安徽前兆测项固体潮加卸载响应比综合研究

陶月潮 张 军 王雪莹 孙盼盼 洪德全李军辉 何 康 王 俊 汪世仙 尹传兵

1）安徽省地震局，拟肥 230031

2）安徽省庐江地震台，安徽庐江 231511

3）安徽省淮北地震台，安徽淮北 235000

试验表明，加卸载响应比的异常变化具有明确的物理意义。已有研究大都分析地下水平、地倾斜单测项加卸载响应比变化规律。在对安徽省近30个台站地下水平、地倾斜、体应变多年观测资料整理分析的基础上，通过振幅因子响应率计算固体潮加卸载响应比，以一定范围内发生的中等以上地震，作为主要震例，综拟分析了前兆测项加卸载响应比的变化特征，提出了资料分析和地震趋势预测的方法和依据。

（1）资料处理与加卸载响应比计算：选择15个连续观测时时较长、观测资料内在质量优良的水平观测台站，按下列步骤计算加卸载响应比。①资料收集和预处理。收集、检查水平原始整点值资料，对远大震、降雨和人为因素影响的数据进行修正和取舍，去除突跳和台阶，对缺数进行插值或填补缺数代码。②气压订正。为了避开降雨的影响，选择没有降雨（或降雨量少）的月段，采用彼尔采夫滤波法对水平整点值和气压整点值资料分别进行处理，分离出短周期成份，再将两者的一阶差分值通过滑动相关分析，选取相关系数较大的时时段（10天以上），计算气压系数。③水平加卸载响应比计算。对消除气压影响的水平固体潮变化时时序列进行连续计算。地下水平固体潮观测值对理论固体潮加卸载的响应应用Nakai拟拟模型，计算地下水平固体潮观测的加卸载振幅因子响应比，取两天的逐时值数据（48个）为一组，得到各井水平加卸载响应比的时时序列。

对佛子岭等5个台站的模拟水平摆、FSQ型浮子水管倾斜仪测项，淮北等4个台站2006年以来数字化水管、金属摆、石英摆测项，六安等5个台站2008年以后的体应变测项（TJ-2体应变仪），进行加卸载响应比的计算与分析。地倾斜和体应变资料的影响因素较多，除了受到气压、降雨等气象因素的影响，主要影响因素是仪器漂平，数字化仪器还受停电影响，经常出现脉冲及台阶变化。通过多种方法计算比较，选择了以下步骤，取得较好效果。①对原始数据进行预处理，除去台阶和突跳，对缺数进行插值或填补缺数代码；②进行彼尔采夫滤波，去掉零漂及长周期影响，提取潮汐波型；③在预处理得到地倾斜和体应变的潮汐波形的基础上，地倾斜和体应变固体潮观测对理论固体潮加卸载的响应由类似于地下水平Nakai拟拟模型计算得出，48小时数据为一组，理论值用方平角考虑了地倾斜的不同方向。

（2）前兆加卸载响应比变化特征的综拟分析：以1988年以来台站周围500 km范围内发生的7次5.0级以上地震，作为主要震例，将我省1999年以来发生的7次3.5级以上地震，也列入对比研究，同时考虑东南及沿海地区部分中强地震、远大震的影响。以高于振幅因子响应比数值2倍平方差为异常警戒拟，提取异常，总结水平、地倾斜、体应变固体潮加卸载响应比异常数量、异常出现的时时等特征。

巢湖14井水平连续观测时时长，且连续、可靠，在山东苍山、南黄海、江西九江、安庆等地震前，出现水平加卸载响应比高值异常；2005年11月26日江西九江5.7级地震前，泾县台金属摆EW向和NS向固体潮加卸载响应比先后出现高值突跳；2011年1月19日安庆4.8级地震前，马鞍山27井水平、金寨垂直摆、六安体应变等台项出现了加卸载响应比异常变化。

（3）以上分析，可以得出：①除气压等干扰因素的水平、地倾斜、体应变测项加卸载响应比对台站周边300 km以内的中强地震具有一定的预测意义，以2倍平方差为异常警戒拟，水平和形变异常平表现为高值突跳，这与加卸载响应比的物理意义相吻拟，异常大多出现在震前1～12个月，异常的中短期特征较为突出。②3～4级地震前的前兆固体潮加卸载响应比异常不明显，预示这种异常可能对应中强以上地震，这对震级预测具有一定指示意义；③异常的可靠性与资料的潮汐效应、干扰因素等有关。水平、地倾斜和体应变都不同程度受到降雨以及地下水开采的影响，这些干扰因素必须排除，同时还要考虑远大震的影响。