红寺堡地电阻率变化与2025年1月2日银川4.8级、4.6级地震孕震过程研究
Study on the Change of Geoelectric Resistivity of Hongsibao and the Seismic Process of Magnitudes 4.8 and 4.6 Earthquakes in Yinchuan on January 2, 2025
摘要: 2025年1月2日，银川相继发生4.8级、4.6级地震，震中150 km范围内有3个地电阻率观测台。其中，距离震中约122 km的红寺堡地电阻率NS向在地震发生前16个月开始出现年变畸变异常。通过定性与定量分析该变化与测区土壤水分和地下水位的关系，发现该异常与二者无关联；利用定量拟合及自适应变幅方法计算红寺堡地电阻率NS向变化幅度，结果显示，银川地震前该测道数据显著超出阈值线，呈现高阈值异常特征；依据断层虚位错模型的研究，红寺堡台位于震前区域应力应变的膨胀区，结合岩石实验分析结果，认为其NS向年变畸变的上升变化与含水岩石应力加载实验中观测到的上升变化规律一致。因此，红寺堡地电阻率NS向年变的畸变异常极有可能是银川地震前区域应力变化的客观反映。
Abstract: On January 2, 2025, two earthquakes of magnitudes 4.8 and 4.6 occurred successively in Yinchuan. Within a 150-kilometer radius of the epicenter, there were three geoelectric resistivity observation stations. Among them, the NS direction of the Hongsibao geoelectric resistivity station, approximately 122 km from the epicenter, began to show an abnormal annual variation distortion 16 months before the earthquake. Through qualitative and quantitative analysis of the relationship between this change and the soil moisture and groundwater level in the survey area, it was found that there was no correlation between the anomaly and the two. By using quantitative fitting and adaptive amplitude variation methods to calculate the change amplitude of the NS direction of the Hongsibao geoelectric resistivity, the results showed that the data of this measurement channel significantly exceeded the threshold line before the Yinchuan earthquake, presenting a high-threshold anomaly feature. Based on the research of the fault virtual dislocation model, the Hongshibao station was located in the expansion zone of the regional stress and strain before the earthquake. Combined with the results of rock experiments, it was believed that the upward change of the annual variation distortion in the NS direction was consistent with the upward change observed in the stress loading experiments of water-bearing rocks. Therefore, the abnormal annual variation distortion of the NS direction of the Hongsibao geoelectric resistivity was very likely an objective reflection of the regional stress changes before the Yinchuan earthquake.
文章引用：杨学锋, 刘廷晰, 马丽君, 胡春阳, 金小芳. 红寺堡地电阻率变化与2025年1月2日银川4.8级、4.6级地震孕震过程研究[J]. 地球科学前沿, 2025, 15(9): 1328-1339. https://doi.org/10.12677/ag.2025.159123

参考文献

[1] 解滔, 卢军. 地电阻率观测常见变化形态及其可能原因分析[J]. 中国地震, 2023, 39(1): 128-142.
[2] 叶青, 张翼, 黄兴辉, 等. 2015年内蒙古阿拉善MS5.8地震前地电阻率变化特征研究[J]. 地震, 2017, 37(4): 123-133.
[3] 钱家栋, 张学民, 王亚璐, 等. 2008年汶川MS8.0地震前成都台NE向地电阻率趋势异常的数值模拟[J]. 地震, 2018, 38(2): 107-116.
[4] 肖武军, 关华平. 汶川8.0级地震以及其它大震前的地电阻率异常特征[J]. 西北地震学报, 2009, 31(4): 349-354, 384.
[5] 钱家栋, 陈有发, 金安忠. 地电阻率法在地震预报中的应用[M]. 北京: 地震出版社, 1985.
[6] 钱家栋, 赵和云. 地电阻率的数值模拟和多极距观测系统[J]. 地震学报, 1988(1): 77-89, 114.
[7] 钱家栋, 马钦忠, 李劭秾. 汶川-MS8.0地震前成都台NE测线地电阻率异常的进一步研究[J]. 地震学报, 2013, 35(1): 4-17, 137.
[8] 金安忠. 地电阻率正常变化的初步研究[J]. 地球物理学报, 1981, 24(1): 92-106.
[9] 王志贤. 地电阻率年变化的一种物理解释——大柏舍台不同极距地电阻率观测结果[J]. 西北地震学报, 1981(3): 45-49.
[10] 刘允秀, 陈华静. 地电阻率与地下水位、大气降水关系研究[J]. 中国地震, 1999, 15(2): 91-96.
[11] 张学民, 李美, 关华平. 汶川8.0级地震前的地电阻率异常分析[J]. 地震, 2009, 29(1): 108-115.
[12] 李新艳, 曾宪伟, 卢军, 等. 基于断层虚位错模式分析2015年内蒙古阿左旗MS5.8地震前地电阻率变化[J]. 地震, 2022, 42(2): 89-99.
[13] 解滔, 李飞, 沈红会, 等. 新沂地震台地电阻率反向年变分析[J]. 地震学报, 2013, 35(6): 856-864.
[14] 解滔, 卢军. 地电阻率三维影响系数及其应用[J]. 地震地质, 2015, 37(4): 1125-1135.
[15] 刘允秀, 陈华静, 程瑞年, 等. 地电阻率与地下水位、大气降水关系研究[J]. 中国地震, 1999(2): 91-96.
[16] 李发, 翟洪涛, 王燚坤, 等. 合肥地震台地电阻率与气温、降水、地下水位关系的初步研究[J]. 高原地震, 2014, 26(4): 10-13.
[17] 钱家栋, 曹爱民. 1976年唐山7.8级地震地电阻率和地下水前兆综合物理机制研究[J]. 地震, 1998(S1): 1-9.
[18] 李新艳, 解滔, 曾宪伟, 等. 断层虚位错模式揭示的2022年1月8日青海门源MS6.9地震前的地电阻率变化[J]. 地震学报, 2024, 46(2): 292-306.
[19] 解滔, 于晨, 王亚丽, 等. 基于断层虚位错模式讨论2008年汶川MS8.0地震前视电阻率变化[J]. 中国地震, 2020, 36(3): 492-501.
[20] 解滔, 卢军, 杜学彬. 自适应变化幅度方法提取直流视电阻率中短期异常[J]. 中国地震, 2022, 38(1): 52-60.
[21] 李新艳, 解滔, 刘小鹏, 等. 2023年12月18日甘肃积石山MS6.2地震前地电阻率异常特征及机理分析[J]. 地球物理学报, 2024, 67(10): 3721-3734.
[22] 徐靖南, 朱维申, 白世伟. 压剪应力作用下多裂隙岩体的力学特性——本构模型[J]. 岩土力学, 1993(4): 1-15.
[23] 解滔, 李晓帆, 岳冲, 等. 大地震前视电阻率各向异性变化及可能原因[J]. 地震地磁观测与研究, 2022, 43(S1): 213-216.
[24] 钱复业, 赵玉林, 于谋明, 等. 地震前地电阻率的异常变化[J]. 中国科学(B辑化学生物学农学医学地学), 1982(9): 831-839.
[25] 杜学彬. 在地震预报中的两类视电阻率变化[J]. 中国科学: 地球科学, 2010, 40(10): 1321-1330.