四川蘆山7.0級地震對華北未來地震形勢的影響

楊顯斌+彭城

摘 要：通過研究蘆山7級地震所處的南北地震帶的強震與華北地區(qū)6級以 上地震的相關性發(fā)現(xiàn)。華北地區(qū)6級以上地震密集時段平均滯后南北地震帶上的7.3級以上地震密集時段；華北地區(qū)6級以上地震的發(fā)生與南北地震帶7級以上地震的發(fā)生具有相關性。

關鍵詞：南北地震帶；華北地區(qū)；相關性

2013年4月20日蘆山7.0級強震是繼2008年5月12日汶川8.0級地震后又一次發(fā)生在龍門山推覆構(gòu)造帶上的一次破壞性地震。據(jù)國內(nèi)外多個科研機構(gòu)給出的震源機制解可知，蘆山7.0級強震是一次發(fā)生在青藏高原中東部巴彥喀拉塊體東向逃逸東端與華南塊體西北端四川盆地強烈擠壓碰撞帶內(nèi)部以典型的逆斷層型地震，震中位于蘆山縣境內(nèi)（30.314°N，102.934°E），震源深度12.3 - 15km，震源斷層走向N40°E，傾角約35°，面波震級7.0級。

中國地震局分析預報中心的張永仙認為，南北地震帶地震活動增強打破了華北地區(qū)中強地震的平靜。為了弄清南北地震帶上的地震如何影響著華北的地震的發(fā)生，本文采用1900年以來南北地震帶上發(fā)生的7級以上地震和華北6級以上地震為樣本進行相關性分析。

1 區(qū)域與資料的選取

1.1 南北地震帶區(qū)域與資料的選取

研究范圍：以《基于GIS的地震分析預報系統(tǒng)》提供的南北地震帶參數(shù)為研究范圍（經(jīng)度：95°—110°，緯度：20°—45°）；

研究樣本：1900年以來南北地震帶上發(fā)生的50次M≥7級地震。

1.2 華北地區(qū)范圍及資料選取范圍

研究范圍：經(jīng)度：107°—124°，緯度：30°—42°

研究樣本：1900年以來華北地區(qū)發(fā)生的37次M≥6級地震。

2 地震活動的相關性分析

1900年以來，南北地震帶發(fā)生7.3級以上地震28次，其中7.3—7.9級23次，8.0—8.9級5次，最大地震為1920年12月16日發(fā)生在寧夏海原的8.5級地震。在其M-T圖上可以分為4個密集時段，分別為1904—1955年（18次）、1970—1976年（4次）、1988—1995年（3次）、2008—？（已發(fā)生3次）。華北地區(qū)發(fā)生6級以上地震37次，其中6.0—6.9級地震31次，7.0—7.9級地震6次，最大地震為1976年7月28日的河北唐山的7.8級地震。

從1900年以來100年發(fā)生的地震來看，南北地震帶和華北地區(qū)的地震密集時段時間對應。按照這個對應關系推斷，南北地震帶從2008年開始的第四個密集時段將有華北地區(qū)的6.0級以上地震的對應發(fā)生。

華北地區(qū)對應地震發(fā)生的時間關系分別為：第一個密集時段華北地區(qū)滯后6年、第二個時段提前4年、第三個時段滯后8年，平均滯后3.3年，現(xiàn)在華北地區(qū)還沒有發(fā)生6級以上地震，按照最長滯后8年計算，未來1—3年華北地區(qū)也有發(fā)生6.0級地震的可能。

2.1 對應性分析

表1列出南北地震帶M≥7級地震后3年內(nèi)和華北地區(qū)6級以上地震對應情況。經(jīng)過統(tǒng)計，南北地震帶1900年以來共發(fā)生46次（2010年4月份后發(fā)生的地震還在3+0.5年內(nèi)，不進入統(tǒng)計）7級以上地震，其后3年（誤差0.5年）內(nèi)華北地區(qū)發(fā)生6級以上地震有23次，站總數(shù)的50%。

1900年以來，華北共發(fā)生6級以上地震N=37次（表1），發(fā)生在南北地震帶后3年（誤差0.5年）內(nèi)的有n=31次。用時間差中最大值作為預報時間，總預報時間長度Δt=397（月），總時間長T=1228 （月），Δt/T=0.34，n/N=0.84，n/N遠大于Δt/T，所以南北地震帶7級以上地震的發(fā)生對于華北地區(qū)6級以上地震活動具有一定的指示意義。

經(jīng)過統(tǒng)計，南北地震帶1900年以來共發(fā)生46次（2010年4月份后發(fā)生的地震還在3+0.5年內(nèi)，不進入統(tǒng)計）7級以上地震，其后3年（誤差0.5年）內(nèi)華北地區(qū)發(fā)生6級以上地震有23次，站總數(shù)的50%。

1900年以來，華北共發(fā)生6級以上地震N=37次（表1），發(fā)生在南北地震帶后3年（誤差0.5年）內(nèi)的有n=31次。用時間差中最大值作為預報時間，總預報時間長度Δt=397（月），總時間長T=1228 （月），Δt/T=0.34，n/N=0.84，n/N遠大于Δt/T，所以南北地震帶7級以上地震的發(fā)生對于華北地區(qū)6級以上地震活動具有一定的指示意義。

2.2 華北地區(qū)發(fā)生6級以上地震的概率估計

假定觀測到的n次相關地震中有m次與前面地震后特定時間段內(nèi)發(fā)生地震的輪回相應。新的一次輪回中地震也發(fā)生在最近一次地震后時間段內(nèi)的概率密度為β分布。

P（p︳m，n）= ﹛（n+1）！/[m！（n-m）！]﹜pm（1-p）n-m

平均概率為

=（m+1）/（n+2）

平均概率的方差

σ2=

（1-

=/（n+3）

據(jù)南北地震帶1900年以來發(fā)生的46次（進入統(tǒng)計的）7級以上地震后3年（誤差0.5年）內(nèi)華北地區(qū)6級以上地震的相關地震及其時間間隔統(tǒng)計資料，應用公式計算2014年后華北地區(qū)發(fā)生6級以上地震的經(jīng)驗概率。

用南北地震帶2010—2013年已發(fā)生的7級以上地震預測未來1-3年華北地震發(fā)生的經(jīng)驗概率，其時間間隔T<2年，m=20，平均概率

=0.44，95%置信區(qū)間由0.3延伸到0.58。

用南北地震帶2010—2013年已發(fā)生的7級以上地震預測未來1-3年華北地震發(fā)生的經(jīng)驗概率，其時間間隔T<3年，m=23，平均概率

=0.50，95%置信區(qū)間由0.36延伸到0.64。

3 結(jié)論

本文通過研究南北地震7級以上地震與華北地區(qū)6級以上地震的相關性發(fā)現(xiàn)：（1）華北地區(qū)6級以上地震密集時段平均滯后南北地震帶上的7.3級以上地震密集時段3.3年，最長的滯后8年。（2）南北地震7級以上地震的發(fā)生對預測華北地區(qū)6級以上地震有很好的指示作用。

參考文獻

[1] 李文英.華北地區(qū)與日本海溝地震的相關性分析[J].地震，1996（03）.

作者簡介：楊顯斌（1976- ），男，工程師，鄭州市地震局，主要從事地震分析預報研究。