王 琳,韓敏紅,王 鵬,王寶鵬,朱曉秋,劉 俊
(營口地震臺,遼寧 營口 115101)
地震目錄的完整性是地震活動性研究中的重要因素。通過掌握大量的地震觀測數(shù)據(jù),分析地震前后地震序列的能量、頻度分布特征等特點的變化,才能提高地震預(yù)測的科學水平,推進監(jiān)測預(yù)報的科學發(fā)展。由于受到臺站布局、觀測儀器性能等不確定因素的影響,地震目錄往往是不完整和非均勻的,即地震目錄中摻雜著一些人工地震或丟失一些天然地震。因此完善現(xiàn)有的地震目錄,對本地區(qū)的震情分析和地震預(yù)報起到重要作用。
目前遼寧地區(qū)的地震目錄較完整地收錄了1970年以來遼寧地區(qū)可定位的地震事件,這些目錄能夠滿足一般的地震分析預(yù)報工作,但對于更深入的研究工作而言,現(xiàn)存的目錄存在一定的局限性。曾發(fā)生過1975年海城7.3級地震的營口—海城地區(qū),并沒有完整的小震目錄,而位于震中的營口地震臺卻錄到很多單臺記錄的小地震事件。因此將這些地震記錄整理成一個完整的單地震目錄,并與現(xiàn)存的目錄結(jié)合起來,將對今后的分析預(yù)報工作有著重要意義。
營口地震臺是地震觀測綜合臺,位于大石橋市官屯鎮(zhèn)石硼峪村,距離1975年海城7.3級地震震中僅20公里左右,是距離震中最近的一個專業(yè)監(jiān)測臺站,記錄了海城地震前后第一手的地震信息。截止到2012年12月20日,營口地震臺已經(jīng)記錄到營口海城老區(qū)的小震達283605次。本文從數(shù)理統(tǒng)計學的角度出發(fā),對該區(qū)的地震歷史資料進行收集、整理,從而形成了一個相對較完整的地震目錄,并對該目錄的完整性進行分析。
自1970年營口地震臺建臺起,就開始了對營口海城地區(qū)的小震記錄,從起初的熏煙記錄,到后期的DD-1短周期地震記錄,完全是人工讀取、量算,形成營口地震臺的紙介質(zhì)地震目錄。地震目錄是按時間順序人工編寫的,地方震地震參數(shù)包括發(fā)震時刻(年、月、日、時、分、秒)、震相、震級、震中距、振幅等。
本文是以營口—海城地區(qū)作為研究區(qū)域,收集整理了1975年2月3日至2011年12月31日ML≥1.0,S-P≤3.5秒的地震事件,投入大量的人力查閱模擬圖紙萬余張,紙介質(zhì)地震目錄40冊。人工輸入所有選取的地震事件,與現(xiàn)存地震目錄對比,去除重復(fù)信息,進行格式轉(zhuǎn)換,形成分析預(yù)報軟件(MAPSIS)直接可讀的目錄格式(.EQT)。最終形成的營口-海城老震區(qū)地震目錄(包含地震事件34426條),比現(xiàn)存的地震目錄增加14472條。地震目錄的完整性,為分析預(yù)報人員使用該目錄提供了便利條件。整理完成的地震目錄和原有目錄所做M-T圖(圖1)的對比可以很直觀的看出新目錄的完整性。
圖1 整理前后的地震目錄M-T圖對比Fig.1 The M-Tchart compares the earthquake catalogue after finishing
通過對此目錄的整理統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),原有的此地區(qū)地震目錄在1975—1986年間,ML2.0級左右的地震目錄遺漏較多,1990年之后地震目錄相對完整。例如整理后的1975年的地震目錄,共記錄地震事件8409次,而現(xiàn)存的地震目錄只有450次。另外,選取現(xiàn)存1976—1977年的地震目錄僅統(tǒng)計了142次,整理后的地震目錄共記錄到地震事件1439次(圖2)。由此可見地震目錄的補充完全,可以提高地震目錄的完整性和精度,對于地震預(yù)報分析有著重要作用。
圖2 1976-1977年現(xiàn)存地震目錄與整理后地震目錄M-t圖對比Fig.2 1976-1977 existing earthquake catalogue and after finishing the earthquake catalog M-t chart comparison
在整理后的地震目錄基礎(chǔ)上,我們對營口—海城老震區(qū)的幾次地震序列(1975年2月,2004年1月、4月)進行了初步分析,結(jié)果如下:
1975年2月4日海城7.3級地震的成功預(yù)報與其之前發(fā)生的地震震群性質(zhì)的判定有極大的關(guān)系。一般情況下震群大致可以分為3種類型:前震序列,前兆性震群和非前兆性震群。其中前震序列具有震級不斷增大,頻度上升,震中位置集中,P波初動一致,b值較小的特點。海城7.3級地震之前的震群在一定程度上符合這些特點,因此被判定為前震序列。而在之后2004年的1月和4月海城地震同樣有震群發(fā)生,但是這兩次的震群卻并未被判定為前震序列,之后也確實沒有相應(yīng)的破壞性地震發(fā)生。所以從不同的角度對這幾次震群進行對比,可以在一定程度上說明海城地區(qū)前震序列的特點。
由海城7.3級地震之前震群的時序圖可以看出(圖3),海城的前震有一個明顯的逐漸上升過程,前震的頻次變化幾乎與強度同步,前震隨時間變化有一個明顯的增強—平靜的過程。
圖3 海城地區(qū)1975年2月3日-2月4日震群M-t圖(上)和頻度圖(下)Fig.3 Haicheng region in 1975.2.3-2.4 earthquake swarm M-t(top) and the frequency graph(below)
2004年1月海城地區(qū)發(fā)生的震群(圖4)其強度則相對較弱,且震群活動在各個階段的頻度和強度較為平均,沒有明顯的集中和增強的現(xiàn)象出現(xiàn)。相對海城前震其震級的強度差距也比較大。
同樣,2004年4月海城地區(qū)的震群(圖5)只是在其最大地震之后地震活動較為密集,之后地震活動逐漸減弱,更類似于一個主余類型的地震活動序列。震群隨時間也沒有一個明顯 的增強活動的態(tài)勢。
圖4 海城地區(qū)2004年1月震群M-t圖(上)和頻度圖(下)Fig.4 Haicheng area in January,2004 earthquake swarm M-t(top)and the frequency graph(below)
圖5 海城地區(qū)2004年4月震群M-t圖(上)和頻度圖(下)Fig.5 Haicheng area in April,2004 earthquake swarm M-t(top) and the frequency graph(below)
通過b值分析(圖6)可以看到1975年2月4日海城7.3級地震前震序列的b值最小,而2004年兩次的非前震序列的b值則相對大了一些。證明在海城地區(qū)可以以震群的b值作為判定震群是否為前震震群的一個手段。
圖6 海城地區(qū)震群序列b值曲線對比圖Fig.6 Haicheng earthquake swarm sequence bvalue contrast curve
(1)整理了1975年海城7.3級地震后營口地震臺記錄營口—海城老震區(qū)的目錄資料,以現(xiàn)存地震目錄增加地震事件14472條;
(2)經(jīng)序列分析,整理后的目錄更利于判斷震群的前兆性質(zhì),對準確識別前陣序列類型和地震分析預(yù)報有重要意義;
(3)此文資料目錄來源為遼寧省地震局科研項目——海城7.3級地震序列資料整理與分析。通過深入研究分析這些資料,掌握海城地震發(fā)展規(guī)律,對預(yù)測該地區(qū)今后震情發(fā)展和防震減災(zāi)工作有重要意義,同時通過海城地震的研究,對我們的地震預(yù)測預(yù)報研究事業(yè)也有一定的借鑒和參考價值。