銀川臺(tái)小口子泉水氡對(duì)永寧縣和靈武市的地震異常分析

李福利

（銀川地震臺(tái)，寧夏 銀川 750001）

0 引言

小口子水氡泉位于銀川地塹西面賀蘭山東麓小口子溝里。泉點(diǎn)地處賀蘭山東麓斷裂帶的次一級(jí)小斷層上，泉點(diǎn)附近出露地層為太古界黑云母斜長片麻巖及黑云母花崗斜長巖，巖體節(jié)理裂隙非常發(fā)育，破碎嚴(yán)重，泉為下降泉，補(bǔ)給源主要是基巖裂隙水及大氣降水的山體滲透。小口子泉PH值為8，水質(zhì)為重碳酸鈣型，礦化度為340.8毫克／升，相對(duì)流量在0.22L／S左右，水溫在12.0℃左右。

1 觀測(cè)資料分析

2003年以前，取水點(diǎn)進(jìn)行了幾次改造，2003年3月又對(duì)泉點(diǎn)進(jìn)行了較大改造，自改造以來，泉點(diǎn)周圍環(huán)境、觀測(cè)環(huán)境與觀測(cè)條件均較穩(wěn)定，泉點(diǎn)的另外兩個(gè)輔助觀測(cè)物理量水溫、流量的變化也相對(duì)穩(wěn)定。

小口子觀測(cè)泉從1976年6月投入觀測(cè)以來，多年的觀測(cè)資料表明泉點(diǎn)的水氡值變化具有明顯的年變化規(guī)律。以2003—2009年觀測(cè)資料為例，使用的儀器為FD—125，泉點(diǎn)氡值的變化的峰值大約在7—8月，谷值出現(xiàn)在12—2月。氣溫、室溫、鼓泡水溫、氣壓，年變化規(guī)律強(qiáng)，氡值含量變化與溫度年變化有明顯的同步關(guān)系，這符合氡的脫氣與溫度成正比例關(guān)系的條件，應(yīng)視為是正常的年表形態(tài)，同時(shí)也說明泉點(diǎn)氡含量的觀測(cè)是精確的（圖1）。

2 水氡值與地震震例

1984—2012年永寧縣和靈武市共記錄到4.5～5級(jí)以上地震6個(gè)，其中1988年1月4日和10日靈武5.5和5.0級(jí)地震是雙震，作為一個(gè)地震事件處理。

（1）1984年11月23日寧夏靈武5.3級(jí)地震

1984年11月23日在北緯38°03′，東經(jīng)106°13′發(fā)生了靈武5.3級(jí)地震，1984年4月小口子泉測(cè)值出現(xiàn)背離年變的下降趨勢(shì)，1984年11月下降到最低點(diǎn)，1985年1月后測(cè)值恢復(fù)正常，異常最大幅度為－20%（圖2）。

圖1 銀川小口子水氡2003年至2009年日均值曲線圖Fig.1 Curves of water radon daily mean value at Yinchuan Xiaokouzi well from 2003 to 2009

圖2 銀川小口子水氡1984年4月至1984年12月日均值曲線圖Fig.2 Curves of water radon daily mean value at Yinchuan Xiaokouzi well from April to December in 1984

（2）1987年8月10日寧夏靈武5.5級(jí)地震

1987年8月10日在北緯38°03′，東經(jīng)106°17′靈武發(fā)生了5.5級(jí)地震，1987年5月小口子氡值開始下降，6月到7月中旬，氡值在低值變化，震前30多天出現(xiàn)氡值升高現(xiàn)象，最大異常幅度為10%（圖3）。

圖3 銀川小口子水氡1987年1月至1987年12月日均值曲線圖Fig.3 Curves of water radon daily mean value at Yinchuan Xiaokouzi well from January to December in 1987

（3）1988年1月4日靈武5.5級(jí)地震

1988年1月4日在北緯38°06′，東經(jīng)106°19′靈武發(fā)生了5.5級(jí)地震，從資料分析，地震前后氡值變化平穩(wěn)，無明顯異常（圖4）。

（4）2010年6月22日寧夏永寧4.5級(jí)地震

2010年6月22日在北緯38°03′，東經(jīng)106°02′發(fā)生了永寧4.5級(jí)地震，銀川市、永寧縣、靈武市居民震感強(qiáng)烈。小口子水氡值從5月1日開始上升，最大值達(dá)129Bq／L，剔除換k值影響，上升幅度為10%，異常持續(xù)時(shí)間一個(gè)多月，觀測(cè)人員明顯感到這是地震異常，在周會(huì)商會(huì)提出要高度注意，結(jié)果22日發(fā)生了4.5級(jí)地震（圖5）。

（5）2012年11月20日寧夏永寧4.5級(jí)地震

2012年11月20日在北緯38°40′，東經(jīng)106°30′，永寧縣與銀川市交界處發(fā)生了4.5級(jí)地震，銀川市居民震感強(qiáng)烈。從資料分析，小口子水氡9月上旬下降到最低94Bq／L后，中旬開始上升，最高到111Bq／L，上升幅度達(dá)18%（圖6）。

圖4 銀川小口子水氡1987年11月至1988年10月日均值曲線圖Fig.4 Curves of water radon daily mean value at Yinchuan Xiaokouzi well from November，1987 to October，1988

圖5 銀川小口子水氡2010年1月至2010年9月日均值曲線圖Fig.5 Curves of water radon daily mean value at Yinchuan Xiaokouzi well from January to September in 2010

圖6 銀川小口子水氡2012年8月至2012年12月日均值曲線圖Fig.6 Curves of water radon daily mean value at Yinchuan Xiaokouzi well from August to December in 2012

3 結(jié)論與討論

通過以上資料分析，可以得出：

（1）小口子水氡除對(duì)1988年1月4日的寧夏靈武地震反應(yīng)不明顯外，對(duì)該地區(qū)其他幾次地震都有一定前兆反應(yīng)，主要表現(xiàn)為震前1－7個(gè)月左右出現(xiàn)氡值升高或下降異常，變化幅度大于10%。

（2）小口子水氡對(duì)寧夏永寧4.5級(jí)以上地震前兆較明顯。2010年6月22日和2012年11月20日永寧縣的兩次4.5級(jí)地震，震前一個(gè)多月均出現(xiàn)氡值異常，且異常持續(xù)時(shí)間一個(gè)多月，異常幅度大于10%。作者是水氡觀測(cè)員，在這兩次地震前出現(xiàn)氡値升高時(shí)，認(rèn)為存在明顯異常，當(dāng)時(shí)檢查了儀器，查看了泉點(diǎn)周圍環(huán)境，都正常，又與其他觀測(cè)員進(jìn)行了多次探討。由于以前認(rèn)為該泉點(diǎn)水氡低值異常對(duì)應(yīng)內(nèi)蒙古阿拉善左旗中小地震［2］，前人對(duì)該泉點(diǎn)水氡高値變化分析的不多，因此沒有進(jìn)行地震預(yù)報(bào)，非常遺憾。

致謝：此文在修改過程中得到李英高級(jí)工程師的指導(dǎo)，表示感謝。

［1］國家地震局科技監(jiān)測(cè)司.地震地下流體觀測(cè)技術(shù)［M］.北京：地震出版社，1995.

［2］訾少剛.小口子泉水氡應(yīng)震范圍及能級(jí)研究［J］.寧夏地震，2008（1）.