高建国
(中国地震局地质研究所,北京100029)
王斌先生发现,2004年12月26日印尼苏门答腊Mw9级地震和2005年10月8日巴控克什米尔7.8级地震前,震区都有放气现象发生。
2004年12月26日印尼苏门答腊Mw9级地震前,12月18日北京时间14时(世界时12月18日6时)起,至12月19日17时(世界时12月19日9时)结束,时长27小时。震区红外卫星照片是以震区为中心,呈放射状。18日23时和19日0时(后均为北京时间)震区出现边界分明的一个圆圈,直径约243km。以19日07时计,放射状椭圆南北长1 458km(西部出界,原长应大于此数),南北长1 094km。椭圆面积公式S=ab(其中a、b分别是椭圆的长半轴、短半轴的长)=800 000km2。是一个非常巨大的气团。
2005年10月8日巴控克什米尔7.8级地震前,9月7日北京时间2时(世界时9月6日18时)起,至9月8日01时(世界时9月7日19时)结束,时长23小时。震区分两支:暂称A支和B支。A支235°,B支270°,相差45°。A支先出现,2时头尾长60km;B支4时出现,长118km。后都增长,B支比A支快,至7时两支分别长至178和296km时,头部变粗;10时两支混为一体;12时A支突出,13时B支开始萎缩;15时B支消失,18时A支增长至592km时,头部突然向270°延伸237km,19时长至296km。9月8日0时A支长888km,但后部444km消失,说明震区供气结束。
图1 2005年10月8日巴控克什米尔7.8级地震前的2支水气头部外伸长度
按照苏联提出的前兆模式,孕震过程也分为3个阶段。开始,在缓慢增加的构造剪应力作用下,岩石中裂隙大小和数目均缓慢增加。当裂隙密度增加到临界值后,进入第二阶段。此时,由于裂隙的相互作用,它们迅速扩展,导致总的形变速率快速增加和介质性质的明显改变。到了第三阶段,裂隙的进一步扩展和沟通被限制在紧靠未来宏观破裂的窄带内。在此带中,小裂缝串通成若干大裂缝,最后大裂缝沟通,从而发生大地震。用这个模式,波速比、形变微裂面积、b值、氡含量、电阻率异常可以大致得到解释。
上述2次地震震前出现放气现象,是前兆模式的第三阶段,震区小裂缝串通成若干大裂缝,从而从深部释放出大量的气体。气体可能是以CO2为主,呈发散状,而其交汇点即震中。震前水气释放时间分别为27小时和23小时,基本一致。这种信息明显带有震区前兆信息,对于震前判断地震地点是有益的。但现在样本仅有2个,而且其表现形式也不尽相同。印尼苏门答腊地震发生在海域,水气呈椭圆状;巴控克什米尔地震发生在陆地,水气只有2支。苏门答腊地震水气发生在震前8天,巴控克什米尔水气发生在震前31天。尽管如此,这2个样本可能是“地气耦合”的直接证据。
(储著斌整理)