地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (4): 1244-1261.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.04.20240007
收稿日期:
2024-01-16
修回日期:
2024-05-29
出版日期:
2025-08-20
发布日期:
2025-10-09
作者简介:
张丽琼, 女, 1989年生, 高级工程师, 2015年于西北师范大学获人文地理学专业理学硕士学位, 目前主要从事地震预报及地震电磁学研究, E-mail: 1002816326@qq.com。
基金资助:
ZHANG Li-qiong(), LI Na, GAO Shu-de, JIANG Jia-jia
Received:
2024-01-16
Revised:
2024-05-29
Online:
2025-08-20
Published:
2025-10-09
摘要:
地电阻率观测和研究是地震预测与震情跟踪中的重要技术之一。文中利用原始曲线方法和自适应相关幅度方法, 对积石山 MS6.2 地震震中附近地电阻率观测数据进行分析, 结合地震前的现场异常核实工作和以往震例回溯, 对此次地震前地电阻率异常特征进行研究。结果显示: 震中300km范围内4个台站出现异常, 台站位于震中近N、 NE和SE向。通过原始曲线方法分析得到, 通渭台地电阻率在震前2个月出现快速下降, 为短期异常; 武胜驿和定西台出现破年变高值变化, 武威台的年变幅减小, 3个台站均出现中期时间尺度异常, 呈现异常起始时间准同步的特点。利用自适应变化幅度法进行定量分析发现, 通渭台 N20°W和EW' 2个测道的异常起始时间为2023年9月, 提取的异常变幅分别为0.09Ω·m和0.12Ω·m, 超过异常阈值线的指标分别为0.07%、 0.2%; EW测道的异常起始时间为2023年10月, 提取的异常变幅为0.12Ω·m, 超过异常阈值线的指标为0.4%; 武威台NS测道的异常起始时间为2023年5月, 提取的异常变幅为0.2Ω·m, 超过异常阈值线的指标为0.15%; 定西台 EW测道的异常起始时间为2023年4月, 提取的异常变幅为0.04Ω·m, 超过异常阈值线的指标为0.2%。文中研究结果可为异常核实工作中地电阻率异常提取、 异常性质判定, 以及为依据地电阻率异常开展地震预测提供一定的借鉴和参考。
张丽琼, 李娜, 高曙德, 姜佳佳. 2023年甘肃积石山MS6.2地震前地电阻率异常特征分析[J]. 地震地质, 2025, 47(4): 1244-1261.
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from the epicenter of the Jishishan MS6.2 earthquake 序号 | 省份 | 台站 | 北纬 /(°) | 东经 /(°) | 测项 | 预报效能 | 震中距 /km | 震前有无异常 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 甘肃 | 临夏 | 35.49 | 103.26 | 地电阻率 | C | 56 | 无 |
2 | 甘肃 | 兰州 | 36.09 | 103.85 | 地电阻率 | C | 104 | 无 |
3 | 甘肃 | 武胜驿 | 36.92 | 103.01 | 地电阻率 | C | 137 | 有 |
4 | 青海 | 拦隆口 | 36.76 | 101.49 | 地电阻率 | B | 160 | 无 |
5 | 甘肃 | 玛曲 | 34.00 | 102.00 | 地电阻率 | C | 199 | 无 |
6 | 青海 | 金银滩 | 36.99 | 100.93 | 地电阻率 | C | 214 | 无 |
7 | 甘肃 | 定西 | 35.00 | 105.00 | 地电阻率 | A | 215 | 有 |
8 | 甘肃 | 通渭 | 35.20 | 105.27 | 地电阻率 | B | 231 | 有 |
9 | 甘肃 | 武威 | 37.93 | 102.65 | 地电阻率 | C | 248 | 有 |
表1 积石山 MS6.2 地震震中距300km范围内地电阻率台站基本信息
Table1 Basic information of apparent resistivity stations within 300km
from the epicenter of the Jishishan MS6.2 earthquake 序号 | 省份 | 台站 | 北纬 /(°) | 东经 /(°) | 测项 | 预报效能 | 震中距 /km | 震前有无异常 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 甘肃 | 临夏 | 35.49 | 103.26 | 地电阻率 | C | 56 | 无 |
2 | 甘肃 | 兰州 | 36.09 | 103.85 | 地电阻率 | C | 104 | 无 |
3 | 甘肃 | 武胜驿 | 36.92 | 103.01 | 地电阻率 | C | 137 | 有 |
4 | 青海 | 拦隆口 | 36.76 | 101.49 | 地电阻率 | B | 160 | 无 |
5 | 甘肃 | 玛曲 | 34.00 | 102.00 | 地电阻率 | C | 199 | 无 |
6 | 青海 | 金银滩 | 36.99 | 100.93 | 地电阻率 | C | 214 | 无 |
7 | 甘肃 | 定西 | 35.00 | 105.00 | 地电阻率 | A | 215 | 有 |
8 | 甘肃 | 通渭 | 35.20 | 105.27 | 地电阻率 | B | 231 | 有 |
9 | 甘肃 | 武威 | 37.93 | 102.65 | 地电阻率 | C | 248 | 有 |
图3 不同台站、 测道的地电阻率观测数据 a—c 武胜驿N84°E、 N39°E和 N50°W; d—f 通渭 N20°W、 EW和EW'; g、 h 定西EW、 NS; i、 j 武威NS、 EW
Fig. 3 Observed apparent resistivity data of stations.
台站 | 异常测项 | 震中距 /km | 异常起始日期 | 异常开始至 转折恢复时间 /d | 异常开始至 发震时间 /d | 异常特征 | 异常幅度 /Ω·m |
---|---|---|---|---|---|---|---|
武胜驿 | 地电阻率N84°E | 137 | 2023-07-01 | — | 168 | 破年变低值 | -0.2 |
地电阻率N39°E | 2023-07-01 | — | 168 | 破年变高值 | 0.15 | ||
地电阻率N50°W | 2023-07-01 | — | 168 | 破年变高值 | 0.3 | ||
武威 | 地电阻率NS | 248 | 2023-05-01 | — | 228 | 年变幅变小 | 0.31 |
通渭 | 地电阻率N20°W | 2023-10-14 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.18 | |
地电阻率EW | 231 | 2023-07-01 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.5 | |
地电阻率EW' | 2023-07-01 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.12 | ||
定西 | 地电阻率EW | 221 | 2023-07-01 | 90 | 168 | 破年变 | 0.1 |
地电阻率NS | — | — | — | 无异常 | — |
表2 积石山 MS6.2 地震震中距300km范围内的地电阻率异常基本特征
Table2 Basic characteristics of apparent resistivity anomaly within 300km from the epicenter of the Jishishan MS6.2 earthquake
台站 | 异常测项 | 震中距 /km | 异常起始日期 | 异常开始至 转折恢复时间 /d | 异常开始至 发震时间 /d | 异常特征 | 异常幅度 /Ω·m |
---|---|---|---|---|---|---|---|
武胜驿 | 地电阻率N84°E | 137 | 2023-07-01 | — | 168 | 破年变低值 | -0.2 |
地电阻率N39°E | 2023-07-01 | — | 168 | 破年变高值 | 0.15 | ||
地电阻率N50°W | 2023-07-01 | — | 168 | 破年变高值 | 0.3 | ||
武威 | 地电阻率NS | 248 | 2023-05-01 | — | 228 | 年变幅变小 | 0.31 |
通渭 | 地电阻率N20°W | 2023-10-14 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.18 | |
地电阻率EW | 231 | 2023-07-01 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.5 | |
地电阻率EW' | 2023-07-01 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.12 | ||
定西 | 地电阻率EW | 221 | 2023-07-01 | 90 | 168 | 破年变 | 0.1 |
地电阻率NS | — | — | — | 无异常 | — |
年份 | NS测项 | ||
---|---|---|---|
年均值/Ω·m | 变化范围/Ω·m | 年变幅/% | |
2019 | 104.975 | 103.13~106.82 | 3.69 |
2020 | 104.835 | 103.42~106.25 | 2.83 |
2021 | 103.59 | 102.54~104.64 | 2.10 |
2022 | 104.310 | 103.44~105.18 | 1.74 |
2023 | 103.935 | 103.78~104.09 | 0.31 |
表3 2019—2023年武威地电阻率年变幅
Table3 The annual variation of apparent resistivity of Wuwei station in 2019 to 2023
年份 | NS测项 | ||
---|---|---|---|
年均值/Ω·m | 变化范围/Ω·m | 年变幅/% | |
2019 | 104.975 | 103.13~106.82 | 3.69 |
2020 | 104.835 | 103.42~106.25 | 2.83 |
2021 | 103.59 | 102.54~104.64 | 2.10 |
2022 | 104.310 | 103.44~105.18 | 1.74 |
2023 | 103.935 | 103.78~104.09 | 0.31 |
图4 不同测道地电阻率观测值去年变分析 a、 c、 e、 g、 i 通渭 N20°W、 EW、 EW', 武威NS和定西EW测道的月均值曲线; b、 d、 f、 h、 j 通渭 N20°W、 EW、 EW', 武威NS和定西EW测道的傅里叶去年变曲线
Fig. 4 Analysis of the variation in apparent resistivity observations in different measurement channels last year.
图5 通渭台的地电阻率异常变化 a N20°W去年变后的趋势变化; b EW去年变后的趋势变化; c EW'去年变后的趋势变化; d N20°W相对变化幅度; e EW相对变化幅度; f EW'相对变化幅度
Fig. 5 The anomalous change of observed data from Tongwei apparent resistivity station.
图6 武威台和定西台的地电阻率异常变化 a 武威台NS去年变后的趋势变化; b 定西台EW去年变后的趋势变化; c 武威台NS相对变化幅度; d 定西台EW相对变化幅度
Fig. 6 The anomalous change of data from Wuwei and Dingxi apparent resistivity station.
震例 | 台站 | 测项 | 震中距 /km | 异常 起始年月 | 异常开始至 转折恢复时间 /d | 异常开始时间 至发震时间/d | 异常特征 | 异常变幅 /% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2013年岷县- 漳县MS6.6 | 通渭 | N20°W | 125 | 2012-10 | 290 | 290 | 下降 | -2.3 |
EW | 125 | 2012-10 | 290 | 290 | 下降 | -0.6 | ||
EW' | 125 | 2012-04 | 445 | 445 | 下降 | -1.0 | ||
2019年 九寨沟MS7.0 | 定西 | NS | 260 | 2017-06 | — | 68 | 低值年变畸变 | -1.1 |
EW | 260 | 2017-06 | — | 68 | 高值破年变 | 0.85 | ||
2021年 门源 MS6.9 | 定西 | NS | 454 | 2021-07 | 90 | 188 | 低值破年变 | -1.2 |
EW | 454 | 2021-07 | 90 | 188 | 低值破年变 | -1.6 | ||
武威 | NS | 142 | 2019-01 | — | 1103 | 趋势下降 | — | |
EW | 142 | 2019-01 | — | 1103 | 趋势上升 | — | ||
2023年 积石山 MS6.2 | 定西 | NS | 215 | — | — | — | — | — |
EW | 215 | 2023-07 | 90 | 168 | 低值破年变 | -1.4 | ||
通渭 | N20°W | 231 | 2023-10 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.86 | |
EW | 231 | 2023-10 | 46 | 64 | 快速下降 | -1.2 | ||
EW' | 231 | 2023-10 | 46 | 64 | 破年变低值 | -0.37 | ||
武胜驿 | N84°E | 137 | 2023-07 | — | 168 | 年变幅减小 | -0.3 | |
N50°W | 137 | 2023-07 | — | 168 | 破年变高值 | 0.35 | ||
N39°E | 137 | 2023-07 | — | 168 | 破年变高值 | 0.43 | ||
武威 | NS | 248 | 2023-05 | — | 228 | 年变幅减小 | -0.29% | |
EW | 248 | — | — | — | — | — |
表4 不同地震震前异常统计
Table4 Statistics of anomalies before various earthquakes
震例 | 台站 | 测项 | 震中距 /km | 异常 起始年月 | 异常开始至 转折恢复时间 /d | 异常开始时间 至发震时间/d | 异常特征 | 异常变幅 /% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2013年岷县- 漳县MS6.6 | 通渭 | N20°W | 125 | 2012-10 | 290 | 290 | 下降 | -2.3 |
EW | 125 | 2012-10 | 290 | 290 | 下降 | -0.6 | ||
EW' | 125 | 2012-04 | 445 | 445 | 下降 | -1.0 | ||
2019年 九寨沟MS7.0 | 定西 | NS | 260 | 2017-06 | — | 68 | 低值年变畸变 | -1.1 |
EW | 260 | 2017-06 | — | 68 | 高值破年变 | 0.85 | ||
2021年 门源 MS6.9 | 定西 | NS | 454 | 2021-07 | 90 | 188 | 低值破年变 | -1.2 |
EW | 454 | 2021-07 | 90 | 188 | 低值破年变 | -1.6 | ||
武威 | NS | 142 | 2019-01 | — | 1103 | 趋势下降 | — | |
EW | 142 | 2019-01 | — | 1103 | 趋势上升 | — | ||
2023年 积石山 MS6.2 | 定西 | NS | 215 | — | — | — | — | — |
EW | 215 | 2023-07 | 90 | 168 | 低值破年变 | -1.4 | ||
通渭 | N20°W | 231 | 2023-10 | 46 | 64 | 快速下降 | -0.86 | |
EW | 231 | 2023-10 | 46 | 64 | 快速下降 | -1.2 | ||
EW' | 231 | 2023-10 | 46 | 64 | 破年变低值 | -0.37 | ||
武胜驿 | N84°E | 137 | 2023-07 | — | 168 | 年变幅减小 | -0.3 | |
N50°W | 137 | 2023-07 | — | 168 | 破年变高值 | 0.35 | ||
N39°E | 137 | 2023-07 | — | 168 | 破年变高值 | 0.43 | ||
武威 | NS | 248 | 2023-05 | — | 228 | 年变幅减小 | -0.29% | |
EW | 248 | — | — | — | — | — |
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