井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系.pdf

书书书第 卷第 期 年 月地震地质 ，：李继业，晏锐，张思萌，等 井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系 地震地质，（）：，（）：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系李继业）晏锐）张思萌）胡澜缤）孟令蕾）周晨）黑龙江省地震局，哈尔滨 ）中国地震台网中心，北京 ）哈尔滨市应急救援保障中心，哈尔滨 摘要地下流体在地震孕育和发生过程中发挥着至关重要的作用。文中从黑龙江地区 个水位观测井中，筛选出 年以来符合一定条件的延寿台、通河台、肇东台、甘南台和绥化北林台的井水位数据，应用维尼迪柯夫调和分析方法进行潮汐分析，得到井水位潮汐响应全日波群中的周日波潮汐因子，分析了吉林松原宁江 、地震前后周日波的高值异常变化特征，并结合震源区 小地震调制比异常，进一步探讨了周日波异常与小地震调制作用的关系。结果显示：）周日波潮汐因子背景变化相对稳定，异常更容易被识别，具有较高的信噪比。）吉林松原宁江地震前，井水位潮汐响应的周日波异常具有准同步性和形态一致性，主要表现为 个及以上台站的配套性异常。）吉林松原宁江地震发生在周日波高值配套性异常结束后的 个月内，最短仅为 ，具有明显的短临特征，且异常持续时间、异常幅度与震级大小相关。）吉林松原宁江地震前震源区 小地震调制比存在低值异常，主要表现为短临特征，井水位潮汐响应的周日波异常反映构造内部应力状态的改变，小地震调制比则能更好地揭示震源区构造应力达到或接近临界状态，对二者进行联合分析有助于识别和捕捉地震前兆短临异常。关键词井水位中强地震潮汐响应应力调制中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期 收稿，改回。基金项目 中国地震局地震预测开放基金项目（）和中国地震局地震星火计划项目（）共同资助。通讯作者：晏锐，男，年生，博士，正研级高级工程师，主要从事地震地下流体学和地震预测研究，：。引言地下流体在地震孕育和发生过程中发挥着至关重要的作用。井水位对含水层潮汐应力（应变）的响应，是井 含水层系统孔隙弹性响应和水力响应的综合（，），实际观测中主要表现为水位固体潮汐效应（曹井泉等，；孙小龙等，）。井水位对由外力作用引起的含水层介质的微小体应变均能灵敏地响应（刘序俨等，），尤其是承压、封闭性好的水位观测井，更是地壳应变灵敏的指示器（，）。在地震孕育和发生过程中，震源区期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系应力积累、断层错动引起应力变化，使得局部地区的地壳介质发生弹性变形，从而导致岩体中的孔隙压力和含水层介质的特性发生改变，造成井水位变化（，；，；，；晏锐等，）。因此，在地下水微动态观测中，利用井水位潮汐响应特性可识别出地震前兆异常等信息（李继业等，；晏锐等，；廖欣等，；钱建秀等，；纪春玲等，；丁风和等，）。地震的孕育和发生过程是极其复杂的，当地震孕育到达最后阶段，外部环境的触发作用就会成为关键性因素。其中，日月引潮力在地震断层面上引起的潮汐应力约为 ，相比地震应力降要小得多，但其周期性加载速率却比构造应力积累速率大 个数量级，表明引潮力对处于临界应力状态的断层可能存在触发效应（，；，；，）。大量研究表明，日、月对孕震区的水平引潮力与大地震的发生密切相关，中强地震前固体潮引潮力对地震活动具有明显的调制和触发作用（黎凯武，；李延兴等，；张晶等，；雷兴林等，），前人也曾讨论了引潮力与潮汐应力对强震的触发机理（张国民等，；陈荣华等，；孙长青等，）。在地震与潮汐触发关系的研究中，分析某区域地震本身受调制触发作用的程度及地震发生前震中区附近小地震的调制异常特征是最为直观有效的方法（韩颜颜等，）。固体潮主要是由月亮对地球的引力作用所致，阴历朔望前后（每月二十九、三十、初一、初二及十四、十五、十六、十七）固体潮最大，该时段固体潮诱发的小地震即是调制小地震；临近地震发生时，震源区及周围的应力水平升高，固体潮对该地区的调制作用增强，导致调制小地震数占总地震数的比例也有所增加，即小地震调制比异常（张晓东等，；王炜等，；邵媛媛等，）。研究井水位的潮汐响应与小地震的调制作用，可能是探索地震孕育和发生过程中与引潮力触发有关的地震前兆信息的有效途径。本文从黑龙江地区 个水位观测井中筛选出 年以来符合一定条件的井水位数据，应用维尼迪柯夫调和分析方法进行潮汐分析，提取周日波潮汐因子异常，并进一步探讨了井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系，为识别和捕捉地震前兆短临异常提供参考。区域构造断裂与显著地震活动作为现今中国大陆 大活动盆地之一，松辽盆地是东北地区地震活动水平最高的地质构造单元，尤其是新生代以来火山活动强烈，地震频发（邵济安等，）。松辽盆地总体呈 向展布，断裂构造发育，主要分布 向的敦密断裂（）、依舒断裂（）、嫩江断裂（）、扶余 肇东断裂（）、呼兰河断裂（）和 向的南北河 勃利断裂（）、松花江断裂（）、滨州断裂（）、阿伦河断裂（）等。黑龙江地区共有 个水位观测井，分布在松辽盆地北部的主要构造断裂附近。据史料记载，年吉林松原前郭曾发生 地震（吴戈等，）。近年来，松辽盆地共发生 次 级以上地震，分别为 年 月 日吉林松原宁江 、年 月 日宁江 和 年 月 日宁江 地震，均发生在松辽盆地中央凹陷区的扶余 肇东断裂与松花江断裂的交会处（图 ）。研究表明，吉林松原前郭地震区的发震构造与东北地区的区域构造应力场密切相关，可能与太平洋板块俯冲的远程效应有关，与油田驱油注水并不直接相关（李洪丽等，）。地震地质 卷图 区域构造断裂及显著地震活动 敦密断裂；依舒断裂；嫩江断裂；南北河 勃利断裂；扶余 肇东断裂；松花江断裂；滨州断裂；呼兰河断裂；讷谟尔河断裂；阿伦河断裂 水位观测井的筛选与数据预处理 用于潮汐分析水位观测井筛选本文首先遵循以下原则选取进行潮汐分析的水位观测井：）水位固体潮清晰、气压效应明显；）水位动态稳定，年度数据连续率、完整率均在 以上；）观测井孔条件好，周边环境干扰少，受降雨影响小；）观测井位于构造断裂上或构造交会处附近。最终选取延寿台、通河台、肇东台、甘南台、绥化北林台的井水位数据用于潮汐分析，以上各水位井的基本情况见图 和表 。表 水位观测井的基本情况 序号台站井深 观测深度 观测层岩性承压水类型水化学类型所处构造部位同井测项甘南 古近 新近系玄武岩孔隙承压水 嫩江断裂与阿伦河断裂交会处水温延寿 燕山期花岗岩砾岩孔隙承压水 依舒断裂水温通河 燕山期花岗岩泥岩孔隙承压水 依舒断裂水温肇东 白垩纪泥质粉砂岩砂岩、砂砾岩层承压水 滨州断裂与扶余肇东断裂交会处水温 绥化北林 白垩系泥质粉砂岩第四纪承压水 呼兰河断裂水温期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系 数据预处理井水位观测数据中包含的降雨、气压、地温、地表负荷等外部环境干扰及仪器漂移等观测系统信息均会对潮汐因子的计算精度产生影响，因此有必要对降雨、气压、同震响应、人工抽水、仪器维修、供电故障、系统漂移等明确原因造成的数据脉冲、阶跃等进行预处理（李继业等，；晏锐等，；刘春平等，）。从井水位原始观测曲线中可以看出，各台站水位的原始观测曲线均表现出较好的固体潮汐效应和气压效应（图 ）。以肇东台井水位短期观测数据为例，根据台站的观测日志和观测环境调查，对比理论固体潮发现，水位受气压、降雨影响明显，对干扰数据进行预处理，得到剔除气压、降雨及明确干扰源后的水位预处理数据曲线，用于潮汐分析（图 ）。确定周日波潮汐因子的背景值潮汐因子为固体潮实测值与理论值之比，主要反映地壳介质对引潮力响应的弹性状态（乔子云等，），周日波潮汐因子则反映地壳介质在某频段上的潮汐响应特征。本文应用维尼迪柯夫调和分析方法，设定滑动步长为 、窗口为 ，对井水位（整点值）进行逐月调和分析，提取出原始观测数据的周日波成分和半日波成分。在周日波群中 波的能量约占整个周日波能量的 ，在半日波群中 波的能量约占整个半日波能量的一半，而周日波（周期范围为 ）作为潮汐分析的主要频段之一，是原始观测值能量的重要组成部分（吕品姬等，）。研究表明，井水位维尼迪柯夫调和分析结果基本不受降水、气压等因素的影响（王癑琪等，；张淑亮等，）。经计算发现，周日波潮汐因子相较半日波、波、波而言背景变化更为稳定，其异常更容易被识别，具有较高的信噪比（图 ）。由于篇幅关系，文中仅给出肇东台 年井水位的潮汐分析曲线。确定潮汐因子的背景值是判定异常的前提。本文首先选取 年以来黑龙江及周边无 以上地震的月份，对水位无明显干扰、水位精度和连续率均较高的整点值观测数据进行潮汐分析，提取该时段周日波潮汐因子的最大值，作为各台站井水位潮汐响应周日波的背景值，并评定数据质量和观测误差。其中，逐月序列潮汐因子中误差（或相对误差）是评定固体潮观测数据质量优劣、潮汐响应函数动态稳定性的一项定量指标，中误差越小，潮汐因子动态稳定性越好，水位观测数据质量也越高（李继业等，）。由于各台站所处构造位置、观测层位、井孔参数以及局部应力背景的差异，不同台站井水位对潮汐响应程度略有不同，周日波背景值也存在微小差异，其中：绥化北林台周日波背景值最大，值为 （中误差 ）；其次是肇东台，值为 （）；甘南台周日波背景值最小，值为 （）；延寿台和通河台周日波背景值较为接近，值分别为 （）和 （）。可见，周日波曲线变化相对稳定，背景趋势明显，各台站井水位潮汐响应周日波背景值均在 以内（中误差 ），基本排除观测环境差异、观测系统误差等因素对周日波异常判定的影响。周日波潮汐因子的异常提取与分析 异常提取井水位潮汐因子是评判承压水位对地球应变固体潮响应灵敏度的重要参数之一，潮汐因子越大，则井水位变化对潮汐响应的灵敏度越高（唐九安等，）。与波速比相同，潮汐因子地震地质 卷书书书图 各台井水位的原始观测曲线和肇东台井水位的预处理观测曲线（整点值）（）井水位的固体潮效应、气压效应（年 月）；肇东台的原始水位、气压、降雨、理论固体潮及预处理水位曲线（年 月 日）期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系图 年肇东台井水位不同分量的潮汐因子曲线 也是介质力学参数的函数，目前已被应用于地震预测研究中。等（）的研究表明，膨胀区波速比变化达 时，倾斜潮汐因子变化可达 。根据地下流体异常震中距与震级之间的定量关系，级地震的空间映震范围一般为 ，级一般为 （中国地震局监测预报司，）。本文选取周日波潮汐因子的背景值作为异常判别的下限，对各台站周边的显著地震进行梳理和分析，发现在 年吉林松原宁江 次 级以上地震发生前，黑龙江地区存在井水位周日波高值异常（图 ），震中距 范围内出现异常的台站占比为 ，主要表现为 个及以上台站的配套异常；除此之外，各台站周边 范围内未发生 级以上地震。各台站周边 范围内发生的 级地震分别为 年 月 日内蒙古扎兰屯 和 年 月 日黑龙江嫩江 地震，这 次地震发生前甘南台的井水位出现单台周日波高值异常，均不满足周日波高值配套性异常的判别条件。马宗晋（）指出，当一个地区的地壳受到板块运动的作用时，地壳中会有多个应力集中点，当其中某点集中的应力超过临界强度时便会发生地震。因此，地震前兆异常不只出现在未来的震中地区，而是在多个应力集中点及附近都会有地震前兆异常出现，且其空间分布也不均，甚至可能是断续的。可见，提取井水位周日波异常的配套特征是一项关键指标。年 月 日、月 日吉林松原宁江 、地震发生前，通河台、甘南台和肇东台的井水位于 月、月、月出现潮汐响应周日波高值异常，表现为中期异常，具有一定的准同步特征（图 ），配套性异常的持续时间为 。值得注意的是，年宁江 地震后，月 日 月 日甘南台的井水位再次出现周日波高值异常，其间距离甘南台 的内蒙古扎兰屯于 月 日发生了 次 地震，分析震中 范围内其他台的井水位数据，并未提取出周日波高值异常，更不满足周日波配套性异常的判别条件。年 月 日吉林松原宁江发生 地震，距上一次 地震间隔 个月；月 日宁江又发生 地震。次地震前，肇东台的井水位于 月 日出现潮汐响应周日地震地质 卷图 年吉林松原宁江 、地震前的井水位周日波配套异常 图 年吉林松原宁江 、地震前的井水位周日波配套异常 波高值异常，甘南台、延寿台、通河台的井水位于 月 日同步出现周日波高值异常，均表现为短期异常，且异常形态高度一致，配套性异常的持续时间为 。其中，甘南台的异常幅度是背景值的 倍，延寿台、通河台的异常幅度是背景值的 倍。值得注意的是，距离该次地震震中最近的肇东台（）最早出现井水位周日波高值异常，且异常幅度最小，仅略高于背景值（图 ），这可能与肇东台位于构造断裂交会处有关。期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系图 年吉林松原宁江 地震前的井水位周日波配套异常 ，年 月 日吉林松原宁江再次发生 地震，较上次 地震间隔 个月。震前，甘南台井水位于 月 日出现潮汐响应周日波高值异常，延寿台、通河台井水位于 月 日同步出现周日波高值异常，且形态高度一致，这可能与延寿台、通河台均位于依舒断裂带上且距离较近有关。另外，肇东台、绥化北林台的井水位于 月 日同步出现周日波高值异常，且形态高度一致，这可能与肇东台、绥化北林台均位于松辽盆地内部的同一构造单元内有关（图 ）。个台站的配套性异常持续时间为 ，均表现为短期异常。其中，异常最大值出现在肇东台，是背景值的 倍。值得注意的是，年 月 日 月 日甘南台的井水位出现周日波高值异常，该次异常持续 。该异常结束后 个月，年 月 日距甘南台 的黑龙江嫩江发生了一次 地震。但由于该次异常幅度较小，分析震中 范围内其他台的井水位数据发现，其不满足周日波配套性异常的判别条件。异常特征分析地壳介质的物性参数变化可用于分析地震前地壳岩石的弹性状态，判定孕震区应力演化由线性进入非线性阶段的短期特征（张晶等，）。在水位潮汐变化研究中，提取与地震孕育有关的含水层变化是主要目的。由图 和表 可见，吉林松原宁江 次 以上地震前至少有 个台站配套出现水位潮汐响应周日波异常，本文将一组异常中最后一个台站的井水位周日波高值异常的结束时间到发震时刻的时间间隔作为该次配套性异常的等待时间。分析发现，年松原宁江 次 以上地震主要发生在周日波高值配套性异常结束后 个月内，最短仅为 ，具有明显的短临特征。关于 级地震的周日波高值异常特征及其配套性则有待后续开展进一步研究。地震地质 卷表 吉林松原宁江中强地震前井水位的周日波配套异常特征 编号台站要素 年月 日宁江 年月 日宁江 年月 日宁江 年月 日宁江 年月 日宁江 甘南台等待时间 周日波异常幅度 异常峰值与背景值之比 震中距 延寿台等待时间 周日波异常幅度 异常峰值与背景值之比 震中距 通河台等待时间 周日波异常幅度 异常峰值与背景值之比 震中距 肇东台等待时间 周日波异常幅度 异常峰值与背景值之比 震中距 绥化北林台等待时间 周日波异常幅度 异常峰值与背景值之比 震中距 异常持续时间指出现配套异常台站的起止时间间隔。吉林松原宁江 次 地震前，异常持续时间主要为 。其中，年宁江 地震发生前，配套异常的持续时间为 个月；年宁江 和 年宁江 地震前，配套异常的持续时间为 个月。异常持续时间越短，表明异常台站出现的时间就越集中，可能发生的地震震级也越大。另外，周日波的异常幅度与震级大小相关。年宁江 地震前，通河台、延寿台、甘南台的周日波异常峰值与背景值的比值最大，前者分别为后者的 、倍；年宁江 和 年宁江 地震前，通河台、延寿台、甘南台的周日波异常峰值与背景值的比值范围为 。应力调制作用与井水位潮汐的响应关系研究表明，利用固体潮对不均匀地壳调制作用所诱发的小地震的活动空间分布，可以探测地壳介质强弱分布及寻找高应力集中区，并预测中强地震的位置（秦保燕等，）。本文尝试应用震源区小地震调制比的时空演化特征，探讨吉林松原宁江地震前的潮汐触发与应力状态的关系。首先，利用统计学方法，分析某地区或某时段的固体潮汐周期、相位的分布特征，期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系常用的检验潮汐触发地震的方法为 检验，将 值（事件发生概率）作为判定潮汐能够触发地震的阈值（李金等，）。根据中国地震编目网，对黑龙江省及邻区（，）地震的数据进行 检验，值为 ，小于潮汐触发地震的阈值 ，说明该研究区 地震受固体潮调制触发的现象较为明显。因此，利用黑龙江省及邻区 地震的数据，设时间窗长为 、时间步长为 个月、空间窗长为 、空间步长为 、地震个数的下限为 个，计算震前一年的调制比空间异常区，提取吉林松原宁江中强地震前震源区附近的应力调制异常。在正常情况下，小地震活动是随机的等概率事件，与日月引潮力的大小无关；而在震前的地震孕育过程中，当未来强震的震源介质处于不稳定状态下时，日月引潮力的作用将对小地震产生调制作用，即较大的引潮力对小地震具有较强的触发作用（王炜等，）。通常，用小地震调制比 来反映一个强震前小地震活动频度在朔、望大潮期间异常增高的现象，总，和 总分别表示某时段朔、望大潮期间的小地震累积频度和该时段中小地震的总频度和（李文君等，）。当将地震发生作为随机的等概率事件时，因此当 时，可认为这组地震受到的引力潮调制作用显著，即出现小地震调制比异常（秦保燕等，）。吉林松原宁江地区 年以来 小地震的调制异常均值为 ，大于等概率事件时的阈值（）。本文运用统计检验方法（检验法）对地震活动与潮汐之间的相关性进行检验（陈学忠，），计算得到 ，大于（），此时显著性水平 值的临界值为 ，即可以在 的置信度水平下通过显著性检验，表明该地区地震的发生与该特征时间段显著相关，说明这组地震受到的潮汐力触发作用非常明显。因此，选取 作为该地区应力调制异常判别的阈值。年吉林松原宁江 地震前 ，震源区附近小地震调制现象不明显（图 ），这主要是与震前参与计算的地震样本不足有关；而 年、年吉林松原宁江 、地震前 ，震源区附近应力调制异常突出，且均高于调制异常阈值（图 ，），值得注意的是，这 次地震均发生在农历四月十四。同时，对比各台站井水位周日波异常形态、异常台站数、异常幅度、配套性等特征，发现 年、年宁江 、地震前的周日波异常明显强于 年宁江 地震，而且从吉林松原宁江地震小地震调制比异常曲线（图 ）的时间进程上看，震前小地震调制比存在低值异常，与周日波高值异常相关（图 ）。顾瑾萍等（）指出，主震前 孕震区附近相同附加应力场条件下触发的弱震具有较为接近的震源机制解，而这些弱震动力条件的一致性又加强了孕震区由应变积累向非线性阶段的转化，这与吉林松原宁江中强地震前震源区弱震的震源机制一致性较好的前兆特征相符（李继业，）。可见，吉林松原宁江地震前，震源区小地震调制比与井水位潮汐周日波异常密切相关，均反映了地震孕育和发生过程中受到日月引力作用影响，存在潮汐触发的可能。从潮汐应力对地震震源机制的作用来说，震源区的地震应力是构造应力和潮汐应力的叠加，当构造应力积累到岩石破裂的临界状态时，如果受到适当方向上的潮汐应力，就会对地震产生触发作用（吴小平等，）。刘军等（）指出天体潮汐引力变化与构造应力变化具有一定关系，其对地震的触发和诱发作用并不是突然的，而是一个连续加速的过程。顾瑾萍等（）研究认为，中强地震的发生可能与水平引潮力的极值状态有关，当处于朔、望大潮时，同一属性的调制单元形成的引潮力的有序性和空间上地震活动的有序性前兆之间存在联系。吉林松原宁江地区 地震均发生在调制作用最显著的大潮时段，即 年 地震地震地质 卷图 吉林松原宁江地震前一年 应力调制的空间异常 年宁江 地震；年宁江 地震；年宁江 地震发生在农历初一（朔日），年、年 、地震均发生在农历十四（望日），最近一次的 年 地震也发生在农历十四（望日）。张国民等（）曾指出，外力触发与强震活动的区域动力环境有关，华北、川滇地区以朔、望型触发为主，新疆天山地区、青藏构造块体南、北缘的喜马拉雅地震带、祁连地震带等以上、下弦型触发为主。可见，吉林松原宁江中强地震属于朔、望型触发，这主要是与震源破裂机制和触发类型有关，朔、望期由于垂向最大主压应力增大，这种增大作用可直接触发地震，易发生走滑型和正断型破裂（李文君等，），而吉林松原宁江中强地震的震源机制显示均为走滑型，符合朔、望型触发特征。潮汐因子主要反映地壳介质对引潮力响应的弹性状态，震前周日波的短临异常特征反映了随着孕震区应力应变的积累，地壳介质对持续作用的引潮力的响应状态发生了改变，周日波潮汐因子异常出现在震前中期、短期和临震阶段，吉林松原宁江 次 级以上地震均发生在周日波配套性异常结束后调制作用最显著的大潮时段，而潮汐因子变化所反映的地壳应力与引潮力的月相调制作用在时间上并不完全一致，可能反映了震源区引潮力作用的期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系图 吉林松原地区 小地震调制与井水位周日波异常的关系 ，小地震调制比曲线（年 月 年 月）；年宁江 、地震；年宁江 、地震；年宁江 地震地震地质 卷不同阶段；这也似乎表明，在周日波配套性异常结束后的朔、望大潮时段，引潮力的触发作用更值得关注。本文研究发现，吉林松原宁江的地震受引潮力调制的现象存在有序特征，个及以上井水位潮汐响应周日波异常在时间上同步或准同步出现，且异常结束后 个月内发震；而震源区小地震活动的调制作用在震前存在低值异常，主要表现为短临特征，主震均发生在受大潮调制时段，震后低值异常逐渐恢复。地震是地壳应力累积到一定程度后能量快速释放的一个力学过程（尹祥础 等，），其中 值 变 化 能 反 映 地 下 介 质的 应力 状 态 变化。（）和 （）通过岩石破裂实验发现，当介质的应力积累水平高时 值呈现低值，特别是在岩石破裂前 值下降趋势显著。室内试验表明，在岩石最终破裂前，值会出现系统性下降（，）；同样，在天然地震前同样观测到 值降低的现象（李全林，；，；，）。由此可见，在震源区受到显著调制作用的情况下，小地震调制比的低值异常与高应力水平时 值下降可能具有相同的物理含义。研究发现，吉林松原宁江中强地震序列往往发生在震源区 值较低或下降阶段（刘俊清，；盘晓东等，），佐证了震源区小地震调制比低值异常的短临意义，此时 值显著下降和小地震调制作用的减弱，均表明处于高应力状态的孕震区可能进入失稳阶段，进一步揭示了震源区构造应力达到或接近临界状态。图 岩石应力 应变曲线上的特征点与变形的阶段性（张晶等，）（，）岩石实验结果给出了应力 应变曲线上的特征点与变形的阶段性特征（张晶等，）。在地震孕育的后期，岩石变形由线性阶段向非线性阶段转变。当进入屈服阶段时，岩石的物理性质发生了明显改变，潮汐响应参数可能出现较以往而言非正常的变化。此时，震源区有效映震范围内的井水位可能先后出现周日波潮汐因子高值异常，表明地下介质出现了非弹性变形，受引潮力的响应特性也发生了改变，但该阶段不一定发生破裂。当进入失稳阶段时，开始发生岩石破坏，震源区小地震活动增强并出现小地震调制比异常。此时，震源区应力水平达到最高，伴随着岩石物理性质的进一步改变，上一阶段出现的周日波潮汐因子异常可能出现准同步异常或配套性异常结束，显示孕震系统已经进入非稳定状态，随时可能发生破坏，当越接近失稳点 时，这种不稳定状态就愈加明显。由此推断，井水位潮汐响应周日波配套异常主要出现在岩石应力 应变曲线的屈服阶段（），周日波配套异常的结束时间与震源区小地震调制比的异常下降阶段基本吻合，此时岩石应力 应变曲线便进入了失稳阶段（），随时可能发生地震（图 ）。本文研究发现，吉林松原宁江 、地震前的周日波高值配套性异期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系常与震源区 小地震调制比低值异常均表现出明显的短临特征，也恰恰印证了二者在地震孕育和发生过程中存在耦合关系。井水位潮汐响应的周日波异常反映了构造内部应力状态的改变，小地震调制比则能更好地揭示震源区构造应力达到或接近临界状态，研究井水位潮汐响应与小地震调制作用，可能是探索地震孕育和发生过程中与引潮力触发有关的地震前兆信息的有效途径。结论本文通过对黑龙江地区筛选出的井水位数据进行潮汐分析，得到周日波潮汐因子的动态变化，分析吉林松原宁江 、地震前后周日波的高值异常变化特征，并结合震源区 小地震调制比异常，进一步探讨了周日波异常与小地震调制作用的关系。获得的初步认识如下：（）井水位潮汐响应周日波潮汐因子的背景变化相对稳定，异常更容易被识别，具有较高的信噪比。（）吉林松原宁江地震前，井水位潮汐响应周日波异常具有准同步性和形态一致性，主要表现为 个及以上台站的配套性异常。（）吉林松原宁江地震发生在周日波高值配套性异常结束后的 个月内，最短仅为 ，具有明显的短临特征，且异常持续时间、异常幅度与震级大小相关。（）吉林松原宁江地震前震源区 小地震调制比存在低值异常，主要表现为短临特征，与震前 值较低或下降可能具有相同的物理含义。井水位潮汐响应周日波异常反映了构造内部应力状态的改变，小地震调制比则能更好地揭示震源区构造应力达到或接近临界状态，对二者开展联合分析，有助于识别和捕捉地震前兆短临异常。本文初步探讨了井水位潮汐响应与小地震调制作用的耦合关系，需丰富邻省水位观测数据，挖掘更多震例和异常信息，深入探讨井水位潮汐响应、小地震调制作用与地震孕育的机理关系。致谢本文图片采用 绘图软件（，）和 软件绘制；评审专家提出了宝贵的修改意见。在此一并表示感谢！参考文献曹井泉，朝伦巴根，刘耀炜 承压井水位固体潮 波海潮负荷改正 地震研究，（）：，（）：（）陈荣华，薛艳，郑大林，等 引潮力对显著地震触发作用与大震关系的机理讨论 地震，（）：，（）：（）陈学忠 地震潮汐触发 地震科学进展，（）：，（）：（）地震地质 卷丁风和，车用太，刘耀炜，等 地震观测井地下水埋藏类型判定方法及依据 地震研究，（）：，（）：（）顾瑾萍，郭铁栓，姜龙 水平引潮力极值天体时角表征与调制的讨论 中国地震，（）：，（）：（）顾瑾萍，吕培苓，李纲 应力调制与预报研究 地震，（）：，（）：（）韩颜颜，孟令媛，刘桂萍，等 西北地区中强震前固体潮调制比时空特征分析 地震学报，（）：，（）：（）纪春玲，董博，章阳，等 年唐山古冶 级地震前流体固体潮参数时空变化研究 大地测量与地球动力学，（）：，（）：（）雷兴林，王志伟，马胜利，等 关于 年 月滇西漾濞 地震序列特征及成因的初步研究 地震学报，（）：，（）：（）李洪丽，刘财，田有，等 松原前郭地震区孕震构造的地震层析成像研究 地球物理学报，（）：，：，（）：（）李继业，胡滨生，曲永斌，等 黑龙江省延寿地震台竖直摆倾斜仪潮汐短临变化特征 地震地质，（）：，（）：（）李继业 松辽盆地地球物理数据处理与分析 哈尔滨：哈尔滨地图出版社：（）：李金，蒋海昆，桂荣，等 新疆喀什 乌恰交会区潮汐触发地震活动的统计检验 中国地震，（）：，（）：（）黎凯武 中国大陆成组强震与强震调制比分析 地震，（）：期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系 ，（）：（）李全林 地震频度 震级关系的时空扫描 北京：地震出版社 ，（）李文君，曾宪伟，马罛之 中国大陆 级以上强震及震前小震固体潮调制异常特征分析 地震工程学报，（）：，（）：（）李延兴，许力生，胡新康，等 日、月对孕震区的水平引潮力与震源机制的关系 地震，（）：，（）：（）廖欣，刘春平，石云，等 川 井水位固体潮效应变化初探 地震学报，（）：，（）：（）刘春平，廖欣，石云，等 地壳应力与地下水动力响应 北京：地震出版社：，：（）刘军，刘小阳，薄海光，等 基于引潮力附加构造应力调制的九江地震热异常时空动态过程研究 地震学报，（）：，（）：（）刘俊清 吉林省西部地区典型地震活动研究 长春：吉林大学 ，（）刘序俨，郑小菁，王林，等 承 压 井 水 位 观 测 系 统 对 体 应 变 的 响 应 机 制 分 析 地 球 物 理 学 报，（）：，（）：（）吕品姬，赵斌，陈志遥，等 一种新的固体潮观测数据特征量提取方法 大地测量与地球动力学，（）：，（）：，（）马宗晋 华北地壳的多（应力集中）点场与地震 地震地质，（）：（），（）：（）盘晓东，刘俊清，贾若，等 年 月 日吉林松原宁江 级地震研究概述 地震科学进展，（）：，（）：（）地震地质 卷钱建秀，刘春平，樊春燕，等 地震前后井 含水层系统潮汐参数变化特征分析：以云南弥勒井为例 中国地震，（）：，：，（）：（）乔子云，陈建国 应变固体潮 拟合检验及潮汐变化的映震效果 地震，（）：，（）：（）秦保燕，汪进，姚立繤，等 由调制小震法初探中、强地震时空强预报 地壳变形与地震，（）：，（）：（）秦保燕，张晓东，王欲仓 震源系统小震调制比（）和异常面积（）起伏加剧的时空特征与强震的中、短期预报 西北地震学报，（）：，（）：（）邵济安，赵谊，张福松，等 黑龙江省中西部地球排气与地震活动的探讨 岩石学报，（）：，（）：（）邵媛媛，杨士超，王岩，等 辽宁地区固体潮调制比空间异常特征震例“回溯性”研究 防灾减灾学报，（）：，（）：（）孙长青，阎春恒，吴小平，等 青藏高原东部及邻区地震断层面上的潮汐应力触发效应 地球物理学报，（）：，（）：（）孙小龙，向阳，李源 深井水位对地震波、固体潮和气压的水力响应：以范县井为例 地震学报，（）：，：，（）：（）唐九安，梁子斌，常千军，等 辽宁深井承压水位潮汐响应函数的初步研究 东北地震研究，（）：，（）：（）王炜，宋先月，谢端，等 地震调制比及其在华北地震中期预报中的应用 地震，（）：期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系 ，（）：（）王癑琪，杨立明 维尼迪科夫调和分析对大甸子井水位潮汐因子和相位的气象影响研究 地震工程学报，（）：，（）：（）吴戈，房贺岩，李志田，等 年前郭地震考察与研究 东北地震研究，（）：，（）：（）吴小平，黄雍，冒蔚，等 云南地震的潮汐应力触发机制及相关天体位置图像 地球物理学报，（）：，（）：（）晏锐，黄辅琼 黄骅井水位对苏门答腊 次地震的同震响应初步研究 中国地震，（）：，（）：（）晏锐，田雷，王广才，等 年汶川 级地震前地下流体异常回顾与统计特征分析 地球物理学报，（）：，（）：（）晏锐，张立，简春林 云南曲靖井水位潮汐动态特征分析 地震学报，（）：，（）：（）尹祥础，李世愚，李红，等 从断裂力学观点探讨 值的物理实质 地震学报，（）：，（）：，（）张国民，李丽，黎凯武，等 强震成组活动与潮汐力调制触发 中国地震，（）：，（）：（）张晶，牛安福，高福旺，等 固体潮汐参数变化与地震关系研究 大地测量与地球动力学，（）：，（）：（）张晶，郗钦文，杨林章，等 引潮力与潮汐应力对强震触发的研究 地球物理学报，（）：，（）：（）张晶，张立 强震前形变固体潮汐资料短期信息的提取 地震，（）：，（）：（）地震地质 卷张淑亮，李宏伟，吕芳，等 基于数值模拟与含水层垂向应力反演的静乐井水位异常分析 震灾防御技术，（）：，（）：（）张晓东，秦保燕 调制块比在地震中期预报中的应用 地震，（）：，（）：（）中国地震局监测预报司 地下流体分析预测技术方法工作手册 北京：地震出版社 ，（）（），（）：，：，（）：，：，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，：，：，（）：，（）：，（）：，：，：，（）：期李继业等：井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系 ），），），：，：，：，：，地震地质 卷 ，：），），），），作者简介 李继业，男，年生，年于复旦大学获软件工程专业硕士学位，主要研究方向地震综合预测、流体地球化学研究，：。