周璇++张少腾++贺成丽
【摘 要】深层水温是一种有效的地震前兆观测手段，它能够灵敏的反应出围岩应力场的变化特征。地震预测主要依据前兆异常的变化对未来地震发展趋势进行综合判断，而水温变化是其中一个重要的“信号”。苏03井自2015年11月水温数据出现上升变化，本文针对这一异常现象展开调研，探讨了水温异常的形成原因，以期能为地震预报及震情跟踪提供经验。
【关键词】水温异常 地震前兆 地震预报 机理研究
地下流体异常能够提供许多地质构造活动过程的前兆信息，并能够以不同方式和特点将其反映出来，是一种有效的地震短临预报方法[1]。地震预测主要依据前兆异常的变化对未来地震发展趋势进行综合判断[2]，而水温变化是其中一个重要的“信号”。因此，研究深层水温的变化特征，对于地震预报具有重要的指导意义。
1 苏03井概况
苏03井位于徐州市睢宁县梁集镇，在地质构造上位于近南北向郯庐断裂带西侧约15km处。井深449.28米，含水层为震旦系白云质灰岩，溶洞裂隙发育，观测层埋深较浅，与第四系含水层具有水力联系。
2 异常特征
苏03井水温观测仪器工作稳定，观测数据连续可靠，具有较好的映震能力。但从2015年11月份开始该井水温观测数据出现上升变化，打破年变趋势，到目前为止上升幅度约为0.117℃（如图1），2016年4月之后处于平稳状态，但仍处于高值。
3 环境干扰因素分析
3.1 降雨对苏03井水温的影响
图2为苏03井2015年6月至2016年7月的水温和降雨量曲线图。从图中可发现2015年6月、9月随着降雨量的增大，水温曲线出现小幅度上升波动，说明降雨对水温存在一定的影响。但是苏03井水温异常期间降雨量并未明显增加。
那么，苏03井水温破年变上升异常是否是降雨引起的？为了进一步验证降雨量对水温的影响，对苏03井及周围的水样进行了氢氧同位素检测。大气降雨线引自Craig（1961），其方程为，式中为氢氧同位素实测比值，为氧同位素实测比值。此次采集水样的氢氧同位素相较于2015年3月采集的水样，更加接近大气降雨线，说明苏03井混入了大气降雨。此外，与苏03井周边采集的水样相比，苏03井的检测结果也更加靠近大气降雨线。这也进一步说明了降雨对苏03井水温存在影响。统计2010年以来的降雨量并未发现2015年11月至2016年降雨量比往年大，因此，苏03井水温上升有可能受降雨的影响，但不能完全交代此次水温破年变上升异常变化。
3.2 苏03井附近浴室污水排放影响
在对苏03井现场调研中发现，距苏03井东约150m距离处经营一家浴室，该浴室自2015年10月底开始营业，这与苏03井水温上升的时间相吻合。该浴室用水直接抽取地下水，污水排放也是直接排入地下，排出的污水温度约为40℃左右。通过当地政府协调令该浴室自3月21日至3月28日停业，从停业期间观测数据中发现，苏03井水温虽仍处于高值，但未出现继续上升趋势，且温度稍有下降。因此认为，该井水温异常与该浴室排放的热水有一定的关系。
4 对比周围其他流体井
苏02井距苏03井约19km，地处郯庐断裂带西侧约35km处，该井井深311.76m，井内循环条件较好，观测层与第四系含水层可能存在水力联系。观察苏02井2010年以來的水温数据，同期未出现同步上升变化，排除群体性异常变化的可能。
5 苏03井水温异常与地震关系
苏03井自2010以来，井孔周围100km范围内未发生ML4.0以上地震。但在较大地震发生前苏03井水温会出现小幅度的下降波动，图3统计了2010年以来苏03井水温的变化与较大地震的对应关系。在大震发生时，水温在长期平稳的背景上出现下降波动，波动幅度≤0.004℃，时间较短。
在孕震应力的作用下，观测井所处的承压水层受到隔水层的挤压，使得地下水的排泄速度加快或减慢[3]，井水温度也会相应地发生变化。水温突升是承压水层受到隔水层的挤压力减弱，地下水的排泄速度减小，导致热量聚集引起的。但在统计期间，世界范围内发生的ML7.0级以上地震前，苏03井水温大多未出现异常，因此不能确定前几次的水温波动为地震前兆，还需继续积累典型震例。
6 结语
通过分析睢宁苏03井水温异常得出以下结论：
（1）水温上升与降雨可能存在一定的关联。
（2）苏03井水温异常与邻近的浴室排水有关。同时排除群体异常可能。
（3）苏03井水温异常为地震前兆的可能性较小。
参考文献：
[1]缪阿丽，等.苏22井水温映震效能及典型地震前兆特征分[J].地震地磁观测，2014.
[2]陆明勇，等.地下流体长趋势异常变化与强震预测的初步研究[J].地震研究，2009.
[3]邱鹏程，等.格尔木井水温异常特征及其与地震关系分析[J].地震地磁观测与研究，2005.
