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华南已知地点信息的地震活动特征
华南已知地点信息的地震活动特征
郑萍*, 张慧, 沈繁銮*
(海南省地震局,海口 570203)
 [收稿日期]: 2017-05-12
摘要

“已知地点信息”指根据华南地区历史地震活动分布特征,将华南地震活动区划分为老震区、水库区和小震活动区。本文分析了华南地区以上3种区域1980年以来22次已知地点信息的ML≥5.0地震事件前的地震活动现象,总结探讨了各区中强地震前的异常特征:水库区表现为震中的地震平静—增强,老震区和小震活动区则为区域的地震增强—活跃—平静。综合以上分析研究,提出了华南已知地点信息的地震预测对策。



引言

目前对华南中强地震前的地震活动特征汇总性研究不多(沈繁銮,2003),绝大多数都是对单个地震震例进行总结研究(王铮铮等,1984叶秀薇等,2005沈得秀,2006刘其寿等,2011刘特培等,2012王尚彦等,2015袁丽文等,2016)。由于地震预测的复杂性和艰巨性,寻求地震前的地震活动规律性通常十分困难。为降低研究难度,本文从“已知地点信息”的地震活动出发,探讨1980年以来华南ML≥5.0地震事件前的震中和区域地震活动特征。“已知地点信息”,是指根据华南地区历史地震活动分布特征,将华南地震活动区划分为老震区、水库区和小震活动区。以此“已知地点信息”为基础,将1980年以来华南ML≥5.0地震事件进行分类,分析总结主震前震中和区域地震活动特征,并提出了华南“已知地点信息”的地震预测对策,为华南地震中短期预测工作提供参考和借鉴。

1 地震目录

本文采用中国地震台网中心发布的全国地震月报正式目录,使用SuperSeis软件进行地震目录的挑选及计算绘图。通过地震目录的完整性分析和监测能力计算,确定地震目录使用的震级下限为ML 2.0,并去除中国台湾地震区(带)的地震。

研究的目标地震为华南地区1980年以来的22次已知地点信息的ML≥5.0地震事件(表 1)。类别1为老震区,即1800年至该地震发生前,震中周围半径50km范围内曾发生过MS≥6.0的地震;类别2为水库区,即该地震发生前,震中周围半径50km范围内曾发生过ML≥3.0的水库诱发地震;类别3为小震活动区,即1970年至该地震发生前,震中周围半径50km范围内曾发生过ML≥3.0的震群,但不属于类别1和类别2的情况。

表 1 华南地区1980年以来已知地点信息的ML≥5.0地震事件 Table 1 The known location events of ML≥5.0 in the South China area since 1980
2 震前地震活动现象
2.1 老震区

有记载以来,华南地区的地震活动可划分为2个活动周期,目前处在始于1720年的第2活动周期的剩余释放阶段,该活动周期的6级以上地震发生在1800年之后,统计发现华南ML≥5.0地震有一些是发生在本活动周期发生过6级以上地震的老震区。所涉及的地震共6个,分别为1806年江西寻乌6级地震、1875年广西乐业6级地震、1881年泉州海外6级地震、1906年厦门海外6.3级地震、1969年广东阳江6.4级地震和1994年台湾海峡南部7.3级地震。

华南1980年以来共有9次ML≥5.0地震事件发生在老震区(表 2)。事件发生前,震中的地震活动特征主要是超长平静或增强(活跃)后的平静;而区域的地震活动主要表现为增强—活跃—平静的过程,以1986年阳江ML 5.4地震为例(图 1),区域地震活动增强—活跃—平静的特征明显。

表 2 老震区ML≥5.0地震事件前地震活动现象 Table 2 The earthquake activity before the events of ML≥5.0 in earthquake region

图 1 阳江震中410km半径范围内ML≥2.0地震M-T Fig. 1 M-T plot of ML≥2.0 in area with radius≤410km of the Yangjiang epicenter
2.2 水库区

华南1980年以来共有6次ML≥5.0地震事件发生在水库区(表 3),即广东河源(新丰江水库)、福建仙游(金钟水库)和贵州剑河(三板溪水库),这3个水库区都曾发生过ML≥3.0的水库诱发地震。

表 3 水库区ML≥5.0地震事件前地震活动现象 Table 3 The earthquake activity before the events of ML≥5.0 in reservoir area

有蓄水诱发地震活动经历的水库地区,在水的作用下介质变得相对脆弱,对于区域应力变化反应比较敏感,广东河源已成为华南地震活动窗口。上述水库区ML≥5.0地震事件前,震中的地震活动特征主要是在平静背景下震前出现增强;区域地震活动特征主要表现为增强—平静—活跃或者单纯增强的过程,以1991年河源ML 5.0地震为例(图 2),增强—平静—活跃的特征十分清晰。


图 2 河源震中270km半径范围内ML≥2.0地震M-T Fig. 2 M-T plot of ML≥2.0 in area with radius≤270km of the Heyuan epicenter
2.3 小震活动区

华南1980年以来共有7次ML≥5.0地震事件发生在曾经的小震活动区(表 4),包括台湾海峡南部1994年ML 7.4地震及其之前的地震(其后的地震则属于类别1老震区),这些小震活动区为非水库区,也非1800年以来发生过6级以上地震的老震区。

表 4 小震活动区ML≥5.0地震事件前地震活动现象 Table 4 The earthquake activity before the events of ML≥5.0 in earthquake swarm area

小震活动区是能量相对集中、积聚的地区。上述小震活动区ML≥5.0地震事件前,震中的地震活动特征主要是超长平静或增强;区域地震活动特征主要表现为增强—活跃—平静的过程,但也有例外,如1982年龙南地震前表现为持续减弱终止—密集活跃(图 3),1997年永安地震前则表现为单纯增强的过程(图 4)。


图 3 龙南震中280km半径范围内ML≥2.0地震M-T Fig. 3 M-T plot of ML≥2.0 in area with radius≤280km of the Longnan epicenter

图 4 永安震中290km半径范围内ML≥2.0地震M-T Fig. 4 M-T plot of ML≥2.0 in area with radius≤290km of the Yongan epicenter
3 震前地震活动特征总结与应用
3.1 异常特征总结

对于老震区,震中为1800年以来6级以上地震的震中;对于水库区,震中采用水库诱发的最大地震震中;对于小震活动区,震中采用震群中最大地震的震中。本文将1980年以来华南地区22次ML≥5.0地震事件划分为3种类型,按照震中(周围半径50km内)和区域(周围半径至少180km内)对事件前的地震活动现象进行了分析。

区域大小的选取与震中不同,震中是固定半径50km的范围内;而区域的半径不是固定的,大都在200km以上,受到周边强震干扰时半径会略小(如1995年厦门海外的地震和东方近海的地震),区域半径的确定原则是在特征明显的情况下尽可能地扩大。

震中的震前地震活动异常特征为:老震区和小震活动区多数表现为几年尺度的超长平静,平静的下限震级大小与该区以往的地震活动水平高低有关,并在后期伴随有ML≥2.0地震为期数个月的平静;水库区则是平静背景或平静之后出现增强信号。

区域的震前地震活动异常特征为:增强—活跃—平静的有14例,增强—平静—活跃的有3例,单纯增强的有3例,减弱—终止—活跃的有2例,单纯增强的有1例;水库区的特征比较复杂,6次事件中上述4种情况都有出现,而老震区和小震活动区则以增强—活跃—平静为主。

3.2 地震预测应用

从上述华南地区22次ML≥5.0已知地点信息的地震事件看,通过对震中和区域的地震活动异常特征分析,提出地震短期预测的应用建议和方法对策。

首先,按照上述老震区、水库区和小震活动区确定震中的方法,确定震中坐标;其次分析震中(周围半径50km内)的地震序列状况,关注超长平静、增强(活跃)平静、平静增强的异常特征;再次,按照上述“最大化”的原则确定区域半径,使用M-T图分析区域地震活动状况,关注增强—活跃—平静、增强—平静—活跃、单纯增强和减弱—终止—活跃的异常过程及特征;最终,按照震中与区域地震活动异常特征的交互分析结果,并注意水库区与其他地区(老震区、小震活动区)异常特征的差别,提出ML≥5.0地震的短期预测意见。

本文对增强、平静、活跃等异常现象没有进行定量统一化,主要是由于异常现象具有自身相对性,每个地震事件之间是有差异的。另外,地震事件之前区域中短期已发生中强地震的情况,对区域大小的选取和分析时间的长短都构成一些影响。

参考文献
刘其寿, 杨佩琴, 王绍然, 等, 2011. 龙岩地区地震活动特征分析[J]. 高原地震, 23(2): 18-22.
刘特培, 刘吉平, 李键梅, 等, 2012. 2012年河源M 4.8级地震活动特征及预测研究[J]. 华南地震, 32(2): 20-36.
沈得秀, 周本刚, 2006. 华南地区中强地震重复特征初步分析[J]. 震灾防御技术, 1(3): 251-260. DOI:10.11899/zzfy20060310
沈繁銮, 符干, 袁锡文, 等, 2003. 华南中强震前区域地震活动增强平静特征[J]. 华南地震, 23(3): 11-15.
王琤琤, 张锁喜, 1984. 龙南5.0级地震的震源参数及序列特征[J]. 华南地震, 4(1): 52-59.
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叶秀薇, 杨马陵, 叶东华, 等, 2005. 2004年9月17日阳江4.9级地震概述[J]. 华南地震, 25(3): 69-77.
袁丽文, 李强, 2016. 福建仙游地震序列活动特征研究[J]. 防灾减灾学报, 32(2): 97-100.


The Activity Characteristics of Known-location Earthquakes in South China
Zheng Ping*, Zhang Hui, Shen Fanluan*
(Hainan Earthquake Agency, Haikou 570203, China)
Abstract

In this paper we analyzed the earthquake activity characters of 22 known-location events with ML ≥ 5.0 in the South China area since 1980, and discussed the anomaly characteristics before the moderate-strong earthquake in old earthquake area, reservoir area and earthquake swarm area. In reservoir area the earthquake activity is characterized by quiet to strong tendency, whereas, in other areas earthquake activity shows strong-active-quiet tendency regionally. Based on the research results, we put forward the earthquake prediction countermeasures for known location information.



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华南已知地点信息的地震活动特征
郑萍*, 张慧, 沈繁銮*
《震灾防御技术》, DOI:10.11899/zzfy20180212