中國(guó)東北及鄰近地區(qū)未來(lái)地震趨勢(shì)分析

馬寶君 高雙玲

（中國(guó)黑龍江 157009 牡丹江地震臺(tái)）

0 引言

研究表明，中國(guó)東北地區(qū)的淺源和深源地震具有周期性活動(dòng)特征，孫文斌（2004）認(rèn)為，1999年?yáng)|北地區(qū)進(jìn)入活動(dòng)期，2010年前后結(jié)束。2013年10月吉林前郭發(fā)生震群后，東北地區(qū)的地震活動(dòng)趨勢(shì)再次引起人們注意，筆者借簽張國(guó)民等（1985）研究華北地震的方法，在孫文斌等（2005）、高立新（2011）研究成果的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)地震資料使用年限，探討了未來(lái)1—3年中國(guó)東北及鄰近地區(qū)地震發(fā)展趨勢(shì)。

1 地震活動(dòng)動(dòng)力背景

1.1 研究范圍及資料來(lái)源

中國(guó)東北地區(qū)淺震強(qiáng)震區(qū)的研究范圍為38°—55°N，120°—135°E，包括東北3省和內(nèi)蒙古東北地區(qū)及鄰近區(qū)域（不包括唐山和渤海中南部地區(qū)），震級(jí)為MS≥5.0；中國(guó)東北及臨近海域深震區(qū)研究范圍為38°—45°N，129°—132°E，地震震級(jí)mB≥6.0。目前中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心提供的可查詢的正式地震目錄分別是美國(guó)NEIC目錄、英國(guó)ISC目錄、中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)目錄。而以上3個(gè)地震目錄均未提供1964年以前的地震數(shù)據(jù)，美國(guó)NEIC目錄從1990年開(kāi)始提供數(shù)據(jù)，英國(guó)ISC數(shù)據(jù)中心也只提供1964—1997年的地震，而中國(guó)地震科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心數(shù)據(jù)起始于1970年。因此，在地震目錄選取上采取分段方式：1905—1963年地震目錄取自全球地震目錄（宋治平等，2011）和東北大陸歷史強(qiáng)震編目（東北歷史地震考察與研究專題組，1991），1964—1969年地震目錄取自英國(guó)ISC數(shù)據(jù)中心（http∶//www.csndmc.ac.cn/newweb/data.htm），1970—2014年地震目錄取自中國(guó)地震科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心（http∶//data.earthquake.cn/data/）。

1.2 中國(guó)東北及深震活動(dòng)動(dòng)力背景

高立新（2011）指出，太平洋板塊沿日本海溝下插時(shí)，在海溝一帶經(jīng)常引發(fā)一些淺源大震。而且海溝淺源大震在先、東北深震在后的時(shí)序關(guān)系，反映了俯沖帶的地震活動(dòng)從淺處向深部遷移的趨勢(shì)， 沿著日本海溝、日本海、中國(guó)東北深震區(qū)約北西45°的方向，震源深度從日本海溝的100 km、200 km、300 km、400 km、500 km、600 km 逐漸向中國(guó)東北深震區(qū)延伸（圖1）。高立新（2011）認(rèn)為，中國(guó)東北地區(qū)深震活動(dòng)與西太平洋板塊俯沖具有成因上的聯(lián)系。

1.3 1905年以來(lái)中國(guó)東北地區(qū)地震活動(dòng)

1905年以來(lái)中國(guó)東北及鄰區(qū)共發(fā)生5級(jí)以上淺源地震53次，深源地震38次，震中分布見(jiàn)圖2，深淺震共經(jīng)歷5個(gè)活動(dòng)期，見(jiàn)表1、表2、圖3。

圖1 日本海溝、中國(guó)東北深震區(qū)震源深度等值線（摘自高立新，2011）Fig.1 Earthquake focal depth contour of Japan trench and Northeast China（according to Gao Lixin，2011）

圖2 1905年以來(lái)中國(guó)東北地區(qū)地震活動(dòng)分布Fig.2 Distribution of earthquake activity inNortheast China since 1905

圖3 1905年以來(lái)中國(guó)東北地區(qū)深/淺震活動(dòng)M-TFig.3 M-T of the deep/shallow earthquakes in Northeast China since 1905

2 1905年以來(lái)中國(guó)東北地區(qū)地震活動(dòng)成組性特征

張國(guó)民等（1985）在研究華北地區(qū)強(qiáng)震時(shí)間序列時(shí)發(fā)現(xiàn)，大震具有非線性加速現(xiàn)象，并用指數(shù)函數(shù)擬合，即

式中，S為強(qiáng)震序列的序號(hào)；t為相應(yīng)序號(hào)地震發(fā)生的時(shí)間（單位為年）；t0、k為常數(shù)。若依次發(fā)生的一串強(qiáng)震序列及其時(shí)間t滿足式（1），即顯著性水平a＜0.05，則定義這一串強(qiáng)震為“強(qiáng)震組”。

圖4 東北地區(qū)深淺震的成組活動(dòng)特征Fig.4 Depth/shallow earthquake characteristics of group activities in Northeast China and adjacent areas

應(yīng)用擬合公式（1），研究1905年以來(lái)中國(guó)東北及鄰近地區(qū)6級(jí)以上深震活動(dòng)分析深震序列S及其與時(shí)間t的關(guān)系，并根據(jù)指數(shù)函數(shù)的相關(guān)性，劃分5 個(gè)“強(qiáng)震組”，各“強(qiáng)震組”均在顯著水平a＝1% 下通過(guò)檢驗(yàn)，證明深震活動(dòng)和淺震活動(dòng)具有成組性特征（表1，圖4），據(jù)此將中國(guó)東北地區(qū)深源地震和淺源地震劃分為5個(gè)活動(dòng)周期（表2），前4個(gè)活動(dòng)期分期結(jié)果與孫文斌（2004）大致相同，每個(gè)深震的活動(dòng)期在16年左右，平靜期6—9年，每個(gè)活動(dòng)期大約發(fā)生8次地震。根據(jù)前4個(gè)活動(dòng)期的規(guī)律，深震第5活動(dòng)期大約在2015年前后結(jié)束。淺震的活動(dòng)期在17年左右，每個(gè)活動(dòng)期大約發(fā)生11次淺源地震。根據(jù)前4個(gè)活動(dòng)期統(tǒng)計(jì)，深震第5活動(dòng)期大約在2016年前后結(jié)束，由此推測(cè)，東北地區(qū)的淺源地震活動(dòng)即將結(jié)束。

表1 1905年以來(lái)強(qiáng)震組分期Table 1 The strong earthquake group stage since 1905

續(xù)表1

表2 中國(guó)東北及鄰近地區(qū)深震“強(qiáng)震組”分期Table 2 Northeast China and adjacent areas deep earthquake “strong earthquake group” stage

3 深震與淺震能量釋放對(duì)比

根據(jù)里克特·古登堡震級(jí)和能量關(guān)系式（時(shí)振梁等，1990）

表3 強(qiáng)震活動(dòng)期深淺震能量對(duì)比Table 4 Strong earthquake activity depth/shallow seismic energy ratio

計(jì)算深淺源地震5個(gè)活動(dòng)周期的能量lgE釋放（表3），通過(guò)前4個(gè)活動(dòng)分期看，第1活動(dòng)期可能存在深震地震目錄缺失，深淺震能量比計(jì)算的誤差較大，只做參考。第2、第3、第4活動(dòng)期深淺震能量比接近，淺震與深震的能量比平均在1.1左右，而第5活動(dòng)期的淺/深震能量比略高于第2、3期、4期均值。因此，在第5活動(dòng)期尾聲淺震發(fā)生的可能性較低。

4 結(jié)論

東北地區(qū)強(qiáng)震區(qū)分組表明，淺源地震的活動(dòng)目前處在第5活動(dòng)期尾聲，深震的活動(dòng)也接近尾聲。深淺震積累能量釋放比說(shuō)明，第5活動(dòng)期的淺震與深震的能量比已接近歷史最高水平，預(yù)示著第5活動(dòng)期5級(jí)以上淺源地震活動(dòng)接近尾聲，5個(gè)活動(dòng)期情況和深淺震能量比看，未來(lái)1—3年內(nèi)東北地區(qū)發(fā)生MS5.0以上地震的可能性較小，預(yù)測(cè)結(jié)果有待檢驗(yàn)。

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