劉 月 邵志剛
(中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所,中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100036)
2014年云南景谷MS6.6地震前地震活動(dòng)變化分析
劉 月 邵志剛
(中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所,中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100036)
基于Region-Time-Length(RTL)算法,使用震前約6a和15a的地震目錄定量檢驗(yàn)了2014年景谷MS6.6地震前的地震活動(dòng)變化。研究時(shí)段近6a的分析結(jié)果顯示: 自2013年初在震中附近檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng),空間異常分布在22.5°~24.5°N,99°~102°E內(nèi),異常范圍和異常程度隨時(shí)間由小變大再變??; 綜合反映區(qū)域地震活動(dòng)水平的參數(shù)RTL面積分——IRTL從2013年8月開(kāi)始上升,達(dá)到峰值點(diǎn)后回落,峰值點(diǎn)至地震發(fā)生的時(shí)間間隔為9個(gè)月。研究時(shí)段近15a時(shí),研究區(qū)內(nèi)發(fā)生了2007年寧洱MS6.4地震,結(jié)果表明: 寧洱地震前檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜; 景谷地震前,先檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,后于震前1a檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng),異常分布在22.5°~25°N,99.5°~101.5°E范圍內(nèi),IRTL峰值與地震發(fā)生的時(shí)間間隔為7個(gè)月。這說(shuō)明即使發(fā)震位置相距較近且震級(jí)相當(dāng)?shù)牡卣?,震前的地震活?dòng)變化也會(huì)明顯不同。對(duì)于景谷MS6.6,不同研究時(shí)段檢測(cè)到的結(jié)果雖有不同,但震前地震活動(dòng)增強(qiáng)異常區(qū)的分布和參數(shù)IRTL出現(xiàn)峰值的時(shí)間較一致,所以探索RTL空間分布和參數(shù)IRTL與發(fā)震位置和時(shí)間的關(guān)系有重要的研究意義。
Region-Time-Length(RTL)算法RTL面積分 景谷地震 地震危險(xiǎn)性分析
2014年10月7日云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣發(fā)生了MS6.6地震(簡(jiǎn)稱景谷地震),震中23.4°N,100.5°E,震源深度5km(據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心)。景谷地震發(fā)生在川滇菱形塊體與密支那-西盟塊體或滇西南塊體交界附近的紅河斷裂西側(cè)的無(wú)量山區(qū),位于瀾滄江斷裂以東的思茅-普洱地震帶和以西的耿馬-瀾滄地震帶之間(徐錫偉等,2014; 李永華等,2014)。自21世紀(jì)以來(lái),該地區(qū)發(fā)生了多次5級(jí)以上地震,包括2007年5月3日的寧洱MS6.4地震。以2014年云南景谷MS6.6為例研究震前震中及周邊地區(qū)的地震活動(dòng)變化,對(duì)認(rèn)識(shí)地震發(fā)生規(guī)律及分析地震危險(xiǎn)性有重要意義( Gutenbergetal.,1944; Aki,1965; Mogi,1979; 張國(guó)民等,2005; 聞學(xué)澤等,2008; Gardonioetal.,2015)。
Region-Time-Length(RTL)算法(Sobolevetal.,1997)以地震目錄為研究資料,根據(jù)RTL(x,y,t)值定量反映震中及周邊地區(qū)t時(shí)刻前的地震活動(dòng)水平,并應(yīng)用到震例回顧性檢驗(yàn)及地震發(fā)生危險(xiǎn)性研究中。在1995年1月17日阪神MS7.2(Huangetal.,2001)、 1999年8月17 日土耳其MW7.4(Huangetal.,2002)、 2008年5月12日汶川MS8.0(Huang,2008)等強(qiáng)震前檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜; 在意大利(Gentili,2010)、 中國(guó)華北(蔣海昆等,2004a,b)、 甘肅(梅秀蘋等,2013)的一些中等強(qiáng)度地震前,以及川滇地區(qū)部分MS≥6.0強(qiáng)震前(劉月等,2016a)檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜或增強(qiáng)。在地震危險(xiǎn)性研究中,綜合衡量區(qū)域地震活動(dòng)水平的物理參數(shù)RTL面積分(IRTL),對(duì)2008年于田MS7.3、 2008年汶川MS8.0、 2013年蘆山MS7.0及2014年魯?shù)镸S6.5等強(qiáng)震的發(fā)震時(shí)間可能存在 “指示”意義(劉月等,2016c,d),參數(shù)IRTL可為分析未來(lái)地震的發(fā)生時(shí)間提供一定的依據(jù)。但RTL方法對(duì)研究資料的選取時(shí)段是否敏感,即對(duì)同一研究震例,使用震前不同時(shí)段的地震目錄得到的結(jié)果是趨于一致,還是存在明顯差異,這決定了對(duì)未來(lái)研究點(diǎn)(將要發(fā)生的地震)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。 為了探討RTL方法對(duì)分析資料起始時(shí)間的依賴性,本文以2014年云南景谷MS6.6地震為例,分別根據(jù)震前約6a和15a的地震資料分析震前RTL空間異常演化與發(fā)震位置及IRTL與發(fā)震時(shí)間的關(guān)系。
1.1 RTL算法簡(jiǎn)介
Region-Time-Length(RTL)方法(Sobolevetal.,1997)以地震目錄為研究資料,根據(jù)RTL(x,y,t)值衡量研究點(diǎn)(x,y)在t時(shí)刻前的地震活動(dòng)異常程度(方法的具體介紹請(qǐng)參照文獻(xiàn): 劉月等2016a,b)。RTL(x,y,t)是震中距R(x,y,t)、 時(shí)間T(x,y,t)以及破裂尺度函數(shù)L(x,y,t)分別除以各自標(biāo)準(zhǔn)差后的乘積:
(1)
分析過(guò)程中涉及到的主要參數(shù)有: 掃描半徑Rmax,特征半徑r0=0.5Rmax,掃描時(shí)間窗Tmax,特征時(shí)間t0=0.5Tmax,使用地震目錄的最小震級(jí)Mmin。實(shí)際分析時(shí)為了排除正常擾動(dòng),把RTL(x,y,t)<-1看作地震活動(dòng)平靜,RTL(x,y,t)>1看作地震活動(dòng)增強(qiáng)。
1.2 震級(jí)完整性分析
通過(guò)擴(kuò)散鏈法(李閩峰,2002)對(duì)地震目錄刪除余震,然后分析2000-01-01—2014-10-06期間,21.5°~25°N,98.5°~102°E的地震目錄的震級(jí)完整性。采用了震級(jí)-序號(hào)圖像法(Ogataetal.,1991)、 最大曲率法(MAXC)及擬合度分別為90%和95%的擬合度檢測(cè)(GFT-90%和GFT-95%)法(Wiemeretal.,2000),分析區(qū)域地震最小完整性震級(jí)MC隨時(shí)間的變化。對(duì)結(jié)果選擇的優(yōu)先級(jí)為GFT-95%>GFT-90%>MAXC,擇優(yōu)后的MC以黑色曲線給出,標(biāo)注為MC-Best(蔣長(zhǎng)勝等,2011)。結(jié)果如圖1 所示,不同方法得到的區(qū)域地震最小完整性震級(jí)MC的時(shí)序變化結(jié)果較為一致,2008年之前MC值最大為ML2.1; 2008年之后為ML1.6。
本節(jié)使用2009-01-01—2014-10-06期間的地震目錄,以每組數(shù)據(jù)的截止時(shí)間標(biāo)記分析結(jié)果。分析過(guò)程中,令特征時(shí)間t0=12個(gè)月,則每組分析資料的起止時(shí)間相差Tmax=2t0,即Tmax=24個(gè)月。例如,第1組資料為2009-01-01—2010-12-31期間的地震目錄,分析結(jié)果以數(shù)據(jù)的截止時(shí)間來(lái)標(biāo)記,記為2010-12-31(后文相同)。
2.1 震中的地震活動(dòng)分析
以景谷地震震中為研究點(diǎn),分析震前震中附近的地震活動(dòng)變化。令震級(jí)下限等于最小完整性震級(jí),即Mmin=ML1.6,特征半徑r0=50km,即掃描半徑Rmax=100km,特征時(shí)間t0=12個(gè)月,滑移步長(zhǎng)為10d。結(jié)果如圖2 所示,2012年上半年之前,RTL值在0附近變化,即沒(méi)有檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜或增強(qiáng),地震活動(dòng)在背景水平波動(dòng); 自2013年初,RTL值開(kāi)始上升,于2014年2月初達(dá)到峰值,之后回落。景谷地震發(fā)生時(shí),RTL值已降至較低水平。
圖1 震級(jí)完整性分析Fig. 1 Magnitude of completeness analysis.a 震級(jí)-序號(hào)圖,色塊的顏色表示地震數(shù)目; b 不同方法給出的完整震級(jí)
圖2 景谷地震前震中的RTL值隨時(shí)間的變化Fig. 2 The temporal variation of the RTL of the epicenter prior to Jinggu earthquake.使用2000-01-01—2014-10-06期間的地震目錄,同圖3—8
為了比較震級(jí)下限對(duì)分析結(jié)果的影響,在滿足震級(jí)下限大于最小完整性震級(jí)的前提下,隨機(jī)選取1組數(shù)據(jù),令Mmin=ML1.6、 1.8、 2.0、 2.3、 2.5、 2.7,其他參數(shù)不變。結(jié)果如圖3 所示,根據(jù)不同的Mmin得到的RTL值雖略有差別,但隨時(shí)間的變化趨勢(shì)一致,均于2013年初至發(fā)震前檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng)。
為了分析空間掃描范圍對(duì)結(jié)果的影響,分別令r0=25km、 50km、 75km、 100km,Mmin=ML2.0,特征時(shí)間t0=12個(gè)月,滑移步長(zhǎng)為10d。結(jié)果如圖4 所示,根據(jù)不同特征半徑得到的RTL值隨時(shí)間的變化趨勢(shì)一致; 但r0=25km時(shí),波動(dòng)較大; 當(dāng)r0=100km時(shí),RTL峰值為13,明顯小于其他結(jié)果的峰值,而且自2014年5月檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,在其他特征半徑下沒(méi)有檢測(cè)到這種特征。這說(shuō)明r0太小或太大都會(huì)影響結(jié)果的穩(wěn)定性,甚至?xí)绊憣?duì)異常趨勢(shì)的判斷,所以后文分析時(shí)令r0=50km或75km。
圖3 不同震級(jí)下限得到的RTL值隨時(shí)間的變化Fig. 3 The temporal variation of RTL by different Mmin.
圖4 不同特征半徑得到的RTL值隨時(shí)間的變化Fig. 4 The temporal variation of RTL by different r0.
RTL值由無(wú)量綱量R、T及L三者共同決定,為了分析它們與RTL的關(guān)系,圖5 給出了R、T及L隨時(shí)間的變化過(guò)程。結(jié)果顯示,自2012年三者總體呈上升趨勢(shì),分別于2014年1月底或2月初達(dá)到峰值,之后回落。這與RTL隨時(shí)間的變化趨勢(shì)較為一致。
前文根據(jù)擴(kuò)散鏈法刪除余震,為了探討分析結(jié)果對(duì)剔除余震方法的依賴性,分別采用K-K法(Keilis-Boroketal.,1980)和Reasenberg法(Reasenberg,1985)對(duì)地震目錄進(jìn)行處理。令r0=50km,震級(jí)下限Mmin=ML2.0,特征時(shí)間t0=12個(gè)月,滑移步長(zhǎng)為10d。3種刪除余震方法得到的景谷地震前的地震活動(dòng)變化如圖6 所示,2013年3—9月,Reasenberg法檢測(cè)到的RTL波動(dòng)幅度明顯高于其他2種方法。但總的來(lái)講,不同刪除余震方法得到的RTL值隨時(shí)間的變化相近,所以它們對(duì)地震活動(dòng)變化的判斷結(jié)果是一致的。
圖5 無(wú)量綱量R、 T、 L隨時(shí)間的變化Fig. 5 The temporal variation of the dimensionless qualities R,T and L.
圖6 不同刪除余震方法得到的RTL值隨時(shí)間的變化Fig. 6 The temporal variation of RTL by different aftershock deletion methods.
2.2 區(qū)域地震活動(dòng)分析
上一節(jié)研究了震中的地震活動(dòng)隨時(shí)間的變化,下面將分析震前震中及周邊地區(qū)的地震活動(dòng)情況,使用2009-01-01—2014-10-06期間的地震資料??臻g掃描以網(wǎng)格形式,令研究點(diǎn)以0.25°N×0.25°E滑移,特征時(shí)間t0=12個(gè)月,滑移步長(zhǎng)10d,特征半徑r0=50km,震級(jí)下限Mmin=ML2.0。
北緯21.5°~25°,東經(jīng)98.5°~102°的RTL空間分布隨時(shí)間的變化如圖7 所示,限于篇幅,僅列出了可代表地震活動(dòng)變化過(guò)程的結(jié)果,圖中標(biāo)識(shí)時(shí)間為分析資料的截止日期。冷色表示地震活動(dòng)平靜,暖色表示地震活動(dòng)增強(qiáng)。在震中以西100km的瀾滄-耿馬地震帶最早于2012年4月初檢測(cè)到小范圍的地震活動(dòng)增強(qiáng)(圖7a); 隨著時(shí)間的推移,異常逐漸向震中擴(kuò)散,至2013年2月初,在震中及其西北150km范圍內(nèi)檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng)(圖7b,c); 2013年8月,耿馬-瀾滄地震帶和思茅-普洱地震帶的異常連在一起,RTL值最高的區(qū)域也由之前的震中西北方,轉(zhuǎn)移至其西南方(圖7d); 之后,異常范圍以震中為中心,集中在22.5°~24.5°N,99°~102°E,且RTL值不斷升高,即地震活動(dòng)不斷增強(qiáng)(圖7e); 隨著發(fā)震時(shí)間的臨近,異常范圍和異常程度逐漸減弱(圖7f)。
圖7 景谷地震前RTL空間分布隨時(shí)間的變化Fig. 7 The space-time evolution of RTL befor Jinggu earthquake.
根據(jù)研究區(qū)的RTL分布隨時(shí)間的演化圖像,只能定性地觀察地震活動(dòng)變化,為了定量檢驗(yàn)區(qū)域地震活動(dòng)水平,計(jì)算了圖7e紅色矩形區(qū)的RTL面積分——IRTL隨時(shí)間的變化。由于異常范圍和異常程度在2014年初幾乎達(dá)到最大,故把此時(shí)的異常區(qū)看作地震活動(dòng)增強(qiáng)的主體區(qū)域。結(jié)果如圖8 所示: 在2012年之前(含2012年),IRTL在較低水平波動(dòng); 自2013年不斷上升,于2014年1月中旬達(dá)到峰值,這意味著區(qū)域地震活動(dòng)水平不斷增強(qiáng),并于2014年1月中旬達(dá)到頂峰,IRTL=8.85×105km2; 之后,IRTL回落,區(qū)域地震活動(dòng)逐漸向背景水平恢復(fù)。IRTL峰值至地震發(fā)生的時(shí)間間隔為9個(gè)月。這說(shuō)明IRTL峰值對(duì)發(fā)震時(shí)間可能有指示意義。
2007年6月3日發(fā)生了寧洱MS6.4(簡(jiǎn)稱寧洱地震),震中(23.0°N,101.1°E),該地震的發(fā)震時(shí)間與景谷地震相隔約7a,震中距約80km。在一定程度上,寧洱地震或許影響了區(qū)域地震活動(dòng)變化。為了進(jìn)一步探索基于RTL算法的地震活動(dòng)異??赡艽嬖诘那罢滋卣?,以及寧洱地震對(duì)景谷地震的影響,后文將使用更長(zhǎng)時(shí)間尺度(2000-01-01—2014-10-06),近16a的地震目錄進(jìn)行分析。根據(jù)1.3節(jié)可知,區(qū)域最小完整性震級(jí)MC=ML2.1。為了與第2節(jié)的分析結(jié)果對(duì)比,其他參數(shù)選取參照第2節(jié)。
圖8 景谷地震前地震活動(dòng)異常區(qū)(圖7e紅色矩形包圍區(qū)域)的IRTL隨時(shí)間的變化Fig. 8 The temporal variation of IRTL of the anomalous region(highlighted by red rectangle in Figure 7e)prior to Jinggu earthquake.
圖9 不同震級(jí)下限得到的RTL值隨時(shí)間的變化Fig. 9 The temporal variation of RTL by different Mmin.使用2000-01-01—2014-10-06期間的地震目錄,同圖10—12
3.1 震中的地震活動(dòng)分析
本節(jié)將分析景谷地震前震中的地震活動(dòng)變化,特征半徑r0=50km,特征時(shí)間t0=12個(gè)月,滑移步長(zhǎng)為10d。為了比較震級(jí)下限對(duì)分析結(jié)果的影響,分別令Mmin=ML2.1、 2.3、 2.5。結(jié)果如圖9 所示,不同Mmin得到的RTL值隨時(shí)間的變化趨勢(shì)一致,共檢測(cè)到3次異常: 1)2003年9月初至2008年4月底檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜; 2)2011年初至2012年7月底再次檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜; 3)2013年11月至景谷地震前檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng)。下面將分別展開(kāi)分析。
2003年9月初至2008年4月底的地震活動(dòng)平靜,可與2007年寧洱地震相對(duì)應(yīng)。在之前的研究中(劉月等,2016a),檢驗(yàn)了川滇地區(qū)1976年以來(lái)的MS≥6.0強(qiáng)震前震中的RTL值隨時(shí)間的變化,對(duì)2007年寧洱地震使用了震前約6a的資料,檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,這與本文的分析結(jié)果相符。
2008年5月至2010年底,RTL值在0附近波動(dòng),即無(wú)地震活動(dòng)平靜,也無(wú)地震活動(dòng)增強(qiáng)。于2011年初至2012年7月底檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,但無(wú)強(qiáng)震與之對(duì)應(yīng)。在2.1節(jié),于相同時(shí)段僅檢測(cè)到RTL值在0附近波動(dòng),未檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜。這說(shuō)明研究資料起始時(shí)間的不同影響了RTL值隨時(shí)間的變化,進(jìn)而影響對(duì)地震活動(dòng)趨勢(shì)的判斷。
2013年11月至景谷地震前檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng),持續(xù)時(shí)間近1a。與2.1節(jié)相同的是,均于震前檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng); 不同的是,本節(jié)結(jié)果的持續(xù)時(shí)間僅1a,<2.1節(jié)中的2a。
圖10 不同特征半徑得到的RTL值隨時(shí)間的變化Fig. 10 The temporal variation of RTL by different r0.
為了比較空間掃描范圍對(duì)結(jié)果的影響,分別令r0=25km、 50km、 75km、 100km,Mmin=ML2.1,特征時(shí)間t0=12個(gè)月,滑移步長(zhǎng)為10d。結(jié)果如圖10 所示,r0=50km、 75km、 100km時(shí),RTL值隨時(shí)間的變化趨勢(shì)一致。r0=25km時(shí),即Rmax=50km,計(jì)算結(jié)果與其他參數(shù)的明顯不同,不僅RTL值波動(dòng)較大,且于景谷地震前未檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng)。造成以上差異的原因,可能是掃描半徑過(guò)小導(dǎo)致包含的資料信息不足。2.1節(jié)中,r0=25km時(shí),RTL值雖波動(dòng)幅度較大,但隨時(shí)間的變化趨勢(shì)與其他r0的計(jì)算結(jié)果相同。這說(shuō)明分析資料起始時(shí)間不同可能導(dǎo)致分析結(jié)果差異較大。
圖11 RTL空間分布隨時(shí)間的變化(2003-09-04—2014-07-28)Fig. 11 The time-space evolution of RTL(2003-09-04—2014-07-28).
3.2 區(qū)域地震活動(dòng)分析
空間掃描時(shí)掃描點(diǎn)以0.25°×0.25°滑移,特征時(shí)間t0=12個(gè)月,滑移步長(zhǎng)為10d,特征半徑r0=50km,震級(jí)下限Mmin=ML2.1。限于篇幅,文中僅列出了能夠反映寧洱地震前地震活動(dòng)平靜,以及景谷地震前地震活動(dòng)平靜和增強(qiáng)的代表性結(jié)果,如圖11 所示。五角星分別代表寧洱MS6.4和景谷MS6.6的震中。
寧洱地震前,于2003年9月在紅河斷裂和鎮(zhèn)遠(yuǎn)-普洱斷裂之間檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜(圖11a); 至2004年底,異常范圍不斷縮小且逐漸向震中靠攏(圖11b); 于2005年年中至2006年年中,在震中西北的耿馬-瀾滄斷裂帶之間檢測(cè)到大范圍的地震活動(dòng)平靜(圖11c,d); 隨著發(fā)震時(shí)間的臨近,異常程度減弱,異常范圍縮小,僅在距震中約150km的南汀河西支斷裂和龍陵-瑞麗斷裂之間檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜(圖11e); 臨震前在紅河斷裂和鎮(zhèn)遠(yuǎn)-普洱斷裂之間檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng)(圖11e),持續(xù)數(shù)月后減弱; 之后,地震活動(dòng)平靜和增強(qiáng)異常均不明顯(圖11f)。通過(guò)以上分析可知,寧洱地震前以地震活動(dòng)平靜為主,異常程度呈現(xiàn)從小變大再變小的過(guò)程。
圖12 22°~25°N,89.75°~102°E范圍內(nèi)IRTL隨時(shí)間的變化Fig. 12 The temporal variation of IRTL of the region of 22°~25°N,89.75°~102°E.
景谷地震前,先檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,后檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng)。2011年初于震中以西的耿馬-瀾滄斷裂帶檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜(圖11g); 隨著時(shí)間的推移,異常的空間分布呈西弱東強(qiáng)的趨勢(shì),于2011年11月集中到紅河斷裂和瀾滄江斷裂之間(圖11h); 之后異常程度不斷減弱,震中周邊的地震活動(dòng)逐漸恢復(fù)至背景水平,于2013年2月初,在震中以北約150km檢測(cè)到小范圍的地震活動(dòng)增強(qiáng)(圖11i); 至2013年8月,于震中以南約150km范圍內(nèi)檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng)(圖11j); 2014年初,震中以南和以北的異常連在一起,空間異常以震中為中心,主要分布在22.5°~25°N,99.5°~101.5°E內(nèi)(圖11k),這與2.2節(jié)的空間異常分布范圍較接近; 隨著發(fā)震時(shí)間的臨近,異常程度逐漸減弱(圖11l)。
以上研究區(qū)的綜合地震活動(dòng)水平隨時(shí)間的變化如圖12 所示: 寧洱地震前以地震活動(dòng)平靜為前兆異常,參數(shù)IRTL的時(shí)程曲線于2006年2月下旬降至低谷點(diǎn),即IRTL出現(xiàn)低谷后16個(gè)月寧洱地震發(fā)震; 景谷地震前先檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,IRTL于2010年至2012年初不斷降低(RTL<-1),之后回升,自2013年10月IRTL值(RTL>1)逐漸升高,于2014年3月初達(dá)到峰值,之后回落,IRTL峰值至地震發(fā)生的時(shí)間間隔為7個(gè)月。2.2節(jié)的研究結(jié)果顯示,IRTL峰值至景谷地震發(fā)生的時(shí)間間隔為9個(gè)月,這與本節(jié)分析結(jié)果僅相差2個(gè)月,二者比較一致。這說(shuō)明對(duì)于景谷地震,IRTL峰值與地震發(fā)生時(shí)間的關(guān)系受研究資料起始時(shí)間的影響不大。
本文通過(guò)RTL算法定量分析2014年云南景谷MS6.6地震前震中及周邊地區(qū)的地震活動(dòng)變化,為了探索地震活動(dòng)演化與地震發(fā)生位置和時(shí)間的關(guān)系,對(duì)比了不同研究時(shí)段和掃描參數(shù)的結(jié)果。分析表明,使用震前約6a的地震目錄時(shí),僅檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng),異常范圍以震中為中心,分布在22.5°~24.5°N,99°~102°E范圍內(nèi),綜合反映區(qū)域地震活動(dòng)水平的物理參數(shù)IRTL達(dá)到峰值點(diǎn)后9個(gè)月發(fā)震。使用震前約15a的地震目錄時(shí): 景谷地震前先檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,后檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng),參數(shù)IRTL達(dá)到峰值后7個(gè)月發(fā)震; 研究區(qū)內(nèi)包括了2007年6月3日寧洱MS6.4地震,檢測(cè)到寧洱地震前主要表現(xiàn)為地震活動(dòng)平靜,參數(shù)IRTL降至低谷點(diǎn)后16個(gè)月發(fā)震。景谷地震和寧洱地震的震級(jí)相差0.2,且震中距僅80km,但震前地震活動(dòng)變化明顯不同,這說(shuō)明基于RTL方法分析地震危險(xiǎn)性時(shí),不能僅根據(jù)地震活動(dòng)平靜或增強(qiáng)判斷發(fā)震震級(jí)>7還是<7。
據(jù)自2000年的資料,于2011年初和2011年7月檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜,據(jù)2009年以來(lái)的地震資料卻未于以上時(shí)段檢測(cè)到異常,說(shuō)明研究資料的起始時(shí)間不同,可能會(huì)導(dǎo)致在同一時(shí)段檢測(cè)到不同的地震活動(dòng)變化特征,體現(xiàn)了RTL方法對(duì)分析資料時(shí)間范圍選取具有一定的依賴性。但是2種分析結(jié)果均于景谷地震前1a檢測(cè)到地震活動(dòng)增強(qiáng),異常集中在耿馬-瀾滄地震帶和思茅-普洱地震帶之間,且IRTL出現(xiàn)峰值的時(shí)間僅相差2個(gè)月。這表明,基于RTL方法的地震活動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)象 “預(yù)測(cè)”景谷地震發(fā)生的危險(xiǎn)性時(shí),對(duì)發(fā)震位置和時(shí)間的 “判斷”是一致的。限于RTL方法對(duì)研究資料起始時(shí)間存在一定的依賴性,即便檢測(cè)到地震活動(dòng)平靜或增強(qiáng)現(xiàn)象,也不能說(shuō)明一定會(huì)發(fā)生地震。但在分析危險(xiǎn)區(qū)與發(fā)震時(shí)間時(shí),由于RTL空間異常集中在震中或發(fā)震斷層周邊,這或許可為判斷地震發(fā)生的危險(xiǎn)區(qū)域提供依據(jù),同時(shí)IRTL曲線的峰值點(diǎn)或低谷點(diǎn)也可為發(fā)震時(shí)間提供參考。
致謝 田勤儉、 江在森、 聞學(xué)澤、 蔣海昆、 李閩峰等研究員和呂曉健副研究員對(duì)本文提供了指導(dǎo),蔣長(zhǎng)勝研究員提供了區(qū)域震級(jí)完整性分析計(jì)算程序,文中使用的地震目錄來(lái)自中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心,部分計(jì)算是在中國(guó)科學(xué)院超級(jí)計(jì)算中心完成的,審稿專家提出了建設(shè)性的意見(jiàn),在此一并表示感謝。
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ANALYSIS OF SEISMICITY CHANGES PRIOR TO THE 2014 YUNNAN JINGGUMS6.6 EARTHQUAKE
LIU Yue SHAO Zhi-gang
(InstituteofEarthquakeScience,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100036,China)
According to the Region-Time-Length(RTL)algorithm,the analysis of seismicity changes prior to the 2014 Yunnan JingguMS6.6 earthquake was conducted by using the earthquake catalogues about 6 and 15 years before this earthquake,respectively. When the studied period was nearly 6 years,an enhancement of seismic activity was detected around the epicenter since the beginning of 2013. The anomalies mainly distributed in the region of 22.5°~24.5°N and 99°~102°E. The range and degree of anomalies changed from small to large,and then to small chronologically. As the surface integral in respect toRTL,the physical parameterIRTL,which could reflect the regional seismicity level,began to increase since August 2013,and then reduced after reaching the peak point. The time length from the peak point ofIRTLcurve to the earthquake occurrence was 9 months. When the analyzed catalogue was nearly 15 years,the 2007 NingerMS6.4 occurred in the studied region. Seismicity quiescence was detected prior to the NingerMS6.4. Before the JingguMS6.6,seismicity quiescence was detected firstly,and then enhanced activity was observed 1 year prior to the earthquake occurrence. The anomalies mainly distributed in the region of 22.5°~24.5°N and 99°~102°E. The time length from the peak point ofIRTLcurve to the earthquake occurrence was 7 months. The above study showed that even the earthquakes location was near and the magnitude was close to each other,a big difference in seismic activity before the earthquakes may exist. Before the JingguMS6.6,there was some difference in seismicity changes according to different beginning time of catalogues,but the distribution of anomalies and the time length from the peak point ofIRTLto the earthquake occurrence were uniform. So there was an important significance for exploring the relationship between the distribution of anomalies and the earthquake location,and the relationship between the time of the peak point ofIRTLand the earthquake occurrence time.
Region-Time-Length(RTL)algorithm,surface integral ofRTL,Jinggu earthquake,seismic hazard evaluation
10.3969/j.issn.0253- 4967.2016.04.021
2016-02-19收稿,2016-10-27改回。
中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(2015 IES010204)資助。
P315.2
A
0253-4967(2016)04-1070-12
劉月,女,1987年生,2014年于中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所獲得固體力學(xué)專業(yè)博士學(xué)位,助理研究員,主要從事地球動(dòng)力學(xué)和地震活動(dòng)性研究,電話: 010-88015344,E-mail: liuyue@cea-ies.ac.cn。