【瀘定地震科考】四川瀘定6.8級地震溫泉水化地震短臨前兆異常研究結果

地震的孕育和發生是一個復雜的物理-化學過程,巖層中應力的積累、應力狀態和熱動力狀態的變化都會引起介質體系的變化和水-巖體系平衡的破壞。作為巖石介質的組成部分,流體反映了巖層受力變形、破裂以及熱動力狀態的靈敏組分,溫泉中的流體由于參與了深部循環,會在地震前出現化學組分的變化,對地震預測具有重要意義。

根據溫泉流體地球化學考察結果,溫泉氣體He同位素指示康定市至磨西地區幔源熱流值較高,深部物質上涌強烈,在地震孕育和發生過程中起到很重要的作用(圖1)。鮮水河斷裂帶康定至磨西的深淺部流體循環模型表明,沿斷裂分布的溫泉在活動斷裂帶地震活動平靜時期,貢嘎雪山的雪水和斷裂深部上涌的流體在斷裂帶內耦合達到動態平衡(圖2)。當應力積累達到臨界值時,斷裂帶內大量的裂隙出現,引發水巖反應平衡體系的破壞,在地震前震中周圍溫泉水中離子濃度發生明顯的上升或下降,出現明顯的地震短臨前兆異?,F象。

2022年9月5日四川省甘孜州瀘定縣發生6.8級地震后,預測所溫泉流體地球化學地震短臨前兆研究團隊何苗、周曉成、李營、天嬌、李靜超、董金元對距離震中距100km以內的溫泉點觀測數據進行了跟蹤分析,發現Na+、Cl-、SO42-異常(圖3)。溫泉最早異常的點是出現在3月份,集中發生在5月份,異常持續時間大多可達2-3個月。

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根據溫泉水化短臨前兆異常特征,表明水化異常持續時間越長震級越大。在川滇菱形塊體內部,溫泉水文地球化學資料表明,地震多發生在異常數量下降過程中(圖4)。

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圖4 川滇菱形塊體溫泉水化短臨前兆異常數量隨時間變化曲線(數據截至7月底)

對瀘定6.8級地震周圍在線氯離子監測站的數據分析表明,公益海溫泉和灌頂溫泉的氯離子在震前4天開始上升,達到峰值異常時,地震發生,震后異常轉折下降,但仍處于異常范圍,后期繼續跟蹤。下一步將結合溫泉流體的演化,分析震后地球深部流體變化過程,為震情趨勢研判提供科技支撐。

 

(供稿:中國地震局瀘定6.8級地震科學考察隊)


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