贛南及鄰區(qū)的地震活動特征

湯蘭榮， 呂 堅， 曾新福

(江西省地震局，南昌 330039)

贛南及鄰區(qū)的地震活動特征

湯蘭榮， 呂 堅， 曾新福

(江西省地震局，南昌 330039)

對贛南及鄰區(qū)1970年以來5次中強地震前的地震活動時空分布特征以及近期地震活動情況進行分析得出以下結論：贛南及鄰區(qū)在中強地震前2～3年，大多會出現(xiàn)ML≥3.5地震的增強與叢集活動，震前1年內，ML≥2.5地震有超過半年的異常平靜期；該區(qū)在大多數(shù)中強地震前出現(xiàn)空區(qū)或地震條帶；中強地震的發(fā)震時間間隔具有周期性特征，反映了構造運動的周期性特點。

贛南及鄰區(qū)；中強地震；空區(qū)；條帶；叢集活動

0 引言

贛南及其鄰區(qū)隸屬于東南沿海地震帶，是一個中強地震多發(fā)區(qū)。1970年以來，區(qū)域內發(fā)生了1982年2月江西龍南5.0級、1987年8月江西尋烏5.5級、1992年11月福建連城4.7級、1997年5月福建永安5.3級和2007年3月福建順昌4.9級共5次中強地震。2007年福建順昌4.9級后，該區(qū)域地震活動進入相對平靜時段，平靜時間已達9年。未來地震形勢如何，是我們密切關注的問題，研究該地區(qū)的地震活動特征可以為地震趨勢判斷提供幫助。由于地震空區(qū)、條帶和叢集活動等地震活動性分析方法是我國當前應用較多、效果較好的地震預測方法[1-4]。本文主要針對這幾種方法進行地震活動特征分析。

1 資料選取

本文使用贛南及鄰區(qū)1972年以來的地震資料進行分析，江西中強地震參數(shù)來自江西省地震局，福建中強地震參數(shù)來自福建省地震局，研究的中強地震共5次(只記主震)(表1)。贛南及鄰區(qū)的控震能力較好，本文研究的5次中強地震周圍地區(qū)是小震較活躍的區(qū)域，測震臺站建成較早，監(jiān)控能力和測定精度能夠滿足本文的分析要求。使用的ML≥2.0地震目錄來自中國地震臺網(wǎng)中心。

2 研究區(qū)域地震活動背景

表1 贛南及鄰區(qū)1970年以來4.7級以上地震參數(shù)

現(xiàn)代中強地震的分布格局與歷史地震較為一致，仍然與主干斷裂帶關系密切，如石城—尋烏斷裂帶是1987年8月江西尋烏5.5級地震的發(fā)震構造，政和—大埔斷裂帶1970年以來發(fā)生了1992年11月福建連城4.7級、1997年5月福建永安5.3級和2007年3月福建順昌4.9級地震，1982年龍南5.0級地震發(fā)生在全南—尋烏斷裂帶(圖1)。

圖1 贛南及鄰區(qū)中強地震分布圖

3 中強地震前的時間分布特征

利用1972年1月1日—2016年5月31日贛南及鄰區(qū)范圍的小震目錄，繪制ML≥3.5地震M-t圖、ML≥2.5地震M-t圖和ΔT-t圖(圖2)，進行地震活動時間分布特征分析。從圖2a可以看出，贛南及其鄰區(qū)5次中強地震，1982年2月江西龍南5.0級、1987年8月江西尋烏5.5級、1997年5月31日福建永安5.3級和2007年3月福建順昌4.9級4次地震前的1～4年出現(xiàn)了ML≥3.5地震的增強與叢集活動，而震前1年內，1982年2月江西龍南5.0級、1987年8月江西尋烏5.5級、1992年11月福建連城4.7級和2007年3月福建順昌4.9級4次地震均表現(xiàn)出ML≥2.5地震超過半年(183天)的異常平靜(圖2b、圖2c)。由此可見，贛南及鄰區(qū)大多數(shù)中強地震前的中等地震活動經(jīng)歷了叢集—平靜過程，4次叢集活動開始至發(fā)震的時間間隔分別為3.7年、2.7年、3.3年和3.8年，平均間隔為3.4年。該特征可以對該地區(qū)未來中強地震的時間預測提供參考依據(jù)。

圖2 贛南及鄰區(qū)的地震活動時序分析圖

1997年5月福建永安5.3級地震是贛南及鄰區(qū)中比較特殊的一個震例。這次地震前，年度階段研究區(qū)域沒有出現(xiàn)ML≥2.5地震超過半年的平靜現(xiàn)象(圖2)。以震中為圓心，10 km半徑范圍內的地震M-t圖顯示，永安地震前震區(qū)地震活動存在較長時間的趨勢性增強過程，在震前出現(xiàn)了明顯的前震序列，有別于其它4次中強地震(圖3)。

圖3 1997年5月永安5.3級地震震中10 km半徑范圍內的地震M-t圖

從5次中強地震的發(fā)震時間間隔來看(圖2)，前4次中強地震的發(fā)震時間間隔均為5年，最后2次時間間隔為10年，為前4次地震間隔時間的2倍，反映了這一時段中強地震的發(fā)生具有周期性特征。2007年順昌4.9級地震后至今贛南及鄰區(qū)已有9年未發(fā)生中強地震，對比前5次中強地震的發(fā)震時間間隔認為，隨著時間的推移該地區(qū)發(fā)生中強地震的可能性逐漸增大。

4 中強地震前的空間分布特征

利用贛南及鄰區(qū)的小震目錄繪制5次中強地震前的地震活動圖像變化圖(圖4)，得出贛南及其鄰區(qū)5次中強地震前的空間分布特征如下：

1)1982年2月25日龍南5.0級地震前，一開始為震中東側ML3.0地震活動顯著增強，之后震中周圍形成ML2.0地震空區(qū)。具體過程是：1978年1月至1979年6月在震中東側地震活動顯著增強(圖4a)，18個月內發(fā)生8次ML≥3.0地震，其中包括1979年1月7日定南ML4.0和1979年6月7日廣東蕉嶺ML4.2兩次ML≥4.0地震；1979年7月開始龍南及其附近地區(qū)的地震活動異常平靜(圖4b)，而外圍的ML≥2.0地震活躍并形成地震空區(qū)，龍南5.0級地震發(fā)生在空區(qū)內側且靠近上述地震活動增強區(qū)的邊緣。

圖4 1982年2月25日龍南5.0級地震前的活動圖像

圖5給出了龍南5.0級地震增強區(qū)和空區(qū)的長期M-t變化圖。增強區(qū)M-t圖顯示，在1978—1979年ML≥2.5地震出現(xiàn)明顯增強(圖5a)；地震空區(qū)內的M-t圖顯示，1979年7月至震前無ML≥2.0地震發(fā)生(圖5b)，與空區(qū)形成前的地震活動形成鮮明對比。因此地震活動增強和空區(qū)異常較可靠。

2)1987年8月2日尋烏5.5級地震前，震中周圍小震活動由增強轉為平靜，具體過程是：1983年5月至1986年1月震中周圍地震活動顯著增強(圖6a)，半徑100 km范圍內發(fā)生21次ML≥3.0地震，其中包括1983年5月12日武平—尋烏交界ML4.2地震和1985年6—12月龍南最大震級為ML4.0的顯著震群；1986年2月開始，震中附近的地震活動轉入平靜(圖6b)，而外圍的ML≥2.5地震活躍并形成一個地震空區(qū)，尋烏5.5級地震發(fā)生在空區(qū)內側且在上述地震活動增強區(qū)內。

a 增強區(qū)M-t圖 b 空區(qū)M-t圖 圖5 1982年龍南5.0級地震增強區(qū)、空區(qū)的M-t圖

圖6 1987年8月2日尋烏5.5級地震前的活動圖像

圖7給出了尋烏5.5級地震增強區(qū)和空區(qū)的長期M-t變化圖。增強區(qū)M-t圖顯示，在1985年5月至1986年1月期間，ML≥2.5地震出現(xiàn)明顯增強(圖7a)；地震空區(qū)內的M-t圖顯示，1986年2月至震前無ML≥2.5地震發(fā)生(圖7b)，與空區(qū)形成前的地震活動形成鮮明對比。因此地震活動增強和空區(qū)異常較可靠。

a 增強區(qū)M-t圖 b 空區(qū)M-t圖 圖7 1987年尋烏5.5級地震前增強區(qū)、空區(qū)的M-t圖

3)1992年11月26日，福建連城4.7級地震前比較明顯的空間分布特征是震中附近先出現(xiàn)NW向ML≥3.0地震條帶，臨震前形成地震空區(qū)和新的條帶，具體過程是：1990年1月至1991年12月，區(qū)域出現(xiàn)ML≥3.0地震條帶(圖8a)，1992年1月開始震中外圍的ML≥2.0地震活動形成一個空區(qū)，同時東南側出現(xiàn)1條向震中延伸的ML≥3.0地震條帶(圖8b)，連城4.7級地震就發(fā)生在空區(qū)內側且在條帶交匯和延伸的部位。

圖8 1992年11月26日連城4.7級地震前的活動圖像

連城4.7級地震前不同時段形成的條帶滿足條帶的判定規(guī)則[3]，組成條帶的地震個數(shù)N≥6次，條帶的長度在100 km以上，條帶的長寬比≥4；條帶上最大空段小于條帶長度的1/3，且分布較均勻；條帶內外地震活動形成鮮明的對比，即內部活躍外部稀疏。圖9給出了地震空區(qū)的長期M-t變化圖，顯示1991年8月至震前僅發(fā)生1次ML≥2.0地震，與空區(qū)形成前的地震活動形成鮮明對比。因此地震條帶和空區(qū)異常較可靠。

圖9 1992連城4.7級地震空區(qū)的M-t圖

4) 1997年5月31日福建永安5.3級地震前，最主要的空間分布特征是贛南及其鄰區(qū)ML3.0以上地震非?；钴S呈條帶狀分布。1994年1月至永安5.3級地震前，贛南及其鄰區(qū)累計發(fā)生了44次ML3.0～3.9地震，5次ML4.0～4.9地震，沿著南嶺緯向構造帶形成廣東英德-福建永安的條帶狀分布。其中，永安震中10 半徑范圍內出現(xiàn)了多次震群活動，累計發(fā)生了25次ML3.0～3.9地震，4次ML4.0～4.9地震，最大為1994年5月24日的永安ML4.8地震(圖10)。組成條帶的地震個數(shù)、條帶的長度、長寬比和條帶上最大空段均符合條帶的判定規(guī)則[3]，條帶內外地震活動形成鮮明的對比，異常較可靠。

5)2007年3月13日福建順昌4.9級地震前，在2003年7月至2006年5月，福建南部及近海出現(xiàn)NW向的ML≥3.0地震條帶(圖11a)，條帶在2006年12月26日臺灣南部海域7.2級地震后解體。而順昌4.9級地震滯后臺灣南部海域7.2級地震不到3個月，震前震中附近地區(qū)表現(xiàn)為顯著的地震活動平靜(圖11b)，順昌4.9級地震發(fā)生在地震活動平靜區(qū)內且偏離上述地震條帶的展布位置。組成ML≥3.0條帶的地震個數(shù)為13次，條帶的長度為265 km，條帶的長寬比為4.8，條帶上最大空段小于條帶長度的1/3，且分布較均勻，條帶內部地震活躍外部稀疏，符合條帶的判定規(guī)則[3]。圖12給出了順昌4.9級地震前的空區(qū)M-t變化圖?？梢钥闯觯諈^(qū)內部2006年6月至震前無ML≥2.0地震發(fā)生，與空區(qū)形成前的地震活動形成鮮明對比。因此，地震條帶和空區(qū)異常較可靠。

圖10 1997年5月31日福建永安5.3級地震前的圖像

圖11 2007年3月13日順昌4.9級地震前的活動圖像

圖12 2007年順昌4.9級地震空區(qū)的M-t圖

5 近期地震活動特征

上述分析得出，贛南及鄰區(qū)大多數(shù)中強地震前的中等地震活動經(jīng)歷了叢集—平靜過程，從圖2a可以看出，2007年3月福建順昌4.9級地震后，贛南及鄰區(qū)ML≥3.5地震平靜5年之后被2012年4月28日江西尋烏ML3.7地震打破，打破之后未出現(xiàn)地震叢集活動現(xiàn)象，未來的地震活動趨勢需要關注3、4級地震的增強活動。

閩粵贛交界地區(qū)是地震活動較為活躍的區(qū)域(圖13)。1982—1997年地震強度較高，期間發(fā)生了4次4.7級以上地震，1997年5月31日福建永安5.3級地震后，截至目前長達9年無4.7級以上地震發(fā)生(圖14)。2000—2006年閩粵贛交界地區(qū)ML≥3.0地震較活躍(圖13a)，相比之下，2007年以來ML≥3.0地震非常平靜(圖13b)，2007—2011年無ML≥3.0地震發(fā)生，2012年以來僅發(fā)生ML≥3.0地震3次，地震頻次仍然偏少(圖14)。因此，目前顯著平靜的閩粵贛交界地區(qū)是我們未來需要密切關注的區(qū)域。

圖13 贛南及鄰區(qū)2000年以來的地震活動圖像

圖14 閩粵贛交界地區(qū)(圖13中的橢圓區(qū)域)的M-t圖

利用贛南及鄰區(qū)1970年以來的ML≥2.0地震資料，通過G-R關系擬合得到最大截距震級與1987年尋烏5.5級地震震級相當，擬合結果還顯示本區(qū)ML4.0左右地震相對缺乏(圖15)。

圖15 贛南及鄰區(qū)1970年以來的地震G-R關系

6 結論與討論

通過對贛南及鄰區(qū)5個中強地震前的地震活動時空變化以及近期的地震活動特征進行分析，獲得以下結果，可為以后該區(qū)域內的地震趨勢預測提供參考依據(jù)。

1)贛南及鄰區(qū)中強地震前的地震活動時間分布特征是：震前2～3年主要表現(xiàn)為ML≥3.5地震的增強與叢集活動，5次地震中有4次地震震前出現(xiàn)該特征，1992年11月福建連城4.7級地震例外；震前1年內主要表現(xiàn)為ML≥2.5地震超過半年(183天)的異常平靜，1997年5月永安5.3級地震例外，該地震前震區(qū)地震活動存在較長時間的趨勢性增強過程，在震前的3個月尺度出現(xiàn)了明顯的前震序列。

2)贛南及鄰區(qū)中強地震前的地震活動空間分布特征是：在中期尺度往往出現(xiàn)ML≥3.0地震集中活躍或者呈條帶狀分布現(xiàn)象，例如1982年2月龍南5.0級地震和1987年8月尋烏5.5級地震前出現(xiàn)了ML≥3.0地震集中活躍，1992年11月福建連城4.7級地震、1997年5月永安5.3級地震和2007年3月福建順昌4.9級地震前均出現(xiàn)了ML≥3.0地震條帶圖像。臨震前往往出現(xiàn)ML≥2.5或者ML≥2.0地震的圍空或平靜圖像，例如1982年2月龍南5.0級地震、1987年8月尋烏5.5級地震、1992年11月福建連城4.7級地震和2007年3月福建順昌4.9級地震。1997年5月永安5.3級地震是比較特殊的一個震例，震前沒有出現(xiàn)地震活動圍空平靜現(xiàn)象。

3)贛南及鄰區(qū)中強地震前的“增強—平靜”時間變化特征與“增強”“條帶”“空區(qū)”等空間分布特征相對應，出現(xiàn)的時間也大致相同，反映了區(qū)域應力的釋放和積累過程。從“增強”、“條帶”和“空區(qū)”的分布位置來看，“增強區(qū)”和“空區(qū)”一般分布在贛粵閩交界地區(qū)，且以NE向展布的居多，和該地區(qū)NE向、NNE向的構造分布方向一致，在較大程度上反映了構造活動異常[6]?！皸l帶”大多數(shù)出現(xiàn)在福建南部及附近海域，且以NW向為主，該地區(qū)地質構造復雜，NE向和NW向構造交錯分布，現(xiàn)代構造應力場的主壓應力方向大致為NWW-SEE方向[7]，地震條帶的分布方向與主壓應力方向大體一致，可能反映了地震活動對動力源的響應[8]。

4)本文研究的5次中強地震的發(fā)震時間間隔具有周期性特征，時間間隔分別為5年、5年、5年、10年，這種中強地震周期性發(fā)生的過程，反映了構造運動的周期性特點，對該區(qū)域中強地震的時間預測具有參考意義。

5)贛南及鄰區(qū)1970年以來缺乏4級左右地震，近幾年存在地震活動平靜異常，閩粵贛交界地區(qū)平靜現(xiàn)象尤為突出，應加強該區(qū)域的震情跟蹤研究。

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Seismicity Character in South Jiangxi Province and Its Adjacent Area

TANG Lan-rong, LYU Jian, ZENG Xin-fu

(Earthquake Administration of Jiangxi Province, Nanchang 330039, China)

The space-time seismicity character before 5 moderate-strong earthquakes and the recent earthquake activity in south Jianxi province and its adjacent area is analyzed. The results show that: 2-3 years before the occurrence of moderate-strong earthquakes,ML≥3.5 earthquakes became more active and clustered, within 1 year before the moderate-strong earthquakes there were unusual quiet periods more than half a year ofML≥2.5 earthquakes; before most of the moderate-strong earthquakes, seismic gap or seismic belt appeared; the seismogenic interval of the moderate-strong earthquakes had the characteristics of periodic which reflects the cyclical nature of tectonic movement characteristics.

south Jianxi province and its adjacent area; moderate-strong earthquakes; gap; belt; cluster activities

2016-10-10

地震科技星火計劃攻關項目(XH16023)

湯蘭榮(1983—)，女，湖南瀏陽人，工程師，主要從事地震分析預報工作.E-mail：156878629@qq.com

P315.5

A

1003-1375(2017)02-0082-07

10.3969/j.issn.1003-1375.2017.02.014

湯蘭榮，呂堅，曾新福. 贛南及鄰區(qū)的地震活動特征[J]．華北地震科學，2017，35(2):82-88.