近20年中國地震時空特征分析

姜 寧徐曉蕊胡寶清陳 平藍遠鑠李史干

（1.廣西師范學(xué)院地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，廣西 南寧 530001；2.北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點實驗室，廣西 南寧 530001；3.廣西地表過程與智能模擬重點實驗室，廣西 南寧 530001；4.江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，江西 南昌 330022；5.廣西地礦建設(shè)集團有限公司，廣西 南寧 530023）

近20年中國地震時空特征分析

姜 寧1,2,3徐曉蕊4胡寶清1,2,3陳 平1,2,3藍遠鑠5李史干1,2,3

（1.廣西師范學(xué)院地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，廣西 南寧 530001；2.北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點實驗室，廣西 南寧 530001；3.廣西地表過程與智能模擬重點實驗室，廣西 南寧 530001；4.江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，江西 南昌 330022；5.廣西地礦建設(shè)集團有限公司，廣西 南寧 530023）

通過對近20年來中國陸域地震災(zāi)害信息的搜集與整理，建立1995～2015年中國陸域地震災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫，編制中國≥4.5級以上地震災(zāi)害圖譜庫。在此基礎(chǔ)上，從不同時空尺度定量分析近20年來中國地震災(zāi)害的時空分布格局。研究結(jié)果表明：（1）20年間我國陸域地震災(zāi)害活動年變化幅度相對較大，有明顯活躍期和平靜期，2008年為地震活動高發(fā)年份；（2）我國地震災(zāi)害空間分異格局顯著，西北、西南為地震高發(fā)區(qū)，且多發(fā)生在西藏、新疆、云南、四川、青海、甘肅省，華北、東北地區(qū)相對于上述地區(qū)次數(shù)較少，華北地區(qū)的河北省，東北地區(qū)的吉林省為地震災(zāi)害活動多發(fā)區(qū)；（3）臺灣省為地震災(zāi)害活動最活躍省份；（4）我國地震災(zāi)害多發(fā)區(qū)均位于地震帶上。

中國；地震；時空格局

地震是自然災(zāi)害之首，具有突發(fā)性和不可預(yù)測性。它是地球內(nèi)部應(yīng)變能的積累達到一定程度后，應(yīng)力平衡狀態(tài)突然改變，地殼斷裂、錯位或者滑移，應(yīng)能轉(zhuǎn)化為波動能，并以地震波的形式向地表傳播，引起的地面震動[1,2]。我國是全世界地震活動最強烈、地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，有近1/3以上的國土、近1/2的城市、近2～3百萬以上人口的特大城市位于Ⅶ度以上的高地震烈度區(qū)[3,4]。我國是世界上最大的發(fā)展中國家，建筑物抗震能力相對較低，且人口稠密、分布較為集中，一旦發(fā)生地震災(zāi)害將對社會生產(chǎn)生活和經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生重大影響[5]。基于上述情況，對中國地震時空格局的研究具有重大現(xiàn)實意義。本文收集了1995～2015年近20年間我國陸域地震（Ms≥4.5）的記錄數(shù)據(jù)，并運用Excel和Arc GIS等軟件繪制出中國陸域1995～2015年系列地震圖譜，包括我國地震時空分布圖、20年間地震活動趨勢圖和各省份地震活動頻率圖，最后根據(jù)系列圖譜，分析、總結(jié)我國地震活動的時空格局分布特征，為地震災(zāi)害救助的區(qū)域布局工作提供必要參考[6]。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文研究所用數(shù)據(jù)均來源于中國地震信息網(wǎng)（詳情請見http://www.csi.ac.cn/），具體包括1995～2015年近20年間中國陸域地震（Ms≥4.5）的震發(fā)時間、震中經(jīng)緯度、震級大小、參考地名等地震要素信息共計928條。

1.2 研究方法

文章分別從時間尺度和空間尺度兩個方面進行研究：（1）時間尺度上，首先運用Excel軟件對我國1995～2015年近20年間各省份、各年、月地震（MS≥4.5）頻次進行統(tǒng)計分析；（2）在空間尺度上，根據(jù)從中國地震臺網(wǎng)（詳情請見http://www.csi.ac.cn/）獲取的震中信息和從國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺（詳情請見http://www.geodata.cn/）下載的我國分省區(qū)地理底圖，最后在Arc GIS軟件中生成中國陸域1995～2015年系列地震圖譜。

圖1　研究路線

2 研究區(qū)概況

我國處在喜馬拉雅－地中海地震帶和環(huán)太平洋地震帶之間，受太平洋板塊、印度洋板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶活動頻繁，是世界地震活動高發(fā)生區(qū)域；地震活動不僅頻度高、強度大、而且范圍廣，幾乎各省均有地震發(fā)生。研究表明，我國地震活動主要發(fā)生在西南、西北地區(qū)，整體上西部地區(qū)地震災(zāi)害活動高于東部地區(qū)，且這些地震活動高發(fā)區(qū)域均位于地震帶上[7]。

3 近20年地震災(zāi)害時間變化分析

3.1 年際變化

統(tǒng)計我國陸域近20年地震災(zāi)害年際變化情況，發(fā)現(xiàn)，近20年間共發(fā)生地震（Ms≥4.5）總計928次。2008年累計發(fā)生97次，占總次數(shù)的10.45%，為20年間發(fā)生地震活動最多的一年；2011年地震活動次數(shù)最少，累計 21次，占總次數(shù)的2.26%。從圖2可以看出，我國1995～2015年近20年間地震（Ms≥4.5）變化幅度較大，并且有明顯活躍期和平靜期，但整體上有緩慢下降趨勢。

圖2　1995～2015年我國地震（Ms≥4.5）變化趨勢

3.2 各月份變化

分析近20年間各月份發(fā)生地震活動次數(shù)在本年總數(shù)的占比。發(fā)現(xiàn)，各月份地震（Ms≥4.5）所占比例相差不大，但還是顯現(xiàn)出幾個問題（表1）。

表1　各月份地震（Ms≥4.5）次數(shù)占本年地震總數(shù)比重統(tǒng)計表

根據(jù)上表分析：（1）各月份發(fā)生地震活動占該年總地震數(shù)的比重變化幅度整體不大；（2）二、三季度較一、四季度相比，發(fā)生地震活動所占比重相對有所增加；（3）2008年 5月份發(fā)生地震次數(shù)占全年的32.99%，與其他月份相比，所占比重最大；2013年4月發(fā)生地震次數(shù)占全年的26.32%，為年最大值。這兩年正好是四川汶川地震和青海玉樹地震發(fā)生，可能由此帶來的余震較多，故2008年5月份和2013年4月份地震活動占比較大。

3.3 時間段變化

根據(jù)研究需要，將地震發(fā)生時間劃分為四個時間段，分別是0～6點，6～12點，12～18點，18～24點。每個時間段間隔相等，目的是保證數(shù)據(jù)分析的公平性和精確性。統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出，凌晨0～6點時間段發(fā)生地震276次，占比為29.74%；6點～12點這個時間段發(fā)生地震242次，占比為26.08%；12～18點發(fā)生地震244次，占比為26.29%；18～24點發(fā)生地震166次，占比為17.89%。可見，前三個時間段發(fā)生地震次數(shù)相差不大，18～24點發(fā)生地震次數(shù)最少（圖3）。

圖3　各時間段發(fā)生地震（Ms≥4.5）次數(shù)統(tǒng)計情況

4 近20年地震災(zāi)害空間變化分析

4.1 各省份發(fā)生地震（Ms≥4.5）次數(shù)對比分析

統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出，近 20年間我國累計超過≥8次地震（Ms≥4.5）的省份共有10個；西藏自治區(qū)137次，占總數(shù)的14.76%；新疆維吾爾自治區(qū)126次，占總數(shù)的13.58%；青海省82次，占總數(shù)的8.84%；云南省81次，占總數(shù)的8.73%；四川省76次，占總數(shù)的8.19%；甘肅省16次，占總數(shù)的1.72%；吉林省13次，占總數(shù)的1.40%；內(nèi)蒙古自治區(qū)11次，占總數(shù)的1.85%；河北省9次，占總數(shù)的0.97%；臺灣省20間爆發(fā)地震高達 273次，是爆發(fā)地震次數(shù)最多的省份，占總數(shù)比重高達29.42%（圖4）。

圖4　1995～2015年中國地震災(zāi)害分省統(tǒng)計（Ms≥4.5）

4.2 地震發(fā)生與地震帶空間分布分析

根據(jù)上表分析，我國地震災(zāi)害活動高發(fā)區(qū)集中在甘肅、青海、四川、西藏、新疆、青海和臺灣省。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：西南地區(qū)近20年發(fā)生地震災(zāi)害活動總計295次，占總數(shù)的31.79%，為我國地震災(zāi)害最嚴(yán)重地區(qū)；西北地區(qū) 208次，占總數(shù)的22.41%；該地區(qū)之所以是地震活動高發(fā)區(qū)域，主要受印度板塊和歐亞板塊的強烈碰撞，這種環(huán)境下，地下深處的流體和電荷容易聚集在斷裂帶深處，不斷累積能量，一旦斷裂破裂，就會發(fā)生大地震[8]。相對于西南、西北地區(qū)，東部地區(qū)地震災(zāi)害相對較弱，原因是該區(qū)域總體受力為拉漲走滑環(huán)境，是一種相對開放環(huán)境，地下深處不容易大量聚集流體和電荷。臺灣省多發(fā)地震是因為其正在向我國大陸方向漂移，形成強烈的擠壓受力環(huán)境。整體來講，我國地震主要受西太平洋塊板塊運動的控制，由西太平洋板塊邊緣的俯沖運動所引起，同時受到喜馬拉雅－地中海地震帶影響，可見地震發(fā)生與我國的地震帶相吻合[9,10]（圖5）。

圖5　1995～2015年中國地震災(zāi)害分級（Ms≥4.5）空間分布圖

5 結(jié)果與討論

本文通過對中國陸域1995～2015年近20年來地震災(zāi)害信息的整理與統(tǒng)計分析，運用GIS技術(shù)建立了近20年來地震災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫并編制出近20年來地震災(zāi)害系列圖譜，在此基礎(chǔ)上分不同時間尺度和空間尺度 綜合探討中國陸域Ms≥4.5級以上地震災(zāi)害的時空分布特征，研究結(jié)果表明：

（1）從時間格局來看，中國陸域地震災(zāi)害活動年際變化和月份變化波動較大，有明顯的活躍期和靜止期。

（2）從空間格局來看，中國陸域地震災(zāi)害活動分布較廣，但主要分布在西部地區(qū)，東西分異格局明顯。其中，西藏自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、云南省、四川省和青海省是我國陸域地震災(zāi)害的主要發(fā)生省份。但是臺灣省為全國地震最高發(fā)省份。

（3）從地震災(zāi)害活動發(fā)生特點來看，中國地震多發(fā)區(qū)均分布在我國地震帶上。

[1] 劉凱,廖順寶,張賽.中國地震發(fā)生頻率與烈度的空間分布[J].地理科學(xué)進展,2008(3):13-18.

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Analysis of spatial and temporal pattern of earthquake in China in recent 20 years

Chinese earthquake disaster information database for land is set up and Chinese acuity (Ms≥4.5 or higher) earthquake disaster atlas is established based on China's earthquake disaster information collecting and organizing for land during the past 20 years that is from 1995 to 2015. On this basis, the article uses the method quantitative analysis from different space-time scale during the past 20 years to analyze China's earthquake disaster from time and space distribution pattern. The results show that: (1) the earthquake disaster activities in China annual variation amplitude is relatively large during 20 years, there is obvious active period and quiet period, while the earthquake occurred the most frequently in China in 2008. (2)The pattern of China's earthquake disaster spatial differentiation is obvious, the northwest, southwest often suffered the earthquakes, and earthquakes often happened in Tibet, Xinjiang, Yunnan Province, Sichuan Province, Qinghai Province, Gansu Province, while the northern China, northeast China have fewer earthquakes, Hebei Province in north China, the Jilin Province in northeast region of China have suffered many earthquakes;(3)Taiwan is a province which earthquake activities happened a lot;(4)The earthquake disasters mostly happened in earthquake zone in our country.

China; earthquake; temporal spatial pattern

P316

A

1008-1151(2016)09-0029-03

2016-08-11

國家自然基金“復(fù)雜環(huán)境下西江流域社會-生態(tài)系統(tǒng)變化及其生態(tài)風(fēng)險模擬研究”（41661021）。

姜寧（1990－），男，吉林長春人，廣西師范學(xué)院地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院碩士研究生，研究方向為資源開發(fā)與國土整治；徐曉蕊（1993－），女，江西南昌人，江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院碩士研究生，研究方向為城鄉(xiāng)發(fā)展與區(qū)域規(guī)劃。

胡寶清（1966－），男，江西臨川人，廣西師范學(xué)院地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院教授，博士，從事脆弱環(huán)境演變與整治。