吴苗苗，余 腾，吴 江，杨 莹，吴 雪，周雪彤

(宿迁学院 建筑工程学院，江苏 宿迁 223800)

0 前 言

江苏省及其邻区是我国东部地区中强地震活动水平较高的省份，著名的郯庐断裂带和长江中下游——南黄海地震带贯穿江苏省，虽然江苏省没发生过大地震，但是小震不断，中强地震时有发生。而地震在发生前往往有许多预兆，而地下水异常就是其预兆之一。本文主要探讨了苏02井、苏03井水位在震前震后的异常变化特征和地震的关系，并总结归纳了苏02、03井水位2012年以来的典型异常特征，并对此关系做一定探讨。

1 测井概况

苏02井观测站位于江苏省徐州睢宁县王营村，观测站地处郯庐断裂带西侧约40 km处，位于通过徐州市区的北西向废黄河断裂相交处附近。苏02井井深311.76 m，井水循环条件较好，井下141 m塑料套管至基岩。地层岩性为震旦纪灰岩，井孔位于废黄河冲击平原上，该井最大特点是固体潮差大，记震能力强。

苏03井观测站位于江苏省徐州市睢宁县梁集镇。构造部位处于郯庐断裂带西侧约15 km，北西向废黄河断裂带附近。苏03井井深449.28 m，观测井孔口标高23.58 m，含水层为震旦系白云质灰岩，溶洞裂隙发育。

2 水位异常基本特征

2.1 震例数据的选取

本文所选取的测井数据资料为苏02井和苏03井的整点观测值，选取的时间段为2012年7月至2018年7月，地震资料从全国地震目录中检索出江苏邻区(24°N—38.5°N，110°E—125°E)内的地震。然后对区域内发生的大于3.9级的30次地震进行筛选，并选取其中无关联的共24个震例进行研究。

2.2 水位异常特征分析

2.2.1 苏02井典型异常简述

自2012年水位数据观察来看，02井在无地震时段呈稳定的上升或下降趋势，偶尔小幅度的波动。但在发生地震的前段时间会出现上升或下降趋势的转变。在上升转下降的变化中，有10次对应了江苏及临区发生的中等地震，例如2012年7月20号江苏宝应的两次5.29级和4.2级的地震，23天前水位开始由上升趋势转为下降；2014年9月16日山东乳山的4.1级地震，在55天前水位由上升转下降；2015年3月23日安徽阜阳的4.1级地震，在10天前水位由上升转下降；2017年9月10日山东济宁的4级地震，42天前水位由上升转下降；2018年5月10日黄海的4级地震，7天前水位由上升转下降；2018年7月2日江西浮梁的4.1级地震，20天前水位由上升转下降。

在下降转上升的变化中，有9次对应了江苏及临区发生的中等地震，有代表意义的，2013年4月21日黄海的5.36级地震，2个月前水位由下降转上升；2014年1月7日山东乳山的4.67级地震，95天前水位由下降转上升；2015年5月22日山东威海的5.03级地震，40天前水位由下降转上升；2017年2月13日浙江磐安的4级地震，1个月前水位由下降转上升；2018年4月6日安徽无为的4.1级地震，15天前水位由下降转上升。

图1为苏02井水位几次中等地震典型异常图。

图1 苏02井水位几次中等地震典型异常图

2.2.2 苏03井典型异常简述

自2012年水位数据观察来看，03井与02井相同，在无地震时段呈稳定的上升或下降趋势，偶尔小幅度的波动。但在发生地震的前段时间会出现上升或下降趋势的转变。在上升转下降的变化中，有8次对应了江苏及临区发生的中等地震，典型的，2012年8月25日黄海的4.85级地震，17天前水位上升转下降；2014年9月16日山东乳山的4.1级地震，55天前水位由上升转下降；2015年10月9日黄海的4.1级地震，12天前由上升转下降；2017年9月10日山东济宁的4.0级地震，40天前水位由上升转下降；2018年5月10日黄海的4.0级地震，8天前水位由上升转下降；2018年7月2日江西浮梁的4.1级地震，6天前水位由上升转下降。

在下降转上升的变化中，有10次对应了江苏及临区发生的中等地震，例2013年4月21日黄海的5.36级地震，2个月前水位由下降转上升；2014年4月20日安徽霍山的4.85级地震，70天前水位由下降转上升；2015年3月14日安徽阜阳的4.76级地震，12天前水位由下降转上升；2015年5月22日山东威海的5.03级地震，50天前水位由下降转上升；2015年6月17日江西九江的4.2级地震，65天前水位由下降转上升；2015年8月6日黄海的4.3级地震，13天前水位由下降转上升；2017年2月13日浙江磐安的4.0级地震，9天前水位由下降转上升，震后水位持续上升。

图2为苏03井水位几次中等地震典型异常图。

图2 苏03井水位几次中等地震典型异常图

2.2.3 地震特征分析

1)异常时间分布。震前异常时间有长有短，大致都在几天到3个月的范围内，最长达3个月(如2014年1月7号山东乳山震级4.1)最短达6天(2018年7月2日江西浮梁震级4.1)。短时间内异常的地震次数较多，1个月内水位趋势开始异常转变的2号井有12次，3号井有12次。时间长于1个月的2号井有5次，3号井有9次。

2)震前和震后的异常形态。“形态”指的是水位变化曲线的外在表现。震前异常形态包括由上升转下降和由下降转上升两种，震后的异常形态包括上升下降的形态转变和持续上升下降的形态两种。水位形态震后做反向转变的地震对应的仅有两次，分别是2012年7月20号江苏宝应震级5.29以及2018年7月10号河南固始震级4，其余都是持续震前的上升或下降形态。而震前的形态异常就没太大的代表性。

3)异常幅度与震级、震中距的关系。普遍的，震级越高异常幅度越大，但是也有特殊的情况。如2014年4月1日黄海震级5.12而异常幅度仅0.235 7 m；2014年9月16日山东乳山震级4.1而异常幅度达到1.126 8 m。

异常时间大致相同时，震中距越大异常幅度越小，但是关系并不是特别明显。如2013年4月21日黄海：震级5.36，异常时间60天，震中距175.4 km，异常幅度0.766m；2014年9月16日山东乳山：震级4.10，异常时间60天，震中距472.2 km，异常幅度1.126 8 m。

4)异常时间和震中距的关系。从数据来看震中距越小(越靠近震中心)，异常时间越短。如江苏宝应、黄海(对应三次)、山东平邑、山东济宁震中距在170 km左右，异常时间在20、30天左右，最长的为90天。2013年4月21日黄海异常时间60天震中距175.4 km；2017年7月14日山东荣成海域异常时间20天，震中距553.4 km。

3 总 结

本文在前人基础上对苏02、苏03井水位在震前的异常特征进行了分析，对于观测得资料进行了整理总结。苏02、苏03井水位呈波动变化，在震前会异常打破波动的趋势，而这种异常的时间不定，有长期也有短期。震前异常形态包括由上升转下降和由下降转上升两种，震后的异常形态包括上升下降的形态转变和持续上升下降的形态两种。

本文分析了地震异常与时间、震级、震幅、震中距的关系。认为震级越高异常幅度越大但存在一些特殊的情况；在异常时间大致相同时，震中距越大异常幅度越小；震中距越小(越靠近震中心)，异常时间越短。

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