新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验_梁卉.pdf

文章编号:1001-8956(2023)02-0152-12中图分类号:P3157文献标识码:A新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验梁 卉1，向 阳2，颜 龙1，朱成英1，3(1新疆维吾尔自治区地震局，新疆 乌鲁木齐 830011;2中国矿业大学(北京)，北京 100083;3 深圳防震减灾技术研究院，广东 深圳 518003)摘要:基于 中国震例(19662018 年)系统分析新疆地区地震前地下流体前兆异常特征，对各测项进行不同震级档预报效能检验。结果表明:新疆地下流体异常数量多集中在 100200 km，异常持续时间多为震前半年内;MS65 地震新疆地下流体异常测项的平均数量为 4 项;震前异常月频次主要表现为“持续增长”型和“先增后减”型;新 10 测点和新 04 测点是新疆地下流体观测点中的异常“敏感点”，其所在区域及附近可被视作构造“敏感区”;利用 值评分方法对各测项预报效能进行检验，其结果显示不同震级档的 值结果有利于分析提取相应震级所适合的异常指标。关键词:地下流体;异常特征;预报效能;新疆地区doi:1016256/jissn1001-8956202302005新疆地处欧亚大陆腹地，由南到北分布有西昆仑、天山和阿尔泰 3 大主要地震带，是大陆板内强地震的多发地区1，印度板块向北推挤作用的增强造成新疆块体的周边及内部产生了强烈的构造运动使得中强地震频发2-3。地壳流体介质具有显示地震孕育与发生过程中的各种地球物理、地球化学异常信息的能力，从前兆异常的形成原因来看，远强地震孕育与发生本身就是大区域地壳构造运动的一种表现形式。因此，在一个观测点上出现的地下流体异常现象反映了含水层井(泉)系统的应力应变场的综合变化。但是，地震前的地下流体异常现象成因比较复杂。目前，只有科学地分析与地震在空间上相邻、时间上相随、成因上相关的流体异常现象，才能逐步揭示地震与流体之间的复杂关系4。中国震例 系列丛书收录了 1966 年以来典型震例资料总结研究报告中系统化5-10、规范化的震例研究成果11-14，是研究地震和探索地震预测预报的重要科学资料。顾瑾萍等15、郑兆苾等16、蒋海昆等17 分别基于 中国震例 对中国大陆异常特征进行统计分析，得到不同学科的异常综合特征。王俊等18 基于中国震例(19662012 年)系统分析了川滇地区强震(MS60)前地下流体前兆异常特征，并据此计算川滇地区流体异常预测指标。孙小龙等19、刘琦等20、廖丽霞等21 依据 中国震例 分别研究了中国大陆地下流体、南北地震带地震前的定点形变、华南地区中强震前流体的异常特征。中国震例 中含有许多地下流体前兆异常信第37卷第2期2023年6月内陆地震INLANDEATHQUAKEVol37No2Jun2023收稿日期:2023-02-02;修回日期:2023-03-23课题项目:新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01A106);中国地震局地震科技星火计划项目(XH20066);中国地震局监测、预报、科研三结合项目(3JH-202301023);中国地震局震情跟踪定向工作任务(2016020301);中国地震局震情跟踪定向工作任务(2018010315)作者简介:梁卉(1988)，女，工程师，2011 年毕业于新疆师范大学计算机科学与技术专业，主要从事地下流体监测预报研究工作 E-mail:huiliang126 126com息，对这些典型地震前兆异常特征进行共性分析，是为解释地下流体地震前兆机理打下一定的基础22。在进行地震预报效能评价中，值评分方法因其思路清晰，概念明确，便于操作，使用方便，一直被广泛使用23。前人利用该方法研究讨论了某一测项、某一区域内的前兆观测资料24-28、年度地震危险区预测等的实际预报效能，对其地震预测预报水平进行了科学客观的评价29-31。新疆地区地震地下流体观测存在地震多、测点少的明显特征。许多学者从地下流体异常特征入手，开展定量统计分析，研究了地震判定指标32-36。从现已发行的中国震例 来看，新疆地区出现流体前兆异常的 MS50 震例共记有 32 次，异常数量约 130 项(包括水位、水温、氡、汞、化学离子及宏观异常)。如何利用有限的流体观测资料来分析地震大形势并准确判断地震危险性，需要对现有资料及其震例进行系统的梳理与分析，对各流体测项进行映震效果检验，进而从中提取有前兆指示意义的预测预报指标信息。本文中基于中国震例(19662018 年)与新疆地下流体相关的前兆异常信息，对新疆地区流体异常与地震活动、地震前流体异常特征进行分析研究，再在 中国震例 的基础上，结合报告、资料实时跟踪分析及相关文献等资料，系统全面的梳理各观测资料的相关震例，利用 值评分方法对新疆地区的流体测项映震效果进行检验，分析适用于会商资料分析中的异常判定指标，以期对新疆地震预报实践工作提供参考。1新疆流体异常特征新疆地区流体观测的显著特点是观测点数量较少、分布间距较大，但新疆地区的地震活动较为频繁，强度较大，且地震多集中在流体观测点较为稀疏的构造带上。中国震例(19662018 年)中有记载的涉及新疆地下流体异常信息的新疆震例约 32 次，MS6069 地震共 7次，MS5059 地震共 25 次。虽然新疆地区流体观测点较少，但各观测项目在周边中强地震发生前，仍出现了较多的前兆异常现象。据中国震例(19662018 年)统计，新疆地下流体异常测项涉及水位、水温、水(气)氡、水(气)汞及其他(化学离子、气体、宏观)多种测项，异常类型为阈值类、趋势类以及周期类。11流体异常数量与异常持续时间、震中距以及震级的关系新疆地下流体异常数量与异常持续时间、震中距、震级的统计特征如图 13 所示。异常数量(N)与持续时间(t)之间的关系可表达为 N(t)=AeBt，即呈现指数衰减关系，从图 2(a)可以看出，异常持续时间主要集中在震前一年内，其中 3 个月内的占 52%。异常数量(N)与震中距(s)之间的关系可表示为 N(s)=A(s1es/()，()=0t1etdt 即表现为 Gamma 分布特征，图 2(b)显示震中距主要集中在 300 km 范围内，其中在 101200 km 范围内的最多，占比 37%。图 4 为异常数量与震级之间的关系，整体看，新疆地区 MS65 地震震前异常数量与震级之间无明显的相关性，而对于 MS65 地震而言，震级(M)与异常数量(N)之间满足 N(M)=AeBM+C 这一数学关系，即异常数量随震级增大而明显增多。MS65 地震的新疆地下流体异常测项平均数量约为 4 项，比中国大陆的异常平均数量(7 项)略少18，这种差异性可能与所研究范围地震震例及异常数量有关，但类似的特征仍可作为发生3512 期梁 卉等:新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验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，2020相应震级地震危险性的参考依据。新疆地下流体异常数量与持续时间、震中距、震级的共性特征基本符合中国大陆的整体特征，但受观测条件、地震活动分布和 中国震例 选取规则的限制，新疆地下流体异常特征更具有新疆地域特色，即中强地震频度大，相应时间段地下流体异常数量多。图 1异常持续时间(a)和震中距(b)统计Fig1Anomaly duration(a)and epicenter distance(b)图 2异常数量与异常持续时间(a)、震中距(b)、震级(c)的关系Fig2elationship among anomalies and anomaly duration(a)，epicentral distance(b)，and magnitude(c)图 3平均异常数量与震级的关系Fig3elationship between average numberof anomalies and magnitude12异常持续时间与震级、震中距的关系通过图 2 和图 3 的统计分析可知新疆地下流体异常数量与持续时间、震中距、震级均具有一定的关系，那么异常持续时间与震级、震中距之间是否存在一定的相关性，对此也进行了统计分析。如图 4 所示，深蓝色表示MS 50，55)地震，浅蓝色表示 MS 55，60)地震，黄色表示 MS 60，65)地震，红色表示MS 65，70 地震，异常持续时间随震级增大有一定的增加，即震级越大异常持续时间越长，而异常持续时间随震中距增大并未表现出明显的相关性。对于 MS5059 地震，存在 MS55 地震异常持续时间比 MS55 地震更长、震中距更小的现象，例如 1986 年 6 月 13日乌鲁木齐 MS50 地震前，距震中约 30 km 的新 04 泉甲烷其异常持续时间长达 347 d，而 1980451内陆地震37 卷年 11 月 6 日玛纳斯 MS58 地震前，距震中 105 km 的新 04 泉硫化物异常持续时间最长，持续图 4异常持续时间与震级、震中距的总体特征Fig4Overall characteristics of anomaly duration，magnitude and epicenter distance时间为 189 d。这种结果在实际地震预报中难以操作，而且与前人研究结果有所不同，如郑兆苾等16 通过对中国大陆震例异常统计分析得出震级高异常出现的时间早，异常范围大的结论;付虹等37 研究云南 MS50 地震震前异常特征，认为 MS60 地震异常持续时间比 MS50 地震长，异常分布广;刘翔等38 总结滇西地区前兆观测资料与强震特征提到地震强度越大，前兆异常持续时间越长。因此，不能采用简单的统计关系式(全国统计结果)计算新疆地下流体异常持续时间和震级的关系。13异常时空演化特征图 5 为震前异常数量相对较多的地震地下流体异常时空分布，1986 年乌鲁木齐MS50地震、1996 年沙湾 MS52 地震和 2003 年石河子 MS54 地震前，地下流体异常在空间上分布比较集中，大多位于乌鲁木齐至乌苏一线的北天山山前坳陷带上，而这 3 次 MS5059 地震就发生在准噶尔块体和天山相衔接的准噶尔南缘大断裂带32，表现出受“构造控制”和“相对集中”的特征。而在 1996 年沙湾 MS52 地震和 2003 年石河子 MS54 地震前，地下流体异常空间迁移特征为由震中向外发散而后又逐渐向震中收缩靠近。2011 年尼勒克 MS60 地震、2012 年新源和静 MS66 地震和 2017 年精河 MS66 地震前，地下流体异常数量较少，空间分布散，大部分统计结果未显出规律性，这可能与新疆地下流体测点分布不均匀、新疆地震都发生在地下流体测点稀疏的构造带上有关。整体看，可能是新疆地下流体监测存在地震多、测点少的缘故，在多数地震前，流体异常的时空演化并没有较好的规律性特征。此外，对地震前异常月频次也进行统计，其结果显示在 14 次地震前异常月频次都出现了随时间而明显变化的特征:(1)新疆地下流体异常月频次随时间的推进具有持续增多、接近地震发生时刻转折下降的特征，且异常频次转折下降过程一般在地震发生前 3 个月内，将其描述为“先增后减”型(图 5(gi)，目前该类型占比 29%，这种异常加速下降的变化特征。(2)新疆地下流体异常月频次随时间的推进逐渐增加，接近地震发生时异常月频次达到最高值，可将其描述为“持续增长”型(图 5(jl)，目前所统计的震例中该类型占比较高，达到 71%，而其中异常月频次达到 4 次以上的比例为 70%，故可尝试将异常月频次4 作为判定发震紧迫性增强的参考依据。2新疆流体异常单点特征在基于 中国震例 的新疆地下流体前兆异常特征统计中，得到了一些共性特征，而群体性异常时空演化特征并不显著，新疆地区地震前地下流体异常空间展布范围很大，异常测点的5512 期梁 卉等:新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验图 5部分新疆地区地震前地下流体异常时空分布与异常月频次(a)1996 年 1 月 9 日沙湾 MS52 地震(b)2003 年 2 月 14 日石河子 MS54 地震(c)2011 年 11 月 1 日尼勒克MS60 地震(d)1986 年 6 月 13 日乌鲁木齐 MS50 地震(e)2012 年 6 月 30 日新源和静 MS66 地震(f)2017 年 8 月 9 日精河 MS66 地震(g)1996 年 1 月 9 日沙湾 MS52 地震(h)2003 年 2 月 14 日石河子 MS54 地震(i)2011 年 11 月 1 日尼勒克 MS60 地震(j)1986 年 6 月 13 日乌鲁木齐 MS50 地震(k)2012 年 6 月 30 日新源和静 MS66 地震(l)2017 年 8 月 9 日精河 MS66 地震Fig5Spatial and temporal distribution of ground fluid anomalies and anomaly monthly frequencybefore earthquakes in Xinjiang area651内陆地震37 卷分布与震级、震中距的关系较为复杂，基本上没有呈现出规律变化。虽然这种关系与发生地震的范围、观测点疏密程度及分布不均有一定关联，但也说明前兆异常不仅受震源的控制，也与地震构造带的活动相关联，需要结合构造环境和区域性特征进行综合分析。统计结果表明，有多次地震前都出现异常变化的观测点和观测项，单点或单测项异常特征显著，说明新疆地区存在流体异常“敏感点”。地震前兆“敏感点”是反映地震前兆信息的重要来源，也是区域应力场对局部构造作用的结果，一般出现在应力集中的部位39，因此根据震例和地下流体异常信息筛选出新疆地区的“敏感点”，构建“敏感区”以期对未来中强地震发生的地点有较好的指示意义。图 6 为新疆地下流体测点对地震反映的敏感程度，图 6(a)中彩色方块表示各测点在多少次地震前出现了异常反映，颜色越红说明该测点对应的震例次数越多，图 6(b)表示各测点在不同地震前累计出现异常测项的数量，颜色越红说明累计出现的异常测项越多。研究的新疆32 个震例的统计结果显示，乌鲁木齐附近的 2 个测点，在天山中段的多次地震前反映灵敏，分别是新 10 测点(包含新 10 泉和新 10 井)、新 04 测点(包含新 04 泉和新 04 井)，其中新 10 测点在 14 次地震前出现了地下流体异常，累计出现的异常项数达 32 项(主要为水氡、水汞、水化学测项);新 04 测点在 11 次地震前都出现了地下流体异常，累计出现的异常项数 24 项(主要为水化学、水位、水温测项)。说明这两个测点为新疆地下流体观测点中的异常“敏感点”，其所在的区域附近可视为构造“敏感区”。图 6新疆地下流体敏感点分布图(a)震例个数(b)异常次数Fig6Distribution of sensitive points of ground fluid in Xinjiang3新疆流体资料预报效能分析31研究资料选取及梳理新疆地下流体前兆监测台网目前有 31 个专业台(点)合计 78 个测项(表 1、图 7)，空间上主要分布在北天山地震带。这里以全疆流体资料连续累计 3 年以上的测项为研究对象，从观测台站、观测项目、开始观测时间、异常识别方法和判定指标、异常开始时间、异常结束时间、异常持续时间、异常最大幅度、对应地震、震中距、异常开始距发震时间等方面进行归纳整理，得到新疆流体资料地震异常特征库。截至 2020 年 12 月 31 日，归纳整理出的新疆流体资料地震7512 期梁 卉等:新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验异常特征库包含了 47 个 MS50 地震(表 2)，其中 MS6069 地震 6 个，MS70 地震 4 个;异常测点 20 个，异常测项 38 项(图 7)，其中，水位 10 项，水温 6 项，水(气)氡 3 项，水汞 1 项，气体和水化学 14 项，流量 2 项，宏观 2 项。从异常测项数量来看，水位、气体和水化学的数量较高。表 1新疆地下流体监测台网观测类别情况统计测项水位水温水(气)氡水汞水质气体断层二氧化碳合计项数16126235778表 2新疆流体资料地震异常特征库地震目录(MS50)序号时间(年-月-日)地点震级(MS)序号时间(年-月-日)地点震级(MS)11980-11-06玛纳斯58252014-07-09麦盖提5021983-03-03呼图壁54262015-02-22沙湾5031983-06-01阜康53272015-06-25托克逊5441986-06-13乌鲁木齐50282016-01-14轮台5351990-10-25乌苏52292016-02-11新源5061991-06-06和静52302017-09-16库车5771995-03-19和硕50312018-09-04伽师5581995-05-02乌苏58322018-10-16精河5491996-01-09沙湾52332018-11-04阿图什51101997-06-04新源50342019-02-02塔城52111999-01-30托克逊56352019-10-27乌什50122000-12-10伊宁50362020-01-16库车56132003-02-14石河子54372020-05-09柯枰52142006-11-23乌苏51382011-11-01尼勒克60152007-07-20特克斯59392012-06-30新源66162008-08-30和静53402015-07-03皮山65172011-06-08托克逊53412016-12-08呼图壁62182011-08-11阿图什56422017-08-09精河66192012-01-08和硕50432020-01-19伽师64202012-06-15轮台54441985-08-23乌恰74212013-03-11阿图什52452001-11-14新青交界81222013-03-29乌昌交界56462008-03-21于田73232013-08-30乌鲁木齐50472014-02-12于田73242013-12-01柯枰5332基于 值评分方法的预报效能分析20 世纪 70 年代由许绍燮院士提出的 值评分方法是针对某种预报方法或学科在一个较长的时间段内，对一定范围内一定震级下限的地震，进行若干次地震预报，报对、报错、漏报都有，评价其整体预报效能的一种方法。1989 年许绍燮院士将虚报率 b 推广到时间域，b(预报占时率)=预报占用时间/预报研究的总时间(1)851内陆地震37 卷=c-b=报对地震的次数/应报对的地震总次数预报占用时间/预报研究总时间(2)式(1)和(2)实质是剔除随机概率的报准率40。图 7各类测项异常数量对比Fig7Comparison of abnormal quantities of various test items利用 值评分方法对目前归纳整理好的新疆流体资料异常测项进行检验。测项出现的震前异常绝大多数对测点周边中强震有指示意义，因而各测项地震目录的选取原则为震中距300 km 范围内的 MS5059 地震、400 km 范围内 MS6069 的地震及新疆地区 MS70 地震。各测点因处于不同的断裂带、构造部位等，对区域构造应力的反映能力也不尽相同，有些测项对近场中强地震反映灵敏，有些则在远场强震前表现出一定的地震前兆异常。鉴于此，根据震级进行分档，根据预报规则，按照式(2)来计算各测项相对应的 值，汇总见表 3。值是剔除了随机概率的结果，0，表示无预测意义，0，则表示具有一定的预测意义，值越大，说明预报效能越好。对于 MS50 地震，除新 10 泉氟离子、新 10 泉电导率、新 09 泉氟离子和新 46 井水位这 4个测项的 值为负数(11%)外，其余测项的 值均大于 0，值为 00070544，表明新疆地下流体资料对 MS50 地震有一定的预报能力，其中 001 的测项有 19 项，占比 50%，05 的测项只有 1 项(3%)，为新 04 泉氢气(为 0544)，反映出有一半的流体测项其预报水平较低。对于 MS5059 地震，存在 2 项无 值的测项(5%)，分别是新 46 井水位和新 11 井深层水温，主要因为这 2 个测项异常未对应 MS5059 地震，其余测项的 值在 0010065 范围内，其中 001 的测项有 20 项，占比 53%，05 的测项有 2 项(5%)，为新 04 泉氢气(为0657)和阿克苏断层氢(为 0502)。整体看，仍然有一半的新疆流体测项对其周边 MS5059 地震的预报效果不是很好，但是，值超过 05 的测项数量在增加，这里新增阿克苏断层氢，而新 04 泉氢气的 值也有所提高，说明这 2 个测项的异常对其周边 MS5059 地震有较好的指示意义。对于 MS6069 地震，有17 个测项因震前无明显异常而无 值，其余21 个测项的 值均大于 0，范围在 01950986，占比 55%，而 05 的测项有 6 项(16%)，比例明显增加，所涉及测项按 值由大到小排列依次为新 32 井水温(为 0986)、新 32 井水位(为0980)、新 04泉氢气(为 0937)、新 10 泉氦气(为 0898)、新 11 井深层水温(为 0845)和艾其沟 2 号泥火山(为 0805)，各测项自观测以来与同期 MS6069 地震对应情况依次为:新 32 井水温9512 期梁 卉等:新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验(1/1)、新 32 井水位(1/1)、新 04 泉氢气(4/4)、新 10 泉氦气(4/4)、新 11 井深层水温(2/2)和艾其沟 2 号泥火山(4/4)，可见这些测项在其周边 MS6069 地震前都有异常显示，而 值的差异经分析认为主要体现在预报占时率上，即对应相同数量地震的情况下，异常出现的次数越多，持续时间越长，其预报占时率越大，值相对越低。表 3新疆流体资料分震级 值统计(MS50)测点序号测点测项序号测项MS50MS5059MS6069MS701新 04 井1水位0122009602470247新 04 井2水温007101072新 05 井3水位01570097047204693新 10 井4水位000800264新 20 井5水位0076007802365新 21 泉6水位0141015004806新 04 泉7氢气054406570937新 04 泉8二氧化碳0067004602220697新 04 泉9甲烷004300340238新 04 泉10硫化物007501117新 10 泉11氦气020102660898新 10 泉12氟离子0031001001950223新 10 泉13水氡01440201新 10 泉14甲烷001500350217新 10 泉15硫化物00070017新 10 泉16电导率0000 100320228新 10 泉17水汞005300650236新 10 泉18流量004400688新 09 泉19氟离子000800450195新 09 泉20水氡00520070新 09 泉21电导率002200319新 25 泉22硫化物00860141新 25 泉23水温0033004410新 26 泉24动水位00340129新 26 泉25流量0028004311新 30 井26流量0012005312新 33 井27水温 250 m01230084033013艾其沟 1 号泥火山28泥火山006601740377097014艾其沟 2 号泥火山29泥火山00650095080515新 43 泉30水氡030603980483新 43 泉31水位0109017316新 46 井32水位0016045017新 55 井33水温01280150022618阿克苏34断层氢04320502048019新 32 井35水位036502350980新 32 井36水温03800244098620新 11 井37水位035104770474新 11 井38深层水温02450845注:“”表示无对应震级地震。061内陆地震37 卷对于 MS70 地震，受地震样本数量限制，可计算 值的测项有 8 个，占比 21%，值为 02170970，05 的测项有 2 项(5%)，为艾其沟 1 号泥火山(为 0970)和新 04 泉二氧化碳(为0697)，其与同期 MS70 地震对应情况依次为:艾其沟1 号泥火山(1/1)、新04 泉二氧化碳(3/4)，由此可见，新 04 泉二氧化碳对新疆 MS70 地震的对应次数更多，可为新疆地区MS70 地震形势研判提供参考。各测项分震级档计算 值所得结果有利于分析提取不同震级、不同区域相应震级所适合的异常指标。(1)南天山的地下流体定点观测点虽然只有阿克苏断层氢、新46 井和新55 井3个，但其中的阿克苏断层氢对其周边 MS50 地震的响应十分灵敏，异常对应率为 727%，漏报率为467%，MS50 地震的 值明显高于其他震级档，故该测项可作为指示南天山西段 MS50 地震的重要预测指标。(2)北天山流体测点、测项较为丰富，其中乌鲁木齐地区的 4 个主要观测泉及其附近的观测井已积累了 40 年的宝贵数据，然而除了新 04 泉氢气外，其余测项对 MS5059 地震的漏报率都比较高(75%90%)，因此该区各测项涉及 MS5059 地震的 值都比较低。根据 MS6069 地震的 值及观测时段内 MS6069 地震对应情况，新04 泉氢气、新 10 泉氦气、艾其沟 2 号泥火山可作为天山中段 MS6069 地震危险性判定依据。另外，根据 MS6069 地震对应情况，新 05 井水位(2/4)、新 21 泉水位(2/4)、新 43 泉气氡(2/4)、新 11 井深层水温(2/2)和新 32 井水位水温(1/1)对周边 MS6069 地震有一定比例的震前异常反映，认为可纳入考量。(3)1980 年以来(资料起始观测时间)新疆共发生 4 次 MS70地震，结合 MS70 的 值和相应地震对应情况，艾其沟 1 号泥火山和新 04 泉二氧化碳可作为判断新疆 MS70 强震的参考依据，而根据 MS70 地震对应情况，新 05 井水位(2/4)、新04 泉甲烷(1/4)、新 04 井水位(1/4)、新 10 泉氟离子(1/4)、新 10 泉甲烷(1/4)和新 46 井水位(1/2)因其在震前出现过异常，故可纳入进行综合考量。4结论与讨论新疆地下流体异常数量与异常持续时间、震中距有一定的相关性，表现为地下流体异常多在离震中 100200 km 范围之内，异常持续时间多为半年以内，震级与持续时间、震中距没有明显的规律，MS65 地震新疆地下流体异常测项的平均数量在 4 项左右，此特征可作为发生相应震级地震危险性的参考依据。新疆地下流体群体性异常时空演化特征并无统计学显著相关性，地震前地下流体异常空间展布范围都很大，异常测点的分布与震级、震中距的关系较为复杂。但震前异常月频次变化特征明显，主要为“持续增长”型和“先增后减”型两类，而“先增后减”型异常特征，可作为判定地震发生时间的重要指标，对于“持续增长”型则可尝试将异常月频次4 作为判定发震紧迫性增强的参考依据。新 10 测点和新 04 测点的不同测项在地震前异常反映显著，对于多次地震，异常重现性较高，是新疆地下流体“敏感点”，对预测未来中强地震发生的地点具有特殊的意义。新疆地下流体受地质构造环境、地震活动及观测点密度分布不均匀影响，群体特征不明显，单个测点或单测项(水位、流量、氡、汞、甲烷等)的异常特征显著，更适合开展单项参数异常指标与群体异常参数指标的综合研究。地下流体在地震前出现的显著异常往往反映了其所处区域经历了强烈的构造活动。深循环温泉和井水温升高、深部气体的逸出和承压含水层井水位的突升显示出区域应力加载作用下断裂带裂隙开启、闭合，深部物质活动及构造活动的增强。地震前地下水水化学组分浓度升1612 期梁 卉等:新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验高是区域构造活动引起的断层封闭性改变、促使流体活动作用增强的表现41。根据大量震例提取各测项异常的共性特征，这种特征具有更好地统计意义，可在地震预报实践中提供参考。在涉及 值评分方法研究的 47 个震例中，有 6 次 MS60 69 地震和 4 次 MS70 地震，MS50 地震占比 79%，然而天山中段的多数测项对 MS50 地震的漏报率可达 75%90%，故包含 MS50 地震的半数左右的测项 值都普遍较低，预报能力较差。各测项MS5059地震目录是以震中距 300 km 为限定所筛选得出，根据震例适当缩小地震目录选取范围对该震级档 值计算结果有何影响，还有待进一步研究。随着震级提高到 MS60，有 16%的测项的 值出现了明显的增加，震级下限的提高使得报准率也跟着提高了，可考虑作为天山中段 MS60地震危险性判定依据进行跟踪分析。MS70 地震因样本数量有限，故需结合地震对应情况对参考指标进行综合考量分析。南疆虽然测点数量少、分布较散，但拥有阿克苏断层氢这种异常对应率高、地震漏报率低的地球化学测项，这也为该区丰富前兆监测手段提供了可借鉴的思路。参考文献:1杨又陵，高国英，温和平，等新疆地震前兆异常特征研究 J 地震，2005，25(1):89-96 2高荣，聂晓红，刘建明，等2021 年 3 月 24 日新疆拜城 MS54 地震震前异常分析J内陆地震，2021，35(2):109-119 3李金，高原，王琼天山构造带上地壳介质各向异性分区特征 J中国科学:地球科学，2021，51(4):582-597 4王道新疆及边邻地区 7 级以上地震前后北天山地下流体动态的异常变化J 内陆地震，2004，18(1):45-55 5张肇诚中国震例(19661999)M 北京:地震出版社，1988 6陈棋福中国震例(20002002)M 北京:地震出版社，2008 7蒋海昆中国震例(20032006)M 北京:地震出版社，2014 8蒋海昆中国震例(20072010)M 北京:地震出版社，2018 9蒋海昆中国震例(20112012)M 北京:地震出版社，2018 10 蒋海昆中国震例(2013)M 北京:地震出版社，2019 11 蒋海昆中国震例(20142015)M北京:地震出版社，2019 12 周龙泉中国震例(2016)M 北京:地震出版，2021 13 周龙泉中国震例(2017)M 北京:地震出版社，2021 14 邵志刚中国震例(2018)M 北京:地震出版社，2022 15 顾瑾萍，张晓东，黄辅琼，等我国震例前兆异常统计特征和应用研究J地震，2004，24(2):59-65 16 郑兆苾，张国民，何康，等中国大陆地震震例异常统计与分析J 地震，2006，26(2):29-37 17 蒋海昆，苗青壮，吴琼，等基于震例的前兆统计特征与分析 J 地震学报，2009，31(3):245-259 18 王俊，邵志刚，孙小龙，等川滇地区强震前流体异常特征与预测指标体系初探J 地震，2016，36(4):109-119 19 孙小龙，王俊，向阳，等基于 中国震例 的地下流体异常特征统计分析J地震，2016，36(4):120-130 20 刘琦，闫伟，李智蓉，等南北地震带定点形变前兆异常指标初建 J 地震，2016，36(4):76-88 21 廖丽霞，解小静，洪旭瑜，等基于中国震例的华南地区中强地震前流体异常特征分析 J 内陆地震，2019，33(1):1-7 22 刘耀炜，曹玲玲，平建军地下流体短期前兆典型特征分析J 中国地震，2004，20(4):372-379 23 罗兰格 值评分方法的再研究J 华北地震科学，2004，22(2):1-5 24 张素欣，张子广，郑云贞水化学参量的中强地震中短期预报方法在河北及邻区的应用检验J 华南地震，2001，21(3):8-14 25 张国民，刘杰，石耀霖年度地震预报能力的科学评价 J地震学报，2002，24(5):525-532 26 马宏生，刘杰，吴昊，等基于 值评分的年度地震预报能力评价 J 地震，2004，24(2):31-37 27 代炜，胡永钧，孙军杰，等甘肃年度地震危险区划定的 值评分研究J中国地震，2008，24(3):299-307 28 李琼，付虹，毛慧玲，等云南水温异常与 MS50 地震关系研究J地震研究，2017，40(2):233-240 29 陈梦，杨龙翔河南豫北地区跨断层形变预报方法检验及效能评估J地震地磁观测与研究，2020，41(4):121-128 30 钱才，高歌，张峰，等2020 年 6 月 26 日于田 MS64 地震前于田垂直摆倾斜异常特征及可靠性分析J 内陆地震，261内陆地震37 卷2020，34(3):303-309 31 钱才，陈鲁刚，张治广拜城 MS54 地震前地磁逐日比异常及其预报效能分析 J内陆地震，2021，35(2):129-135 32 王道，张元胜天山重点监视区地下流体动态地震短期前兆标志体系的研究 J 内陆地震，1997，11(2):112-127 33 高小其，陈华静，高国英，等新疆地下流体源兆、场兆、大震远兆特征的统计与分析J地震，2006，26(2):83-94 34 高小其，王琼，朱成英，等 7 级地震前地下流体前兆异常特征及判定指标的研究 J 内陆地震，2012，26(2):123-137 35 杨晓芳，孙小龙，张涛 新疆及周边 7 级强震前地下流体异常时空演化特征 J 内陆地震，2013，27(2):127-134 36 梁卉，高小其，向阳，等新疆北天山艾其沟泥火山强震前显著喷涌现象及其变化机理分析 J中国地震，2018，34(3):534-544 37 付虹，李永莉，赵小艳，等云南 M5 地震震前异常的统计特征 J 地震研究，2008，31(4):335-339 38 刘翔，赵盼盼，和宏伟，等滇西地区前兆观测资料的分类、分级与强震关系研究J 地震研究，2008，31(2):103-108 39 王道天山地区地下水位动态前兆异常敏感点的初步分析J 内陆地震，1988，2(3):235-243 40 许绍燮地震预报能力评分C/国家地震局科技监测司地震预报方法实用化研究文集地震学专辑北京:地震出版社，1989:586-589 41 刘耀伟，任宏微，张磊，等鲁甸 65 级地震地下流体典型异常与前兆机理分析 J地震地质，2015，37(1):307-318STATISTICAL ANALYSIS OF ANOMALY CHAACTEISTICSOF GOUND FLUID IN XINJIANG EGION ANDVEIFICATION OF PEDICTION EFFICIENCYLIANG Hui1，XIANG Yang2，YAN Long1，ZHU Cheng-Ying1，3(1 Earthquake Agency of Xinjiang Uygur Autonomous egion，Urumqi 830011，Xinjiang，China;2 China University of Mining Technology，Beijing 100083，China;3 Shenzhen Academy of Disaster Prevention and eduction，Shenzhen 518003，Guangdong，China)Abstract:Based on the“China Earthquake Examples”(1966 2018)，the characteristics ofground fluid precursor anomalies before earthquakes in Xinjiang region were systematically analyzed，and the prediction effectiveness of different magnitude ranges