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文章数量:1531452

2024年6月8日发(作者:)

43

卷第

2

震地质

SEISMOLOGY

AND

GEOLOGY

Vol.

43

,

No.

2

2021

4

Apr.

,

2021

doi

:

10.3969/.0253

-

4467.2021.02.012

陈顺云

宋春燕

闫玮

等.

2021.

2020

1

19

日伽师

M

s

6.4

地震前后的基岩温度变化

[J].

地震地质

43

2

447

458.

CHEN

Shun-yun

,

SONG

Chun-yan

,

YAN

Wei

,

et

al

.

2021.

Change

in

bedrock

temperature

before

and

after

Jiashi

M

s

6. 4

earthquake

in

Xinjiang

or

January

19

2020[J].

Seismoloou

and

GeCogy

,

43

2

:

447

458.

2020

1

19

日伽师

M

s

6.4

地震

前后的基岩温度变化

陈顺云

1

宋春燕

2

闫玮

2

刘琼颖

1

刘培洵

1

卓燕群

1

张智河

®

1

中国地震局地质研究所

地震动力学国家重点实验室

新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站

北京

100022

2

新疆维吾尔自治区地震局

乌鲁木齐

830011

3

首都医科大学

生物医学工程学院

北京

100069

2020

1

19

日发生的伽师

M$6.4

地震正好位于基岩温度观测区内

且西克尔观测台

距离微观震中仅约

14km

,

这为分析地震前后的地温变化提供了机会

结果显示

1

在伽师

MQ4

震前及同震均观测到了清晰的地温变化。

同震响应的出现

意味着震前的这些变化与地震有关

能属于前兆信号

2

时间上

伽师地震前的基岩温度先是在稳定背景上出现异常变化

变化达到峰

值后回落

,一段时间后才发生地震

临近地震时

基岩温度呈现明显的加速上升变化

这种临震前的

加速特征可能与地震亚失稳或成核过程有关。

3

空间上

震前变化出现在发震断层或附近

而在距

离发震断层较远的测点基本没有观测到明显的异常信息

预示着短临前兆更倾向于

近场

信息

深度上看

只有局部深度的位置能观测到震前变化

前兆观测在深度上存在较明显的不确定性

想的情况应该是开展多深度联合观测

避免漏掉关键的前兆信息

4

结合

2014

11

22

日康定

M

s

6.3

地震的观测记录进行了对比分析

,结果表明

与伽师地震类似

康定

MQ.3

地震前发震断层

或附近基岩温度测点的观测结果也出现了明显变化

这意味着伽师地震前的温度变化并不是孤例

总之

从地震前后的基岩温度变化看

前兆信息具有近场

构造相关及对应力变化敏感的特征

关键词

基岩温度伽师地震康定地震地震前兆地震亚失稳

中图分类号

P313.72

文献标识码

A

文章编号

0233-

4967

2021

02-0447-

12

0

引言

地壳应力发生变化时会改变基岩温度

通过观测基岩温度可以获取地壳应力的动态变化

信息

Chea

eta.

2019

;

陈顺云等

2020

此外

由于浅层地壳中含有丰富的流体

地壳变形

必然引起流体的运移

进而改变基岩温度

这一温度变化相当于地壳应力变化引起的次生流体

收稿日期

2220-09-30

收稿

2021-02

-

1

改回

基金项目

中国地震局地质研究所基本科研业务专项

IGCEA2001

,

IGCEA1313

和国家重点研发计划项目

2013YFC1503304

,

2019YFC

1509202

共同资助

448

地震地质

43

热效应

可能属于地壳应力动态变化的一个间接的灵敏指标

。鲜水河断裂带的基岩温度资料显

康定地震后地下水流速的变化与走滑型地震同震体应变的分区特征吻合

表明近场流体的

运移特征变化很可能与同震静态应力变化相关

Liu

et

al.,

2020

同时

基岩温度对于地壳应

力动态变化与其次生流体效应的响应形式并不一致

如同震时前者表现为阶跃特征

后者则为

指数变化型

Chen

et

al.,

2019

陈顺云等

2020

观测基岩温度便可获取地壳应力的动态变化

信息

同时还可以获得浅层地壳的流体运移信息

相较于地壳应力变化

应力变化引起的流体

次生热效应的变化幅度可能会被明显放大

一个数量级甚至更多

信号更易于捕捉

甚至有

可能藉此获得前兆性流体变化信息

2013

4

20

日的芦山地震前后,

位于康定的基岩温度测点观测到了一些值得关注的现

2213

1

31

日开始

康定地区的地温出现持续变化

并与台站周围小地震活动存在

良好的对应关系

从构造角度看

龙门山断裂带和鲜水河断裂带同属于巴颜喀拉地块的不同边

康定测点与芦山地震之间存在关联性

上述温度变化可能与芦山地震有关

陈顺云等,

2013

然而

芦山地震的震中距离基岩温度观测点约

100km

,

距离较远

2014

11

22

的康定

M$6.3

地震正好发生在鲜水河基岩温度观测台网内

通过基岩温度获取的康定地震同

震应力变化的量级和空间分布特征与测震学方法得到的结果一致

证实了由基岩温度探测地

壳应力变化的有效性

陈顺云等

2020

由此可见

相比之下

地震时的近场变化特征对于地

震过程研究乃至前兆探测更有实际意义

中国地震局地质研究所与新疆维吾尔自治区地震局分别于

2016

年和

2019

年在南天山西

段联合建立了基岩温度观测网

据中国地震台网测定

2020

1

19

日新疆喀什地区伽师县

发生

M4.4

地震

西克尔基岩温度测点正好位于震中区

且距离伽师

M$6.4

地震的微观震中

仅约

1.3km

该测点在震前和同震均观测到一些现象

这对于进一步理解可能的地震前兆信息

具有一定的参考价值

本文将简要阐述伽师地震前后观测到的基岩温度变化现象

1

基本背景

1.1

南天山西段的基岩温度观测

如前文所述

2016

年和

2019

年在南天山西段分别建立了

5

个和

8

个基岩温度观测台

每个孔安装多个温度传感器

以观测不同深度的基岩温度随时间的变化

数据采样间隔

10miu

2016

年安装的仪器精度约为

0.

5mK

张智河等

2018

2019

年安装的仪器精度具

有较大幅度提升

温度的观测精度约达

0.03mK

张智河等

2021

2019

年建设的台站正好位

于伽师地震的发震断裂带附近

为分析基岩温度的前兆意义提供了机会

2019

年建设的台站钻孔深度约为

50m

,

在每个孔内安装

3

组采集器

每组包括

4

个温度传

感器

其中

深部的

2

组传感器间距约

5m

西克尔测点深部的

2

组传感器的深度分别为

12.

25m

17.

28m

22.

77m

27.

78m

33.

38m

3

&

49m

43.

49m

4

&

55m

仪器安装完成后

用水泥浆灌封整个井孔

为了减少水泥凝固后的收缩效应

在水泥中添加了

4.2%

质量比

微膨胀剂

1.

2

伽师

M

s

6.

4

地震

2020

1

19

21

27

在新疆喀什地区伽师县发生了

4

地震

据中国地震台

CENC

China

Earthquake

Networks

Center

测定

震中位于

39.

83°N

77.

21°E

震源深度

2

陈顺云等

2020

1

19

日伽师

M

s

6.4

地震前后的基岩温度变化

76°

449

79°

78°

'

5

J

面竞乐

I

▲.

吳帕尔乡

少尔

托阔婷

39*

震中

0

100km

2016

年台站名称

___________

2019

年台站名称

1

南天山西段的基岩温度台站分布

Fig.

1

DistriUutioo

of

benrock

temperature

mensuremenh

stahoos

in

western

Sooth

Tiaashaa.

16km

地震发生前

ir

1

18

00

05

分在震中附近已发生过皿

$

5.

4

地震

此次伽师

地震属于

前震

-

主震-余震

伽师地震的震中位于塔里木盆地的西北边缘

是南天山褶皱

帕米尔弧形构造和塔里木盆地块体的交会区

孟令媛

2020

聂晓红等

2020

冉慧敏等,

2020

2

结果与分析

2.

1

震前变化

在所设置的基岩温度台站中

距离伽师

Ms6

4

地震微观震中最近的是西克尔测点

距离

仅约

1.3km

2

给出了西克尔测点深部模块的基岩温度变化

从图

2

中可以看出

基岩温度

2019

8

月开始出现明显变化

2019

10

20

日温度明显上升

并于

11

月中旬达到了峰

之后开始回落

1

10

日基本恢复为

10

20

日的温度值

此外

基岩温度于

2020

1

1

日突然出现一个明显的阶跃上升变化

然后缓慢恢复

之后的

2020

1

18

日发生了

5.

4

级地震

1

19

日发生了

6.

4

级地震

在这

2

次地震中均出现了明显的同震响应

6.

4

地震的同震响应幅度明显比

5.

4

级地震更大

2c

简而言之

上述异常可以分为

2

个阶段

1

阶段是在原来

稳定背景

上出现的某种变

2a

这种变化达到峰值后回落

再经过一段时间后发生地震

2

阶段

即临近地震时

呈现出明显的加速上升变化

地震时变化幅度达到最大

2c

,

这一阶段的变化极可能属于

地震发生过程的一部分

需要特别指出的是

考虑到

1

个采集模块包括

4

个通道

而另外

2

个通道的观测结果则较

为平稳

因此在刚开始出现温度异常时(

2a

我们曾怀疑可能是温度采集系统出了问题

从硬件上看

3

和第

4

通道

分别对应

38.49m

33.38m

深度

共用

1

个道开关

当一个通

道出现明显波动时

可能会干扰到另一个通道

有趣的是

最先出现变化的通道的是第

3

450

地震地质

43

2

西克尔测点的基岩温度变化

Fig.

2

The

variatioc

ot

bedrock

temperature

meassred

st

XiSeeo

statioc.

c

虚线为震前温度演化示意图

此时第

4

通道并没有变化

2020

1

13

日的

5.4

级地震和

1

19

日的

6.4

级地震

4

通道均呈现出了明显的同震响应

而第

3

通道却不明显

以上现象表明

,虽不能完全

排除

2

个通道出现干扰的可能

但至少可以说明第

4

通道的数据包含可靠信息

0.0

同震变化

共有西克尔和伽师总场

2

个测点出现较明显的同震响应

1

西克尔测点

与伽师地震前

只有基岩温度存在明显变化不同

西克尔测点多个深度的测量值均出现了同震响应

其中

2

陈顺云等

2020

1

19

日伽师

M

s

6.4

地震前后的基岩温度变化

451

后也出现变化的深度

33.38m

的同震响应最明显

变化幅度约为

0.05K

2c

此外

西克

尔测点的另外

2

个深度也出现了同震响应

如图

3a

b

所示

同震变化幅度约为

0.

lmK

o

2

师总场测点

仅在一个深度观测到了同震响应

如图

3c

所示

同震温度的变化幅度也约为

0.

lmK

o

总体而言

尽管地温的同震响应较为微弱

但所揭示的现象仍比较明显

达到了可观测的

幅度

如前文所述

这一批安装设备的温度测量精度达到了

0.03mK

张智河等

2021

,

上述

0.

lmK

的变化幅度超过仪器的观测精度

信号本身是可靠的

3

讨论

3.1

与康定地震的对比分析

实际上

基岩温度观测最早始于

2009

年的鲜水河断裂带观测

2014

11

22

日康定

452

地震地质

43

M

s

6.

3

地震也发生于基岩温度台网观测范围之内

同样属于近场观测

与伽师地震类似

在康

定地震发生前

2

个基岩温度测点在震前出现明显变化

康定地震台和道孚中谷村测点

考虑到只有

1

个震例

这种震前的变化可能是由

偶然

因素所致

故一直没有专门对其

进行论述

结合

2020

1

19

日伽师地震来看

康定地震震前的基岩温度变化可能不一定是

偶然

因素所致

即伽师地震前出现的这些温度变化并不是孤例

下文将对康定地震前出现

的地温异常进行简要介绍

(1)

康定地震台测点

康定地震台的基岩温度于

2014

10

12

10

22

11

9

11

14

日和

11

22

日出现了明显的突然上升然后下降的过程

且变化模式均类似

震响应变化的幅度最大

根据上升至最大值的时间可获得上升速率

如图

4c

所示

从图中可以

看出

温度上升的速率呈较为清晰的指数上升趋势

同震时达到最大。

台站距微观震中约

37.

8km

该测点所观测到的异常特点为

只有

1

个通道出现了类似的变化

与震前只有一个观测深

度的测量值出现异常不同

同震时

2

个深度存在温度响应

同震和震前变化相同

均为升

(2)

道孚中谷村测点

该测点于

2013

2

13

21

日出现降温过程

幅度约为

0.007K

3

20

日开始温度出现波动

且断断续续持续到地震发生

其中

2014

5

1

日的变化

幅度最大

约为

0.

09K

台站距微观震中约

15.6km

该测点所观测到的异常特点为

只有

1

个通道出现类似的变化

与震前只有

1

个观测深度

的测量值出现异常不同

同震时

2

个深度存在温度响应

但变化幅度均很小

震前变化以

降温为主

而同震则表现为升温

3.2

测点分布差异

无论在伽师地震还是康定地震中均观测到了地震前的地温变化

由于深度或测点位置不

这种地温变化存在较大差异

(1)

在深度方面:

地震前

对于出现地温异常的台站只有少部分深度的测量值存在明显变

在其他深度基本没有观测到明显的异常反映

同震时

均能看到多个深度的同步响应

至在多个台站都能看到清晰的同震响应

同震响应的出现

预示着地震前的温度变化与地震相

而不同深度上的观测值所体现的异常响应的巨大差异

预示着前兆观测在深度上存在明显

的不确定性

(2)

在空间分布方面

在伽师地震中

仅有

1

个台站出现震前异常

而在康定地震中有

2

个测点观测到震前变化

出现异常的测点均位于发震断层上或附近

尤其是伽师西克尔和道孚

中谷村的观测点基本位于发震断层带内

而康定地震的测点则离发震断层很近

均可视为

换言之

在发震断层带或其附近开展观测

近场

观测可能能够捕捉到与地震密切相

关的短临信息

3.3

物理机制

基岩温度同震响应的物理机制比较清楚

主要为同震应力变化及其次生流体效应

(Chea

et

al.,

2019

陈顺云等

2020

Ln

et

a.

2020

)

如前文所述

在伽师地震时也观测到了清晰的与

地震有关的同震温度响应

从幅值上看

可分为

0.

lmK

50mK

2

1)

1

0.

lmK,

存在明显的阶跃特征

应为同震应力变化所致

关于同震响应的应力量级

根据应力变化与温

2

陈顺云等

2020

1

19

日伽师

M

s

6.4

地震前后的基岩温度变化

453

4

康定地震台的基岩温度变化

Fig.

4

Variatioo

ot

bedrock

temperature

meassred

in

KangUing

seismio

statioo.

n

观测结果

b

去除趋势变化后的结果

c

温度变化速率

c

中的虚线为震前温度演化示意图

度响应的量级关系

1.0mK/MPn

刘培洵等

2004

陈顺云等

2009

Yang

et

al,

2011

可知

西

克尔和伽师总场台站

0.

lmK

的变化大致对应

0.

lMPn

的应力变化

另外

在同震温度响应的

张压特征方面

由于不同深度和台站的观测值均显示同震升温

意味着该区具有挤压增强效

这与

InSAR

观测到的变形状态是一致的

李成龙等

2020

温少妍等

2020

2

2

类,

50mK

,

考虑到同震升温后观测值存在指数形式衰减的特征

故不能简单地解释为应力的直

接温度响应

更可能的原因是流体的次生效应

尤其是

2020

1

13

5.

4

级地震同震温度

上升后很快便恢复

更凸现出流体效应的特征

通过上述分析可知

与地壳应力变化直接产生的温度变化相比

次生流体效应引起的温度变化

更加显著

,这意味着震前温度突然变化可能与局部流体效应密切相关

鉴于测点已由水泥灌封

制了流体的自由流动,

故此处所述的流体效应指局部封闭空间的流体在外力作用下产生的局部运移

效应

考虑到这些震前的基岩温度变化产生于发震断层

的某些特定深度

认为其可能源于临震

454

地震地质

43

5

道孚中谷村基岩温度变化情况

Fig.

5

The

vakatioc

of

benrock

temperature

mensuren

ai

Zhooggucca

,

Daofu.

a

观测结果

b

的去除趋势变化后的结果

震前

500d

c

震前

100d

的温度变化

b

虚线为震前温度演化示意图

前断层的局部应力变化扰动了孔隙内部的流体

使流体发生运移

从而导致温度变化

3

4

同震响应的意文

通过上文的分析可以看到

同震变化是比较清楚的

但是震前变化并未呈现出明显的规

这可能说明了地下构造的复杂性

也预示着异常判别的复杂性

通常

根据地震预报研究

的经验

在判别震前异常时首先应该有一个正常背景

在这个背景上才可能看出异常

此外还

要排除各种可能的干扰

实际上

在前兆物理机制尚不明确的前提下

寻找

正常

本质上同

寻找

异常

一样困难

尤其是震前的信息

与同震响应相比更加微弱且难以辨别

在震前变化的物理原因不太明

晰的情况下

若能从温度变化过程中寻找出更为确定的信息

对于理解震前的变化现象是有帮

助的

一般来说

同震响应是较为确定的信息

是可能作为判断某一信息是否与地震相关的依

一个与地震有关的信号

其在震前出现异常

同震时应达到峰值

震后减弱或消失

这似

乎是一个合理的假设

如果出现同震响应

至少可以说明这种变化与地震有关

从而可为异常

变化提供一个较为明确的依据

通过上文的分析

从时间过程看

温度观测值在震前的变化较小

地震时达到峰值

2

陈顺云等

2020

1

19

日伽师

Ms6.4

地震前后的基岩温度变化

455

地震发生时多个台站均出现了清晰的同震响应

以上现象预示了这种始于地震发生之前

空间上和时间上均与地震密切相关的变化

有可能是一项与地震前兆有关的物理信息

4

结论

2020

1

19

日新疆伽师发生

M4.4

地震

地震发生在基岩温度台网的观测范围内

西克尔台站距离伽师

M0.4

地震的微观震中仅约

1.3km

这为分析地震发生前后的地温变化

提供了机会

经过归纳

该次地震前后的基岩温度观测值存在下列特征

1

伽师

M

s

64

震前或地震时均出现了清晰的地温变化

同震响应的出现意味着这些震前

变化与地震相关

甚至可能属于前兆信号

2

时间上

伽师地震前的基岩温度先是在原来稳定背景上出现异常

2a

异常变化

达到峰值后回落

再经过一段时间后发生地震

临近地震时

观测值呈现出明显的加速上升变

地震时的变化幅度

短期内

达到最大

2c

o

这种临近发震所呈现出的加速特征可能与

地震亚失稳过程有关

3

空间上

短临前兆信息出现在发震断层带或其附近区域

而在距离发震断层较远的测

点基本没有观测到明显的异常信息

这预示着短临前兆属于

近场

信息

从深度上看

只有

局部深度的位置能观测到震前变化

前兆观测在深度上存在明显的不确定性

,理想情况下应开

展多深度联合观测

避免漏掉重要的前兆信息

4

结合

2014

11

22

日康定

M4.3

地震的观测数据进行对比分析

结果显示

与伽

师地震类似

在康定

M4.3

地震前发震断层或附近区域的基岩温度测点也出现了明显变化,

这意味着伽师地震前的温度变化并不是孤例

总之

从地震前后的基岩温度变化来看

前兆信息具有近场

构造相关及对应力变化敏感

的特征。

从本文结果来看

短临前兆信息生成于发震断层或附近

这与强震往往与活动断层断

裂带相关的认识是一致的

然而

震前异常仅可在某一深度位置被发现

表明基于某一特定深

度部位的前兆观测可能会漏掉很多重要的信息

基岩温度是一项可提供地壳应力动态及流体运移方面信息的新的地球物理观测量

该项

观测已经历了超过

10a

的发展

并取得了一定进展

陈顺云等

2020

Liu

et

al.,

2020

然而,

距离其成为有效的前兆观测手段还有很长的路要走

尤其需要注意的是

1

目前

基岩温度呈

现前兆异常特征的只有

2

个震例

震例少之又少

这主要是由于强震本身属于小概率事件

难以预测

与此相关的

近场

前兆信息积累更加缓慢

2

考虑到同震的

与应力变化直接相

关的温度响应量值均较小

震前的这种幅值明显高出

1

个数量级的温度变化可能属于震前应

力变化引起的次生流体效应

这意味着开展地壳应力变化产生的次生流体热效应定量化模型

研究对于地震前兆观测可能具有重要的实际意义

3

仪器的稳定性和灵敏度有待进一步完善,

以尽量避免发现异常却怀疑仪器运行不正常的尴尬情形

总之

围绕具有中长期预测意义的活

动断层带或在其附近开展多深度的基岩温度异常演化过程观测

可能能够获得具有实际意义

的前兆信息

致谢

新疆维吾尔自治区地震局喀什地震台余新等参加了野外观测点的建设和维护等工作;

陈杰研究员协助选定了野外测点;马胜利研究员和单新建研究员为项目的实施提供了帮助

中国

地震局第二监测中心祝意青研究员与审稿专家提供了详实的修改建议

在此一并表示感谢

456

地震地质

43

陈顺云

刘培洵

刘力强

2013.

芦山地震前康定地温变化现象

[J]

-

地震地质

35(3

)

:

634

640.

doi

10.

3969/.0253-4967.2013.03.017.

CHEN

Shug-yun

,

LIS

Pei-yim

,

LIS

Li-yiang

,

et

al.

2013.

A

pheaomeaon

of

the

rock

temperature

change

prior

to

Lushan

earthquane

observer

in

Kangding

[J].

Seismoloou

and

Gealoou

,

35(3)

:

634

640

(in

Chigese).

陈顺云

刘力强

刘培洵

2009.

应力应变与温度响应关系的理论与实验研究

[J].

中国科学(

D

辑)

39

(13)

:

1446

1455.

CHEN

Shug-yuu

,

LIS

Li-yiang

,

LIS

Pei-yuu

,

e

a,

2009.

Theoretical

and

experimeatal

study

on

relationship

between

stress-strain

and

temperature

variahob

[J].

Scieaca

in

China(Ser

D

)

,

52(

11)

:

1325

1334.

陈顺云

刘培洵

陈立春

.2020.

热测应力

测震学证据

[J]

.

科学通报,

65(22

)

:

2395

—2405.

CHEN

Shun-yuu

,

LIS

Pei-yuu

,

CHEN

[匚弋血^

et

a,

2020.

Evineace

from

seismolooicat

observahob

for

detecting

dyuamia

change

in

crustat

stress

by

bearock

temperature [J].

Chinese

Scieace

Bulletin

,

65(22)

:

2395

2405

(

in

Chinese).

李成龙

张国宏

单新建

2020.

2020

1

19

日新疆伽师县

4

地震

SSAR

同震形变场与断层滑动分

布反演

[J/OL

]

,

地球物理学进展

./kcms

^detaiS/l1.

4932.2.00200603.

1616.

133.2tml.0022-06

-

030

LS

Cheag-Sobg

,

ZHANG

Guo-hocg,

SHAN

Xin-jian

,

e

a,

2020.

Coseismic

deformatioc

and

slip

distrinutiob

of

tUe

M

s

6.

4

Jiashi,

Xinjiang

earthquane

revvalea

by

Seatinel

-

1A

Sar

imagera

[

J/OL

]

.

Procress

in

Geophysics

(

in

Chinese)

.

刘培洵

刘力强

陈顺云

2004.

地表岩石变形引起热红外异常的实验研究

J.

地震地质,

26(3)

:

502

511

LIS

Pei-yuu

,

LIS

Li-yiang

,

CHEN

Shun-yun,

et

a,

2004.

A

o

experiment

op

the

infrarea

raniatioc

of

serficiat

rocks

duriny

deformatioc

[J

.

Seismolocy

and

Geolocy,

26(3)

:

502

511(in

Chinese)

0

孟令媛

苑争一

宋治平

2020.

2020

1

19

日新疆伽师

4

地震总结

[J

.

地震地磁观测与研究,

41(2

)

:

63

39

MENG

YUAN

Zheag-yi

,

SONG

Zhi-yinu

,

et

a,

2022.

About

Jiasei

M

s6.

4

eartUquane

in

灭-.!!,

op

Jan.

19

,

2020

[J[.

Seismolocical

and

Geomaanehe

Observahop

and

Researck

,

41(2

)

:

63

39(

in

Chinese

)

0

聂晓红

刘建明

向元

,等

.2020.

2020

1

19

日新疆伽师

MQ.

4

地震前地震活动特征分析

[J

.

内陆地震

34(1)

:

13

19

NIS

Xiao-hopg,

LIS

Jian-ming

,

XIANG

Yuan,

et

al.

2020.

Aealysis

of

seismic

activitu

before

Jiashi

Ms

6.

4

eartUquane

in

Xinjianu

op

Januae

19tU

,

2220

[J[.

Inlang

EartUqusne

,

34(1

)

:

10

13(

in

Chinese

)

.

冉慧敏

上官文明

刘东亚

.2020.

2020

1

3

日新疆伽师

"$

6.

4

地震及余震序列定位研究

[J

.

内陆地

34

1

)

56

620

RAN

Hui-min

,

SHANGGUAN

Wea-ming

,

LIS

Dopg-ya.

2022.

Locahop

study

of

Xinjiang

Jiashi

Ms

6.

4

eartUquane

and

aftershocks

sequeace

op

januaie

19°

,

2019

[J[.

Inland

Earthquane,

34(1)

:

56—

62(

in

Chinese)

0

温少妍,

李成龙

李金

0

2020.

2020

1

1

日新疆伽师

Ms6.

4

地震

INSAR

同震形变场特征及发震构造初步

探讨

[J

.

内陆地震,

34(1

)

:

4

120

WEN

Shao-yan

,

L

Cheag-lopg

,

LI

Jin.

2020.

Preliminara

discussiop

op

characteristics

of

coseismic

deformatiop

fielO

and

InSAR

seismoceaie

structure

for

Xinjiang

Jiashi

Ms

6.

4

eartUquane

op

Januao

19tU

,

2020

[J[.

Inland

EartUquane

,

34(1)

:

4

13(

in

Chinese).

2

陈顺云等

2020

1

19

日伽师

M4.4

地震前后的基岩温度变化

457

张智河

陈顺云,

刘培洵

2018.

热测应力的技术基础

高精度多通道低功耗温度测量系统

[J

]

-

地震地质

40

(2)

:

499

510.

doi

10.

3969/.

0253-4997.

2011.

02.

ZHANG

Zhi-he

CHEN

Shun-yun

LIU

Pei-xun.

2018.

A

key

technology

for

monitoring

stress

by

temperature

:

Multichannel

temperature

meesuremecO

system

witU

high

precision

and

low

powee

consumption

[J].

Seismology

aad

Geelogu

40(2)

:

499

510(

in

Chinese)

.

张智河

陈顺云,

刘培洵

2021.

恒流桥式高精度温度测量系统及其在热测应力中的意义

[J].

地震地质

43(2

)

459-469.

dot

10.

3969/.

0253-4997.2021.02.011.

ZHANG

Zhi-he

CHEN

Shun-yun

LIU

Pei-xun

et

al.

2021.

A

hiyh-precision

temperature

mecsuremeci

system

base)

on

bridge-tyue

constant

ccrrent

source

and

its

sisnificaace

of

detechnn

dyuamic

chaane

S

crustal

stress

through

beCroch

temperature

[J].

Seismologu

and

Geologu,

43(2)

:

459-469(

is

Chinese).

Chec

S

Lis

P

Guo

Y

et

al.

2019.

Co-seismic

response

of

beCroch

temperature

to

the

Ms

6.

3

kaaedine

earthquaae

on

22

Novembee

2014

S

Sichuua

Chisa

[J].

Pure

s

C

Applied

Geephysics

176

:

97

117.

Lis

Q

Chec

S

Chec

L

et

al.

2220.

Detection

of

yroundwatee

flux

chaages

S

response

to

two

large

earthquaaes

using

long-term

beCroch

temperature

time

series

[J].

Joureat

of

HyUrolony,

590

125245.

Yaan

X,

Lis

W

Tatai

0,

et

al.

2217.

Exuerimectat

and

numericht

investisation

of

the

temperature

response

to

stress

chaayes

of

rochs

[J].

Journat

of

Geophysical

Resecrch

:

Solis

EartU

122

:

2016JB013645.

dos

:

10.

1002/

2016JB013645.

CHANGE

IN

BEDROCK

TEMPERATURE

BEFORE

AND

AFTER

JIASHI

Ms6.4

EARTHQUAKE

IN

XINJIANG

ON

JANUARY

19

2020

CHEN

Shun-yun

1

)

SONG

Chun-yan

2

YAN

Wei

2

LIU

Qiong-ying

1)

LIU

Pei-xun

1

ZHUO

Ya.n-qun

1)

ZHANG

Zhi-he

3)

1

1

State

Key

Laboratory

of

Earthquaae

Dynamics

Institute

of

Geology

China

Earthquaae

Administration

Xinjiaag

Pamir

anhacoghnenal

Subduction

Nahoral

Fiet.

Observahor

ani

Research

Stahor

Beijing

100029

China

2)

Earthuuae

Ageecn

of

Xinjiaag

Uyguc

Autoromore

Reyiog

Urumu

830011

China

3)

School

of

BiomeHcal

Engineering

Capital

MeHcal

Universith

,

Beijing

100069

China

Abstract

studies

have

ccnfUmea

tUaU

tUc

beCrnch

temperature

changco

when

tUc

ciestal

stress

changco,

and

thc

information

of

dyuamic

changc

in

crnstat

stress

can

bc

oUtaineC

thronuh

thc

oUservetion

of

beCrnch

temperature.

Morecvee

them

are

abundant

fluiSs

in

thc

shallow

emsi

and

thc

deformation

of

thc

cresu

wiS

inevitably

lecb

tu

thc

misration

of

fluiSs

which

wiS

changc

thc

beCrnch

temperature.

Thc

temperature

chanyc

of

bedroch

is

equivelenu

tu thc

sccendam

fluiS

therm

al

effeC

ccuseC

bystress

changc

and

may

bc

an

anothce

indirccu

secsitive

index

ofstress

dyuamic

chanyc.

Thc

beCroch

temperature

data

of

Xianshuihc

fauU:

zones

show

that

thc

veriation

of

yronndwatcf

flow

rate

aftce

thc

Kaugdiny

M

s

6.

4

ecrthquaUc is

censistect

with

thc

zoniny

458

地震地质

43

charactekshcs

of

cc-seismio

vvlumetrio

strain

in

Um 3

106

3丘

0

eertUquake

iudicchnu

that

thn

vvkatioo

of

aenr-fielU

UuiU

miuotioo

characteristics

is

probably

relaten

to

thn

vvkatioo

of

cc-seismic

static

stress

chakae.

Moreevvt,

thn

resuoose

form

of

benrocC

temperatura

to

thn

dynamic

chakae

of

crastal

stress

and

its

seccodare

UuiC

6

琏毗

is

aot

ccosisteat,

as

thn

U:^rmet

shows

step-riss

characf

teristics

whiU

thn

lattet

shows

expooential

vvkaUof.

Thn

oO

servvUof

of

benrocC

temperature

itself

caa

obtaic

U

x

dynamic

chakux

informatioc

of

crostaf

stress

and

U

x

informahoc

of

shallow

crostaf

UuiS

miakUof.

Comparer

with

crostaf

stress

chakfx,

U

x

vvkaUob

kkfx

of

UuiC

sxccbdara

heat

C

xc

S

ckusen

by

stress

chakfx

may

be

sianifickkUy

maanifieX(

approximately

at

o

c

-

of

maanitudx)

,

which

is

more

ccxducivv

te

ckpturinu

sicaals,

and

U

us

may

xvvn

oCtain

fluiC

chapux

informaUox.

Oa

Japuara

19,

2020,

at

M

s

6.

4

exrtUquaPx

occcrred

in

Jiashi,

which

happeaeX

in

the

benrock

tempekUiik

oXservvUox

aetuork.

In

pakichlat,

the

XikXet

oXservvUox

station

is

about

1.

3

kilometer-

away

Uom

the

epiccnter,

proviCinu

at

ocportunita

te

atalyze

beXroch

temperature

chapfes

before

and

aUer

the

eaauquake.

The

reshlta

showed

that

1)

Obvious

chapnes

in

beXroch

temperature

were

focnd

before

atd

durinn

the

M

s

6.

4

eaithquake.

The

appearapcc

of

cc-seismic

I•espoxse

meets

that

thess

chapnes

before

the

exrthquake

are

relate)

to

the

exrthquake

atd

may

be

prechrsoro

sicaals.

2

)

In

terms

of

time

,

the

beXroch

temperatd'o

before

the

Jiashi

exauquate

Ursu

chatueX

ataormalln

oc

the

statle

backuroxna,

atd

the

chakne

reacheX

the

peat,

atd

then

fell

bach.

When

the

earthquate

was

impear

dina,

there

was

a

sianiUcatt

acccleraUox

of

the

chatue,

atd

the

earthquate

ccchireX

after

some

time.

The

acccleraUox

characteristics

of

chakne

impendina

earthquate

may

be

related

te

the

meta-instakiUta

process

of

exthquakes.

3

)

Spatialln

,

chaknes

in

temperature

before

the

earthquate

ccchireX

in

or

.6X0

the

seismooexic

£auU

,

atd

no

o

X

vioxs

mO:^rmaUox

was

oCserYvC

at

the

meashremeat

poiaU

£0

away

from

the

seismofexic

fauU

,

indicktmn

thaU

short-term

atd

impexdinu

preckrsors

are

more

likely

the

"near

UelU

informatiox

From

the

perspectivv

of

depth,

the

chatue

in

temperature

before

the

earthquate

was

observvX

oxly

at

the

1

x

0

depth

ratfe.

This

implies

that

there

is

obvious

uackrt

tainty

in

the

depth

in

oXservvtiox.

Upon

this

,

the

ineat

situatiox

shoxlU

be

te

ccrra

ox

-

multi-fepth

joint

oXservvtiox

,

so

as

act

te

miss

impoeatt

prechrsor

informatiox.

4

)

Combininu

with

the

Katfdinn

M

s

6.

3

earthquate

ox

November

22,

2014,

a

ccmparativv

atalysis

is

mate.

Similar

te

the

Jiashi

earthquate

,

the

temperature

aU

meashremext

poinlu

loccteX

in

v

nearby

seismouexic

fauU

of

Katndinn

M

s

6.

3

earthquate

shows

3^X1-

chatnes.

This

meats

thaU

chatne

in

the

temperature

before

the

Jiashi

Cf

s

6.

4

earthquake

is

not

at

isolate)

csso

,

atd

is

a

represextativv

of

univveal

phexct

mexox

that

before

strove

earthquake.

In

a

wori

,

the

chatue

of

beXrock

temperature

before

atd

aUer

the

earthquake

shows

that

the

prechrsor

informatiox

has

the

characteristics

of

near

UelU

,

struct

turai

ccrrelatiox

atd

senshivv

te

stress

chatce.

Key

words

beXroch

temperature

,

Jiashi

earthquake

,

Katodinu

earthquake

,

seismic

prechrsor

,

earthquake

meta-instatUita

作者简介

陈顺云

176

年生

博士,

研究员

主要从事热测应力

构造物理实验和地震物理研究

,

E-mait

:

**************.ck

本文标签: 温度地震变化观测