唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)特征

周依 曹筠 馬旭東 單連君

摘要：為分析唐山老震區(qū)地震活動(dòng)背景，對(duì)該區(qū)域現(xiàn)今地震活動(dòng)特征進(jìn)行研究。老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)與1976年唐山MS7.8地震早期余震密集區(qū)域存在一定差異，結(jié)合區(qū)域背景地震活動(dòng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，認(rèn)為該區(qū)域地震活動(dòng)受唐山地震序列影響逐漸減弱，逐步趨近于背景地震。地震分布呈現(xiàn)出明顯的3分區(qū)差異，主要集中于中區(qū)，東區(qū)次之，西區(qū)最弱。中等地震的空間分布特征顯示，地震活動(dòng)存在東、中、西區(qū)交替發(fā)震的規(guī)律。目前，唐山老震區(qū)構(gòu)造應(yīng)力積累加速，存在地震活動(dòng)水平由平靜向活躍轉(zhuǎn)變的可能，需要重點(diǎn)關(guān)注唐山斷裂帶北段以及灤縣—樂(lè)亭斷裂和盧龍斷裂的交匯區(qū)域。

關(guān)鍵詞：唐山地震；地震活動(dòng)特征；背景地震；遷移規(guī)律

中圖分類(lèi)號(hào)：P315.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-0666（2024）03-0430-11

doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2024.0046

0引言

1976年7月28日3時(shí)42分，唐山發(fā)生MS7.8地震，15個(gè)小時(shí)之后在其東部的灤縣（現(xiàn)灤州市）發(fā)生MS7.1地震，3個(gè)半月后在其西部的寧河再次發(fā)生MS6.9地震，主震及兩次強(qiáng)余震之后形成3個(gè)明顯的余震區(qū)，震中最高烈度XI度，造成了嚴(yán)重的災(zāi)害損失（國(guó)家地震局《一九七六年唐山地震》編輯組，1982；孫麗娜等，2021）。唐山地震序列復(fù)雜且豐富，由7.8級(jí)主震、兩次7級(jí)左右強(qiáng)余震和一系列5級(jí)以上余震構(gòu)成。隨著時(shí)間推移，序列總體呈衰減特征，衰減過(guò)程中雖有階段性起伏，但是符合強(qiáng)震的衰減規(guī)律（張躍剛等，2013；郭蕾等，2021）。

截至2022年，唐山地震已過(guò)去46年，該地區(qū)現(xiàn)今小震活動(dòng)仍十分頻繁。唐山老震區(qū)巖石圈黏彈性松弛模擬結(jié)果顯示，1976年唐山地震發(fā)生15年內(nèi)庫(kù)倫應(yīng)力變化顯著，而15年之后庫(kù)倫應(yīng)力呈現(xiàn)緩慢的穩(wěn)定增加狀態(tài)，顯示區(qū)域應(yīng)力調(diào)整已基本穩(wěn)定，因此15年左右的時(shí)間尺度可能是唐山余震活動(dòng)的一個(gè)時(shí)間分界點(diǎn)（朱琳等，2021）。王想等（2012）認(rèn)為唐山地區(qū)1992年進(jìn)入余震活動(dòng)晚期階段之后，受唐山MS7.8主震和強(qiáng)余震的控制減弱，地震活動(dòng)趨于穩(wěn)定狀態(tài)。1996年以來(lái)唐山老震區(qū)中等地震活動(dòng)顯示，唐山MS7.8地震震中附近區(qū)域基本沒(méi)有4級(jí)以上地震，余震活動(dòng)可能已經(jīng)不受主震引起的局部應(yīng)力狀態(tài)變化所制約（張素欣等，2020）。鄭建常等（2014，2022）通過(guò)對(duì)唐山地震序列不同時(shí)段進(jìn)行叢集地震識(shí)別，認(rèn)為2011年之后唐山地震序列受主震和較大余震影響的事件越來(lái)越少，更多小震已表現(xiàn)為彼此獨(dú)立的隨機(jī)事件。以上研究均表明，唐山余震活動(dòng)進(jìn)入晚期階段后，地震活動(dòng)受主震影響逐漸減小，目前該區(qū)域發(fā)生的地震可看作背景地震。

唐山MS7.8地震屬于大陸板塊內(nèi)部地震（Robinson，Zhou，2005）。[HJ2mm]研究顯示，板內(nèi)地震衰減較慢，余震持續(xù)時(shí)間可達(dá)數(shù)百年（Stein，Liu，2009）。仲秋和史保平（2012）根據(jù)對(duì)數(shù)線性回歸和余震觸發(fā)理論計(jì)算，得到唐山地震的余震序列還將持續(xù)近100年的結(jié)論。唐山老震區(qū)的GPS測(cè)量結(jié)果顯示，唐山地區(qū)的地殼應(yīng)變率高于華北地區(qū)的背景值，王輝等（2013）認(rèn)為這一現(xiàn)象表明該地區(qū)現(xiàn)今仍受1976年唐山地震序列影響。關(guān)于唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)是否為唐山MS7.8地震余震的討論始終沒(méi)有明確的結(jié)論。唐山地區(qū)如今經(jīng)過(guò)40多年的恢復(fù)重建，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密，其所處的首都圈地區(qū)，一直是我國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)（孫啟凱等，2017）。因此，開(kāi)展唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)特征研究，分析其是否為該區(qū)域的背景地震活動(dòng)，對(duì)于進(jìn)行唐山地區(qū)地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及助力當(dāng)?shù)胤勒饻p災(zāi)建設(shè)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景與資料選取

1.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

唐山地區(qū)位于張渤地震帶和華北平原地震帶交匯處，受NEE向豐臺(tái)—野雞坨斷裂、寧河—昌黎斷裂和NW向?yàn)纯h—樂(lè)亭斷裂、薊運(yùn)河斷裂的切割，形成了一個(gè)NEE向菱形塊體（虢順民等，1977）。菱形塊體內(nèi)部蓋層發(fā)育有唐山斷裂帶，西南界的薊運(yùn)河斷裂與塊體西南發(fā)育的NNE向滄東斷裂相交，東邊界的灤縣—樂(lè)亭斷裂與NNE向盧龍斷裂相交（圖1）。塊體內(nèi)部的唐山斷裂帶是一條走向NE、具右旋走滑特征的褶皺斷裂帶，由陡河斷裂、巍山—長(zhǎng)山南坡斷裂、唐山—古冶斷裂等數(shù)條次級(jí)斷裂組成，1976年唐山MS7.8地震序列主要沿唐山斷裂帶展布（徐杰等，2012）。本文研究區(qū)唐山老震區(qū)主要指唐山地震序列的小震密集區(qū)（張素欣等，2017），其深部地球物理探測(cè)顯示，在唐山斷裂帶的正下方存在一條傾角陡立，具有走滑性質(zhì)的深大斷裂，被稱(chēng)為“唐山地殼深斷裂”。該斷裂錯(cuò)斷了上、下地殼分界和莫霍面，為幔源物質(zhì)的侵入提供了通道（劉保金等，2011）。據(jù)此推測(cè)，唐山地區(qū)深、淺部耦合的地殼構(gòu)造系統(tǒng)可能是該區(qū)域地震活動(dòng)頻繁的原因（李赫等，2020）。

1.2資料選取

1992年以來(lái)，唐山余震活動(dòng)進(jìn)入晚期階段（王想等，2012）。據(jù)此，本文基于河北地震臺(tái)網(wǎng)

資料，整理了1992—2021年唐山地區(qū)（38.8°～40.5°N，117°～120°E）地震目錄，對(duì)該區(qū)域現(xiàn)今地震活動(dòng)特征進(jìn)行分析。為保證分析結(jié)果的可靠性，采用震級(jí)-序號(hào)法和多統(tǒng)計(jì)方法（蔣長(zhǎng)勝等，2013）對(duì)最小完整性震級(jí)MC進(jìn)行評(píng)估。其中，多統(tǒng)計(jì)方法是使用最大曲率法（MAXC）和擬合優(yōu)度法（GFT-90%、GFT-95%）的一種綜合評(píng)估方法。如圖2所示，兩種方法計(jì)算得到的結(jié)果較為一致，1992年以來(lái)，唐山老震區(qū)最小完整性震級(jí)MC為ML2.0左右；2008年以來(lái)，隨著“十五”數(shù)字地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目投入運(yùn)行，研究區(qū)的地震監(jiān)測(cè)能力顯著提升，MC已低于ML1.5；2015年以后，得益于首都圈測(cè)震臺(tái)站升級(jí)改造項(xiàng)目的完成，研究區(qū)地震監(jiān)測(cè)能力進(jìn)一步提升，MC達(dá)到ML1.0。因此，本文分析唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)特征時(shí)，將地震起始震級(jí)設(shè)定為ML2.0。

2小震密集分布特征分析

根據(jù)1992年以來(lái)唐山老震區(qū)最小完整性震級(jí)MC，設(shè)置起始震級(jí)為ML2.0，繪制區(qū)域地震震中分布圖。如圖3a所示，地震表現(xiàn)出明顯的密集分布特征，主要沿唐山斷裂帶和盧龍斷裂呈NE向密集分布，沿著薊運(yùn)河斷裂也存在少量地震呈NW向帶狀分布。在盧龍斷裂和灤縣—樂(lè)亭斷裂交匯區(qū)域附近，地震密集活動(dòng)出現(xiàn)“丁”字形轉(zhuǎn)折。為進(jìn)一步分析地震活動(dòng)的時(shí)空分布特征，沿地震密集區(qū)繪制了AB軸，長(zhǎng)軸方向NE。在分析小震時(shí)空分布圖像時(shí)，設(shè)定A點(diǎn)為研究區(qū)軸線原點(diǎn)，根據(jù)距離軸線20 km范圍內(nèi)地震相對(duì)原點(diǎn)的距離，得到唐山地區(qū)小震時(shí)空演化圖像（圖3b）。地震密集區(qū)集中在距離A點(diǎn)50～110 km處，該區(qū)域主要為唐山斷裂帶北段和盧龍斷裂南段，大部分ML4.0以上地震都發(fā)生在該區(qū)域，其中包括所有ML5.0以上地震，其余的ML4.0以上地震主要分布在薊運(yùn)河斷裂與唐山斷裂帶交匯附近。2004年1月20日昌黎ML5.0地震后，雖然小震活動(dòng)仍然集中于該區(qū)域，但是地震密集范圍明顯收縮，更為集中在唐山斷裂帶北端和盧龍斷裂與灤縣—樂(lè)亭斷裂的交匯區(qū)域，使得在唐山斷裂帶和灤縣—樂(lè)亭斷裂交而不匯的位置出現(xiàn)了一條清晰的地震分界線。

為了更直觀地反映唐山老震區(qū)小震分布情況，區(qū)分地震活動(dòng)相對(duì)密集地區(qū)與稀疏地區(qū)，本文基于小震震中分布繪制唐山地區(qū)地震密集分布圖。對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行0.1°×0.1°的網(wǎng)格劃分，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)附近10 km范圍內(nèi)的地震次數(shù)并對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，由此得到的密集程度值能夠直觀描述研究區(qū)域的地震密集程度和密集區(qū)域。從小震密集分布特征來(lái)看，唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)存在明顯差異，呈現(xiàn)空間分布不均勻特征。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造環(huán)境并參考前人的分區(qū)規(guī)則（楊理華，趙喜柱，1985；張宏志等，2008），本文將唐山老震區(qū)劃分為東區(qū)、中區(qū)和西區(qū)，其中灤縣—樂(lè)亭斷裂及以東為東區(qū)，唐山斷裂帶所在的菱形塊體內(nèi)部為中區(qū)，薊運(yùn)河斷裂及以西為西區(qū)。如圖4a所示，1992年以來(lái)，中區(qū)地震密集程度尤為突出，地震密集區(qū)域主要集中在唐山斷裂帶北段，其南段地震分布相對(duì)稀疏；東區(qū)地震密集程度次之，主要集中在灤縣—樂(lè)亭斷裂與盧龍斷裂交匯區(qū)域，盧龍斷裂北段有少量地震聚集；西區(qū)地震活動(dòng)沿著薊運(yùn)河斷裂呈NW向分布，地震密集程度較弱。將1976年唐山MS7.8主震及兩次強(qiáng)余震的震中位置投影到地震密集分布圖上發(fā)現(xiàn)，唐山MS7.8和灤縣MS7.1地震震中均位于現(xiàn)今地震密集區(qū)域的邊緣附近，寧河MS6.9地震震中位于現(xiàn)今地震活動(dòng)較弱區(qū)域。而1992年以前的余震密集分布圖顯示（圖4b），唐山MS7.8和灤縣MS7.1地震震中均處于地震密集程度較高區(qū)域，且寧河MS6.9地震震中也位于地震密集區(qū)域的邊緣。與1992年以前相比，現(xiàn)今地震密集區(qū)域收縮，偏離3次強(qiáng)震震中，可能預(yù)示區(qū)域地震受唐山MS7.8強(qiáng)震序列影響減弱。

3中等地震時(shí)空分布特征分析

3.1時(shí)間叢集特征

區(qū)域地震活動(dòng)時(shí)間分布特征研究是在一定統(tǒng)計(jì)區(qū)內(nèi)（地震帶或地震區(qū)內(nèi)）進(jìn)行的，描述在時(shí)間進(jìn)程中不同時(shí)間段的地震活動(dòng)特征。1992年以來(lái)唐山老震區(qū)ML4.0以上地震累積應(yīng)變能量釋放曲線整體表現(xiàn)比較平緩，未出現(xiàn)較大波動(dòng)，說(shuō)明整體地震活動(dòng)比較平穩(wěn)。從細(xì)節(jié)上看，累積應(yīng)變能量釋放曲線在2004年和2019年出現(xiàn)了小的臺(tái)階，參考1992年以來(lái)唐山老震區(qū)ML4.0以上地震的M-t圖，可以將該區(qū)域現(xiàn)今中等地震活動(dòng)大致分為3個(gè)階段（圖5）。第1階段1992—2004年，累積應(yīng)變能量釋放用J來(lái)表示，其速率為11.2 J/a，ML4.0以上地震平均年頻次為1.7次。期間發(fā)生了3次ML5.0以上地震，最大地震為1995年10月6日唐山ML5.4。該階段地震發(fā)震時(shí)間間隔多集中在0.5～1 a，最長(zhǎng)發(fā)震間隔為2 a，期間多次出現(xiàn)短期（3個(gè)月內(nèi)）地震成對(duì)發(fā)生。第2階段2005—2018年，累積應(yīng)變能量釋放速率和地震平均年頻次較第1階段有所降低，分別為6.0 J/a和0.9次。期間發(fā)生ML5.0以上地震1次，為2012年5月28日唐山ML5.1。該階段地震存在2 a左右的準(zhǔn)周期特征，并且“雙震”特征更加顯著。但2015年9月14日昌黎ML4.8地震擾亂了2 a左右的準(zhǔn)周期特征，此后發(fā)震時(shí)間間隔縮短，此時(shí)可能處于這1階段末期的剩余應(yīng)變釋放調(diào)整階段。2016年9月10日唐山ML4.6地震后，唐山老震區(qū)進(jìn)入了長(zhǎng)達(dá)3.2 a的ML4地震平靜，直至2019年12月5日豐南ML4.9地震的發(fā)生，預(yù)示著進(jìn)入了地震活動(dòng)的第3階段。目前處于第3階段早期，共計(jì)發(fā)生3次ML4.0以上地震，最大地震為2020年7月12日古冶ML5.4地震，該階段地震發(fā)震時(shí)間間隔保持在0.5～1.0 a，目前累積應(yīng)變能量釋放速率為10.5 J/a。

前2個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間均在10 a左右，第2階段累積應(yīng)變能量釋放速率、地震平均年頻次和最大地震震級(jí)均低于第1階段，符合老震區(qū)地震衰減規(guī)律。但是從第3階段唐山老震區(qū)目前發(fā)生的中等地震活動(dòng)情況來(lái)看，累積應(yīng)變能量釋放速率和最大地震震級(jí)均有所回升，ML4.0以上地震的發(fā)震時(shí)間間隔縮短，存在地震活動(dòng)水平由平靜向活躍轉(zhuǎn)變的可能，與衰減趨勢(shì)相悖，可能意味著該區(qū)域地震的發(fā)生受唐山MS7.8強(qiáng)震序列約束進(jìn)一步減弱。

3.2空間遷移特征

1976年唐山MS7.8主震及兩次強(qiáng)余震依次發(fā)生于3分區(qū)中的中、東和西區(qū)，存在空間遷移特征（圖4）。眾多專(zhuān)家學(xué)者已對(duì)其成因及動(dòng)力機(jī)制進(jìn)行了闡述（Butler et al，1979；國(guó)家地震局《一九七六年唐山地震》編輯組，1982；聞學(xué)澤，馬勝利，2006）。本文對(duì)唐山老震區(qū)現(xiàn)今中等地震空間分布特征進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)這一特征同樣顯著。

將1992年以來(lái)唐山老震區(qū)ML4.0以上地震分組討論，若以發(fā)震時(shí)間間隔超過(guò)2.0 a作為分組條件，則大致可以分為5組，3個(gè)階段分別存在2組、2組和1組地震活動(dòng)。從地震遷移曲線上看（圖6），存在東、中、西3個(gè)分區(qū)交替發(fā)震的特點(diǎn)。5組地震活動(dòng)中有3組的始發(fā)地震出現(xiàn)在中區(qū)，即遷移過(guò)程大多從中區(qū)開(kāi)始，而結(jié)束地震多發(fā)生在東區(qū)。從遷移特征來(lái)看，雖未發(fā)現(xiàn)較明顯的優(yōu)勢(shì)遷移方向，但遷移過(guò)程中存在一定的有序性，當(dāng)?shù)卣鸹顒?dòng)按經(jīng)度從東向西或從西向東活動(dòng)時(shí)，會(huì)在3個(gè)分區(qū)依次進(jìn)行遷移，每個(gè)遷移過(guò)程中區(qū)都會(huì)參加。在19次不同分區(qū)的地震遷移過(guò)程中，僅有3次沒(méi)有經(jīng)過(guò)中區(qū)，其中有2次從東區(qū)直接跳躍到西區(qū)（第1、4組），還有1次則從西區(qū)跳躍到東區(qū)（第1組）。由此可以將中區(qū)作為唐山老震區(qū)地震活動(dòng)的窗口。研究表明，在東、中、西3個(gè)分區(qū)均存在應(yīng)力集中點(diǎn)（馬瑾等，1980；劉蒲雄，呂曉健，2011），當(dāng)區(qū)域應(yīng)力積累到一定程度后，在其中一個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力釋放。1976年唐山7.8級(jí)地震后，由于老震區(qū)地質(zhì)介質(zhì)相對(duì)破碎，介質(zhì)強(qiáng)度不易積累更大能量（Li et al，2007），較難阻止地震波能量的傳播，初始破裂的沖擊波誘發(fā)了其余兩個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn)的應(yīng)力釋放，導(dǎo)致發(fā)震。3個(gè)分區(qū)中等地震空間遷移的現(xiàn)象，就是在3個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn)依次應(yīng)力釋放的過(guò)程。

若以遍歷東、中、西區(qū)為一重遷移，再一次遍歷為二重遷移，則前2組地震活動(dòng)存在二重遷移，后3組地震活動(dòng)僅存在一重遷移。5組地震活動(dòng)存在的7次遷移過(guò)程中，遷移路徑為“西→中→東”模式的情況最多（圖7a、b、e），“東→中→西”模式次之（圖7b、c）。還有2次遷移過(guò)程為跨區(qū)跳躍的模式：第1組地震活動(dòng)的第一重遷移過(guò)程中，天津發(fā)生ML4.9地震后，直接在東區(qū)發(fā)生了灤縣ML4.0地震（圖7a）；第4組地震活動(dòng)遷移過(guò)程中，東區(qū)發(fā)生昌黎ML4.7地震后，接著西區(qū)發(fā)生豐南ML4.0地震（圖7d）。但是從統(tǒng)計(jì)來(lái)看，跨區(qū)跳躍的情況較少發(fā)生，遷移過(guò)程主要遵循3個(gè)分區(qū)依次遷移的規(guī)律。

研究時(shí)段內(nèi)最后一次ML4.0以上地震為2021年4月16日灤州ML4.8，位于東區(qū)。自此，第5組地震活動(dòng)已經(jīng)完成了一重遷移，遷移模式為“西→中→東”。參考前幾次該模式下的遷移過(guò)程，在第1組地震活動(dòng)的第二重遷移過(guò)程中，中區(qū)依次發(fā)生了唐山ML4.0和ML5.4地震后，再往東區(qū)遷移；第2組地震活動(dòng)的第二重遷移過(guò)程，在東區(qū)接連發(fā)生了昌黎ML4.1和ML5.0兩次結(jié)束地震。考慮到“西→中→東”遷移模式下“雙震”現(xiàn)象的存在，第5組地震遷移過(guò)程有可能還沒(méi)有結(jié)束，即下一次ML4.0以上地震存在發(fā)生在東區(qū)的可能。

4討論

4.1現(xiàn)今地震活動(dòng)性質(zhì)判定

1976年唐山MS7.8地震早期余震主要分布在主震及兩次強(qiáng)余震附近（Shedlock et al，1987；張素欣等，2017，2020），且1992年前、后的余震密集分布也表現(xiàn)出不同特征（圖4）。許忠淮等（1983，1985）利用唐山地震前10年的小震P波初動(dòng)數(shù)據(jù)，得到震前區(qū)域主壓應(yīng)力方位約為N60°E，而震后早期表現(xiàn)為近EW方向，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了約30°。之后，唐山老震區(qū)的主壓應(yīng)力方向長(zhǎng)期處在近EW向（李瑞莎等，2008）。但是，2002年以來(lái)的地殼應(yīng)力場(chǎng)反演結(jié)果和GPS應(yīng)變場(chǎng)顯示，該區(qū)域目前主要受NEE向的主壓應(yīng)變控制（陳長(zhǎng)云，2016；王曉山等，2020）。表明唐山老震區(qū)現(xiàn)今主壓應(yīng)力方向較1976年唐山地震序列早期可能發(fā)生了調(diào)整，趨于恢復(fù)到震前水平。而唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)密集區(qū)域的變化，也是區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)調(diào)整下的一種間接表現(xiàn)。

從唐山MS7.8地震序列時(shí)序變化來(lái)看（圖8），地震頻度隨時(shí)間呈指數(shù)衰減，地震強(qiáng)度逐漸減弱但存在起伏變化。在序列早期，余震衰減較快，2年內(nèi)最大余震衰減至ML5.0左右，85%左右的余震活動(dòng)集中在該時(shí)間段內(nèi)。其后余震年頻次減少，地震強(qiáng)度較為穩(wěn)定，直至1991年5月30日發(fā)生唐山ML5.6地震，地震強(qiáng)度出現(xiàn)起伏。此后老震區(qū)ML4.0以上地震年頻次進(jìn)一步減少，地震活動(dòng)呈現(xiàn)階段性變化，與余震衰減趨勢(shì)相悖，可能意味著唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)受1976年唐山MS7.8地震序列影響較弱。通常定義余震活動(dòng)持續(xù)時(shí)間為余震活動(dòng)減弱到與背景地震活動(dòng)水平相當(dāng)?shù)臅r(shí)間（蔣海昆等，2006），1992年以來(lái)區(qū)域ML4.0以上地震平均年頻次為1.2次，與震前區(qū)域地震平均年頻次（1.3次）基本相當(dāng)（圖8b）。推測(cè)唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)趨近于震前活動(dòng)水平，發(fā)生的地震可能為背景地震。

4.2地震活動(dòng)趨勢(shì)分析

唐山老震區(qū)現(xiàn)今中等地震活動(dòng)存在3個(gè)階段，目前處于第3階段早期。從累積應(yīng)變能量釋放速率、地震平均年頻次和最大地震震級(jí)的計(jì)算及統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，第2階段均低于第1階段，地震活動(dòng)由活躍轉(zhuǎn)為平靜，符合老震區(qū)地震衰減規(guī)律。小震密集分布顯示，第2階段之后（即2004年之后），唐山老震區(qū)密集活動(dòng)范圍收縮。因此，大致可將2004年看作該區(qū)域地震活動(dòng)由活躍轉(zhuǎn)為平靜的一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。2004年以來(lái)唐山老震區(qū)中等地震活動(dòng)形態(tài)呈現(xiàn)出“平靜—叢集”的周期性變化。2019年以后，累積應(yīng)變能量釋放曲線顯示區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力積累加速（圖5b），存在地震活動(dòng)水平由平靜向活躍轉(zhuǎn)變的可能。結(jié)合小震密集分布特征，唐山斷裂帶北段以及灤縣—樂(lè)亭斷裂和盧龍斷裂的交匯區(qū)域可能是未來(lái)中強(qiáng)地震活躍的場(chǎng)所。

唐山老震區(qū)3個(gè)分區(qū)的地震活動(dòng)差異顯著，并且存在中等地震東、中、西區(qū)交替發(fā)震的規(guī)律。依據(jù)對(duì)中等地震遷移過(guò)程的統(tǒng)計(jì)，遷移過(guò)程大多從中區(qū)開(kāi)始，即構(gòu)造應(yīng)力多數(shù)從中區(qū)積累釋放。并且中區(qū)也是小震活動(dòng)最為密集的區(qū)域，因此可以將中區(qū)作為區(qū)域地震活動(dòng)的窗口，中區(qū)開(kāi)始活動(dòng)，意味著唐山老震區(qū)可能開(kāi)啟活動(dòng)。

本文對(duì)唐山老震區(qū)現(xiàn)今中等地震遷移現(xiàn)象的分析，結(jié)果可以嘗試應(yīng)用于區(qū)域地震遷移趨勢(shì)分析，對(duì)未來(lái)中強(qiáng)地震發(fā)震位置的判定提供一定參考。根據(jù)遷移模式分析，認(rèn)為2021年4月16日灤州ML4.8地震是一重遷移過(guò)程的結(jié)束地震，但考慮到以往震例中雙震情況的出現(xiàn)，認(rèn)為東區(qū)還有可能發(fā)生一次ML4.0以上地震。2022年5月21日盧龍ML4.1地震的發(fā)生也驗(yàn)證了這一預(yù)測(cè)結(jié)論。

5結(jié)論

本文根據(jù)唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震的最小完整性震級(jí)，利用1992—2021年的小震目錄，對(duì)該區(qū)域現(xiàn)今地震活動(dòng)特征進(jìn)行了分析，得到以下結(jié)論：

（1）1992年以來(lái)唐山老震區(qū)小震密集分布于唐山斷裂帶北段以及灤縣—樂(lè)亭斷裂和盧龍斷裂的交匯區(qū)域，與1976年唐山MS7.8地震早期余震密集區(qū)域存在一定差異，可能是區(qū)域地震活動(dòng)受強(qiáng)震序列影響減弱的表現(xiàn)。唐山MS7.8地震前、后老震區(qū)中等地震頻次統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，現(xiàn)今中等地震年頻次與震前基本相當(dāng)，區(qū)域地震活動(dòng)趨近于震前活動(dòng)水平，由此認(rèn)為該區(qū)域所發(fā)生地震逐步趨近于背景地震。

（2）唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震分布3個(gè)分區(qū)的差異顯著，主要集中于中區(qū)，東區(qū)次之，西區(qū)最弱。中等地震活動(dòng)存在較為明顯的遷移規(guī)律，即地震在東、中、西區(qū)交替發(fā)震。將這一規(guī)律應(yīng)用于區(qū)域地震遷移趨勢(shì)預(yù)測(cè)，可以對(duì)未來(lái)中強(qiáng)地震發(fā)震位置的判定提供一定的參考。

（3）唐山老震區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)呈現(xiàn)階段性變化，2019年以來(lái)，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力積累加速，地震活動(dòng)水平存在由平靜向活躍轉(zhuǎn)變的可能。現(xiàn)今小震活動(dòng)密集分布于唐山斷裂帶北段以及灤縣—樂(lè)亭斷裂和盧龍斷裂的交匯區(qū)域，上述地區(qū)可能成為未來(lái)中強(qiáng)地震活躍的場(chǎng)所。[HTK]

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Characteristics of the Recent Seismicity in the Tangshan Old Seismic Region

ZHOU Yi1，2，CAO Jun2，MA Xudong2，SHAN Lianjun2

（1.Hebei Hongshan National Observatory on Thick Sediments and Seismic Hazards，Xingtai 054000，Hebei，China）?（2.Hebei Earthquake Agency，Shijiazhuang 050021，Hebei，China）

Abstract

To analyze the seismic background in the Tangshan old seismic region and provide earthquake trend predictions，we describe the characteristics of the recent seismicity in this region.Results show that the recent seismicity in the Tangshan old seismic region is different from the early aftershock intensive area of the 1976 Tangshan MS7.8 earthquake.Considering the statistical results of regional background seismicity，the influence of the Tangshan earthquake is gradual weakening，and the recent seismicity in the Tangshan old seismic region can be considered as background seismicity.The characteristics of seismicity are different in the three sub-areas of the Tangshan old seismic region，the earthquakes mainly concentrate in the central area，followed by the eastern area，and the western area was the weakest，and the moderate earthquake following a law of alternate occurrence in the east，central and west sub-areas.This seismic migration law constitutes a reference for the determination of the locations of future moderate-to-strong earthquakes.At present，the accumulation of tectonic stress is accelerating in the old seismic region of Tangshan.Seismicity changing from quiet to active is possible，and moderate-to-strong earthquakes may occur at the northern segment of the Tangshan Fault and the intersection of the Luanxian-Laoting Fault and the Lulong Fault in the future.

Keywords：?the 1976 Tangshan MS7.8 earthquake；characteristics of seismicity；background seismicity；seismic migration law

收稿日期：2022-10-27.

基金項(xiàng)目：河北省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（20375404D）；河北省地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目（DZ2021121700014、DZ2024112100001）；河北省地震局創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（DZ202109080114）.

第一作者簡(jiǎn)介：周依（1991-），工程師，主要從事數(shù)字地震學(xué)和地震活動(dòng)性研究.E-mail：zhouyimonday@163.com.

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