2012年5月28日河北唐山4.8級地震分析

張杰卿，邵永新

（天津市地震局，天津 300201）

0 前言

2012年5月28日在河北唐山發(fā)生了MS4.8地震。據(jù)河北省地震臺網(wǎng)測定，微觀震中位于39.8°N，118.5°E。本次地震雖然震級不大，但影響范圍較大，北京、天津、河北和遼寧等地都有震感，引起了各級領(lǐng)導(dǎo)的重視。

1 地震地質(zhì)背景

唐山地區(qū)位于河北平原帶北段。河北平原地震構(gòu)造帶北起盧龍、灤縣地區(qū)，向西南經(jīng)唐山、寧河、武清、河間、深縣、辛集、寧晉、任縣、邯鄲至磁縣。唐山地區(qū)以NE向斷裂帶展布為主，包括穿過唐山市區(qū)的唐山斷裂、位于唐山南側(cè)的昌黎斷裂以及位于唐山東側(cè)的徐家樓斷裂［1］。唐山MS4.8級地震發(fā)生在唐山斷裂帶附近（距離小于6km），距離1976年唐山大地震震中約28km。唐山斷裂帶是一條走向NE、具右旋走滑特征的大斷裂；該斷裂帶位于由北邊的豐臺—野雞坨斷裂、南邊的寧河昌黎斷裂、東邊的灤縣樂亭斷裂以及西邊的薊運(yùn)河斷裂圍成的菱形塊體中間。1976年唐山大地震后，唐山地區(qū)余震活動一直較為頻繁，表1給出近10年來該地區(qū)ML4.0以上地震目錄，圖1給出與表1對應(yīng)的地震分布圖及主要斷裂帶分布圖。

表1 2000年以來唐山地區(qū)ML4.0以上地震

2 地震序列

至2012年06月04日，河北省地震臺網(wǎng)共記錄到65次余震，主要集中發(fā)生在5月29日之前（圖2）。唐山MS4.8地震序列各級地震頻次如下：21次ML＜1.0地震，37次ML1.0～1.9地震，6次ML2.0～2.9地震，1次ML3.0～3.9地震，最大為ML3.7地震。本次地震序列幾乎集中在主震位置附近，沿NE向分布（圖3），最大余震是5月29日的ML3.7地震。主震釋放能量6.68×1011焦耳，占全序列能量的99.9% ，主震與次大地震震級差ΔM＝1.5，該地震序列屬主震－余震型序列。ML2.0 級以上地震目錄見表2。

圖2 唐山MS4.8地震M－t圖

圖3 唐山MS4.8地震序列分布圖

表2 唐山MS4.8地震序列中ML2.0級以上地震目錄

分析該地震序列的G－R 關(guān)系（圖4），ML2.2以下地震線性擬合較好；另外，計算b值為0.5，因此該地震序列為主－余震地震序列。

圖4 唐山MS4.8地震序列G－R關(guān)系圖

3 震源機(jī)制與地震主破裂面

根據(jù)天津地震臺網(wǎng)提供的地震波形數(shù)據(jù)，利用P波初動符號方法［2］得出唐山MS4.8 級地震的震源機(jī)制解（圖5），在總數(shù)56個P 波初動符號中，矛盾的符號有3個，占總數(shù)的5.36% ，震源機(jī)制解的各項參數(shù)列于表3。從表3和圖5可以看出，這次地震的主壓應(yīng)力方向為NWW 向，2個節(jié)面的走向分別為NW 和NE 向，節(jié)面Ⅱ的走向與唐山斷裂帶大致吻合，且與余震分布方向基本一致，由此判定節(jié)面Ⅱ為地震主破裂面。錯動方式以走滑為主，與1976年唐山MS7.8級地震一致［3］；主壓應(yīng)力軸傾角較小，為24.59°，節(jié)面Ⅱ傾角為75.97°。

圖5 唐山MS4.8級地震震源機(jī)制解

4 地震活動異常分析

2012年3月24日至4月18日，從天津漢沽到北京平谷快速形成一條明顯的ML1.0級以上小震條帶（圖6）。圖7給出該條帶的M－t圖，可以看出，條帶上的小震集中發(fā)生在2012年4月11日印尼北部附近海域MW8.6地震之后，這可能反映了此次印尼強(qiáng)震對天津北部地區(qū)應(yīng)力的影響。條帶形成后40天，5月28日 發(fā) 生 了 河 北 唐 山MS4.8 地 震。2006年7月4日 河 北 文 安MS5.1 地 震 和1993年11月18日天津?qū)氎鍹L4.4地震之前也曾出現(xiàn)過ML1.0級以上小震條帶［4］。

表3 2012年5月28日唐山MS4.8級地震震源機(jī)制解

圖6 唐山MS4.8地震前天津北部ML1.0級以上小震條帶圖像

圖7 唐山MS4.8地震前天津北部ML1.0級以上小震條帶M－t圖

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，從2000年1月1日至2012年5月28日，天津北部地區(qū)短時間內(nèi)形成較明顯的ML1.0級以上小震條帶共4次（表4），其中有3次在小震條帶形成后一個月左右對應(yīng)了唐山老震區(qū)ML4.5級左右中等地震，對應(yīng)率75%。因此，天津北部地區(qū)ML1.0級以上小震條帶可能是唐山老震區(qū)未來地震活動增強(qiáng)的一個窗口。圖8展示了天津北部其余3次ML1.0級以上小震條帶與唐山老震區(qū)中等地震對應(yīng)的情況。

唐山MS4.8級地震發(fā)生后，6月18日又發(fā)生寶坻MS4.0地震以及8月26日寶坻MS3.5地震。這2次寶坻地震就發(fā)生在天津北部的ML1.0 級以上小震條帶上，并且震源機(jī)制解和唐山MS4.8級地震的震源機(jī)制解高度一致。分析認(rèn)為，天津北部地區(qū)的應(yīng)力與唐山老震區(qū)的應(yīng)力有相互影響的作用，在唐山老震區(qū)發(fā)生中等地震前，天津北部地區(qū)有可能會出現(xiàn)應(yīng)力增強(qiáng)的情況，比如出現(xiàn)小震條帶；而反過來，當(dāng)唐山老震區(qū)發(fā)生地震后，通過斷裂帶等通道，能量可能也會向天津北部地區(qū)，尤其是靠近唐山老震區(qū)聚集。

5 討論與結(jié)論

2012年5月28日唐山MS4.8級地震發(fā)生在唐山斷裂帶上，地震的主破裂面走向與唐山斷裂帶走向一致，錯動方式以走滑為主，地震序列是主震－余震型。震前2個月，從天津漢沽到北京平谷快速形成一條明顯的ML1.0級以上小震條帶，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，天津北部地區(qū)短時間內(nèi)形成較明顯的ML1.0級以上小震條帶后1～2月內(nèi)對應(yīng)唐山老震區(qū)ML4.5級左右中等地震，對應(yīng)率75%。因此分析認(rèn)為，天津北部地區(qū)的ML1.0級以上小震條帶可能是唐山老震區(qū)未來地震活動增強(qiáng)的一個窗口，這對判斷未來中強(qiáng)震的震中有一定的指導(dǎo)意義。

表4 天津北部ML≥1.0小震條帶與唐山老震區(qū)中等地震對應(yīng)關(guān)系

圖8 天津北部其余3次小震條帶與唐山老震區(qū)中等地震的對應(yīng)關(guān)系

但我們也應(yīng)該清醒的認(rèn)識到，從2000年1月1日至2012年5月28日，唐山老震區(qū)一共發(fā)生了15次ML4.0級以上地震（表1），有很多次地震前天津北部沒有出現(xiàn)ML1.0級以上小震條帶，因此，我們今后還是需要通過綜合的前兆信息去判定未來中強(qiáng)地震的震中。

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