汶川Ms8.0地震前的潮汐变化分析

　　1　引言

　　地震前兆的复杂性和地震预测的艰难性,使地震预测成为世界难题。我国著名的地球物理学教授顾功叙[1]曾指出,地形变的确能比较直接地显示地壳深部震源区的变化。事实说明,在地震发生时,震中区都会出现地面形变,且这种形变常常是极为显著的。用地壳形变观测结果描述地壳形变及其演化过程,对研究现今地壳运动规律和提取与地震有关的前兆信息是很有益的,它提供了具有明确物理意义的地壳运动的直接证据。文献[2~5]曾用经典的固体潮调和分析方法对川滇地区和甘肃地区的固体潮形变数据进行了研究,发现当震源孕育到一定阶段后,孕育区的微裂隙会出现扩展、串通以及介质性质发生变化;固体潮也会发生畸变,即在一定范围内波动的潮汐因子可能会出现偏离基值的异常变化。

　　2　潮汐分析方法

　　本文选择振幅大、干扰少的M2波作为研究对象。

　　3　震前形变观测资料的潮汐分析

　　考虑到进行潮汐分析的资料长度应尽可能的长,因此选取了距汶川Ms8. 0地震震中附近400 km以内的9个形变台站的倾斜观测资料进行分析。资料的起始时间汶川台为2001年,茂县为2006年,雅安、松潘台站为2002年,其余台站均为2003年。(表1,图1)。

　　对原始观测数据中超过2倍均方差的突跳及台阶进行预处理后,再用调和分析方法进行潮汐分析,得到M2波的潮汐因子和相位滞后。将计算结果以时序图的形式绘制,并标出2倍方差限,以超出2倍方差及出现异常波动作为依据,筛选震前出现异常的台项进行统计(表2),并按距震中由远及近绘制成图2。

　　从图书馆可以看到,这次8级地震震前所反映出的异常变化量大多高于5级左右地震的震前变化。在距离汶川8级地震最近的汶川地震台,异常主要显示在相位滞后的变化上,这可能反映出震区附近地区介质的黏弹性发生了较大的变化。

　　4　结语

　　从潮汐计算结果(表2)来看,距震中200km以内的台站,潮汐因子及相位滞后均在震前2~7个月(个别台站14个月)出现了明显的超出2倍方差69% ~100%的异常波动图像。其中,距震中仅56km的汶川台金属摆EW、NS两分量的相位滞后从2008年1月起出现了持续的异常超限,其量值分别超出了以住7年来2倍方差的79%、100%,且一直持续到震前。距震中200km以外的重庆、昭通台震前也有潮汐因子值的系统偏离异常图像出现,异常幅度分别为69%与73%。

　　其异常特点:NS分量异常呈先远后近的现象;EW分量则通常集中在震前的2~4月,且与距离没有明显的相关性。