远场大震对宣威井水位的影响

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[摘要]整理分析宣威井水位观测资料在日本9.0级和苏门答腊8.6级远大震前出现的极值异常，以及依据这些异常变化进行了一些初步分析，并对远大震影响宣威井水位的可能机制进行了初浅的探索。

[关键词]地震 远场前兆异常 水位 影响 宣威井

[中图分类号] P315.72+3[文献码] B[文章编号] 1000-405X（2013）-10-223-1

0引言

2011年3月11日，日本发生Ms9.0级地震，地震震中距宣威井3825km，但对宣威井水位产生了较明显的影响。

本文对日本9.0级和2012年苏门答腊8.6级地震前，宣威井水位出现的显著异常作了一些初步分析，对远大震影响宣威井水位的可能机制进行了探讨。

1宣威井水位受远大震的影响及初步分析

1.1 2011年3月11日日本9.0级地震

2011年2月1日至23日宣威井水位持续上升，累计升幅为1461mm；仅2月2―9日，8天内水位突升926mm，平均每天上升116mm，最大单日升幅为187mm，为观测以来出现的极值异常（如图1）。往年同期宣威水位正常上升速率平均为2.3%，而2011年2月水位的上升速率高达15.9%。

苏联索波列夫《震源物理》给出的应力应变影响范围为：R=100.433M公式中R为最大影响半径，M为地震震级。通过计算，1次9.0级地震的最大影响范围可以达到7888km，宣威井距离日本9.0级地震震中3825km，也就是说宣威井处于日本9.0级地震的孕震范围内。通过对1995年以来井震距

笔者认为，2011年2月宣威井水位出现的极值异常，不是2011年 “3.24”缅甸7.2级（井震距732 km）地震的震前异常，而有可能是日本9.0级地震的远场前兆异常。

1.2 2012年4月11日苏门答腊北部附近海域8.6级地震

2012年1月22―31日宣威水位上升，累计升幅为803mm，最大单日升幅150mm；2月6―26日持续下降，累计降幅为755mm，最大单日降幅90mm。宣威水位出现的异常形态与日本9.0级地震前类似，但幅度变小（如图1）。同样用索波列夫R=100.433M公式计算，8.6级地震的最大影响范围为5294km，宣威井处于苏门答腊8.6级（井震距2908 km）地震的孕震范围内。2012年1―2月宣威井水位出现的显著异常，有可能是4月11日苏门答腊8.6级地震的远场前兆异常。

对苏门答腊周边3组4次8级地震（井震距在2631-3416 km）及2008年四川汶川8.0级（井震距598 km）地震前，宣威井水位并没有显著的异常出现（如图1）。这也表明了地壳运动的复杂性，在漫长的历史进程中，一个地区往往受过多次地壳运动的影响，从而在同一地区造成不同构造应力场所形成的各种地质构造的叠加或改进现象。因而同一区域构造应力场发生应力应变，它的影响范围、程度、方式等都不尽相同，当然仪器记录到的观测结果也会不同。通过进一步研究，初步认为前兆的差异主要是由地震破裂的动力源不一样引起的，由于引起地震破裂动力源的差异，使得地震的前兆异常方式有差异。

日本9.0级、苏门答腊8.6级地震对宣威井水位的影响是客观存在的，宣威井水位出现的极值异常，在很大程度上说，不是近距离中强地震的前兆异常，而可能是这些巨震的远场前兆异常。

远场前兆异常信息不是直接来自震源，而是来自受震源影响的区域应力场活动造成的。水位异常的幅度越大，异常时间越长，未来的震级越大；出现极值异常可能是远场大地震的前兆。

2远场大震对宣威井水位的影响机制探索

超远强震前井水位异常的成因与机制问题，前人已有很多讨论。比较流行的说法是构造牵动说，即认为一个强震孕育所涉及的范围绝不是一个震源体的尺度，而是较震源体大几倍至几十倍尺度的大范围构造活动，因此在一些构造活动敏感部位如在深大断裂带、深部物质上涌带等处有可能记录到同大震孕育与发生有关的异常信息[1]。

车用太老师研究认为，我们所观测到的大多数地下水异常不是来自震源，而是来自包含有震源的区域应力场的活动[2]，也就是说，大多数震前地下水异常很可能是与震源相关联的区域应力场活动的反映，即各种复杂的地下水异常呈现出的是一个映震场。这个映震场的范围有大有小，有的在1000km以内，有的可以超过1000km；甚至还有强震的远场前兆分布范围达2000-3000km[3]。从宣威井水位观测资料来看，应该说巨震的远场前兆分布范围达到了4000km。地下水位异常的形成过程，除了受岩土力学的机制控制之外，还受水动力学机制的影响[4]。这种影响主要表现为井孔含水层之间的水流运动。在区域应力场和水震波的共同作用下，原有孔隙或裂隙不断扩大，增大了井孔含水层渗透系数，恢复了一些孔隙裂隙的渗透性能，或产生新的孔隙裂隙，沟通了不同含水层之间的水力联系。这样就能观测到水位的升降变化情况。

3几点认识

（1）日本、苏门答腊发生的大地震对宣威井水位的影响是真实存在的，异常的出现可能跟宣威井特殊的构造部位与水文地质条件有关。宣威井水位出现的极值异常，在很大程度上说，不是近距离中强地震的前兆异常，而可能是巨震的远场前兆异常。远场前兆异常信息不是直接来自震源，而是来自受震源影响的区域应力场的活动造成。

（2）前兆的差异主要是由地震破裂的动力源不一样引起的，由于引起地震破裂动力源的差异，使得地震的前兆异常方式有差异。远场效应难于用前兆异常寻找震源，出现极值异常可能是大地震的前兆。

参考文献

[1]鱼金子，车用太，朱清钟等.北京太平庄井水的超远强震异常（远兆）研究[J].地震研究，1998.21（1）：42-49.

[2]车用太.地下水动态映震理论与预报地震方法[J].地震，1990.10（6）：19-25.

[3]吴锦秀，赵成梁.应变-渗流基本规律与地震前兆[J].地震，1988.8（4）：4-14.

[4]李献智.对地震前兆异常的一些再思考[J].地震，1998.18（2）：163-169.