黃騰，姜巖

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1990年以來四川地區(qū)地震時(shí)空分布特征

黃騰，姜巖

（四川冶金地質(zhì)勘查局六O五大隊(duì)，眉山 620860）

以四川1990~2014年1445次M≥3的地震數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件，進(jìn)行空間分析中緩沖區(qū)分析，建立了斷裂帶10～20km緩沖區(qū)距離，編制四川斷裂帶背景下的分震級(jí)系列圖譜，及分年際、分月際的圖譜。通過對(duì)圖譜的分析認(rèn)為，研究區(qū)斷裂帶與該地區(qū)地震活動(dòng)空間關(guān)系密切，地震活動(dòng)主要集中于龍門山斷裂分布區(qū)。時(shí)間上，1990年左右開始的地震活躍幕于2001年左右宣告閉幕，而2006年至今四川地區(qū)正處于新的活躍期，且地震活動(dòng)頻度和強(qiáng)度均增大，2002~2005年為兩次活躍期過渡期。地震總次數(shù)和分震級(jí)地震在4、5、8月份均出現(xiàn)高值。

地震；時(shí)空分布；斷裂帶；四川地區(qū)

四川地區(qū)主要指東經(jīng)97°~ 108°，北緯26°~ 34°之間的范圍，地跨太平洋、古亞洲及喜馬拉雅三個(gè)構(gòu)造域，是我國(guó)地震多發(fā)區(qū)，是我國(guó)南北地震帶中南段的重要組成部分， 其地震不僅構(gòu)造復(fù)雜，類型繁多，而且活動(dòng)頻度高，強(qiáng)度大，既有以逆沖活動(dòng)為背景的龍門山活動(dòng)斷裂構(gòu)造地震類型，又有以走滑活動(dòng)為背景的鮮水河—安寧河—?jiǎng)t木河活動(dòng)斷裂構(gòu)造地震類型，歷史上曾發(fā)生過多次強(qiáng)震，地震活動(dòng)強(qiáng)度位居全國(guó)第五，是我國(guó)地震災(zāi)情嚴(yán)重的區(qū)域，特別是近年來地震活動(dòng)十分活躍[3]。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)主要來源于中國(guó)地震網(wǎng)四川地區(qū)歷史地震目錄（1990年以來）、四川地震年鑒[8]（1990年以來）、四川地區(qū)主要斷裂帶數(shù)字化地圖和四川省縣界圖，共得到地震震發(fā)時(shí)間、震發(fā)地點(diǎn)（包括震中的經(jīng)度和緯度）、震級(jí)大?。ㄖ饕荕≥3）和震源深度等地震要素的地震信息1 445條。

1.2 研究方法

本文運(yùn)用ArcMap軟件對(duì)四川地區(qū)11條主要的斷裂帶做了數(shù)字化，根據(jù)屈春燕[7]等確定的緩沖區(qū)條件，分別對(duì)各主要斷裂帶建立了10km和20km的緩沖區(qū)，再將收集到的四川地區(qū)1990年以來的歷史地震數(shù)據(jù)，以震中信息為基礎(chǔ)，分震級(jí)（3≤M<4.5、4.5≤M<6、M≥6）和分時(shí)段（年、月）分別與斷裂帶的10km和20km緩沖區(qū)進(jìn)行空間疊加分析，制成了斷裂帶背景下的分震級(jí)系列圖譜、分年際地震活動(dòng)變化系列圖譜和分月系列地震活動(dòng)特征圖譜。

2 四川地區(qū)地震空間特征分析

震級(jí)即地震的大小是地震強(qiáng)弱的量度，震級(jí)通常用字母M表示，目前，我國(guó)所使用的震級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際上通用的里氏分級(jí)表，按震級(jí)大小可把地震劃分為弱震（M<3，若震源不是很淺，這種地震通常難以被人們覺察，其研究的意義不大，本文在數(shù)據(jù)篩選時(shí)將其排除）、有感地震（3≤M<4.5，這種地震人們能夠感覺到，但一般不會(huì)造成破壞）、中強(qiáng)震（4.5≤M<6，屬于可造成破壞的地震）、強(qiáng)震（M≥6，其中M≥7級(jí)的又稱為大~巨大地震）[1]。基于上述，本文根據(jù)四川地區(qū)歷史地震數(shù)據(jù)和主要活動(dòng)斷裂帶,編制了四川地區(qū)1990年至2014不同等級(jí)地震（M≥3）震中與主要活動(dòng)斷裂分布圖（圖1）。

圖1 四川地區(qū)1990年至2014不同等級(jí)地震（M≥3）震中與主要活動(dòng)斷裂分布圖

1鮮水河斷裂帶，2安寧河斷裂帶，3則木河斷裂帶，4龍門山斷裂帶，5滎經(jīng)-馬邊-鹽津斷裂帶，6理塘-德巫斷裂帶，7金沙江斷裂帶，8岷江斷裂帶，9虎牙斷裂帶，10龍泉斷裂帶，11華鎣山斷裂帶，活動(dòng)構(gòu)造分區(qū): A川滇菱形斷塊強(qiáng)烈活動(dòng)斷裂構(gòu)造區(qū)，B 川青斷塊強(qiáng)烈活動(dòng)構(gòu)造區(qū)，C 涼山斷塊中強(qiáng)活動(dòng)斷裂，D 四川盆地弱活動(dòng)斷裂構(gòu)造區(qū)[2]；?強(qiáng)-大震（6≤M≤8）?中強(qiáng)震（4.5≤M<6）?有感地震（3≤M<4.5）④有感地震-大震（3≤M≤8）

從地震發(fā)生次數(shù)看，自1990~2014年24年中，四川地區(qū)共發(fā)生地震（M≥3）1 445次，其中有感地震（3≤M<4.5）發(fā)生1 253次，中強(qiáng)震（4.5≤M<6）發(fā)生178次，強(qiáng)震（6≤M<7）發(fā)生12次，大-巨大地震（M≥7）發(fā)生2次，分別占總地震次數(shù)比例依次為86.71%，12.31%，0.83%和0.014%，可見地震次數(shù)隨震級(jí)的增加而迅速減少，符合地震頻度與震級(jí)的G-R關(guān)系[9]。

從地震震中與主要斷裂帶空間關(guān)系看（表1），不同震級(jí)檔的歷史地震大部分都落入主要斷裂帶周圍20km范圍內(nèi)，有一半以上不同震級(jí)檔的歷史地震都落入主要斷裂帶周圍10km范圍內(nèi)，反映出歷史地震與斷裂活動(dòng)關(guān)系密切，其中強(qiáng)大地震與斷裂活動(dòng)關(guān)系最為緊密，分布于20km和10km范圍內(nèi)的強(qiáng)大地震點(diǎn)占強(qiáng)大地震總次數(shù)比例分別為83.33%和66.67%，與其它震級(jí)所占比例相比較高，這很好的說明地震是斷裂帶活動(dòng)在地表的表現(xiàn)形式。分布于北東向龍門山斷裂帶20km和10km的緩沖區(qū)范圍內(nèi)的地震總計(jì)次數(shù)占總地震次數(shù)的比例分別為62.28%和51.21%，可見龍門山斷裂帶是四川地區(qū)地震發(fā)生的主要區(qū)域。

表1 四川地區(qū)1990年以來歷史地震震中在斷裂帶中分布情況

究其原因，主要是由于龍門山斷裂帶是四川盆地與川西高原的主要分界線，自東北向西南沿著四川盆地的邊緣分布，它綿延長(zhǎng)約500km，寬達(dá)70km，規(guī)模巨大，沿著四川盆地西北緣底部切過，在兩億年前，印度板塊不斷向北推進(jìn)，并向歐亞板塊下插入，使青藏高原開始抬升，并不斷向東移動(dòng)，每年龍門山相對(duì)于四川盆地都有約1~3mm的相對(duì)運(yùn)動(dòng),一旦遇到了堅(jiān)硬的四川盆地阻攔，它們之間就會(huì)發(fā)生較為強(qiáng)烈的碰撞，結(jié)果直接導(dǎo)致了地震的在此斷裂帶的發(fā)生[10]。

3 四川地區(qū)地震時(shí)間分布特征

3.1 四川地區(qū)地震年際變化

以4年為一時(shí)段，可將1990年以來近24年的四川地區(qū)歷史地震數(shù)據(jù)劃分為6個(gè)時(shí)段，經(jīng)Excel軟件分別統(tǒng)計(jì)（表2），并利用ArcGIS 9.3軟件將各段地震數(shù)據(jù)空間化（圖2）。

表2 四川地區(qū)歷史地震分時(shí)段統(tǒng)計(jì)

表2結(jié)果表明1990年以來四川地區(qū)地震活動(dòng)頻度呈現(xiàn)出高-低-高的變化，1990~2005年，地震活動(dòng)頻度波動(dòng)降低，且各震級(jí)變化差異小。前三時(shí)段地震活動(dòng)頻度逐漸降低，強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)，其中第三時(shí)段地震頻度達(dá)到最低，然而強(qiáng)度最強(qiáng)，且2001年于雅江縣6.1級(jí)強(qiáng)震發(fā)生后，到2005年均無強(qiáng)震發(fā)生，僅地震頻度有所回升。而2006~2009年，地震活動(dòng)頻度急劇上升，強(qiáng)度急劇加強(qiáng)，2010~2014年，相對(duì)于前一階段有所下降，但與前三階段相比，地震活動(dòng)頻度較高，強(qiáng)度大。這種變化特征表明了四川地區(qū)自1990年左右開始的地震活躍幕于2001年閉幕，2002~2005年地震活動(dòng)進(jìn)入了另一活躍幕的過渡階段，而2006年以來又開始了另一新的地震活躍幕，這與杜品仁、王揚(yáng)武和陳文德等人研究結(jié)果具有一致性[4-6]。

地質(zhì)調(diào)查表明，龍門山構(gòu)造帶的幾條主斷裂帶自晚第四紀(jì)以來均顯示由北西向南東的逆沖運(yùn)動(dòng)，并伴有顯著的右旋走滑分量，在長(zhǎng)期的北西—南東方向區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用下，積累的應(yīng)變能最終以大地震的方式釋放，且強(qiáng)大地震破裂活動(dòng)大多沿襲先存斷裂進(jìn)行，所以強(qiáng)震基本分布于此帶內(nèi)[11]。至于近幾年來表現(xiàn)地尤為明顯從一定程度上可反映印度洋板塊與歐亞板塊相互作用加強(qiáng)，使青藏高原與東面的四川盆地相互作用加強(qiáng)了。強(qiáng)大地震發(fā)生后造成的地質(zhì)破碎利于其附近一系列中強(qiáng)震能量的釋放，這可能是中強(qiáng)震緊靠大震分布的原因。如2008年5·12地震發(fā)生后引發(fā)了一系列中強(qiáng)震在龍門山斷裂帶附近的分布。

圖2結(jié)果表明1990年以來四川地區(qū)分時(shí)段的歷史地震在空間上分布呈現(xiàn)出一定特點(diǎn)，1990~2005年（圖①-④）歷史地震總體均勻分布于各主要斷裂帶，其中有感地震分布主要由川滇菱形斷塊和川青斷塊向涼山斷塊和華鎣山斷塊轉(zhuǎn)移，中強(qiáng)震靠近斷裂帶分布，主要的強(qiáng)震均分布于主要斷裂帶20km范圍外。自2005年以后（圖⑤-⑥）強(qiáng)震、中強(qiáng)震的分布逐漸集中于主要斷裂帶（尤其是龍門山斷裂帶）20km范圍內(nèi)，且強(qiáng)震震級(jí)增大，由6級(jí)增至7~8級(jí)，表現(xiàn)得最為明顯的是2006~2009年（圖⑤）。

3.2 四川地區(qū)地震月際變化

從1990年以來四川地區(qū)3級(jí)及以上地震次數(shù)分震級(jí)月際變化圖（圖3）可以看出，四川地區(qū)有感地震（3≤M<4.5）發(fā)生次數(shù)最多，共1 253次，且月際變化最大，發(fā)生次數(shù)最多月（4月）與最少月（2月）的差值達(dá)108次；強(qiáng)大地震（6≤M≤8）發(fā)生次數(shù)的月際變化不大，僅5、8月份發(fā)生次數(shù)相對(duì)較多，分別為6次和3次，變化曲線呈基本穩(wěn)定的狀態(tài)；中強(qiáng)震（4.5≤M<6）發(fā)生次數(shù)月際的變化幅度居于以上兩者之間，5、8月份為其相對(duì)高峰月。從各月發(fā)生的地震總次數(shù)看，1990年以來四川地區(qū)3級(jí)及以上地震次數(shù)的月際變化大，4、5、8月份為3個(gè)相對(duì)的峰值月，3、6、12月份為相對(duì)較少的谷值月。從各月分震級(jí)地震發(fā)生次數(shù)和各月地震發(fā)生總次數(shù)看，可看出4、5、8月均為較高值，而這些月份主要是春秋季，這可能與引潮力在每年的這兩季節(jié)較大有關(guān)[2]。所以4、5、8月應(yīng)當(dāng)是四川地區(qū)防震抗災(zāi)的重點(diǎn)月份。

通過對(duì)四川地區(qū)地震分月圖譜的分析，結(jié)果表明四川地區(qū)各月份不同震級(jí)地震在龍門山斷裂帶上分布較為集中，這與近年來此段裂帶頻繁發(fā)震有關(guān)。此外，強(qiáng)大地震基本呈間斷的形式出現(xiàn)于不同月份。1、3、6、9、12月份無強(qiáng)大地震發(fā)生，2、4、7、10、11月份均有一次，5、8月分別有6次和3次。這與四川地區(qū)主要斷裂帶上的位移呈一種地震構(gòu)造脈沖（地震活動(dòng)在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)活躍，而在另一段時(shí)間內(nèi)則保持相對(duì)的平靜）形式出現(xiàn)有密切關(guān)系[6]。

1鮮水河斷裂帶，2安寧河斷裂帶，3則木河斷裂帶，4龍門山斷裂帶，5榮經(jīng)-馬邊-鹽津斷裂帶，6理塘-德巫斷裂帶，7金沙江斷裂帶，8岷江斷裂帶，9虎牙斷裂帶，10龍泉斷裂帶，11華鎣山斷裂帶，活動(dòng)構(gòu)造分區(qū): A川滇菱形斷塊強(qiáng)烈活動(dòng)斷裂構(gòu)造區(qū)，B 川青斷塊強(qiáng)烈活動(dòng)構(gòu)造區(qū)，C 涼山斷塊中強(qiáng)活動(dòng)斷裂，D 四川盆地弱活動(dòng)斷裂構(gòu)造區(qū)[2]；

4 結(jié)論

1）編制了四川地區(qū)1990年以來歷史地震分震級(jí)震中與主要活動(dòng)斷裂關(guān)系分布圖譜，四川地區(qū)地震災(zāi)害活動(dòng)空間分布相對(duì)集中，主要分布于龍門山一帶，且與斷裂帶關(guān)系密切，近一半地震發(fā)生于龍門山斷裂帶10km的范圍內(nèi)。

圖3 1990年以來四川地區(qū)3級(jí)以上地震次數(shù)分震級(jí)月際變化

2）編制了四川地區(qū)地震分年段圖譜，1990年以來四川地區(qū)地震活動(dòng)頻度呈現(xiàn)出高-低-高的趨勢(shì)，1990-2005年，地震活動(dòng)頻度波動(dòng)降低，各震級(jí)變化差異小，且總體均勻分布于各主要斷裂帶；而2006~2009年，地震活動(dòng)頻度是急劇上升，強(qiáng)度也急劇加強(qiáng)，2010年2014，相對(duì)于2006~2009階段有所下降，但與1990-2005年的三階段相比，地震活動(dòng)頻度高，強(qiáng)度大，且2006年以來強(qiáng)震、中強(qiáng)震的分布逐漸集中于主要斷裂帶（尤其是龍門山斷裂帶）20km范圍內(nèi)。因此，四川地區(qū)自1990年左右開始的地震活躍幕于2001年閉幕，2002~2005年地震活動(dòng)進(jìn)入了兩活躍幕的過渡階段，地震活動(dòng)頻度與強(qiáng)度中等偏弱。而2006年以來進(jìn)入了新的地震活躍幕，地震頻度與強(qiáng)度增強(qiáng)，且破壞性地震與斷裂帶表現(xiàn)出緊密的關(guān)系。

3）編制了四川地區(qū)歷史地震分月際圖譜，1990年以來四川地區(qū)3級(jí)及以上地震次數(shù)的月際變化大，4、5、8月份為3個(gè)相對(duì)的峰值月，且地震風(fēng)險(xiǎn)性較高，應(yīng)當(dāng)是四川地區(qū)防震抗災(zāi)的重點(diǎn)月份，且各月份不同震級(jí)地震在龍門山斷裂帶上分布較為集中。

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Space –Time Distribution of Earthquake in Sichuan since 1990

HUANG Teng JIANG Yan

（No. 605 Geological Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Meishan, Sichuan 620860）

This study makes special analysis and buffer analysis of 1445 earthquakes with M≥3 in Sichuan during 1990-2014 by means of ArcGIS, compiling a series of maps of earthquakes by magnitude in the background of the fault zone and a series of maps of earthquakes by years and months. The study indicates that the fault zones in this region are in close relationship to earthquakes, and earthquake activity centralize in the Longmenshan fracture zone. In the time, earthquake activity episode starting about 1990 was closed about 2001. Sichuan has been in a new earthquake activity episode since 2006, with increase in Frequency and intensity of seismic activity.

earthquake; space-time distribution; fracture zone; Sichuan

2017-09-12

黃騰（1991-），男，四川雅安人，助理工程師，碩士，從事礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)研究

[P65]

A

1006-0995（2018）03-0474-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.028