合肥形变台地电阻率异常与周边地震活动性分析

于磊　刘泽民　戚浩　陈俊　孙军　王哲

摘 要：合肥形变台是安徽省内离郯庐断裂带最近的台站，所在区域为丘陵岗地微地貌，地理位置特殊。在2013年进行了地电阻率观测手段的建设，4年的时间里，台站地电阻率运行连续率高，稳定性好，有很好的年变规律。观测期间，在台站周边分别发生了霍山Ms4.3，肥东Ms3.2，阜阳Ms3.6，舒城Ms2.1，庐江Ms2.0等地震。通过归一化处理、各向异性度分析等方法，发现震前存在短临异常。

关键词：地电阻率；异常；各向异性度；对应关系

中图分类号：P315.722 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0184-02

1 合肥形变台地电阻率台址情况

合肥形变台所在区域为丘陵岗地微地貌，地理位置特殊。郯庐断裂带两侧的大别、苏鲁造山带之间的变质岩为张八岭隆起。张八岭群出露区处于肥东群变质杂岩的上部层位，是张八岭群出露区的主体，东西部之间为向西陡倾的控盆正断层。在郯庐断裂带早白垩世左行平移中这一层位表现为局部的脆性断裂活动，由此保存着华北、华南板块碰撞造山过程中的构造。因此这个地区是了解郯庐断裂带起源及两大板块碰撞过程的有利地区。历史上1585年巢湖南Ms5级地震，1673年合肥南Ms5.0级地震的震中位置都离台站不远。

2 地电阻率场地建设和观测情况

地电阻率电测深工作使用DUK-2型测量系统，采用对称四极观测装置，运用十字测深剖面法。通过电测深结果，表明合肥形变台测量场地符合DB/T18.1-2006的要求。合肥形变台地电阻率观测在建设初期就接入台站避雷网。系统运行至今，经过不断的调试和维护，目前观测数据连续稳定。2013年-2017年的4年的时间里，合肥形变台地电阻率运行连续率高，稳定性好，有很好的年变规律。

合肥形变台多年来地电阻率观测系统工作正常，仪器、外线路等各项常规检查结果均符合地电观测规范（中国地震局监测司，2001）要求，测区环境无大的变动，观测资料受外界因素影响很小。地电阻率年年变幅度较小，符合地电观测规范不超过3%的要求。2个测线的年变化形态大致呈现冬高夏低特征，一般3月开始逐渐下降，7-8月为低值，9-12月逐渐回升，于12月、次年1月达到最高值。究其原因，主要受降雨及温度影响。

3 震前异常分析

3.1 归一化变化速率

不同台站地电阻测区的介质不同，地电阻率测量对不同介质的敏感程度不同，从而在测量时会产生一定的差异。由于常规处理方法存在人为甄别和确定地电阻率背景值、异常值的困难，不同学者对同一次异常确定的异常参数有差异。归一化变化速率方法能够避免人为判定上升或者下降等异常变化的困难，并克服了判断的随意性。同时能够保留原有曲线的趋势形态。其公式为：

Si=Ri*Ki/σn-1，（i=n，n+1，…，N）

如图1，做归一化速率与地震的对应关系曲线，在一次地震中，不同方向的异常形态和幅度不同，这就说明电阻率数据变化的变化受多因素的影响，比如震中方位、地质构造、应力加载方向等。

3.2 各向异性度分析

地震是应力集中、积累和释放的过程。当应力在某一区域集中，地下介质的电性结构会发生变化。随着应力的不断加强，地下介质的电性结构随着改变，但这种改变有时候是单方向的，也可能是一方向强另一方向弱。在一般的数据分析中，可能只能分析某一方向电性结构的变化，也可能某一方向异常幅度值较小，异常情况淹没在大量数据中。幅值比NS/EW能够突出这种变化，增大应力积累方向性改变的的显示度，给地震预报提供了依据。

如图2，做S值与地震的对应关系，通过对比，可以发现：

（1）2014年3月份开始，S值持续上升45天后发生霍山4.3级地震；（2）2014年6月份开始，S值较大波动50天后发生肥东3.2级地震；（3）2015年阜阳两次地震，S值变化不明显，可能是因为震级较少，并且离台站较远。（4）2016年舒城和庐江地震分别有35天和40天的异常变化。

把这些變化进行列表分析（表1），可得出异常数据的时间范围和异常幅度。

4 结语

（1）合肥形变台所在地质条件特殊，地电阻率观测4年以来，数据稳定，连续率高，年变值符合规范。（2）通过原始数据分析，运用归一化速率，各向异性度等分析方法，发现合肥形变台数据对观测时期内台站周边地震有较好的对应关系。各向异性度S值的异常显示为上升或下降变化，一般在S值恢复正常后，发生地震。（3）在台站周边发生的几次Ms3.0级左右地震中，发现观测数据在震前有了异常变化。这些异常为以后异常核实、前兆会商等提供了依据。

参考文献

[1]史红军，赵卫星，李宁，等.吉林地区地电阻率震兆异常对比分析[J].世界地质，2016，35（3）：865-872.

[2]李伟，王锋，皇甫德银.南京台地电阻率异常与地震的对应关系[J].防灾科技学院学报，2010，12（2）：32-36.

[3]杜学彬，赵家骝.地震台站建设技术规范.地电台站，第1部分：地电阻率台站（DB/T18.1-2006）[M].北京：中国标准出版社，2004：17-29.

[4]冯志生，杨建军，梅卫萍，等.华东地区地电阻率各向异性度的地震前兆异常特征初步研究[J].地震学报，2004，26（2）：223-227.

[5]王燚坤，余勇，王行舟，等.肥东地震台地电阻率观测场地勘选[J].地震地磁观测与研究，2011，32（4）：50-54.