薛治國， 禹和平， 許善洋， 劉海燕， 胡莎莎， 戴 磊

(1.喀什大學 生命與地理科學學院，新疆 喀什 844008; 2.喀什地區(qū)地震局,新疆 喀什 844000)

基于可公度法的南疆地震趨勢再分析

薛治國1， 禹和平1， 許善洋1， 劉海燕1， 胡莎莎2， 戴 磊1

(1.喀什大學 生命與地理科學學院，新疆 喀什 844008; 2.喀什地區(qū)地震局,新疆 喀什 844000)

南疆是我國地震活動頻發(fā)的地區(qū)之一，且震級高，烈度大，是我國地震研究的重點區(qū)域.為研究南疆地震發(fā)生趨勢，采用三元、四元可公度法，對新疆近百年來6.5級以上的地震進行分析，研究表明南疆地區(qū)在2019年間發(fā)生大于6.5級地震的可能性較大.

新疆，南疆，地震，可公度法

地震預測一直是地質學、地球物理學等相關學科研究的熱點，也進行了不少研究，但至今地震預測依然被視為國際科學難題.南疆地區(qū)是中國地震高發(fā)地區(qū)之一.據(jù)中國地震臺網(wǎng)統(tǒng)計(表1)南疆一百年以來(1914年1月—2014年12月)，南疆地區(qū)共發(fā)生6.5級以上的地震35次.其中6.5～6.9級23次，7.0～8.1級12次，嚴重威脅著人們的生命安全.研究南疆地區(qū)的地震活動發(fā)展趨勢，對于最大限度地減少災害損失，保護人們的生命財產安全具有十分重要的意義.新疆特別是南疆是我國地震研究學者[1-5]長期關注的一個地區(qū)，朱令人對南疆地震進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)南疆強震具有非常好的可公度性[2].

表1 南疆震級大于6.5級地震記錄及地理分布(1914.1—2014.12)

1 南疆地震記錄及分布

南疆一般指示天山以南地區(qū)，主要包括阿克蘇地區(qū)、巴州、克州、喀什和和田等5地州.根據(jù)中國地震臺網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，南疆1914年1月—2014年12月間大于6.5級地震：喀什地區(qū)8次；和田地區(qū)5次；阿克蘇地區(qū)4次；克孜勒蘇柯爾克孜自治州14次；巴音郭楞蒙古自治州4次.

其中克孜勒蘇柯爾克孜自治州地震發(fā)生次數(shù)最多，該區(qū)域地質結構復雜，位于板塊縫合帶的特殊位置，同時也位于南天山古生代邊緣海盆和邁丹套晚古生代陸緣盆地的分界線附近，山地的形成經歷有早古生代晚期—晚古生代早期陸殼增生，燕山期地殼增生以及喜馬拉雅山期增生作用.板塊縫合帶的特殊位置疊加復雜的地質結構，給地震的孕育和發(fā)生提供了一定條件.

2 可公度法

可公度法起源于天文學研究，在國內翁文波院士較早引入自然災害發(fā)生趨勢研究，并發(fā)現(xiàn)1976年唐山大地震、中微子可能質量信號均具有可公度性[6].不少國內學者將可公度法應用在干旱、洪澇以及地震等自然災害趨勢研究方面取得了較多的成果[2,6-7]，特別是《災害學》2006年刊載論文中比較成功地對2008年汶川地震進行了時間判定[8]，使可公度法受到地震研究學者的高度重視，尤其在地震高發(fā)的新疆[1,5]、四川[9-10]、青藏[11]地區(qū).

翁文波院士運用可公度性理論建立起可公度性公式來預測天災的發(fā)生時間，常用的公式主要有以下三元、四元和五元[6]，本文采用三元和四元方法：

三元可公度方法：N=A+B-C；四元可公度方法：N=A+B+(C-D)

公式中A、B、C、D、E為以前的重要歷史數(shù)據(jù)，N為預測的未來時間.

xy=xm+xn-xp，m+n-p=y,

Δx=xn+xm-xp-xq,n+m=p+q,xy=xv+Δx

m、n、p、q、y為第幾次地震，xm、xn、xp、xq為第幾次的地震時間，xy為所求預測地震時間，“v”為最近的一次地震時間.

2.1 三元可公度方法

由表1可知近一個世紀來南疆地區(qū)發(fā)生6.5級以上地震的年份共28年.分別是1914、1915、1918、1919、1922、1924、1927、1933、1937、1943、1944、1949、1955、1959、1961、1963、1974、1983、1985、1991、1993、1996、1997、1998、2001、2003、2008、2014年.

設x1=1914，x2=1915，x3=1918，x4=1919，x5=1922，x6=1924,x7=1927,x8=1933，x9=1937，x10=1943,x11=1944,x12=1949,x13=1955,x14=1959,x15=1961，x16=1963,x17=1974,x18=1983，x19=1985,x20=1991,x21=1993,x22=1996，x23=1997,x24=1998,x25=2001,x26=2003,x27=2008，x28=2014，進行三元可公度法加減運算，可以得出每一個年份至少有三組以上的可公度式子(誤差為±1a)(表2).由此說明，南疆地區(qū)的地震活動有較好的可公度性.

表2 南疆地震活動三元可公度式

續(xù)表2

X部分可公度式x13=1955x14+x21-x23=1955x14+x1-x2=1955x15+x27-x28=1955x14=1959x15+x25-x26=1959x15+x20-x21=1959x15+x18-x19=1959x15=1961x14+x22-x23=1961x14+x18-x19=1961x15+x22-x25=1961x16=1963x17+x23-x27=1963x17+x11-x13=1963x17+x19-x22=1963x17=1974x18+x2-x6=1974x18+x6-x8=1974x18+x11-x13=1974x18=1983x19+x20-x21=1983x19+x25-x26=1983x19+x14-x15=1983x19=1985x20+x23-x26=1985x20+x3-x6=1985x20+x27-x28=1985x20=1991x21+x25-x26=1991x21+x15-x16=1991x21+x14-x15=1991x21=1993x22+x2-x3=1993x22+x6-x7=1993x23+x2-x4=1993x22=1996x23+x1-x2=1996x23+x3-x4=1996x23+x10-x11=1996x23=1997x25+x1-x3=1997x25+x2-x4=1997x25+x13-x14=1997x24=1998x23+x11-x10=1998x25+x4-x22=1998x21+x4-x1=1998x25=2001x26+x20-x21=2001x26+x14-x15=2001x26+x15-x16=2001x26=2003x27+x20-x22=2003x28+x12-x13=2003x27+x22-x25=2003x27=2008x28+x20-x23=2008x28+x3-x6=2008x28+x13-x15=2008x28=2014x27+x23-x20=2014x27+x6-x3=2014x27+x15-x13=2014

計算下次地震可能發(fā)生的年份x26=xm+xn-xp，其中m+n-p=26,并且統(tǒng)計該年份出現(xiàn)的三元可公度式子出現(xiàn)的頻數(shù)，如表3所示：

表3 地震時間與計算頻數(shù)統(tǒng)計

對頻數(shù)結果進行分析，可以得出：在未來的10年內，2019年的地震信號十分強烈，因此2019年前后出現(xiàn)≥6.5級地震的可能性較大.

2.2 四元可公度方法

四元可公度計算方法如下：首先計算公差Δx26=xm+xn-xp-xq，其中n+m=p+q,x26=x25+Δx，統(tǒng)計Δx(1～10)出現(xiàn)的頻數(shù)，如表4所示

表4 公差與頻數(shù)統(tǒng)計

其中Δx=1、2的頻數(shù)大為125、132次，因此x26=x25+Δx.2015年和2016年前后出現(xiàn)≥6.5級地震的可能性最大,而實際上在2015年南疆的和田地區(qū)皮山縣已經發(fā)生了6.5級地震.另外，Δx=4、5的頻率也較高，據(jù)此推測2018年和2019年發(fā)生地震≥6.5級的可能性也較大.

3 討論與結論

(1)根據(jù)1914年1月—2014年12月的南疆地震記錄的可公度性研究，未來10年內，南疆地區(qū)具有2019年間發(fā)生≥6.5地震的趨勢，地震局及其他相關部門應在2018年和2019年前后高度關注地震監(jiān)測，做好應急處理方案，最大程度減小可能的地震危害.

(2)由于地震預測是國際難題，可公度性地震趨勢分析，是一種地震發(fā)生趨勢的研究方法，具有一定的“虛報性”，盡管目前尚并不能達到地震預測三要素的要求.但在沒有一種可靠預測方法的前提下，可公度性地震趨勢研究結果仍具有重要的參考價值.

[1] 閆軍輝,延軍平.新疆喀什地區(qū)地震活動趨勢——基于可公度方法的研究[J].自然災害學報,2011,20(6):177-180.

[2] 朱令人,陳松濤.南疆強震活動可公度特征的初步探索[J].西北地震學報,1983,5(1):43-52.

[3] 朱令人.強地震活動可公度性的研究——以新疆烏恰—帕米爾大震為例[J].西北地震學報,1987,9(3):99-102.

[4] 朱令人,陳松濤.初探新疆強震活動的可公度性[J].地震,1985,5(3):10-14.

[5] 林輝,蘇有錦,韓延本,等.新疆昆侖地震的可公度性[J].自然災害學報,2009,18(5):189-191.

[6] 翁文波.可公度性[J].地球物理學報,1981,24(2):151-154.

[7] 邢西淳,何崇君.汾渭地震帶M_s≥6級地震的可公度特征初探及中強地震節(jié)律分析[J].內陸地震,1993,7(1):24-29.

[8] 龍小霞,延軍平,孫虎,等.基于可公度方法的川滇地區(qū)地震趨勢研究[J].災害學,2006,21(3):81-84.

[9] 延軍平,閆軍輝,白晶,等.基于可公度方法的陜西及鄰近地區(qū)重大自然災害發(fā)生趨勢探討[J].災害學,2010,25(2):18-20.

[10]徐水森.四川強地震活動的可公度性初探[J].四川地震,2007,123(2):8-10.

[11]石玥,曹廣超.青海Ms≥6.0地震未來趨勢判斷——基于可公度方法的研究[J].科學技術與工程,2013,13(35):10579-10581,10594.

[責任編輯 仲 圓]

A Trend Analysis of Seismicity for Second Time in Southern XinjiangBased on the Commensurability Method

XUE Zhi-guo1, YU He-ping1, XU Shan-yang1, LIU Hai-yan1, HU Sha-sha2, DAI Lei1

(1. Department of Biology and Geography, Kashgar University, Kashgar 844008, China;2. Seismological Bureau of Kashgar Prefecture, Kashgar 844000, China)

Southern Xinjiang is one of regions where the earthquake is prone to happen in china, and its earthquake magnitude is high, the intensity is strong, therefore southern Xinjiang is an important region of the earthquake research in our country. In order to study the trend of earthquake in southern Xinjiang, earthquakes with its magnitude 6.5or more in the past hundred years in Xinjiang are analyzed by using of the commensurability method of ternary and quaternary. The result show that the possibility of occurrence of a earthquake with its magnitude 6.5or more in 2019in southern Xinjiang is larger.

Xinjiang; southern Xinjiang; earthquake; commensurability

1008-5564(2016)05-0072-05

2016-03-20

新疆教育廳高等學?？蒲杏媱?XJEDU2014S053)資助;新疆自然科學基金(201442137-11)

薛治國(1982—)，男，河南新安人，喀什大學生命與地理科學學院講師，西安交通大學環(huán)境科學與工程系博士研究生，主要從事環(huán)境變化與遙感應用研究.

P463

A