yongshan 5.2 earthquake. The magnitude is positively correlated with the number of anomalies. Yongshan 5.0 earthquake occurred 14 days after Ludian 6.5 earthquake. Their precursory anomalies cannot be clearly distinguished.

Northeast of Yunnan Province; grouping earthquakes occurred in 2014; precursor anomaly

2016-12-27

滇东北重点危险区震情跟踪专项任务

李琼(1981-)，女，云南省泸西县人，工程师.主要从事地下流体及地震预报研究.

P315.7

B

1001-8115(2017)01-0019-05

10.13716/j.cnki.1001-8115.2017.01.005