區(qū)域地磁異常與地震關(guān)系研究

胡楊麗江

區(qū)域地磁異常與地震關(guān)系研究

胡楊麗江

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球物理與信息技術(shù)學(xué)院 北京 100083）

隨著深入研究地磁與地震的進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)很多因素都可以引起地磁場(chǎng)的異常變化，例如地震的發(fā)生以及孕育過(guò)程等。震磁的變化過(guò)程十分復(fù)雜，也沒有很多重復(fù)的規(guī)律，所以目前的研究學(xué)者都在不同領(lǐng)域以及方向上來(lái)研究地磁和地震異常變化的關(guān)系和表現(xiàn)，例如低點(diǎn)位移、轉(zhuǎn)換函數(shù)以及普函數(shù)等方式。本文通過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)查，以四川汶川Ms8.0級(jí)以及江西九江Ms5.7級(jí)地震為對(duì)象進(jìn)行研究，使用曲面樣條以及球冠諧的方式進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合研究區(qū)域地震活動(dòng)性以及性質(zhì)等，研究震前震后巖石圈磁異常場(chǎng)的變化特征等。

區(qū)域；地磁異常；地震

1 緒論

1.1 研究背景

地震地磁學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，主要以觀測(cè)為主，地磁適量觀測(cè)效率隨著不斷成熟的觀測(cè)技術(shù)以及不斷更新的儀器而不斷提高，所以在重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)或者地震發(fā)生區(qū)運(yùn)用矢量檢測(cè)的方式來(lái)進(jìn)行多方面的數(shù)據(jù)觀測(cè)，處理之后，巖石圈磁異常場(chǎng)模型就在不同時(shí)間斷面上成功建立，在區(qū)域地震地質(zhì)遺跡活動(dòng)性上結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行深入研究巖石圈磁異常場(chǎng)合地震的聯(lián)系。

1.2 研究?jī)?nèi)容

本論文主要依據(jù)四川汶川8.0級(jí)地震以及江西九江5.7級(jí)地震為主要依據(jù)，主要研究基礎(chǔ)是對(duì)于地磁矢量重復(fù)觀測(cè)資料為主，利用球冠諧分析方法對(duì)2005.0地磁圖的數(shù)據(jù)建立地磁正常場(chǎng)模型，將巖石圈磁異常場(chǎng)模型進(jìn)一步剝離，這就建立了汶川地震，江西九江地震之前之后不同時(shí)間中斷面中巖石圈磁異常場(chǎng)模型，分析了巖石圈磁異常場(chǎng)在地震前后總強(qiáng)度、磁偏角、傾角，東西分量，水平分量，垂向分量以及北向分量的時(shí)空變化的特點(diǎn)。

2 江西九江地震與巖石圈磁異常場(chǎng)

2.1 江西九江地震背景

江西九江與2005年11月26日發(fā)生5.7級(jí)地震，震源深度為10km，震中位于東經(jīng) 115.7°，北緯 29.7°。

地震的震區(qū)主要匯聚在三個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元中，即江南塊隆、桐柏—大別塊隆，下?lián)P子隆陷帶。震中的附近的區(qū)域大斷裂有兩組，這兩組都不同，主要是NW走向的襄樊—廣濟(jì)以及NE走向的廬江—廣濟(jì)大斷裂。在中國(guó)大陸，郯廬斷裂帶是十分重要的，至今仍然延續(xù)著活動(dòng)性，在近代中國(guó)東部是一條最大的活動(dòng)帶，沿著秦嶺—大別山帶向東南方向斷裂延伸，在廣濟(jì)附近終止，南段經(jīng)過(guò)切割并且錯(cuò)移至大別山一代，就造成微端斷裂。襄樊—廣濟(jì)構(gòu)成秦嶺—大別造山斷裂帶的東南部分，是區(qū)域性深的一條大斷裂，所以被人們認(rèn)為是秦嶺—大別造山帶和揚(yáng)子地塊的分界線，對(duì)這兩測(cè)的地震活動(dòng)和構(gòu)造演化都有控制作用，這兩條斷裂也影響和作用著九江的構(gòu)造活動(dòng)。

2.2 江西九江地震與巖石圈磁異常場(chǎng)變化特征分析

九江地區(qū)的巖石圈磁異常場(chǎng)中心主要位于震中西北部，約70km，總強(qiáng)度主要在廬江—廣濟(jì)斷裂和襄樊—廣濟(jì)交匯區(qū)，地震以后迅速減少百余特納。學(xué)者研究表明九江地區(qū)在發(fā)震的時(shí)候主要過(guò)程為：方向中接近東西方的丁家山一郎君斷裂主要是受到擠壓立的作用而產(chǎn)生了右旋逆沖走滑現(xiàn)象，所以北西方向的武山中隱藏的斷裂現(xiàn)象是經(jīng)過(guò)牽引而引起的相交性的，并且在中間產(chǎn)生了左旋滑動(dòng)。北西方向經(jīng)過(guò)地震，調(diào)整了其間隱藏的斷裂，開始出現(xiàn)了余震。很多研究表明，巖石圈的變化決定了北西方向的斷裂以及錯(cuò)動(dòng)，二者聯(lián)系密切。巖石圈磁異常場(chǎng)在地震分布中，傾角分量狀態(tài)主要為正負(fù)異常交替分布，在震中附近，傾角分量幅度大約為4′，增加正異常。地震之后，從宿松、浠水到安慶以及岳西和景德鎮(zhèn)組成的方向減少到2′，通過(guò)分析等值線可以看出：巖石圈磁異常場(chǎng)在江西九江地區(qū)，傾角分量在震中的主要位置主要分布在領(lǐng)等值線周圍。

2.3 江西九江地震前后巖石圈磁異常場(chǎng)水平強(qiáng)度變化矢量

巖石圈磁異常場(chǎng)主要是由九江地區(qū)地震的破裂方式以及構(gòu)造決定的，隨著震中的強(qiáng)度發(fā)生變化，其水平并沒有隨著震前震后發(fā)生變化。水平強(qiáng)度隨著震中西北方向百公里內(nèi)發(fā)生變化，幅度較大且集中，方向?yàn)樽笮?，主要交匯在襄樊—廣濟(jì)斷裂區(qū)域，北東方向的廬江—廣濟(jì)斷裂以及丁家山—郎君山附近，其他區(qū)域基本無(wú)變化。

3 四川汶川地震與巖石圈磁異常場(chǎng)分析

3.1 汶川地震背景

2008年5月12日，四川汶川發(fā)生地震，主要構(gòu)造帶是龍門山逆沖推覆上，位于中國(guó)東部以及青藏高原邊界區(qū)域，在不同地殼巖石圈中，這是兩大不同的構(gòu)造邊界。主要震中帶是映秀鎮(zhèn)西部，位于汶川南部，龍門山斷裂帶中。龍門山斷裂帶總體走向N45°E，傾向NW，從北向西南主要是龍門山后山、前山以及中央斷裂三條主干斷裂帶構(gòu)成，這三條是犁式的西傾的斷裂帶又由不同的段落組成。

3.2 四川汶川地震與巖石圈磁異常場(chǎng)變化特征

川陜甘青交界地區(qū)在2005.0年代巖石圈磁異常場(chǎng)分布主要分界點(diǎn)是龍門山構(gòu)造帶，西部主要是負(fù)異常區(qū)，強(qiáng)度主要是-20～-100nT。負(fù)異常區(qū)長(zhǎng)度約為200km，主要在龍門山構(gòu)造帶中是北東方向，主要是青川—汶川—都江堰一代，最小異常值是-240nT左右。正異常區(qū)主要分布在四川盆地遂寧、成都以及南部地區(qū)，在遂寧附近存在著局部的正異常區(qū)，尺度為百公里，強(qiáng)度為460nT左右，同時(shí)在山水一代伴有局部負(fù)異常，寶雞、武都一帶區(qū)域有正異常。

巖石圈磁異常場(chǎng)在地震前后變化很顯著，主要是沿著映秀—北川，汶川—茂縣為主：在震中的東北方向，以茂縣為主，總強(qiáng)度出現(xiàn)了高值負(fù)異常區(qū)，變化幅度上最大超過(guò)-150nT。

巖石圈磁異常場(chǎng)在余震的震前分布為正負(fù)異常交錯(cuò)的等值線，形態(tài)在震后發(fā)生變化為：明顯的發(fā)現(xiàn)總強(qiáng)度在負(fù)異常場(chǎng)開始增加，余震序列平行于異常走向，在發(fā)生余震的東北段北側(cè)存在負(fù)異常中心，即武都地區(qū)，正異常和負(fù)異常發(fā)生轉(zhuǎn)變，天水這一帶同時(shí)連接局部龍門山構(gòu)造帶和負(fù)異常區(qū)連成一片，即青川—汶川—都江堰一代，變化的幅度大約是160nT。

3.3 四川汶川地震前后巖石圈磁異常場(chǎng)水平強(qiáng)度變化矢量

通過(guò)分析汶川地震在震前和震后巖石圈磁異常場(chǎng)的變化分析，看出來(lái)東方及北方的分量存在變化，將這兩方的變化進(jìn)行合成并且將水平強(qiáng)度的變化進(jìn)行計(jì)算，建立起了矢量變化分布。四川汶川地震震前震后巖石圈磁異常場(chǎng)變化的水平強(qiáng)度在變化矢量上主要是在主震和余震的震中和序列區(qū)域，較為顯著的區(qū)域是汶川—茂縣以及龍門山斷裂區(qū)域，變化方向主要是左旋，斷裂方向主要是垂直性的，最大的量級(jí)變化分布在茂縣和汶川局部區(qū)域。

4 結(jié)論

本論文通過(guò)分析四川汶川和江西九江地區(qū)地震前后發(fā)生變化的磁異常場(chǎng)、磁傾角、磁偏角、東北向分量以及水平分量等因素，可以看出雖然這兩個(gè)震區(qū)的背景以及地質(zhì)構(gòu)造上大有不同，在時(shí)間斷面跨度上，地磁場(chǎng)三分量觀測(cè)數(shù)據(jù)也有著一定的差異，但是在震前震后，兩者在巖石圈磁異常場(chǎng)磁傾角、偏角以及總強(qiáng)的變化上卻有著相似和相同的地方。巖石圈磁異常場(chǎng)在汶川以及九江地區(qū)震前震后超過(guò)了百公里的范圍，百特納的幅度，這個(gè)結(jié)果超過(guò)了實(shí)驗(yàn)以后的結(jié)果，理論方面的計(jì)算，在觀測(cè)的實(shí)例上也超出了能確認(rèn)的正?，F(xiàn)象，對(duì)于目前的現(xiàn)象還沒給出確切的解釋，還可以繼續(xù)深入研究。

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P315.72

A

1004-7344（2016）33-0205-02

2016-11-15

胡楊麗江（1997-），女，湖南邵陽(yáng)人，本科生，研究方向是地球科學(xué)。