四川芦山7.0级地震对华北未来地震形势的影响

2014-10-20杨显斌彭城

建材发展导向 2014年5期

杨显斌+彭城

摘要：通过研究芦山7级地震所处的南北地震带的强震与华北地区6级以上地震的相关性发现。华北地区6级以上地震密集时段平均滞后南北地震带上的7.3级以上地震密集时段；华北地区6级以上地震的发生与南北地震带7级以上地震的发生具有相关性。

关键词：南北地震带；华北地区；相关性

2013年4月20日芦山7.0级强震是继2008年5月12日汶川8.0级地震后又一次发生在龙门山推覆构造带上的一次破坏性地震。据国内外多个科研机构给出的震源机制解可知，芦山7.0级强震是一次发生在青藏高原中东部巴彦喀拉块体东向逃逸东端与华南块体西北端四川盆地强烈挤压碰撞带内部以典型的逆断层型地震，震中位于芦山县境内（30.314°N，102.934°E），震源深度12.3 - 15km，震源断层走向N40°E，倾角约35°，面波震级7.0级。

中国地震局分析预报中心的张永仙认为，南北地震带地震活动增强打破了华北地区中强地震的平静。为了弄清南北地震带上的地震如何影响着华北的地震的发生，本文采用1900年以来南北地震带上发生的7级以上地震和华北6级以上地震为样本进行相关性分析。

1 区域与资料的选取

1.1 南北地震带区域与资料的选取

研究范围：以《基于GIS的地震分析预报系统》提供的南北地震带参数为研究范围（经度：95°—110°，纬度：20°—45°）；

研究样本：1900年以来南北地震带上发生的50次M≥7级地震。

1.2 华北地区范围及资料选取范围

研究范围：经度：107°—124°，纬度：30°—42°

研究样本：1900年以来华北地区发生的37次M≥6级地震。

2 地震活动的相关性分析

1900年以来，南北地震带发生7.3级以上地震28次，其中7.3—7.9级23次，8.0—8.9级5次，最大地震为1920年12月16日发生在宁夏海原的8.5级地震。在其M-T图上可以分为4个密集时段，分别为1904—1955年（18次）、1970—1976年（4次）、1988—1995年（3次）、2008—？（已发生3次）。华北地区发生6级以上地震37次，其中6.0—6.9级地震31次，7.0—7.9级地震6次，最大地震为1976年7月28日的河北唐山的7.8级地震。

从1900年以来100年发生的地震来看，南北地震带和华北地区的地震密集时段时间对应。按照这个对应关系推断，南北地震带从2008年开始的第四个密集时段将有华北地区的6.0级以上地震的对应发生。

华北地区对应地震发生的时间关系分别为：第一个密集时段华北地区滞后6年、第二个时段提前4年、第三个时段滞后8年，平均滞后3.3年，现在华北地区还没有发生6级以上地震，按照最长滞后8年计算，未来1—3年华北地区也有发生6.0级地震的可能。

2.1 对应性分析

表1列出南北地震带M≥7级地震后3年内和华北地区6级以上地震对应情况。经过统计，南北地震带1900年以来共发生46次（2010年4月份后发生的地震还在3+0.5年内，不进入统计）7级以上地震，其后3年（误差0.5年）内华北地区发生6级以上地震有23次，站总数的50%。

1900年以来，华北共发生6级以上地震N=37次（表1），发生在南北地震带后3年（误差0.5年）内的有n=31次。用时间差中最大值作为预报时间，总预报时间长度Δt=397（月），总时间长T=1228 （月），Δt/T=0.34，n/N=0.84，n/N远大于Δt/T，所以南北地震带7级以上地震的发生对于华北地区6级以上地震活动具有一定的指示意义。

经过统计，南北地震带1900年以来共发生46次（2010年4月份后发生的地震还在3+0.5年内，不进入统计）7级以上地震，其后3年（误差0.5年）内华北地区发生6级以上地震有23次，站总数的50%。

2.2 华北地区发生6级以上地震的概率估计

假定观测到的n次相关地震中有m次与前面地震后特定时间段内发生地震的轮回相应。新的一次轮回中地震也发生在最近一次地震后时间段内的概率密度为β分布。

P（p︳m，n）= ﹛（n+1）！/[m！（n-m）！]﹜pm（1-p）n-m

平均概率为

=（m+1）/（n+2）

平均概率的方差

σ2=

（1-

=/（n+3）

据南北地震带1900年以来发生的46次（进入统计的）7级以上地震后3年（误差0.5年）内华北地区6级以上地震的相关地震及其时间间隔统计资料，应用公式计算2014年后华北地区发生6级以上地震的经验概率。

用南北地震带2010—2013年已发生的7级以上地震预测未来1-3年华北地震发生的经验概率，其时间间隔T<2年，m=20，平均概率