張晁軍

（中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045）

引言

震例分析工作表明，不同區(qū)域發(fā)生的地震也具有相似性。2021年5月21日21時48分在云南大理（25.67°N，99.87°E）發(fā)生MS6.4地震，震源深度8 km，造成3人死亡，27人受傷。2009年4月6日意大利拉奎拉（L'Aquila）（42.33°N，13.33°E）發(fā)生MW6.3地震，震源深度8.8 km，造成296人喪生，1500人受傷。云南大理MS6.4地震發(fā)生在中國大陸，屬于左旋走滑型地震，意大利拉奎拉MW6.3地震發(fā)生在板塊邊緣，俯沖帶地區(qū)，屬于正斷層錯動為主，兼右旋走滑型地震。盡管這兩次地震發(fā)震構(gòu)造差異極大，屬不同錯動類型，但兩次地震的震源深度相近，震前的地震活動性相似，震前都有數(shù)月的小震活動增強現(xiàn)象，臨近主震發(fā)生前，都有強震群現(xiàn)象發(fā)生[1]。什么樣的方法、指標(biāo)對于震情跟蹤研判具有普遍性，這是必須要考慮的。選取的指標(biāo)對于分析不同區(qū)域發(fā)生的地震是否適用，必須進行對比分析。本文將地震按叢集性做分區(qū)處理，選取傳統(tǒng)的M-t序列分析3級地震活動性、2年來地震能量釋放是否處于升級趨勢和GR關(guān)系做為分析指標(biāo)，通過回溯兩個震例的地震危險性分析過程來總結(jié)提煉類似地震序列震情跟蹤研判的科學(xué)經(jīng)驗。

地震預(yù)測或預(yù)報尚處于經(jīng)驗預(yù)報模式。在目前或相當(dāng)長的時期內(nèi)，做好震例對比分析工作是提高地震預(yù)測水平較為有效的方法，震例對比分析越多，經(jīng)驗越豐富，地震預(yù)測水平就越準確，而且震例對比分析不應(yīng)只局限于國內(nèi)地震。

1 資料選取

對于2009年4月6日意大利拉奎拉MW6.3地震，選取2007年1月1日—2009年4月6日（主震發(fā)生時刻），發(fā)生在主震周邊5°×5°區(qū)域MS3以上地震活動作為研究對象。對于2021年5月21日云南大理MS6.4地震，選取2019年1月1日—2021年5月21日（主震發(fā)生時刻），發(fā)生在主震周邊5°×5°區(qū)域MS3以上地震活動作為研究對象。其中云南大理MS6.4地震目錄數(shù)據(jù)來源于中國地震臺網(wǎng)中心國家地震科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://data.earthquake.cn）；意大利拉奎拉MW6.3地震目錄來自意大利國家地球物理與火山研究所（Istituto Nazionaledi Geofisicae Vulcanologia）提供的目錄。

在文章以下部分出現(xiàn)的震級，如不做特別說明，均為MS震級。

2 資料處理方法

本文采用測震學(xué)分析軟件Superseis，應(yīng)用各種測震學(xué)指標(biāo)對這2次地震進行了分析，最終認為能說明問題或有點規(guī)律可循的方法，或者說簡單實用的數(shù)據(jù)分析方法是傳統(tǒng)的M-t序列分析和G-R關(guān)系方法。在做M-t序列分析時，震級下限取3.0，因為本文把3.0級地震平靜作為地區(qū)地震活躍開始的一個主要指標(biāo)。由于G-R關(guān)系具有區(qū)域性特點，反映了介質(zhì)破裂周圍的穩(wěn)定性，故在做G-R關(guān)系分析時，將地震活動按地震叢集性做分區(qū)處理，對每個分區(qū)進行M-t序列能量釋放升級或衰減分析和G-R關(guān)系分析。

定義1：地震能量釋放升級趨勢?在分析時空范圍內(nèi)，后一個地震震級高于前面最大地震0.2級以上；

定義2：地震能量釋放衰減趨勢?在分析時空范圍內(nèi)，后一個地震震級低于前面最大地震0.2級以上。

3 意大利拉奎拉MW6.3地震分區(qū)分析

3.1 意大利拉奎拉MW6.3地震前地震活動分區(qū)

圖1為意大利拉奎拉MW6.3地震前2007年1月1日—2009年4月6日（主震發(fā)生時刻），主震周邊5°×5°區(qū)域3級以上地震活動圖像，將圖1分成5個區(qū)，分別為A、B、C、D和E區(qū)。

圖1 意大利拉奎拉MW6.3地震前2007年1月1日—2009年4月6日地震活動圖像及分區(qū)圖Fig.1 Seismicity pattern and zoning map before the L'Aquila MW6.3 earthquake in Italy from January 1，2007 to April 6，2009

3.2 各區(qū)地震活動性分析

表1列出A、B、C、D和E各區(qū)M-t序列和GR關(guān)系分析結(jié)果。這里定義依據(jù)M-t圖預(yù)測震級標(biāo)為Mt；依據(jù)G-R關(guān)系外推預(yù)測震級標(biāo)為MGR。

表1 意大利拉奎拉MW6.3地震前A、B、C、D和E各區(qū)M-t序列和G-R關(guān)系分析列表Table 1 The table of M-t sequence and G-R relation of A，B，C，D，E regions before L'Aquila MW6.3 earthquake in Italy

續(xù)表 1

綜上所述，從各區(qū)M-t序列、3級地震活動性、2年來地震能量釋放是否處于升級趨勢、G-R關(guān)系等幾方面分析來看，截至2009年4月，D區(qū)、E區(qū)發(fā)生5級以上地震可能性不大。A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)地震能量釋放都處于升級趨勢中，A區(qū)，C區(qū)G-R關(guān)系外推地震為MGR=5.5±0.3，B區(qū)G-R關(guān)系外推震級為MGR=5.8—6.4。從3個區(qū)b值分析來看，A區(qū)b值為0.76，C區(qū)b值為0.86，B區(qū)b值為0.61。因此，B區(qū)發(fā)生強震的可能性最大。從3.5級地震最大平靜天數(shù)來看，A區(qū)平靜160天，打破后發(fā)生5.4級地震；C區(qū)平靜127天，打破后發(fā)生5.3級地震；B區(qū)平靜290天，打破后發(fā)生震群現(xiàn)象，震群最大地震4.4，之后發(fā)生6.3級地震（主震）?？梢?，在地震能量釋放都處于升級趨勢中，3.5級地震平靜時間，有助于地應(yīng)力積累，與后續(xù)地震能量釋放大小有關(guān)。

4 云南大理MS6.4地震分析

4.1 云南大理MS6.4地震活動分區(qū)

圖2為云南大理MS6.4地震前2019年1月1日—2021年5月21日（主震發(fā)生時刻），主震周邊5°×5°區(qū)域3級以上地震活動圖像，將圖2分成7個區(qū)，分別為A、B、C、D、E、F和G區(qū)。

圖2 云南大理MS6.4地震前2019年1月1日—2021年5月21日地震活動圖像及分區(qū)圖Fig.2 Seismicity pattern and zoning map before the Dali MS6.4 earthquake in Yunnan from January 1，2019 to May 21，2021

4.2 各區(qū)地震活動性分析

表2列出A、B、C、D、E、F和G各區(qū)M-t序列和G-R關(guān)系分析結(jié)果。A區(qū)實際為西藏林芝地區(qū)；B區(qū)實際為印度和緬甸地區(qū)；C區(qū)實際為四川甘孜州—云南麗江一帶；D區(qū)實際為云南臨滄、大理、保山、楚雄一帶；E區(qū)包括云南西雙版納、普洱、紅河、玉溪一帶和老撾、越南、緬甸部分地區(qū)；F區(qū)實際為龍門山斷裂帶；G區(qū)跨度較大，實際為玉溪、楚雄、攀枝花、西昌、宜賓六盤水、東川、曲靖一帶。

表2 云南大理MS6.4地震前A、B、C、D、E、F和G各區(qū)M-t序列和G-R關(guān)系分析列表Table 2 The table of M-t sequence and G-R relation of A，B，C，D，E，F(xiàn)，G regions before Dali MS6.4 earthquake in Yunnan

續(xù)表 2

綜上所述，從各區(qū)M-t序列、3級地震活動性、2年來地震能量釋放是否處于升級趨勢、G-R關(guān)系等幾方面分析來看，截至2021年5月，只有D區(qū)、F區(qū)地震能量釋放呈升級趨勢，具備發(fā)生強震的可能性。從兩區(qū)b值分析來看，D區(qū)b值為0.59，介于0.55—0.70之間，說明研究區(qū)域近期積累能量的能力較好[2]；F 區(qū) b 值為0.42，低于0.50說明這一地區(qū)介質(zhì)抗應(yīng)力積累能力較差。因此，D區(qū)發(fā)生6級地震可能性高于F區(qū)。從3級地震最大平靜天數(shù)來看，B區(qū)平靜112天，打破后發(fā)生震群現(xiàn)象，震群最大地震5.6級，之后發(fā)生6.3級地震（主震）；F區(qū)平靜230天，打破后發(fā)生最大地震3.4級，且3級地震活躍度較低。綜合分析，D區(qū)更具備發(fā)生強震的可能性。G區(qū)b值為0.76，處于相對穩(wěn)定階段，結(jié)合M-t圖分析可知，發(fā)生強震的可能性低于D區(qū)。盡管如此，F(xiàn)區(qū)3級地震平靜230天被打破，G區(qū)2020年10月以來，地震能量釋放呈升級趨勢，都是值得未來關(guān)注的地區(qū)。

5 兩次地震的相似性

這兩次地震的相似性有以下幾點：

（1）震源深度都比較淺。云南大理MS6.4地震震源深度8 km，意大利拉奎拉MW6.3地震震源深度8.8 km；

（2）b值相近。云南大理MS6.4地震和意大利拉奎拉MW6.3地震b值分別為0.59和0.61，G-R關(guān)系外推震級相近，均為6級左右；

（3）M-t圖序列地震能量釋放都呈升級趨勢，地震活動也相似。平靜打破后3級以上地震活躍，都出現(xiàn)震群現(xiàn)象，地震能量釋放呈加速狀態(tài)[3]；

（4）都屬于前震-主震-余震型序列。意大利拉奎拉MW6.3地震主震前最大前震為5.2級；云南大理MS6.4地震主震前最大前震為5.6級，且前震震群特征明顯。

6 以地震叢集劃分區(qū)域合理性的討論

天氣預(yù)報存在從大區(qū)域預(yù)報向局部地區(qū)精準預(yù)報發(fā)展的趨勢。震情跟蹤研判是否可以做到這一點呢？即將地震活動分區(qū)進一步細化，是否可以得出較好的結(jié)論？如果可以，對未來提供準確發(fā)生區(qū)域提供參考，提升震情跟蹤研判的作用。以云南大理MS6.4地震D區(qū)為例進行說明。把D區(qū)再劃分成D1區(qū)和D2區(qū)，圖中黑色虛線上部為D1區(qū)，下部為D2區(qū)（圖3）。其中，D1區(qū)b值為0.52，G-R關(guān)系外推震級MGR=6.2，M-t序列中，地震能量釋放呈升級趨勢，D1區(qū)2019年5月—12月，有1次3級以上地震活躍階段，最大地震為2019年7月21日4.9級地震，D1區(qū)3級地震最大平靜206天（圖4）；D2區(qū)b值為0.73，G-R關(guān)系外推震級MGR=4.8，M-t序列中，地震能量釋放無明顯升級趨勢，3級地震最大平靜112天，較D1區(qū)短很多。D2區(qū)3級地震活躍階段出現(xiàn)在3級平靜打破后，最大地震為2021年5月13日保山市施甸縣4.7級地震。D2區(qū)這次活躍與D1區(qū)地震活動時間上具有一致性，反映了震前中小地震從頻度和強度上在時間和空間向未來震中聚集的現(xiàn)象[4]。

圖3 D區(qū)分為D1區(qū)和D2區(qū)示意圖Fig.3 The sketch map of D block which is divided into D1 and D2

圖4 D1、D2區(qū)M-t圖與G-R關(guān)系圖Fig.4 M-t sequence and G-R relation of D1 and D2 region before Dali MS6.4 earthquake in Yunnan

綜上所述，按地震叢集性劃分區(qū)域有一定的合理性，更容易把握區(qū)域地震活動特點。但就本文來講，D1區(qū)和D2區(qū)結(jié)合分析，可以更好地理解地震2年來地震活動特征，預(yù)測地震發(fā)生強度。

7 結(jié)束語

（1）云南大理MS6.4地震與意大利拉奎拉MW6.3地震在震源深度、b值特征、地震活動和平靜打破后3級以上地震活動方面都具有相似性，都出現(xiàn)震群現(xiàn)象，且地震能量釋放呈加速狀態(tài)，都屬于前震-主震-余震型地震序列。

（2）按地震叢集性劃分區(qū)域有一定的合理性，更容易把握區(qū)域地震活動特點，可做為震情跟蹤研判區(qū)域劃分的依據(jù)。

（3）云南大理MS6.4地震與意大利拉奎拉MW6.3地震發(fā)生在不同區(qū)域，構(gòu)造差異極大，屬不同錯動類型，用分區(qū)G-R關(guān)系和M-t序列分析，都得出較好的結(jié)果，說明了分區(qū)G-R關(guān)系和M-t序列分析對震情跟蹤研判具有普適性特征。

致謝

感謝中國地震臺網(wǎng)中心國家地震科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://data.earthquake.cn）提供數(shù)據(jù)支撐；感謝武漢地震研究所李盛樂研究員提供的國外地震目錄數(shù)據(jù)。感謝審稿專家提出的建設(shè)性修改意見。