張淑亮 呂 芳 李 斌

（山西省地震局，太原 030021）

近年來，國內(nèi)外一些學(xué)者對低頻前驅(qū)波現(xiàn)象進行了大量的探索與研究，極大地提高了前驅(qū)波與地震之間關(guān)系的認識，低頻前驅(qū)波異常因其物理意義逐漸明確、干擾影響因素少，更被認為是有重要預(yù)報價值的可靠短臨前兆信息。大量的觀測事實表明，低頻前驅(qū)波雖然廣泛出現(xiàn)在重力、地傾斜、應(yīng)變、水位及地震儀等多種觀測資料中，但多是單臺或單手段記錄，對一種儀器記錄到的前驅(qū)波事件不能從其他臺站或其他觀測手段進行佐證，因此一直沒有引起足夠的重視和應(yīng)用于實際短臨預(yù)報工作。近期筆者對 2003年全球20次7級以上地震和全國43次（不含7級以上地震）5級以上地震前山西、內(nèi)蒙、河北等地井水位前驅(qū)波現(xiàn)象進行了統(tǒng)計，并對強震前井水位前驅(qū)波的普遍性、前驅(qū)波所表現(xiàn)的特征以及影響前驅(qū)波響應(yīng)能力的主要因素等問題進行了初步探討，取得一些新的認識。

（1）在統(tǒng)計范圍內(nèi)多數(shù)地震前有前驅(qū)波記錄，其比例可達65.1%（41/63），前驅(qū)波與地震的對應(yīng)率在76.5%～92.%。對于映震能力較強的觀測井而言，強震前井水位前驅(qū)波現(xiàn)象較為普遍。

（2）雖然井水位前驅(qū)波現(xiàn)象對于映震能力較強的觀測井存在一定的普遍性，但是同一地震前不同觀測井前驅(qū)波所表現(xiàn)的特征各不相同，同一觀測井在不同地震前前驅(qū)波所表現(xiàn)的特征也各異。表現(xiàn)在前驅(qū)波起始時間與有效觀測距離分布范圍很廣，時間從幾分鐘至十幾天，且主要集中在7天以內(nèi)，占93%；有效觀測距離從74～19 028 km范圍均有記錄；相同地震不同觀測井前驅(qū)波波動周期各不相同，同一觀測井在不同地震前的波動周期也各異；前驅(qū)波波動幅度的范圍也很大，由2～18 mm均有分布，同一次地震前不同觀測井前驅(qū)波的波動幅度各不相同，同一觀測井在不同地震前的波動幅度也各異；前驅(qū)波形態(tài)以脈動變粗、正弦波動、階變型、單脈沖為主要特征，僅有少數(shù)觀測井前驅(qū)波的波動形態(tài)存在相似性，多數(shù)觀測井前驅(qū)波形態(tài)相差較大。這是由于第一不同觀測井具有不同的井-含水層結(jié)構(gòu)，不同的井-含水層結(jié)構(gòu)對前驅(qū)波的響應(yīng)能力則不同；第二不同地震有著不同的波形和震源參數(shù)，不同的波形和不同的震源參數(shù)則影響前驅(qū)波的周期、傳播距離以及波動幅度的大小。

（3）與單井水震波相比，震前有前驅(qū)波記錄次數(shù)略低于水震波記錄，其比例在39.7%～50.7%之間；震前有前驅(qū)波記錄的觀測井占研究區(qū)觀測井總數(shù)的比例可達 66.7%。井水位前驅(qū)波現(xiàn)象無論在記錄次數(shù)上還是在空間上均具有一定的普遍性。

強震井水位前驅(qū)波現(xiàn)象較為普遍，且具有短臨預(yù)報意義。但目前水位觀測儀的靈敏度相對較低，只能記錄到較大地震的前驅(qū)波，小震的前驅(qū)波太微弱，很難記到。除此之外，多數(shù)流體觀測井是以地質(zhì)、石油、冶金、煤炭、水利等部門的原有鉆孔為基礎(chǔ)，略經(jīng)篩選定井成網(wǎng)的，絕大多數(shù)鉆孔的原布設(shè)任務(wù)井非是地震前兆監(jiān)測，很難完全符合臺網(wǎng)的布設(shè)要求的觀測井應(yīng)在多震區(qū)與地震構(gòu)造帶；井點的選定盡可能靠近活動斷裂帶，特別是靠近活動斷裂帶的端點、拐點與交點等應(yīng)力易集中的部位；井孔的選擇盡可能選深井。因此優(yōu)化目前地下流體監(jiān)測臺網(wǎng)，選擇適合前驅(qū)波頻率響應(yīng)范圍與靈敏度的觀測儀器，是解決井水位前驅(qū)波地震短臨預(yù)測問題的關(guān)鍵。