榮代潞,李亞榮
(中國地震局蘭州地震研究所 甘肅 蘭州 730000)
2013年7月22日在甘肅岷縣漳縣發(fā)生了6.6級地震。本文利用單健群分析方法[1]研究岷縣漳縣6.6級地震前地震空間相關(guān)長度增長現(xiàn)象。
地震目錄:從國家地震科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心(CEDC)下載(http://data.earthquake.cn/data/)。
時 間 范 圍:2009-01-01 至 2013-07-22 主 震 發(fā)生。
空間范圍:以主震為中心(北緯34.5°,東經(jīng)104.18°),大致5°的范圍(北緯32°~37°,東經(jīng)102°~107°)。
震級下限:ML2.5。
以上區(qū)域和地震分布如圖1。
圖1 以主震震中為中心,5°×5°范圍內(nèi)地震分布Fig.1 Distribution of earthquakes in the area centeredat the epicenter of main shock with 5°×5°range
根據(jù)中國地震局發(fā)布的甘肅岷縣漳縣6.6級地震烈度圖[2],地震極震區(qū)烈度為Ⅷ度,等震線長軸呈NW走向分布.因此在計算中選擇以主震為中心,長軸方向大致與等震線長軸走向一致的橢圓為臨界區(qū)域。
用古登堡公式對所用的主震前的地震目錄進行了完備性檢驗,其震級-頻度圖如圖2,可以看出所用的地震目錄在2.5(ML)以上是完備的。
圖2 所用地震目錄的震級-頻度圖Fig.2 The magnitude-frequency plots for the used catalog
主震前相關(guān)長度計算結(jié)果如圖3。
從2009年至主震發(fā)生時的整體資料(圖3(a))來看相關(guān)長度的冪指數(shù)擬合不是很好,但是從圖中可以看到,從2011年下半年開始地震空間相關(guān)長度增長比較顯著。從2011年開始的資料和結(jié)果如圖3(b),可以清楚地看到在主震發(fā)生前大致一年半開始主震周圍區(qū)域的地震空間相關(guān)長度明顯增長。
大地震之前地震空間相關(guān)長度的增長是地震孕育和發(fā)生具有自組織臨界特征的表現(xiàn)[3]。迄今為止已經(jīng)有許多震例研究表明在中強地震發(fā)生前大致一至兩年的時間孕震區(qū)域會出現(xiàn)中小地震空間相關(guān)長度增長的現(xiàn)象,例如美國加州北緯32°~40°之間1952年來發(fā)生的9次M≥6.5地震[4]、近17年來發(fā)生在甘肅及鄰近地區(qū)的數(shù)次6級左右地震[5]、日本9.0級地震(2011年3月11日)[6]、汶川8.0級地震(2008年5月12日)[7]、2004年以來蘇門答臘北部海域兩次強震(分別是2004年12月26日MW9.1和2012年4月11日MS8.6)[8]、蘆山7.0級地震(2013年4月20日)[9]等。本文的研究結(jié)果進一步驗證了這種現(xiàn)象,觀察到了強震前明顯的地震活動的臨界點特征。同時表明利用這種特征對可能的大震危險區(qū)進行網(wǎng)格式搜索,至少可以對未來強震發(fā)生的地點進行初步預(yù)測。
圖3 相關(guān)長度變化結(jié)果(左圖為地震相關(guān)長度變化圖(實線為冪指數(shù)擬合,虛線為常數(shù)擬合),右圖為對應(yīng)的臨界區(qū)域和地震分布)Fig.3 The result of correlation length changing
(References)
[1] Frohlich C,D Davis.Single-link Cluster Analysis as A Method to Evaluate Spatial and Temporal Properties of Earthquake Catalogues[J].Geophys.J.Int.,1990,100:19-32.
[2] 中國地震局,甘肅岷縣漳縣6.6級地震烈度圖[BL/OL].2013,http://www.cea.gov.cn/publish/dizhenj/468/553/100500/100501/20130724140259669707231/index.html.
[3] Sykes L R,S C Jaume.Seismic Activity on Neighboring Faults as A Long-term Precursor to Large Earthquakes in the San Francisco Bay Area[J].Nature,1990,348:595-599.
[4] Z?ller G,Hainzl S,Kurths J.Observation of Growing Correlation Length as An Indicator for Critical Point Behavior Prior to Large Earthquakes[J].J.Geophys.Res.,2001,106(2):2167-2175.
[5] 榮代潞,李亞榮,劉旭宙.甘肅及鄰近地區(qū)幾次中強地震前地震空間相關(guān)長度增長的研究[J].地震學(xué)報,2004,26(5):509-515.
RONG Dai-lu,LI Ya-rong,LIU Xu-zhou.Study on Growing Correlation Length Prior to the Earthquakes Occurred in Gansu Province and Its Nearby Area[J].Acta Seismological Sinica,2004,26(5):509-515.(in Chinese)
[6] 榮代潞,李亞榮.2011年日本9.0級地震前相關(guān)長度增長現(xiàn)象[J].地震研究,2012,35(2):157-162.
RONG Dai-lu,LI Ya-rong.Growing Phenomena of Seismic Spatial Correlation Length before JapanM9.0Earthquake in 2011[J].Journal of Seismological Research,2012,35(2):157-162.(in Chinese)
[7] 榮代潞,李亞榮.汶川8.0級地震前地震空間相關(guān)長度變化特征[J].西北地震學(xué)報,2010,32(1):54-58.
RONG Dai-lu,LI Ya-rong.The Changing Characteristics of Seismic Correlation Length before Wenchuan 8.0Earthquake[J].Northwestern Seisimological Journal,2010,32(1):54-58.(in Chinese)
[8] Rong Dai-lu,Li Ya-rong.Growing Correlation Length of Moderate-sized Earthquakes Prior to Two Earthquakes near Sumatra Island[J].Geodesy and Geodynamics,2012,3(3):29-33.DOI:10.3724/SP.J.1246.2012.00029.
[9] 榮代潞,李亞榮.蘆山7.0級地震前地震活動的臨界點特征[J].地震工程學(xué)報,2013,35(2):252-256.
RONG Dai-lu,LIi Ya-rong.The Critical Point behavior of Seismic Activities Prior to Lushan Earthquake[J].China Earthquake Engineering Journal,2013,35(2):252-256.(in Chinese)