图1和图9为5.2级地震震中附近地区的前兆台站和测震台站分布图。5.2级地震发生在测震台网的偏南部,前兆台站的中部。在距震中200
km范围内共有地震台站4个,其中测震台3个,前兆台2个,共有测震、地应力、地电、地倾斜、短水准、泉水流量和电磁波等7个观测项目。2个前兆台集中在距震中40
km范围内,库尔勒地震台观测时间超过5年,库尔勒市地震办公室所属的501观测台从1987年底开始观测。
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图9
震中附近前兆观测台站分布图
Fig.9
Distribution of precursor monitoring stations
around the epicentral area
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本次地震前共出现10个异常项目,10条前兆异常,其中测震学异常4条,定点观测项目异常6条(分布同图9),前兆异常情况见表3和图10~19。
表3
库尔勒5.2级异常情况登记表
Table 3
Summary table of precursory anomalies
1.
地震活动异常
对80年代以来震中区周围的地震活动图像分析表明[1]:
1984~1985年在41.8°~42.2°N,85.2°~85.8°E之间形成了一个2.0级以上地震围成的空区(图10),到1986年空区演变为北西向和北东向两个地震活动条带,表明应力积累单元在这两个方向已出现破裂。1986年10月至1987年12月,北东向条带消失,小震活动集中在北西向条带,该条带方位为N320°W,与北轮台-辛格尔断裂走向大体一致。震前半年震中周围小震活动平静,仅发生7次小震,最大2.1级。5.2级地震发生在北西向条带的东南端。
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图10
1982~1987年地震震中分布图像
(41.8°~42.2°N,85.2°~85.8°E;M≥2.0)
Fig.10
Epicentral distribution of M≥2.0 earthquake
in 1982~1987
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图11给出了从1970~1990年震中周围滑动能量释放曲线。可以看到在1978年5.4级地震前,区内就存在能量释放的低值异常,5.4级地震伴随着一次大的能量释放过程,之后逐渐趋于正常水平。1987年1~6月本区未记录到一次2级以上地震,1987年7月到1988年5月小震活动也较平静,能量释放低于正常水平,5.2级地震发生后,能量释放逐渐恢复正常。
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图11
能量滑动释放曲线(MS≥2.0)
(41.5°~42.5°N,85.0°~86.5°E)
Fig.11
Sliding curve of energy release(M≥2.0)
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对南天山地震带部分地区地震尾波衰减特征的研究认为[5],当尾波衰减系数α值和尾波持续时间比τ值连续出现3个低于阈值点时,即显示异常,阈值根据多次地震统计得到。由图12可见,5.2级地震前库尔勒台和阳霞台的α值,库尔勒台的τ值出现明显低值异常。
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图12
地震尾波α值和τ值时序曲线
Fig.12
Time series curves of α and τ values for
seismic coda wave
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2.
定点前兆异常
中期异常:库尔勒台金属摆倾斜仪自1980年观测以来,矢量图年变清晰,呈NW―SE方向,长轴变化约8.43″±0.08″,短轴变化约0.97″±0.05″,而1987年短轴变化仅0.43″,使矢量图明显变“瘦”,同时1987年春季的正常转向由3月提前到2月(图13),秋季转向由正常的从东南→西南→西北,变为东南→东北→西北。
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图13
库尔勒台地倾斜年变矢量图(据吴秀莲)
Fig.13
Vector curve of yearly variation of tilt at
Kuerle station
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库尔勒台电感应力SN向元件1987年9月在排除了电缆漏电干扰后工作正常。从1987年11月至1988年4月测值下降,持续了6个月,累计量级达8
μH,震前1个月测值上升,恢复正常后发震(图14)。
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图14
库尔勒台SN向电感应力五日均值曲线(据蒋靖祥)
a. SN向元件;b.
悬空元件
Fig.14
Curve of 5-day mean value of electric induction
stress (SN) at Kuerle station
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短期异常:501台泉水流量从1987年12月开始正常观测,流量每天增加约96
mL,水源为花岗岩裂隙承压水。1988年4月初,在正常上升背景上开始转平,之后时而上升,时而下降,波动较大,5.2级地震后流量很快恢复了原来的变化趋势(图15)。
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图15
501台泉水流量曲线(据李茂玮)
Fig.15
Curve of sping water flow at No.501 station
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501台电磁波从1988年1月开始正常观测,基值在4000脉冲/h±1000脉冲,4月8日后电磁幅射扰动明显增强,变化幅度大,5.2级地震后逐渐降至正常值附近(图16)。
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图16
501台电磁波观测五日均值曲线(据李茂玮)
Fig.16
Curve of 5-day mean value of electro-magnetic
wave at No.501 station
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库尔勒台短水准测量场地跨北轮台-辛格尔断裂(图17),NE、NW两条测线跨断裂布设。利用二阶三角多项式对观测资料拟合处理后发现[6]:在正常情况下,拟合余差在零线附近波动,而在测区周围发生的5级左右地震前,余差值超过2倍的均方差(图18)。
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图17
库尔勒台短水准测量场地示意图
Fig.17
Sketch of measurement field for short levelling
at Kuerle station
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图18
库尔勒台短水准测量拟合残差曲线
Fig.18
Fitting residual curve for short levelling at
Kuerle station
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临震异常:库尔勒台EW向视电阻率值在正常年变趋势性下降的背景上(-0.1
Ω・m/d),从5月18日开始上升,震前1天突升0.7
Ω・m,表现为脉冲型临震异常,7天累计变化量达3%(图19),震后恢复正常。这种变化在以往无震时均未
出现过,同时这次地震后的观测中也未出现过,因此认为属于临震异常。
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图19
库尔勒台EW向视电阻率日均值
Fig.19
Curve of daily mean value of apparent
resistivity(EW) at Kuerle station
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