地震中相邻的两个波对比分析
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给出分区相邻的两个波随时间变化，从中看到:1区(楚雄—大姚):相邻的两个波平均值为1.71，震前1年未出现低值，2007年初出现1次单点低值，但绝大多数数据都在均值上下随机波动，地震前该区相邻的两个波异常不明显。2区(攀枝花—元谋):相邻的两个波平均值为1.68，比整个研究区、1区和3区平均值低，2007年6月以前变化平缓，其后幅度较大，震前1年左右出现低值，震前3个月也出现低值，震后有高值出现，地震前该区相邻的两个波异常明显。3区(盐源—宁蒗):相邻的两个波平均值为1.71，高于整个研究区、2区和4区平均值，震前2年左右出现单点异常，但震前1年无异常出现，震后相邻的两个波高低变化幅度较大，该区攀枝花地震前相邻的两个波异常不明显。4区(巧家—普格):相邻的两个波平均值为1.64，为4个区域中最低值，该区2008年以前地震较少，地震主要集中发生于震前3个月，从中看到，震前有低值出现，小于均值的次数较多，震后相邻的两个波较高，无低值，地震前该区相邻的两个波异常明显。总体看来，地震前1年左右相邻的两个波VP/VS出现低值异常，震区及元谋—绿汁江断裂附近低值异常较为明显，该区整体(平均)相邻的两个波低，小于1.7;震区西北部的宁蒗—盐源地区和西南部的楚雄—大姚地区与震区距离较远，整体处于高相邻的两个波状态(大于1.7)，震前波速变化不明显。震区东北部的巧家—普格地区，低相邻的两个波异常明显。上述讨论相邻的两个波分区特征，是将研究区按构造和地震活动性划分为4块区域，反映的是每一区相邻的两个波平均特征，由于每块区域较大，尤其是区域2包括攀枝花至元谋较广区域，要反映空间精细特征，则要采用空间像方法。给出研究区相邻的两个波空间分布，从中看到，相邻的两个波高低值异常特点虽然与上述分区结论大体一致，但中有两个现象较为突出，一是攀枝花震区较小范围内未出现低值，低值出现在其南部的元谋附近;二是震区东北部的普格、巧家一带出现大面积低相邻的两个波。地震前的2008年5月12日，四川汶川发生8.0级大地震，发震断裂北东走向的龙门山断裂向西南方向延伸即指向这片低值区，从中看到低相邻的两个波地区似乎显现出北东向带状分布。震区东北部出现的大面积低值异常是否受到汶川大地震及其强余震影响还有待深入研究。
2讨论和结论
2.1讨论
真实地壳是多层的，不同岩性的地层常表现出不同的传播速度。从式可知，相邻的两个波是在一定假设条件下得到的，即地震射线是直线传播，震源上方介质是均匀和单层的，因此，VP/VS并非真正地震波传播速度的比值。VP/VS依赖于P波和S波到时数据，是多个台站资料线性拟合结果，最小二乘线性拟合直线一定通过纵、横坐标平均值，因此可以认为相邻的两个波是各台数据总体平均结果，是对震源至台站介质物理性质的综合反映。相邻的两个波表达式为(时振梁等，1990)VPVS=2(1－σ)槡1－2σ.(10)式中，σ为泊松比。由式(10)可见，相邻的两个波与地下介质的泊松比σ有关，是σ的函数，相邻的两个波随σ的增大而增大。岩石σ一般在0.2～0.4之间，若取σ=1/4=0.25，则正常情况下相邻的两个波为1.73。泊松比σ表示岩石受力后横向与纵向应变之比，反映岩石的完整程度，当孕震区应力场强度增强时，岩石趋向于固结，σ变小，从而相邻的两个波变小。随着应力场强度的不断增加，岩石临破裂前微裂隙增多，横向变形愈加明显，σ增大，相应相邻的两个波增大(相邻的两个波增大并非波速增大，岩石中的孔隙越多、岩石越破碎，P波或S波的速度反而下降)。这可能就是我们所观测到的震前相邻的两个波减小而临震反而回升的原因。地震后，岩体破碎且结构面变软，随着余震的不断发生使震区附近岩体裂纹增多，σ增大，相应相邻的两个波增大，可能是地震后相邻的两个波不断出现高值的原因。本文得到的地震前相邻的两个波存在正常降低上升(恢复)发震的异常变化过程，与国内许多学者得到的结论是一致的。都昌庭等(2001)研究了2000年9月青海兴海6.6级地震前相邻的两个波变化，发现震前相邻的两个波下降过程明显。曾文敬等(2007)研究了2005年11月九江瑞昌5.7级地震主余震相邻的两个波变化，由于震区主震前无地震活动，发现余震的强度和频度有明显增强之前，相邻的两个波会出现下降变化。王林瑛等(2008)研究了2006年7月河北文安5.1级地震前后相邻的两个波变化，得到的文安地震前相邻的两个波变化特征结论与本文攀枝花地震前变化过程结果较为相似。
2.2结论
误差分析表明，计算得到的相邻的两个波是可靠的。攀枝花地震前3年，相邻的两个波出现一次持续时间相对较长的下降过程，震前0.5年，相邻的两个波又出现一次持续时间相对较短、急剧下降过程，且伴随有多次异常低值出现，震前2个多月至发震，相邻的两个波从低值回升至均值附近。震后相邻的两个波维持在均值上下波动，并伴有高值出现。震区南部的元谋附近和东北部的巧家—普格一带相邻的两个波异常较为明显。
作者：马良吕单位：攀枝花地质局
