地震中相鄰的兩個波對比分析
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給出分區相鄰的兩個波隨時間變化，從中看到:1區(楚雄—大姚):相鄰的兩個波平均值為1.71，震前1年未出現低值，2007年初出現1次單點低值，但絕大多數數據都在均值上下隨機波動，地震前該區相鄰的兩個波異常不明顯。2區(攀枝花—元謀):相鄰的兩個波平均值為1.68，比整個研究區、1區和3區平均值低，2007年6月以前變化平緩，其后幅度較大，震前1年左右出現低值，震前3個月也出現低值，震后有高值出現，地震前該區相鄰的兩個波異常明顯。3區(鹽源—寧蒗):相鄰的兩個波平均值為1.71，高于整個研究區、2區和4區平均值，震前2年左右出現單點異常，但震前1年無異常出現，震后相鄰的兩個波高低變化幅度較大，該區攀枝花地震前相鄰的兩個波異常不明顯。4區(巧家—普格):相鄰的兩個波平均值為1.64，為4個區域中最低值，該區2008年以前地震較少，地震主要集中發生于震前3個月，從中看到，震前有低值出現，小于均值的次數較多，震后相鄰的兩個波較高，無低值，地震前該區相鄰的兩個波異常明顯。總體看來，地震前1年左右相鄰的兩個波VP/VS出現低值異常，震區及元謀—綠汁江斷裂附近低值異常較為明顯，該區整體(平均)相鄰的兩個波低，小于1.7;震區西北部的寧蒗—鹽源地區和西南部的楚雄—大姚地區與震區距離較遠，整體處于高相鄰的兩個波狀態(大于1.7)，震前波速變化不明顯。震區東北部的巧家—普格地區，低相鄰的兩個波異常明顯。上述討論相鄰的兩個波分區特征，是將研究區按構造和地震活動性劃分為4塊區域，反映的是每一區相鄰的兩個波平均特征，由于每塊區域較大，尤其是區域2包括攀枝花至元謀較廣區域，要反映空間精細特征，則要采用空間像方法。給出研究區相鄰的兩個波空間分布，從中看到，相鄰的兩個波高低值異常特點雖然與上述分區結論大體一致，但中有兩個現象較為突出，一是攀枝花震區較小范圍內未出現低值，低值出現在其南部的元謀附近;二是震區東北部的普格、巧家一帶出現大面積低相鄰的兩個波。地震前的2008年5月12日，四川汶川發生8.0級大地震，發震斷裂北東走向的龍門山斷裂向西南方向延伸即指向這片低值區，從中看到低相鄰的兩個波地區似乎顯現出北東向帶狀分布。震區東北部出現的大面積低值異常是否受到汶川大地震及其強余震影響還有待深入研究。
2討論和結論
2.1討論
真實地殼是多層的，不同巖性的地層常表現出不同的傳播速度。從式可知，相鄰的兩個波是在一定假設條件下得到的，即地震射線是直線傳播，震源上方介質是均勻和單層的，因此，VP/VS并非真正地震波傳播速度的比值。VP/VS依賴于P波和S波到時數據，是多個臺站資料線性擬合結果，最小二乘線性擬合直線一定通過縱、橫坐標平均值，因此可以認為相鄰的兩個波是各臺數據總體平均結果，是對震源至臺站介質物理性質的綜合反映。相鄰的兩個波表達式為(時振梁等，1990)VPVS=2(1－σ)槡1－2σ.(10)式中，σ為泊松比。由式(10)可見，相鄰的兩個波與地下介質的泊松比σ有關，是σ的函數，相鄰的兩個波隨σ的增大而增大。巖石σ一般在0.2～0.4之間，若取σ=1/4=0.25，則正常情況下相鄰的兩個波為1.73。泊松比σ表示巖石受力后橫向與縱向應變之比，反映巖石的完整程度，當孕震區應力場強度增強時，巖石趨向于固結，σ變小，從而相鄰的兩個波變小。隨著應力場強度的不斷增加，巖石臨破裂前微裂隙增多，橫向變形愈加明顯，σ增大，相應相鄰的兩個波增大(相鄰的兩個波增大并非波速增大，巖石中的孔隙越多、巖石越破碎，P波或S波的速度反而下降)。這可能就是我們所觀測到的震前相鄰的兩個波減小而臨震反而回升的原因。地震后，巖體破碎且結構面變軟，隨著余震的不斷發生使震區附近巖體裂紋增多，σ增大，相應相鄰的兩個波增大，可能是地震后相鄰的兩個波不斷出現高值的原因。本文得到的地震前相鄰的兩個波存在正常降低上升(恢復)發震的異常變化過程，與國內許多學者得到的結論是一致的。都昌庭等(2001)研究了2000年9月青海興海6.6級地震前相鄰的兩個波變化，發現震前相鄰的兩個波下降過程明顯。曾文敬等(2007)研究了2005年11月九江瑞昌5.7級地震主余震相鄰的兩個波變化，由于震區主震前無地震活動，發現余震的強度和頻度有明顯增強之前，相鄰的兩個波會出現下降變化。王林瑛等(2008)研究了2006年7月河北文安5.1級地震前后相鄰的兩個波變化，得到的文安地震前相鄰的兩個波變化特征結論與本文攀枝花地震前變化過程結果較為相似。
2.2結論
誤差分析表明，計算得到的相鄰的兩個波是可靠的。攀枝花地震前3年，相鄰的兩個波出現一次持續時間相對較長的下降過程，震前0.5年，相鄰的兩個波又出現一次持續時間相對較短、急劇下降過程，且伴隨有多次異常低值出現，震前2個多月至發震，相鄰的兩個波從低值回升至均值附近。震后相鄰的兩個波維持在均值上下波動，并伴有高值出現。震區南部的元謀附近和東北部的巧家—普格一帶相鄰的兩個波異常較為明顯。
作者：馬良呂單位：攀枝花地質局
