戴 勇 吳迎燕 馮志生 姚 麗 姜楚峰 孫君嵩 章 鑫 馮麗麗 李軍輝

1)內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局，呼和浩特 010010 2)中國地震局地震預測研究所，北京 100003 3)江蘇省地震局，南京 210014 4)中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045 5)湖北省地震局，武漢 430071 6)廣東省地震局，廣州 510070 7)青海省地震局，西寧 810001 8)安徽省地震局，合肥 230031

0 引言

地球變化磁場來自太陽風在電離層引發(fā)的環(huán)狀電流及其在地球內(nèi)部感應產(chǎn)生的反向環(huán)狀感應電流，該環(huán)狀電流每天對地球掃描一遍，其中心焦點隨太陽移動； 電離層電流產(chǎn)生的磁場為外源場，地殼內(nèi)的感應電流產(chǎn)生的磁場為內(nèi)源場，也稱感應場(徐文耀，2009； 趙旭東等，2014)。感應場的分布取決于地殼和上地幔的電性結構分布，當?shù)叵赂邔w呈帶狀分布時，高導帶兩側變化磁場的重要異常特征是地磁場出現(xiàn)反相位變化，高導帶埋深越淺，垂直分量反相位變化越明顯、 水平分量越弱(徐文耀，2009)，德國北部(Untiedt，1970)、 日本北部(Rikitake，1966，1971； Rikitakeetal.，1985)、 中國甘肅東部(徐文耀等，1978)、 中國滇西地區(qū)(侯作中等，1984)和中國瓊中海峽(范國華等，1994)等地區(qū)均有該現(xiàn)象。變化磁場的這種畸變異常特征是其感應電流集中分布于高導帶所致(徐文耀，2009)，因此，高導帶有時也稱為電流通道(范國華等，1994； 龔紹京等，2017)。在地磁領域，基于地磁測深原理的正反演技術(翁愛華等，2017)是研究深部電導率分布的主要方法； 地磁轉換函數(shù)法是反映電導率分布的另一種研究方法，且通過該方法獲得的“感應矢量指向高導帶”等成果對本文研究具有重要意義(Chenetal.，2013； 王橋等，2016； 艾薩·伊斯馬伊力等，2020； 楊杰等，2021)； 基于變化磁場畸變異常對高導帶感應電流進行正反演的技術(范國華等，1994； 徐文耀，2009； 章鑫等，2019，2020)也是研究電導率分布的途徑之一，但總體上這方面的研究工作較少。

采用相關法處理和分析地磁垂直分量日變化數(shù)據(jù)，結果顯示中國大陸強震前2～3a震中附近有地磁日變化感應電流分布異常，其典型特征是電流呈線狀集中分布并在約10d原地重現(xiàn)，即感應電流線在二維平面空間分布上完全重疊，震中主要位于重疊段端部和約90°拐彎附近； 2009—2018年的資料統(tǒng)計表明，南北地震帶87%的重疊段出現(xiàn)后1.5a內(nèi)發(fā)生了6級以上地震，其中34%的重疊段出現(xiàn)后發(fā)生了2次6級以上地震，9%的重疊段出現(xiàn)后其兩端均發(fā)生6級以上地震(馮志生等，2020； 中國地震局監(jiān)測預報司，2020)。部分重疊段的走向與中—下地殼和上地幔高導層頂界面埋深等值線的走向一致，推測重現(xiàn)異常是來自震源下方中—下地殼和上地幔內(nèi)高導層的地震異常信息(馮志生等，2020； 姜楚峰等，2022)。地球深部速度與電性結構勘探結果顯示，上地幔和中—下地殼是由高阻體與高導體相間分布組成，它們之間的電阻率有數(shù)量級差異，高導層也是由電阻率略有差異的高導體相間分布組成，姜楚峰等(2022)將高導層中電阻率略高的高導體稱為亞高阻體，認為深部熱流體的上涌會導致殼幔高導層兩側的高阻體出現(xiàn)帶有上拱性質(zhì)的相互拆離滑動，進而導致高阻體周邊高導層內(nèi)的亞高阻體出現(xiàn)松動，流體侵入亞高阻體導致其電阻下降，高導層內(nèi)形成短時間高導電流通道，每天當環(huán)狀地磁日變化感應電流掃描經(jīng)過高導電流通道時，感應電流會呈線狀集中分布于此，并基于趨膚效應分布于高導層的頂界面； 因此，震前出現(xiàn)的這種短期原地重現(xiàn)的線狀集中分布地磁日變化感應電流異常的機理是地磁日變化信號探測發(fā)現(xiàn)了高導層出現(xiàn)的短時間高導電流通道，該短時間高導電流通道是由深部熱流體上涌導致上地幔和中—下地殼高導層兩側的高阻體內(nèi)出現(xiàn)的帶有上拱性質(zhì)的相互拆離滑動導致的。李軍輝等(2021)還研究發(fā)現(xiàn)重疊段端部的重力會出現(xiàn)下降異常，推測重疊段端部是電阻率較高的區(qū)域，感應電流經(jīng)過重疊段端部時會產(chǎn)生大量熱量，進而在該區(qū)域產(chǎn)生高溫高壓膨脹，最終導致其上方發(fā)生隆起。但依據(jù)以上重疊段異常的機理，深部熱流體上涌可能也是重疊段端部重力下降的主要原因之一。

由于重現(xiàn)異常是發(fā)生在震源下方中—下地殼和上地幔高導層的地震異常，姜楚峰等(2022)認為其不同于震源附近及其震源至地表的地震異常，對推進地震孕育與發(fā)生機理的研究可能有重要作用。本文在分析了2016年10月17日雜多6.2級地震(32.81°N，94.93°E)、 2017年8月8日九寨溝7.0級地震(33.20°N，103.82°E)和2017年11月18日米林6.9級地震(29.75°N，95.02°E)前出現(xiàn)的重疊段異常空間分布特征、 震前小地震活動特征及與3個地震的關系后，結合重疊段異常的產(chǎn)生機理，進一步完善了堅固體孕震模式(梅世蓉，1995a)。

1 方法資料與處理結果

地磁日變化感應電流線狀集中分布與短期原地重現(xiàn)異常的方法原理和采用資料與處理過程詳見馮志生等(2020)和姜楚峰等(2022)的研究成果。本文研究區(qū)的空間范圍為3個地震涉及的南北地震帶及附近地區(qū)，時間上自雜多6.2級地震發(fā)生前1.5a的2015年3月開始，到米林6.9級地震發(fā)生前的2017年10月結束，經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，該期間的異常集中發(fā)生在2015年10月—2016年10月之間，共包括21條重疊段異常(表1，圖 1)。

表 1 地磁日變化感應電流的線狀集中分布與短期原地重現(xiàn)異常參數(shù)Table1 Linear concentration distribution and short-term in-situ recurrence anomalies of induced current of geomagnetic diurnal variation

本文采用的地磁資料為中國地震局地球物理研究所國家地磁臺網(wǎng)中心提供的全國130多個地磁臺站每天的地磁垂直分量分鐘采樣序列，觀測儀器為磁通門磁力儀和FHD質(zhì)子矢量磁力儀，上述資料均由觀測單位進行了剔除干擾等處理，并被用于日常震情跟蹤和科研工作。

圖 1 地磁日變化感應電流的線狀集中分布與短期原地重現(xiàn)異常Fig. 1 Linear concentration distribution of induced current of geomagnetic diurnal variation and short-term in-situ recurrence anomalies.

圖 1 中的紅色粗線條為人工繪制的重疊段，由于2個日期的電流線在重疊段近乎重合，因此，重疊段基本覆蓋重疊處的2個日期電流線。本文所列震例中的重疊段與馮志生等(2020)、 姜楚峰等(2022)給出的對應震例中的重疊段略有差異，出現(xiàn)這種差異的主要原因是重疊段判定標準的人為把握差異和進一步剔除了干擾數(shù)據(jù)等，但這些差異沒有影響重疊段的總體分布(馮志生等，2020； 姜楚峰等，2022)，因此不影響本文的討論。

2 重現(xiàn)異常與高導層關系分析

馮志生等(2020)和姜楚峰等(2022)初步分析了單一重疊段與中—下地殼和上地幔高導層分布的關系，本節(jié)將分析重疊段的總體分布特征與中—下地殼和上地幔高導層分布的關系。圖 2 和圖 3 分別給出了21條重疊段異常的總體分布、 中—下地殼高導層頂界面的埋深分布和上地幔高導層頂界面的埋深分布(彭聰?shù)龋?018)。

圖 2 重疊段異常與中—下地殼高導層頂界面埋深及地震空間分布圖(據(jù)彭聰?shù)龋?018修改)Fig. 2 Overlapping segment anomalies，burial depth of the top boundary of high conductivity layer in middle-lower crust and seismic spatial distribution(Adapted after PENG Cong et al.，2018).

圖 3 重疊段異常與上地幔高導層頂界面埋深及地震空間分布圖(據(jù)彭聰?shù)龋?018修改)Fig. 3 Overlapping segment anomalies，the top boundary burial depth of upper mantle high conductivity layer and seismic spatial distribution(Adapted after PENG Cong et al.，2018).

圖 2 顯示，鄂爾多斯塊體周緣的重疊段走向與中—下地殼高導層頂界面埋深等值線的走向較為一致。其中，鄂爾多斯塊體北緣附近中—下地殼內(nèi)的高導層頂界面埋深為20～30km，南緣附近的埋深為20～50km。在(27°～33°N，95°～110°E)地區(qū)，重疊段走向與中—下地殼高導層頂界面埋深等值線的走向也較為一致，該地區(qū)的西部為雙殼內(nèi)高導層，其頂界面埋深為15～60km，東部中—下地殼的高導層頂界面埋深約為50km。在(35°N，100°E)以東附近區(qū)域，SN走向的雙殼內(nèi)高導層與重疊段的走向也有一定的一致性，該地區(qū)雙殼內(nèi)高導層頂界面埋深為15～60km。圖 3 顯示，上述地區(qū)的重疊段走向與其上地幔高導層頂界面的埋深等值線走向也較為一致，此處不再贅述。

圖 2、 3顯示，在(30°～40°N，90°～100°E)區(qū)域，NE走向的重疊段既沒有上地幔高導層頂界面等值線的走向與之匹配，也沒有中—下地殼高導層頂界面等值線的走向與之匹配。

2017年米林6.9級地震以東地區(qū)和2017年九寨溝7.0級地震以西地區(qū)的重疊段總體走向既與中—下地殼高導層頂界面埋深等值線的走向較為一致，也與上地幔高導層頂界面埋深等值線的走向較為一致。 上述地區(qū)中—下地殼內(nèi)的高導層頂界面埋深為15～60km，根據(jù)感應電流的趨膚效應，位于上述地區(qū)地磁日變化感應電流重疊段的埋深最淺約為15km。

白玲等(2017)的研究顯示，米林6.9地震的震源深度為8～12km。楊宜海等(2017)利用近震全波形反演得到的九寨溝7.0級地震的震源深度約為22km； 梁姍姍等(2018)分別對主震后5min以內(nèi)、 8min以內(nèi)、 10min以內(nèi)和20min以內(nèi)的波形進行反演，結果顯示九寨溝7.0級地震的震源深度約為15.5km，同時通過對比發(fā)現(xiàn)該結果與GCMT(Global Centroid-Moment-Tensor，全矩張量解)、 CENC(China Earthquake Networks Center，中國地震臺網(wǎng)中心)和USGS(United State Geological Survey，美國地質(zhì)調(diào)查局)給出的結果基本一致； 孫翔宇等(2020)基于電性結構探測結果認為，九寨溝地震的震源區(qū)位于高、 低阻交界區(qū)域的高阻一側，推測九寨溝地震的震源深度≤11km。

綜合上述結果表明，重疊段異常的總體走向與中—下地殼和上地幔高導層頂界面埋深等值線的走向較為一致，它位于震源下方的中—下地殼和上地幔高導層頂界面附近，該結論與馮志生等(2020)和姜楚峰等(2022)給出的觀點一致。

3 重現(xiàn)異常與地震的空間關系分析

強震發(fā)生前地震活動有圍空現(xiàn)象，即地震空區(qū)現(xiàn)象。梅世蓉(1995a)依據(jù)地震空區(qū)等現(xiàn)象提出了堅固體孕震模式。我們發(fā)現(xiàn)線狀感應電流的重疊段及重疊段端部在空間上也有圍空現(xiàn)象。圖 4 給出了重疊段及其圍成的3個空區(qū)分布，圖 5 給出了重疊段端部及其圍成的3個空區(qū)分布。其中，藍色重疊段出現(xiàn)在雜多6.2級地震發(fā)生前，紅色重疊段出現(xiàn)在雜多6.2級地震發(fā)生后。

圖 4 重疊段、 重疊段空區(qū)及地震分布圖Fig. 4 Overlapping segments，gaps of overlapping segments and seismic distribution.

圖 5 重疊段端部、 重疊段端部空區(qū)及地震分布圖Fig. 5 Ends of overlapping segments，gaps at the ends of overlapping segments and seismic distribution.

圖 6 重疊段空區(qū)、 震前小地震空區(qū)及地震分布Fig. 6 Overlapping segment gaps and small earthquake gaps before strong earthquake and earthquake distribution.

圖 7 重疊段端部空區(qū)、 震前小地震空區(qū)及地震分布Fig. 7 Gaps at the ends of overlapping segments，small earthquake gaps before strong earthquakes and earthquake distribution.

圖 4 和圖 5 顯示，①號和②號重疊段空區(qū)與①號和②號重疊段端部空區(qū)在空間分布上一致，③號重疊段端部空區(qū)比③號重疊段空區(qū)范圍更大，主要是端部空區(qū)南部向S有所擴大，該現(xiàn)象與2016年10月17日雜多6.2級地震發(fā)生前18d(9月25日與9月28日)發(fā)生的C狀重疊段異常有關(圖 1k)，該重疊段縮小了重疊段空區(qū)(圖 4)，且雜多6.2級地震和米林6.9級地震都發(fā)生在該重疊段上(圖 4)，該異常出現(xiàn)的時間距離發(fā)生雜多6.2級地震不到20d，距發(fā)生米林6.9級地震則有13個月24天?？傮w上，重疊段空區(qū)與重疊段端部空區(qū)在空間分布上比較一致。

由圖 4 和圖 5 可知，①號空區(qū)面積最小，未發(fā)生6級以上地震，僅于2017年6月3日在其東南角(37.99°N，103.56°E)發(fā)生過一次5級地震。①號空區(qū)未發(fā)生大地震的原因是否與空區(qū)面積小有關，可在未來的研究中進一步分析。

雜多6.2級地震和九寨溝7.0級地震前也存在小地震空區(qū)異常。圖 6 和圖 7 分別給出了重疊段空區(qū)和重疊段端部空區(qū)與震前小地震空區(qū)的分布情況。其中，黃色實心圓為(28°～43°N，88°～110°E)范圍內(nèi)于2015年10月11日—2016年10月16日(即重疊段異常出現(xiàn)至雜多6.2級地震發(fā)生前)發(fā)生的ML≥3.5的地震震中； 灰色實心圓則為2000年1月1日—2015年10月9日發(fā)生的地震震中，其他參數(shù)同震前地震。需要特別說明的是，雜多6.2級地震發(fā)生后至九寨溝7.0級地震發(fā)生前，九寨溝7.0級地震震中附近的地震活動分布在圖 6 和圖 7 的基礎上沒有出現(xiàn)新的變化。因此，圖 6 和圖 7 可以反映九寨溝7.0級地震震中附近的震前小地震活動分布。

圖 6 顯示，在雜多6.2級地震震中以北區(qū)域和九寨溝7.0級地震震中西北區(qū)域分別存在1個地震空區(qū)，雜多6.2級地震和九寨溝7.0級地震既位于地震空區(qū)和重疊段空區(qū)邊緣，也位于2種空區(qū)的重疊部分； 米林6.9級地震位于重疊段空區(qū)的外緣，但米林6.9級地震前沒有地震空區(qū)，具體原因還有待進一步研究； 另外，九寨溝7.0級地震前地震空區(qū)雖然與3個重疊段空區(qū)都有重疊，但與②號重疊空區(qū)的重疊面積最大。

4 重疊段空區(qū)機理的分析討論

重疊段空區(qū)的物理意義是什么？基于重疊段與高導層頂界面埋深等值線走向一致的現(xiàn)象，姜楚峰等(2022)認為重疊段是高導層內(nèi)形成的短時間高導電流通道； 由于線狀集中分布感應電流在重疊段端部分道揚鑣，李軍輝等(2021)認為重疊段的端部是高阻體。由于重疊段圍空區(qū)沒有重疊段分布，即重疊段圍空區(qū)沒有線狀集中分布感應電流分布，因此本文認為，重疊段空區(qū)就是一個高阻區(qū)，線狀集中分布感應電流只能沿著高阻區(qū)邊界分布，或在高阻區(qū)邊界拐向其他方向，由此出現(xiàn)重疊段及其端部圍繞高阻區(qū)邊界分布的現(xiàn)象。

地震的成因至今仍眾說紛紜(杜建國等，2018)，但我們發(fā)現(xiàn)堅固體孕震模式和重疊空區(qū)現(xiàn)象能夠很好地相互解釋。由于重疊段空區(qū)與地震空區(qū)在空間上有重合，因此，重疊空區(qū)與地震空區(qū)之間應該有所聯(lián)系。本文認為地震空區(qū)與重疊段空區(qū)是堅固體不同物理探測方法的探測結果，反映了堅固體在不同深度的分布范圍，其中，地震空區(qū)給出了堅固體在中—上地殼的分布范圍，重疊段空區(qū)可能給出了堅固體在中—下地殼和上地幔的分布范圍。首先，基于震前地震空區(qū)Q值較高、 震前小地震應力降較高和強震都位于速度結構的高速區(qū)一側等事實，梅世蓉(1995a)認為震前地震空區(qū)就是堅固體孕震模式中的堅固體。本文認為，由于重疊段空區(qū)是高阻體，而高阻與高速和高Q值是堅固體不同物理性質(zhì)的反映(白武明等，2000； 金勝等，2010； 陳進宇等，2017； 高春楊等，2020； 朱濤等，2020)，因此，地震空區(qū)和重疊段空區(qū)反映的都是高阻體； 其次，重疊段位于震源下方中—下地殼和上地幔高導層的頂界面(馮志生等，2020； 姜楚峰等，2022)，因此重疊段空區(qū)也位于中—下地殼和上地幔高導層的頂界面； 而中國大陸地震基本都是發(fā)生在中—上地殼(張國民等，2003； 薛艷等，2010)。因此，地震空區(qū)也位于中—上地殼，即重疊空區(qū)位于地震空區(qū)之下。

5 基于重疊段異常的堅固體孕震模式的完善

依據(jù)梅世蓉(1995a)和梅世蓉等(1996)提出的堅固體孕震模式，地震的孕育發(fā)生需要2個基本條件： 1)具有積累足夠彈性位能的條件； 2)具有能產(chǎn)生突然應力降的條件。為滿足上述2個條件，既需要一定規(guī)模的震源體積，又需要震源體與周圍環(huán)境介質(zhì)存在力學差異。否則，能量無法在局部地區(qū)相對集中并產(chǎn)生突然應力降。結合地震前普遍存在的環(huán)形地震活動分布圖像(梅世蓉等，1996； 梅世蓉，1996a，b； 宋治平等，1999； 薛艷等，2018)，堅固體孕震模式設置了A、 B 2個區(qū)域以滿足地震孕育發(fā)生的2個基本條件(梅世蓉，1995a； 梅世蓉等，1996； 宋治平等，1999)。地震孕育發(fā)生過程由早期、 中期與晚期震源活動3個階段組成，歷經(jīng)數(shù)十年。A區(qū)為具有最大破裂強度或摩擦強度的堅固體(硬包體)，相當于震源體，它既可能是一個不存在宏觀破裂的較為完整的塊體，也可能是幾個強粘接的塊體集合或強活動斷裂帶上的強閉鎖區(qū)，A區(qū)具有積累高應力的有利條件； B區(qū)具有次于A區(qū)的破裂強度或摩擦強度，相當于地震區(qū)或地震帶上震源體以外的地區(qū)，是一個介質(zhì)結構與性質(zhì)都不均勻的空間，其中可能存在斷層或侵入體，B區(qū)有利于應力的快速集中和多個應力集中區(qū)的形成。

地震孕育發(fā)生的第1階段： B區(qū)應力達到破裂強度時，開始發(fā)生黏滑或破裂，B區(qū)內(nèi)不同的應力集中區(qū)陸續(xù)發(fā)生中小破裂，但A區(qū)則保持穩(wěn)定，從而出現(xiàn)一個中等地震環(huán)繞未來大地震震中的環(huán)形分布，環(huán)形內(nèi)部為空區(qū)，是主震震源區(qū)。第2階段： 當應力進一步增強時，B區(qū)的地震活動不斷加強，出現(xiàn)地震條帶和震群等現(xiàn)象，但B區(qū)發(fā)生地震所釋放的能量僅為積累能量的一部分，剩余部分將轉移到A區(qū)的震源體，并導致A區(qū)發(fā)生少量地震，從而出現(xiàn)早期震源活動，空區(qū)縮小或消失。第3階段： 震源體外圍強烈的地震活動使得震源體受壓而變得更為堅固致密，由此導致地震活動性由高轉低，再度出現(xiàn)空區(qū)； 在第3階段后期，應力達到峰值前后，震源區(qū)內(nèi)外處于遠離平衡態(tài)的臨界點附近，整個孕震系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

堅固體孕震模式中的堅固體底部埋深一般在中地殼底部高導層的頂界面，如唐山地震(梅世蓉，1995a，b)和邢臺地震(梅世蓉，1999)，其硬包體底部埋深為20km。但依據(jù)本文前述結果，重疊段空區(qū)位于震源下方的中—下地殼和上地幔高導層的頂界面，因此，重疊段異常對堅固體孕震模式的第1個完善內(nèi)容是： 硬包體底部埋深可能深達上地幔高導層的頂界面。

堅固體孕震模式強調(diào)了深部熱流體的2個作用(梅世蓉，1995b，1999； 梅世蓉等，1996)： 1)上地幔熱流體上涌導致下地殼增溫及其體積膨脹，產(chǎn)生垂直向上和側向擠壓力的動力學作用； 2)臨震階段熱流體侵入震源體孕震斷層的作用。

關于第1個作用，堅固體孕震模式?jīng)]有給出深部熱流體上涌的震前直接證據(jù)。 依據(jù)相關研究的解釋(牛樹銀等，2003； 馮志生等，2020； 姜楚峰等，2022)，重疊段異常的物理意義是其探測發(fā)現(xiàn)了深部熱流體上涌導致上地幔和中—下地殼高導層兩側高阻體出現(xiàn)的帶有上拱性質(zhì)的相互拆離滑動事件。因此，關于堅固體孕震模式的第2個完善內(nèi)容是： 震前1～3a出現(xiàn)的短期原地重現(xiàn)的線狀集中分布的地磁日變化感應電流，是堅固體下方及其附近深部出現(xiàn)的熱流體上涌所致，它探測發(fā)現(xiàn)了深部熱流體上涌引起上地幔和中—下地殼高阻體出現(xiàn)帶有上拱性質(zhì)的相互拆離滑動事件，該事件導致高阻體之間高導層出現(xiàn)短時間高導電流通道，這一發(fā)現(xiàn)是震前上地幔和中—下地殼深部熱流體上涌的直接證據(jù)，而重疊段端部的重力下降則可能是熱流體上涌導致地面隆起或密度減小(即熱輕物質(zhì)上升)的證據(jù)(張晶等，1998，2001； 張永仙等，2000； 祝意青等，2015； 李軍輝等，2021)。

若將圖 4 各重疊段理解為高導層兩側高阻體相互拆離滑動事件的滑動面，則這些重疊段就是堅固體周邊中—下地殼和上地幔的高阻體對堅固體的一系列帶有上拱性質(zhì)的推擠或撞擊的結果，每次推擠或撞擊的持續(xù)時間為1d至數(shù)天(每個重疊段異常是2次推擠或撞擊的結果)，具體持續(xù)時間視重疊段首尾2次感應電流的時間間隔。這種推擠撞擊是堅固體孕震模式中能量向硬包體集中和轉移的最直接、 最形象的解釋，其結果就是堅固體的應力越來越高，累積能量也越來越高。若地震空區(qū)的圍空地震是震前發(fā)生在中—上地殼的能量向堅固體運移的事件，那么重疊段異常則是發(fā)生在中—下地殼和上地幔的能量向堅固體運移的事件。

關于第2個作用，堅固體孕震模式?jīng)]有給出臨震階段熱流體侵入震源體孕震斷層的具體作用，也沒有給出這方面的直接證據(jù)。近年來的研究表明，震源體孕震斷層內(nèi)的流體對地震的發(fā)生主要有2個方面的作用： 1)斷層內(nèi)的自由水將使斷層的摩擦強度降低； 2)斷層內(nèi)存在密封高壓流體，密封高壓流體的壓力隨著震源體壓力的增加而增加，斷層摩擦強度隨密封高壓流體壓力的增大而降低，當密封高壓流體的壓力達到靜巖壓力時，斷層將突然滑動，導致地震發(fā)生。依據(jù)上述第1個作用，深部上涌進入震源體孕震斷層內(nèi)的高壓熱流體豐富了斷層內(nèi)的自由水，進一步降低了斷層摩擦強度，促進地震的發(fā)生，這可能是臨震階段深部熱流體侵入震源體孕震斷層內(nèi)的具體促震作用(Küsteretal.，1999； 周永勝等，2009，2014； 韓亮等，2012，2013； 張媛媛等，2012)。但是，斷層內(nèi)存在的密封高壓流體的壓力達到靜巖壓力導致的斷層突然滑動則可能是導致地震發(fā)生的更為重要的原因。在臨震階段，震源體孕震斷層內(nèi)的各個密封高壓流體不會同時破裂，早期破裂的密封高壓流體會在斷層內(nèi)向周邊其他地方滲透，加之深部上涌進入斷層內(nèi)的高壓熱流體及斷層內(nèi)原有的自由水，可能使得斷層內(nèi)遍布自由水，并在震源體孕震斷層內(nèi)形成具有臨震意義的高導電流通道。因此，臨震階段斷層內(nèi)的高導電流通道可能是真正意義上的臨震異常，這是重疊段異常對堅固體孕震模式的最后一個完善內(nèi)容。發(fā)現(xiàn)臨震階段斷層內(nèi)的高導電流通道對地震的短臨預報具有現(xiàn)實意義。

6 結論

本文基于強震前1～3a出現(xiàn)的短時間原地重現(xiàn)的線狀集中分布地磁日變化感應電流的重疊段圍空現(xiàn)象及其與強震前的地震空區(qū)關系，以及重疊段異常產(chǎn)生的機理，豐富完善了堅固體孕震模式。獲得的主要結論如下：

(1)強震前1～3a出現(xiàn)的重疊段異常會出現(xiàn)圍空現(xiàn)象，重疊段空區(qū)是一個體量較大的高阻體，是堅固體孕震模式中的堅固體(硬包體)，重疊段空區(qū)和地震空區(qū)是堅固體基于不同物理探測方法在不同深度分布范圍探測的結果，地震空區(qū)給出了堅固體在中—上地殼的分布范圍，重疊段空區(qū)則給出了堅固體在中—下地殼和上地幔的分布范圍。重疊段空區(qū)在震前1～3a出現(xiàn)，是孕震模式第3階段的異常； 地震空區(qū)在震前具有不同的階段性，如于震前數(shù)十年形成背景空區(qū)(梅世蓉等，1996； 宋治平等，1999； 薛艷等，2018)，于震前約1a再度形成空區(qū)。

(2)強震前1～3a出現(xiàn)的重疊段異常，是中—下地殼和上地幔高阻體之間出現(xiàn)帶有上拱性質(zhì)的相互拆離滑動事件導致的高阻體之間高導層出現(xiàn)的短時間高導電流通道，其中，上述拆離滑動事件是由深部熱流體上涌引起的。它是堅固體孕震模式中發(fā)生在中—下地殼和上地幔的能量向堅固體運移的事件，而地震空區(qū)的圍空地震是震前發(fā)生在中—上地殼的能量向堅固體運移的事件。

(3)依據(jù)近年來的地震高壓流體實驗結果，結合重疊段異常的機理分析認為，臨震階段震源體孕震斷層內(nèi)的各個密封高壓流體不會同時破裂，孕震斷層內(nèi)原有的自由水、 早期破裂的密封高壓流體以及深部上涌進入孕震斷層內(nèi)的高壓熱流體可能使得震源體孕震斷層內(nèi)遍布自由水，并在斷層內(nèi)形成有臨震意義的高導電流通道，該高導電流通道可能是真正意義上的臨震異常。顯然，發(fā)現(xiàn)臨震階段孕震斷層內(nèi)的高導電流通道對地震的短臨預報具有現(xiàn)實意義。

(4)重疊段異常探測發(fā)現(xiàn)的拆離滑動事件位于震源下方，該現(xiàn)象類似慢地震帶位于地震帶下方的現(xiàn)象，盡管目前尚不清楚慢地震與其上方地震的關系，但有學者認為滑移事件在閉鎖板塊表面產(chǎn)生了應力積累，滑移事件可能觸發(fā)一次破壞性地震，即陣發(fā)性震顫和滑動的高發(fā)期可以產(chǎn)生一個地震的高發(fā)時段(Rogersetal.，2003； 高翔，2017； Gaoetal.，2017)。以上有關慢地震的觀點和地磁日變化感應電流線重疊段異常與地震的關系很類似，重疊段異常探測發(fā)現(xiàn)的拆離滑動事件可能是大陸下方有熱流體上涌運移參與的類似板間慢地震或慢滑移(尹海權，2017)，但這個推測還需要基于測震學原理的研究結果加以論證。

致謝全國地磁數(shù)據(jù)由中國地震局地球物理研究所國家地磁臺網(wǎng)中心提供； 斷裂數(shù)據(jù)來源于《中國活動構造圖(1︰400萬)》(鄧起東等，2007)； 文章部分圖件采用GMT繪制(Wesseletal.，2013)； 審稿專家對本文提出了寶貴的修改建議。在此一并表示感謝！