云南地區(qū)中強地震前應變釋放特征

錢曉東 李 瓊 洪 敏

（中國昆明650224云南省地震局）

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云南地區(qū)中強地震前應變釋放特征

（中國昆明650224云南省地震局）

利用云南區(qū)域臺網地震目錄資料， 以地震應變能作為地震釋放量度， 基于應變釋放加速模型對前兆地震序列進行非線性模擬． 結果表明: 云南地區(qū)1966—2013年發(fā)生的115例MS≥5.0地震中， 具有加速特征的有79例， 占69%； 具有減速特征的有28例， 占24%； 數據太少無法判斷加減速特征的有8例， 占7%． 主震為孤立型的前兆地震序列， 其減速或數據少類型所占比例遠大于加速型； 主震為走滑型的前兆序列， 其加速型序列要比主震為正斷型或逆沖型序列多15%左右． 搜索半徑與前兆序列持續(xù)時間呈反比關系． 對前兆地震序列模擬結果表明， 主震的預測震級和時間誤差為±0.3和0.5年．

應變釋放加速 冪指數 中短期預測 云南地區(qū)

引言

類臨界破裂點模型是將地震孕育過程看作是地球內部的一種臨界破裂現(xiàn)象， 近年來得到國外地震學家的廣泛關注（Main， 1995; Ben-Zionetal， 2003）． 作為臨界性的表現(xiàn)， 大地震前會出現(xiàn)地震能量或地震矩釋放加速過程， 其表現(xiàn)與凝聚態(tài)物理中某些參量在臨界點附近的變化相似（Sornette， Sammis， 1995； Jaumè， Sykes， 1999）. 采用這種破裂模式對一些震例進行研究已取得明顯效果， 并在地震預測預報領域顯現(xiàn)出其應用潛力（Sykes， Jaumé， 1990； Bufe， Varnes， 1993; Bowmanetal， 1998； Brehm， Braile， 1998， 1999）． 國內相關研究成果的報道也逐漸增多． 蔣長勝和吳忠良（2009）以及蔣長勝等（2004）對中國大陸1978年以來109例M≥5.7地震進行加速矩釋放（accelerating moment release， 簡寫為AMR）模擬， 發(fā)現(xiàn)震前矩加速釋放是一種普遍現(xiàn)象， 并認為AMR現(xiàn)象可以作為一種可靠的、 帶有普遍性的地震前兆用于地震預測實踐； 蔣海昆等（2009b）將中國大陸M7.0地震前中小地震應變釋放細分為5類， 詳細分析了這些大地震前的應變釋放特征， 結果顯示呈加速特征的前兆序列所占比例最高； 楊文政等對中國大陸M≥5.0地震前兆事件的非線性加速現(xiàn)象進行研究（楊文政， 馬麗， 1999； 楊文政等， 2000）， 該研究結果對主震震級和發(fā)震時間的預測取得較好效果； 秦嘉政和錢曉東（2004）采用破裂時間法對云南地區(qū)破壞性地震的研究結果表明， 震前出現(xiàn)加速現(xiàn)象的前兆序列所占比例高達80%． 在應變加速釋放機理研究方面， 蔣海昆等（2009a）利用花崗巖實驗數據， 研究聲發(fā)射事件的應變釋放特征， 模擬地球內部溫度和壓力環(huán)境， 結果表明深部環(huán)境下有應變釋放加速現(xiàn)象， 冪指數m值明顯低于淺表地層溫壓環(huán)境; 左兆榮等（1996）認為地震釋放加速是成核過程的一個屬性， 是地震失穩(wěn)破裂的一個必要條件．

國內外地震科研人員對地震臨界破裂模型的研究取得了豐富的成果， 在地震應變的加速釋放機理、 加速釋放的普遍性、 冪指數m值的特性、 資料時空范圍的選取、 加速釋放與后續(xù)強震的關系等方面均有涉及． 如何基于這一模型進行預測研究， 使之成為一種可靠的強震中短期預測方法， 尤其是應變加速釋放與后續(xù)強震關系方面的研究尚需從多方面進行深入、 持續(xù)的探索．

本文擬通過對云南地區(qū)大量M≥5.0中強地震的應變釋放臨界破裂特征進行回溯， 詳細研究應變加速釋放理論， 給出具體操作步驟， 并對一些基本問題進行深入探討， 力求在一定程度上揭示前兆地震事件活動的某些特征， 嘗試開展地震中短期預測實驗．

1 應變釋放加速模型

破裂時間理論由Das和Scholz（1981）根據材料力學理論提出， 之后Varnes（1989）根據破裂時間理論將破裂時間函數定義為

（1）

式中Ω為地震活動性的量度， 可以是地震頻度、 地震能量、 地震矩等表示地震強弱狀態(tài)的量度；t為地震的發(fā)生時間；tf為主震發(fā)生時間， 亦稱為破裂時間， 表示臨界點時間；k和n為常數． 對式（1）積分， 給出方程的一般形式（Bufe， Varves， 1993）為

∑Ω=A+B（tf-t）m，

（2）

式中用累積量∑Ω表示地震活動的強弱程度，A和B為常數， 冪指數m稱為標度常數．

lgE=1.5MS+4.8，

（3）

應變釋放加速模型表示為

（4）

圖1 ∑Ω-t曲線圖

式（2）中標度常數m是一重要參數， 它表征了地震應變釋放曲線的類型． 圖1給出了不同m值時∑Ω-t曲線的形態(tài)， 可以看到m<1時曲線為加速形態(tài)，m>1時為減速形態(tài)，m=1時曲線變?yōu)橹本€． 進一步討論曲線為加速形態(tài)的情況： 當m<1時， 不同m值所對應曲線的加速程度不同，m<0.1時曲線雖然表現(xiàn)為加速， 但是曲線較為平緩， 表明曲線加速程度較低， 因此可以認為m<0.1時表明地震相對平靜， 地震釋放間隔相對較長， 釋放量較低， 這種情況下序列加速不理想；m>0.4時， 曲線向直線靠攏， 表明雖然地震較為活躍， 但地震的釋放量均勻、 增長不明顯， 這種情況與m<0.1時一樣， 序列加速不理想； 當0.1≤m≤0.4時加速曲線的曲率最大， 表明隨著時間的推移， 地震釋放的時間間隔越來越短， 釋放量越來越大， 這種情況下序列加速較為理想， 尤其是0.15≤m≤0.3時曲線加速現(xiàn)象更為明顯．

2 資料和模擬結果

2.1 資料選取

云南是多震地區(qū)， 平均每年發(fā)生M≥5.0地震3次． 1966年1月—2013年12月的48年間， 云南發(fā)生M≥5.0地震155次， 其中包括雙震的后一次地震和震群的第二次及以后地震． 將雙震、 震群看作一次獨立主震事件， 以本文得到的115次M≥5.0地震作為震例進行研究， 震中分布見圖2中藍色大圓圈， 這些地震涵蓋了這一時期獨立的M≥5.0主震事件.

為保證模擬結果的可靠性， 統(tǒng)計樣本的選取原則和限定條件約定如下：

1） 本文使用的地震資料是云南省地震局提供的1965年以來云南及附近地區(qū)的中小地震正式地震目錄， 并且已進行了地震目錄的完整性分析． 根據蘇有錦等（2003）對該地震目錄的研究， 金沙江斷裂、 紅河斷裂帶以西的滇西、 滇西南地區(qū)的騰沖、 龍陵、 瀾滄、 耿馬、 思茅、 普洱地區(qū)， 1981年以前控制震級為Mc3.0， 1982年以后為Mc2.5， 其余地區(qū)控制震級為Mc2.5． 圖3為當時震級控制能力較低的滇西、 滇西南地區(qū)1970年1月—1979年12月的G-R關系圖， 可見累計頻度與震級關系的拐點在M2.5處， 但單一震級頻度與震級關系卻顯示控制震級為Mc3.0． 根據Brehm和Braile（1998）提出的地震序列控制震級判別準則， 地震目錄完整震級至少要包括比主震震級小2個震級單位的地震． 因此， 本文考察的主震（MS≥5.0）若處于滇西和滇西南地區(qū)且發(fā)震時間在1981年以前， 則前兆序列的控制震級最小取Mc3.0．

圖2 1965年1月—2013年12月云南地區(qū)的地震分布

圖3 1970年1月—1979年12月滇西和滇西南地區(qū)G-R關系

通過統(tǒng)一震級標度將震級統(tǒng)一到MS．MS≥5.0地震都有MS震級可直接選取， 目錄中既有MS又有ML的地震取MS， 目錄中無MS的M<5.0地震按適用云南地區(qū)的地震標定律進行轉換（秦嘉政等， 2005）：

MS=1.5ML-2.4.

（5）

2） 要有足夠的地震數， 即規(guī)定前兆序列地震次數大于10， 且在前兆時間段內最好均勻分布．

3） 前兆地震序列持續(xù)時間的確定． 當主震震級與序列中除主震之外的最大地震震級之差大于等于0.6時， 此最大地震后一地震至主震時間稱為前兆地震序列持續(xù)時間， 即前兆序列中不允許有與主震震級相差小于0.6的地震出現(xiàn)， 否則作為新的序列考慮． 本文將震級差0.6作為序列截斷依據， 主要根據中國地震局（1998）對主震余震型、 雙震型等地震序列的判定以震級相差0.6為標準的定義． 此外，Brehm和Braile（1999）也將震級差0.6作為前兆地震序列持續(xù)時間的序列截斷震級．

4） 由于云南地區(qū)地質構造縱橫交錯， 地震類型復雜， 不同區(qū)域余震的持續(xù)時間、 分布范圍存在較大差異， 故本文采用比較可靠的手工刪除余震方法來刪除MS>5.0地震的余震. 一般規(guī)則和操作方法為： 首先確定余震的空間范圍， 可從序列震中分布圖直接目測獲得； 其次， 確定序列的持續(xù)時間， 將余震區(qū)震前和震后的地震取出， 繪制日頻度， 對于震前地震活動相對活躍的地區(qū)， 序列衰減至主震前活動水平所對應的時間即為余震持續(xù)時間， 而對于震前地震活動相對較弱的地區(qū)， 當序列頻度衰減至每日僅發(fā)生1次地震時的相應時間則可作為余震序列的持續(xù)時間（周蕙蘭等， 1982）； 最后， 刪除余震空間范圍在余震持續(xù)時間內的地震． 圖2中紅色圓圈為刪除余震后的地震．

2.2 模擬結果

表1給出了1966年1月—2013年12月云南發(fā)生的主震事件的基本參數和模擬結果． 對于每一次主震事件， 圍繞主震震中進行前兆中小地震時間和空間搜索． 空間區(qū)域搜索半徑R范圍為30—300 km， 10 km為步長． 30 km約為一次MS5.5地震破裂半徑的3倍， 約相當于一次MS5.0地震的余震分布范圍． 搜索時間t的范圍為1965年到主震發(fā)生的時間， 步長為1個月． 具體步驟如下：

表1 主震事件參數和模擬結果Table 1 Parameters of main shock events and simulation results

續(xù)表1

續(xù)表1

1） 搜索出一定空間區(qū)域的起始時間． 取一定搜索半徑R， 以1個月為步長滑動， 在資料起始時間至主震時間范圍內進行應變釋放曲線模擬． 不同搜索時間得到相應標準差S， 其最小值對應的時間即為最佳搜索時間t． 標準差S定義為

（6）

根據應變釋放加速模型式（4）進行模擬， 采用窮舉非線性最小二乘求解方法． 指定m∈[0， 5]， 以0.01為步長進行窮舉. 對于每一個固定的m， 使式（4）變?yōu)橹本€， 從而求得相應的常數A和B及標準差S， 取最小標準差對應的曲線為擬合結果．

2） 搜索出全部時空范圍內的最終擬合曲線． 由第一步得到一定搜索半徑R所對應的最佳搜索時間t，R在30—300 km范圍內取值， 以10 km為步長滑動， 得到每一次搜索半徑R對應的一系列最佳搜索時間t， 如圖4a所示． 為了從眾多曲線中挑選出最優(yōu)的一條， 采用m值結構分析與曲線曲率參數C值相結合的方式．C值定義為（蔣海昆等， 2009b）

（7）

式中SL為直線標準差，SC為曲線標準差. 當C=1時前兆序列應變釋放為直線； 當C>1時， 表明冪律（曲線）擬合結果優(yōu)于直線擬合，C越大， 曲線彎度越大， 曲線加速愈明顯； 當C<1時表明冪律擬合結果較直線擬合誤差大．

圖4 1982年2月20日江城MS5.0地震前時間搜索得到的應變釋放曲線及其參數實例

圖5 4次應變釋放加速曲線震例

由于本文采用的時間、 空間自動搜索得到許多擬合結果， 加之不同組數據分布差異較大， 對C值的影響較大． 若單純取最大C值所對應的曲線為最優(yōu)曲線， 得到的結果則不甚理想． 因此， 需先對獲得的一系列不同m值的分布特征進行分析， 確定m值的分布范圍， 然后再選取這一范圍內最大C值對應的曲線為最終擬合曲線．

根據上述分析， 當0.1≤m≤0.4時加速曲線的曲率較大， 尤其是0.15≤m≤0.3時曲線加速比較明顯． 從圖4a江城MS5.0地震震例看到， 當搜索的起始時間t在1978年之前時， 雖然也能得到m值處于理想范圍的曲線， 但這樣的曲線較少且分散， 搜索范圍也較?。≧<100 km）（圖4b）; 當搜索的起始時間達到1978年時，m值處于理想范圍的曲線大量密集出現(xiàn)， 當0.1

3 主震時間和震級的預測

3.1 預測時間tf和預測震級Mf

圖5是在主震震級和發(fā)震時間不變的情況下構建的應變釋放加速曲線， 當主震震級和發(fā)震時間發(fā)生改變時曲線是否會發(fā)生相應變化呢？ 換言之， 在前兆地震事件不變的情況下， 改變主震發(fā)震時間和震級得到的加速曲線的誤差， 與實際主震情況下的誤差之間相差多少呢？ 這是應變釋放加速模型進行實際地震預測的關鍵．

回答上述問題采取主震震級和時間掃描方法． 預測震級Mf和預測時間tf定義為每次掃描的震級和時間． 每次掃描可以構建標準差S誤差圖．Mf取值為主震震級±2， 步長為0.1；tf取值為主震后1年， 步長為10天． 根據不同tf和Mf值以及式（4）可以求得應變釋放曲線， 并從式（5）計算出相應的標準差S， 進而得到標準差S等值線圖（圖6Ⅰ）． 低S區(qū)域代表最佳擬合解集， 其形狀總體呈“V”字形或“帶”狀形， 從圖6Ⅰ中可以看到， 最小S區(qū)域范圍過大， 收縮、 指向性不明顯， 最小值區(qū)域與實際主震事件發(fā)生的時間和震級的關系難以進行定量化評估， 與Brehm和Braile（1998）的研究結果相類似．

為了改善預測效果， 我們重新構建每次主震事件預測時間和預測震級的S值等值線圖． 雖然圖6Ⅰ中S最小值區(qū)域面積大、 空間收斂性不強， 但實際上S最小值區(qū)域內的每個點都對應于一條從眾多擬合曲線中挑選出來的曲線， 因而可以取S最小值區(qū)域幾何中心點坐標作為初始預測時間和震級， 通過固定相應m值的方式重新計算S值等值線圖（圖6Ⅱ）． 可以看出， 圖6Ⅱ中S最小值區(qū)域收縮性更好， 模擬主震的實際值幾乎落入所構建的標準誤差圖最小值區(qū)域內， 圖像形態(tài)與Wang和Shieh（2004）結果相似． 圖6Ⅱ中全局最小值時間和震級與實際主震時間和震級之差定義為預測時間誤差Δtf和震級誤差ΔMf， 詳見表1．

圖6 歸一化標準差S等值線影像圖

3.2 預測時間和預測震級的誤差

表1所給出的115次主震事件用應變釋放加速模型模擬的預測時間tf和預測震級Mf的誤差結果， 代表的是固定指數m為約束的擬合結果（圖6Ⅱ）． 由于所有主震前均能搜索出應變釋放加速曲線， 表1也給出了減速、 數據少序列的預測結果， 減速、 數據少序列選取的是其加速曲線中曲率較大的曲線． 時間和震級的預測誤差為預測值減去實際值．

圖7給出了所有模擬加速序列的預測時間和預測震級的誤差統(tǒng)計圖， 實線為均值， 虛線為均值加減1.5倍方差． 從預測時間來看（圖7a， b）， 均值為0.24年， 數據分布在0.1—0.5年之間. 由于誤差為預測值減實際值， 預測誤差分布表明預測值比實際值大， 誤差在0.5年以內．

從預測震級來看（圖7c， d）， 均值為0.17， 數據主要分布在-0.2—0.5之間， 與均值偏差約±0.3． 秦嘉政和錢曉東（2004）采用k/m經驗關系限制m值的方法對云南30次主震事件用破裂時間法模擬預測時間和預測震級， 得到的時間誤差約±0.64年、 震級誤差約為±0.57， 本文結果預測時間和預測震級的精度在此基礎上有所提高， 因此對半年尺度的中短期預測是有效的．

圖7 預測時間和預測震級的誤差統(tǒng)計

4 應變釋放的加速和減速

從本文關于云南地區(qū)MS≥5.0地震應變釋放的模擬結果來看， 以主震為中心進行震前應變能曲線的時間、 空間掃描和模擬， 所有主震前均能搜索出應變釋放加速曲線， 也能夠得到唯一m值（表1）以及各項模擬參數． 但是， 不同主震搜索出的加速曲線的數量卻存在較大差異． 對于不同搜索半徑R， 當m<1的加速曲線數量占全部搜索數量的比例NC>50%時， 表明加速曲線占較多數， 這次地震則稱為加速序列（表1中用“+”表示）； 當m≥1的曲線數量占全部搜索數量的比例NC>50%時， 表明減速曲線占較多數， 這次地震序列則稱為減速序列（表1中用“-”表示）； 由于震前地震較少（小于10次）或有干擾事件影響不能很好擬合出結果， 這種情況出現(xiàn)的比例NC>70%時， 這次地震序列則稱為數據少序列（表1中用“*”表示）．

圖8給出了地震序列分別為加速、 減速和數據少的例子． 圖8a為1982年2月20日江城MS5.0地震， 當搜索半徑R從30 km變化至300 km， 步長為10 km， 共進行了28次搜索， 每一次搜索再進行時間掃描可得到一個m值． 可以看到： 當搜索半徑R<230 km時， 絕大多數m值在0.2—0.6之間，m<1的點有22次； 當R>230 km時，m>1，m值顯示序列加速的比例為22/28=79%， 因此判定此次序列為加速序列． 圖8b為1999年11月25日澄江MS5.2地震， 可以看到m值整體偏大，m<1的點多數在0.8附近（12次）， 加速比為43%， 故判定此次序列為減速序列． 圖8c為1968年6月13日麻栗坡MS5.2地震， 當R值在200 km以內搜索時， 由于地震較少， 未達到10次， 因此不能得到有效m值； 隨著R的增大， 地震逐漸增多， 得到5次加速曲線； 當R>260 km時， 1967年1月14日中越邊境（震中位置為21.8°N、 103.2°E， 與主震相距260 km）發(fā)生MS4.7地震， 由于其震級與主震震級相差0.5， 被視為干擾事件， 因而無m值， 該次震例不能獲得結果的情況所占比例高達82%， 故判定此次序列為數據少序列．

圖8 加減速序列搜索半徑R與m關系

根據上述判定原則， 115次震例中， 加速序列為79次， 占69%； 減速序列為28次， 占24%； 數據少序列為8次， 占7%． 蔣長勝等（2004）對中國大陸109例M≥5.7地震進行矩釋放加速研究， 保守估計50%、 樂觀估計77%具有加速釋放現(xiàn)象， 具有減速特征的占21%， 數據太少無法判斷的占8%． 本文研究與其結果相近．

5 討論與結論

準確地識別前兆序列持續(xù)時間十分困難， 本文采用的時間掃描最優(yōu)m值方法， 雖然能做到在人工無干預情況下給出定量唯一的開始時間， 但是這一結果是基于對一定范圍m值搜尋和加速曲線分布結構的分析而得到的， 最終結果勢必舍棄一些存在加速現(xiàn)象的起始時間． 一般認為， 大震級地震需要更多的能量積累， 期望獲得的持續(xù)時間較長， 但根據我們得到的云南地區(qū)應變釋放持續(xù)時間與主震震級關系來看， 震級越大持續(xù)時間越長的現(xiàn)象并不明顯， 持續(xù)時間最短1年， 最長可達30—40年， 持續(xù)時間較長的地震震級為MS5.5—6.5，MS≥7.0地震除1970年通海MS7.8地震由于資料時間短以外， 持續(xù)時間均在10—30年之間， 未出現(xiàn)低于10年的情況， 似乎有MS≥7.0地震的前兆序列持續(xù)時間不會太短的現(xiàn)象．

從搜索半徑與主震震級關系分析， 一般認為地震越大， 孕震區(qū)域范圍越大， 期望得到搜索半徑與主震震級成正比現(xiàn)象， 但從本文得到的結果來看， 這種現(xiàn)象并不明顯， 震級在MS5.5—6.5范圍時搜索半徑在50—300 km均有分布， 小震大范圍或大震小范圍現(xiàn)象均會出現(xiàn)． 當MS>6.6后， 除了1995年7月12日孟連MS7.3地震以外（搜索半徑70 km）， 其它地震的搜索半徑都大于130 km， 表明強震、 大震的孕震區(qū)域不會太?。?孟連MS7.3地震出現(xiàn)較小搜索半徑， 可能與該地震有較多前震有關（震前在震中附近分別發(fā)生1995年6月30日MS5.5、 7月10日MS6.2兩次較大前震）， 使得該前兆序列不需進行太多搜索就能獲得較多應變釋放加速曲線．

出現(xiàn)主震震級與前兆序列持續(xù)時間和搜索半徑線性關系不明顯的現(xiàn)象， 其主要原因可能與當地地震活動強弱有直接關系． 若某一地區(qū)地震活動較強， 或震前有明顯地震活動甚至有前震， 則搜索半徑將會較小， 與主震震級無關． 云南的地震活動不同區(qū)域、 不同時間差別很大． 對同一區(qū)域相同震級的主震而言， 有的時間段主震前小震活動頻繁， 有的時間段則平靜后發(fā)震； 而對不同區(qū)域相同震級的主震而言， 有的區(qū)域主震前小震活動頻繁， 有的區(qū)域則平靜發(fā)震． 因此容易出現(xiàn)主震震級與前兆序列持續(xù)時間和搜索半徑線性關系不明顯的現(xiàn)象．

圖9 搜索半徑R與持續(xù)時間Δt關系

搜索半徑R與前兆序列持續(xù)時間Δt呈反比關系（圖9）． 當搜索半徑R較?。≧<80 km）時， 會出現(xiàn)較多的持續(xù)時間較長的前兆序列（Δt>30年）; 當R增加至90—130 km時， 持續(xù)時間減小至10—20年;當R進一步增加（R>130 km）時， 除3次序列持續(xù)時間在10年左右外， 絕大多數前兆序列持續(xù)時間均在5年以內．

應變釋放加速機理和成因有待進一步研究． 從本文震例初步研究來看， 應變釋放模式與主震破裂機制（走滑型、 正斷型、 逆沖型）或地震序列類型（主余型、 孤立型、 震群型）有一定相關性． 例如， 主震為孤立型的前兆地震序列， 應變釋放為加速型的比例較少（14%）， 反而減速型或數據少類型占較大比例（86%）; 主震為走滑型的前兆序列， 加速型所占的比例要比主震為正斷或逆沖型多， 前者所占比例為70%， 后者為55%． 由于資料和震例數量的限制， 這樣的統(tǒng)計可能并不全面． 整體來看， 與應變加速釋放機理相關的突出因素， 目前尚未得到明確認識．

大量巖石破裂實驗（余懷忠等， 2004; 蔣海昆等， 2009a）表明， 巖石破裂前應變能會出現(xiàn)加速過程， 這種現(xiàn)象與地震前出現(xiàn)的能量加速現(xiàn)象相似. 本文所研究的應變釋放加速模型， 是定量化研究震前應變能加速釋放的重要手段， 在地震預測預報方面具有廣闊前景， 但要真正實現(xiàn)有效預測預報還有很多困難． 此外， 對于約20%的震前能量均勻或減速釋放的序列， 本文方法并無預測能力， 這是今后研究的一個方面. 該方法在預測上具有不唯一性， 目前研究認為震前圍繞震中附近地震的應變能會普遍出現(xiàn)加速現(xiàn)象， 但是， 是否只要出現(xiàn)較為理想的應變加速釋放就一定會發(fā)生地震呢？ 該方面的研究進展相對較緩， 對其進行深入研究是長期面臨的課題．

本文采用應變加速釋放方法對云南100多次地震進行總結， 是建立在實際主震已知的基礎上， 在未知主震情況下的實際地震預測預報中如何應用呢？ 由于對固定的前兆地震事件而言， 主震震級不同， 其對應的加速曲線不同， 因而可先確定要預測區(qū)域范圍的震級大小， 再進行空間掃描求出各空間點的m值， 而后根據m值的特性， 判斷地震危險性較高的潛在地區(qū)． 另外， 還可基于應變加速釋放模型建立空間網格搜索技術， 根據已發(fā)生的中小地震資料擬合一系列搜索半徑， 通過分析搜索半徑的空間分布特性， 確定未來主震可能發(fā)生的危險地點．

本文研究結果表明， 在115例震例中， 存在應變釋放加速現(xiàn)象的震例有79例， 占69%； 因數據少無法判斷序列為加速或減速的有8例， 占7%； 出現(xiàn)減速現(xiàn)象的有28例， 占24%． 由此可見， 云南地區(qū)MS≥5.0地震前， 中小地震出現(xiàn)應變釋放加速現(xiàn)象具有一定普遍性． 此外， 通過降低曲線擬合誤差對主震發(fā)生的時間和震級進行預測， 預測震級和預測時間誤差為±0.3和0.5年．

蔣長勝， 吳忠良， 史勇軍. 2004. 中強震前地震活動矩釋放加速現(xiàn)象（AMR）的普遍性問題[J]. 中國地震， 20（2）: 119--125.

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Characteristics of strain release before moderate-strong earthquakes in Yunnan region

（EarthquakeAdministrationofYunnanProvince，Kunming650224，China）

Referring to the earthquake catalogues produced by the Yunnan Regional Seismic Network， and setting the seismic strain energy as a scale of the seismic energy release， this paper conducts a nonlinear simulation for the precursory earthquake-sequences based on the accelerating strain release model. In the period from 1966 to 2013， 115 earthquakes withMS≥5.0 occurred in Yunnan region. Among them， 79 events are characterized by accelerating strain release， accounting for 69%. And 28 events are featured as decelerating strain release， accounting for 24%. The strain releases of the rest eight events accounting for 7% fail to show the features of acceleration or deceleration due to the less seismic data. As to the precursory earthquake sequences whose main shocks belong to the single-shock type， the ones whose earthquake strain releases are accelerating， or the ones lacking seismic data， are far more than the ones whose strain releases are accelerating. As to the precursory earthquake sequences whose main shocks belong to the strike-slip type， the ones whose earthquake strain releases are accelerating are 15% more than the ones whose main shocks belong to the normal-fault type， or 15% more than the thrust-fault type ones. The searching radius has an inverse relation with the duration of the precursory earthquake sequence. The simulated results for the precursory earthquake-sequences indicate that the error of the main shock’s magnitude is ±0.30， and the error of the main shock’s occurrence time is ±0.5 year.

accelerating strain release; power exponent; mid-short term prediction; Yunnan region

10.11939/jass.2015.03.002.

云南省重點項目 （2014JCYB04）資助.

2014-07-14收到初稿， 2014-11-05決定采用修改稿.

e-mail: qxd13@163.com

10.11939/jass.2015.03.002

P315.72+7

A

錢曉東, 李瓊, 洪敏. 2015. 云南地區(qū)中強地震前應變釋放特征. 地震學報, 37（3）: 386--401.

Qian X D, Li Q, Hong M. 2015. Characteristics of strain release before moderate-strong earthquakes in Yunnan region.ActaSeismologicaSinica, 37（3）: 386--401. doi:10.11939/jass.2015.03.002.