任雪梅 蔡新華
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寧夏南部及鄰區(qū)發(fā)生中強以上地震的統(tǒng)計規(guī)律1
任雪梅 蔡新華
(寧夏回族自治區(qū)地震局,銀川 750001)
本文對1971年以來寧夏南部及鄰區(qū)4.9級地震前2.3級以上地震的平靜、時空特征和同心窗信號震等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,研究區(qū)發(fā)生4.9級地震前都存在1年以上的2.3級以上地震平靜現(xiàn)象,平靜結(jié)束后,如果2.3級以上地震出現(xiàn)活躍現(xiàn)象,且同心窗發(fā)生信號震,則寧夏南部會發(fā)生4.9級以上地震;若平靜結(jié)束后2.3級以上地震未出現(xiàn)活躍現(xiàn)象,且同心窗沒有發(fā)生信號震,則寧夏南部鄰區(qū)會發(fā)生5級以上地震。以上得到的發(fā)震統(tǒng)計規(guī)律,可以為寧夏南部及鄰區(qū)今后的地震中短期預(yù)測提供參考。
地震平靜 信號震 中強地震 寧夏南部
在所有利用地震活動預(yù)測強烈地震的前兆信息中,強烈地震前的地震平靜現(xiàn)象可能是最有希望的中長期前兆。它有可能提供關(guān)于地震位置、時間和強度的有用信息,因此引起了地震學(xué)家的極大關(guān)注(宋俊高等,1997;韓渭賓,1998;Ogata,2004)。近20年來,我國不少學(xué)者對強烈地震前的地震平靜現(xiàn)象進(jìn)行了多方面研究。如:孫加林等(1995)在華北和西南地區(qū)做了多個震例研究;韓渭賓(1998)研究了四川地區(qū)1970—1981年多組5級以上地震前是否出現(xiàn)平靜;劉蒲雄等(1997)研究了我國大陸12次7級以上和東部4次6級以上震例后發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)震例在震前2—18月出現(xiàn)一般意義的增強之后的平靜。又如:陸遠(yuǎn)忠等(1985)研究了幾次7級大震震例后發(fā)現(xiàn),在多數(shù)情況下區(qū)域地震活動性增強并不延續(xù)到主震發(fā)生的時刻,其中有一段明顯的地震平靜段,并根據(jù)震例研究得到了從地震活動性增強至主震發(fā)生,其間地震活動方式主要有兩種:一種是“增強→平靜→主震”;另一種是“增強→平靜→前震活動→主震”。
寧夏南部及鄰區(qū)的中強以上地震類型主要為“孤立”型,其前震和余震都很少,因此在中短期和臨震預(yù)測上,往往難以做到較好的把握。但寧夏南部的2.3級以上地震平靜現(xiàn)象與中強地震關(guān)系密切(任雪梅等,2006),其中強地震前2.3級以上地震活動的規(guī)律,與前人發(fā)現(xiàn)的發(fā)震模式有所不同,這是由區(qū)域地震活動的差異所造成的,該規(guī)律可為今后的中短期和臨震預(yù)測作參考。
寧夏最早的地震臺——銀川臺是1954年建成的,之后在1964—1965年相繼建成固原、石嘴山、中衛(wèi)、靈武、小日子臺(其中銀川臺遷址小口子臺)以及陶樂、海渤灣臺(這2個臺1969年撤銷)。當(dāng)時臺站大部分使用B73型地震儀,由于觀測條件差,臺網(wǎng)監(jiān)測能力較低,只能監(jiān)測到≥3.5級地震。1970年12月3日發(fā)生西吉5.5級地震后,為了提高監(jiān)測能力,增建了海原、西吉、鹽池、宗別立4個臺站;1975年又增建了同心臺,同時還建設(shè)了石炭井、寺口子2個地方臺站。1975—1990年寧夏西海固的地震監(jiān)測能力為≥2.0級地震(趙知軍等,1990)。1990年以后寧夏臺網(wǎng)又得到了進(jìn)一步的完善,目前西海固的地震監(jiān)測下限不會低于≥2.0級地震。
為了研究1971—1974年寧夏南部2.3級以上地震的完整性,筆者選取地震目錄繪制了圖1。從圖1可以看出,值曲線線性關(guān)系較好,2.3級地震時曲線無掉頭現(xiàn)象,表明1971年以來寧夏南部2.3級以上地震資料完整。因此,本文的研究時段從1971年開始,震級下限為2.3級,選取的地震目錄為中國地震局地震預(yù)測研究所提供的《中國地震詳目》(1970年開始),研究時段為1971—2014年,其中4.9級以上地震參數(shù)來自寧夏地震目錄。
本文研究目標(biāo)選取的地震為4.9級以上,原因是1998年7月29日海原4.9級地震前地震活動和前兆觀測都有異常,異常特征較顯著。另外,在寧夏地震目錄中1971年以來寧夏南部及鄰區(qū)發(fā)生的4.9級以上地震共5次,其地震參數(shù)如表1所示。
表1 寧夏南部及鄰區(qū)4.9級地震及參數(shù)
續(xù)表
日期(年.月.日)北緯東經(jīng)地點震級 1998.07.2936°47′105°24′寧夏海原4.9 2000.06.0637.10°104.00°甘肅景泰5.9
為了研究寧夏南部及鄰區(qū)5次4.9級地震前≥2.3級地震的平靜現(xiàn)象,選取圖2所示區(qū)域(35.5°—37.7°N,104.9°—106.5°E)中的地震資料進(jìn)行分析。該區(qū)域不包括甘肅景泰、華亭和通渭,因為這3個地區(qū)以往地震活動較頻繁,如果研究區(qū)域包括這3個地區(qū),會影響寧夏南部地震平靜現(xiàn)象的分析效果。
研究區(qū)2.3級以上地震-圖(圖3)表明,寧夏南部自1971年以來出現(xiàn)2.3級以上地震的平靜時間超過1年的時段有5次,平靜結(jié)束后2年內(nèi)寧夏南部及鄰區(qū)發(fā)生4.9級以上地震5次;區(qū)外四川汶川發(fā)生8.0級強震1次;5次2.3級以上地震平靜后都有中強以上地震發(fā)生。此外,1971年以來寧夏南部及鄰區(qū)發(fā)生3次4.9級以上地震是2.3級以上地震平靜結(jié)束2年后發(fā)生的;而1989年11月2日固原5.0級地震是平靜結(jié)束半年后發(fā)生的;2000年6月6日景泰5.9級地震發(fā)生在寧夏南部2.3級以上地震平靜期內(nèi);汶川8.0級強震發(fā)生在平靜結(jié)束1個月后。目前,寧夏南部2.3級以上地震尚未出現(xiàn)平靜現(xiàn)象。
圖4為1971年以來研究區(qū)內(nèi)2.3級以上地震頻次圖。從圖中可以看出,平靜時段結(jié)束后至3次寧夏境內(nèi)4.9級以上地震發(fā)生前,研究區(qū)內(nèi)的2.3級以上地震活動較活躍,表現(xiàn)為3個月頻次大于或等于3次,這個特征可以作為2.3級以上地震活躍時間判定的尺度;而寧夏南部鄰區(qū)5級以上地震前則未顯示這一特征。
圖5為2.3級以上地震平靜結(jié)束后至發(fā)生中強以上地震前,寧夏南部及鄰區(qū)2.3級以上地震的空間分布。除1989年11月2日固原5.0級地震、1990年10月20日甘肅景泰6.2級地震和2000年6月6日甘肅景泰5.9級地震前,2.3級以上地震活動較分散,其空間特征不明顯外,其它3次中強以上地震都發(fā)生在2.3級以上地震活動較密集的區(qū)域附近。還有一個顯著的特征是,這4次中強地震發(fā)生前的1年內(nèi),同心地區(qū)都有2.8級以上地震發(fā)生,同心地區(qū)的地震對于寧夏南部的中強地震具有窗口效應(yīng),該特征在1982年4月14日海原5.5級地震前雖沒有作為地震前兆來對待,但還是有所察覺的。
自1971年以來,在同心窗內(nèi)(37.05°—37.51°N,105.74°—106.42°E)共發(fā)生9組2.8—4.1級地震(表2),其中3組地震后1年內(nèi)在寧夏南部發(fā)生了中強地震;1組地震后1年內(nèi)在寧夏及鄰區(qū)發(fā)生6.0級以上地震;另外1組地震是受2008年汶川8.0級地震影響,使區(qū)域地震活動增強而發(fā)生的,該組地震為響應(yīng)地震。筆者稱這5組地震為“信號震”,還有3組沒有對應(yīng)地震發(fā)生。因此,同心窗內(nèi)如果發(fā)生“信號震”,其后1年內(nèi)寧夏及鄰區(qū)特別是寧夏南部發(fā)生4.9級以上地震的可能性較大。從表2可以看出,甘肅景泰2次5級以上地震前,同心沒有出現(xiàn)信號震,這個特征可以為今后寧夏南部震情判定提供依據(jù)。
表2 1971年以來同心窗2.8—4.1級地震與寧夏及鄰區(qū)中強以上地震對應(yīng)統(tǒng)計表
續(xù)表
分組同心窗對應(yīng)的2.8—4.1級地震對應(yīng)中強地震時間間隔 62003.12.22,2.9級,線馱石無 72007.02.11,3.1級,譚莊2008.03.12,3.2級,丁家二溝2009.11.21,3.7級,紀(jì)家汶川地震影響,全區(qū)地震活動增強455天61天震后193天,調(diào)整地震 82012.12.03,3.1級,同心紅寺堡無510天 92014.04.27,3.4級,紀(jì)家??
表3對1971年以來研究區(qū)5次2.3級以上地震平靜后1.5年的地震活動情況進(jìn)行了統(tǒng)計。結(jié)合上文分析,可以得到以下結(jié)論:
表3 1971年以來寧夏南部M≥2.3級以上地震平靜后1.5年地震活動情況統(tǒng)計
(1)1971年以來寧夏南部4.9級以上地震的發(fā)震統(tǒng)計規(guī)律為:平靜近1年→2.3級以上地震活躍→平靜4—6個月→發(fā)生地震。
(2)研究區(qū)2.3級以上地震平靜結(jié)束后,如果2.3級以上地震活動時間超過2個月,寧夏南部發(fā)生4.9級左右地震的可能性較大。地震前1年同心地區(qū)至少會發(fā)生1次2.8級地震。
(3)寧夏南部鄰區(qū)發(fā)生中強以上地震前,寧夏南部2.3級以上地震平靜結(jié)束后不會出現(xiàn)地震活躍現(xiàn)象,同心窗不會發(fā)生信號震。
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Statistical Analysis of Moderate-Strong Earthquakes in the South of Ningxia and Its Adjacent Area
Ren Xuemei and Cai Xinhua
(Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750001, China)
This paper we analyzed the signal earthquakes of≥4.9 earthquakes seismic quiescence and the space-time characteristics of≥2.3 in southern Ningxia and its adjacent area since 1971 in Tongxin window. We found that in the study area there are more than one year≥2.3 earthquakes calm before≥4.9 earthquakes. After this calm period, if there is an active phenomenon of≥2.3 earthquakes and shock signal in Tongxin window,≥4.9 earthquake in southern Ningxia will happen. However, if active phenomenon does not appear after the calm period, and shock signal in Tongxin window does not occur,≥5.0 earthquakes will happen in adjacent area of south Ningxia. Based on this result, we can provide reference for mid- short prediction of earthquakes in the south of Ningxia and its adjacent area in the future.
Seismic quiescence; Signal earthquake; Moderate-strong earthquakes; The south of Ningxia
寧夏回族自治區(qū)科技攻關(guān)計劃項目(項目編號:2013ZYS145)資助
2014-12-24
任雪梅,女,生于1968 年。博士,副研究員。主要從事地震預(yù)報和工程地震等研究工作。E-mail:rxm1025@ 163.com