1990年以來四川地區地震時空分布特征

黃騰，姜巖

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1990年以來四川地區地震時空分布特征

黃騰，姜巖

（四川冶金地質勘查局六O五大隊，眉山 620860）

以四川1990~2014年1445次M≥3的地震數據為基礎，利用ArcGIS軟件，進行空間分析中緩沖區分析，建立了斷裂帶10～20km緩沖區距離，編制四川斷裂帶背景下的分震級系列圖譜，及分年際、分月際的圖譜。通過對圖譜的分析認為，研究區斷裂帶與該地區地震活動空間關系密切，地震活動主要集中于龍門山斷裂分布區。時間上，1990年左右開始的地震活躍幕于2001年左右宣告閉幕，而2006年至今四川地區正處于新的活躍期，且地震活動頻度和強度均增大，2002~2005年為兩次活躍期過渡期。地震總次數和分震級地震在4、5、8月份均出現高值。

地震；時空分布；斷裂帶；四川地區

四川地區主要指東經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構造域，是我國地震多發區，是我國南北地震帶中南段的重要組成部分， 其地震不僅構造復雜，類型繁多，而且活動頻度高，強度大，既有以逆沖活動為背景的龍門山活動斷裂構造地震類型，又有以走滑活動為背景的鮮水河—安寧河—則木河活動斷裂構造地震類型，歷史上曾發生過多次強震，地震活動強度位居全國第五，是我國地震災情嚴重的區域，特別是近年來地震活動十分活躍[3]。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本文數據主要來源于中國地震網四川地區歷史地震目錄（1990年以來）、四川地震年鑒[8]（1990年以來）、四川地區主要斷裂帶數字化地圖和四川省縣界圖，共得到地震震發時間、震發地點（包括震中的經度和緯度）、震級大小（主要是M≥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

本文運用ArcMap軟件對四川地區11條主要的斷裂帶做了數字化，根據屈春燕[7]等確定的緩沖區條件，分別對各主要斷裂帶建立了10km和20km的緩沖區，再將收集到的四川地區1990年以來的歷史地震數據，以震中信息為基礎，分震級（3≤M<4.5、4.5≤M<6、M≥6）和分時段（年、月）分別與斷裂帶的10km和20km緩沖區進行空間疊加分析，制成了斷裂帶背景下的分震級系列圖譜、分年際地震活動變化系列圖譜和分月系列地震活動特征圖譜。

2 四川地區地震空間特征分析

震級即地震的大小是地震強弱的量度，震級通常用字母M表示，目前，我國所使用的震級標準，是國際上通用的里氏分級表，按震級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，本文在數據篩選時將其排除）、有感地震（3≤M<4.5，這種地震人們能夠感覺到，但一般不會造成破壞）、中強震（4.5≤M<6，屬于可造成破壞的地震）、強震（M≥6，其中M≥7級的又稱為大~巨大地震）[1]。基于上述，本文根據四川地區歷史地震數據和主要活動斷裂帶,編制了四川地區1990年至2014不同等級地震（M≥3）震中與主要活動斷裂分布圖（圖1）。

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

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-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，活動構造分區: A川滇菱形斷塊強烈活動斷裂構造區，B 川青斷塊強烈活動構造區，C 涼山斷塊中強活動斷裂，D 四川盆地弱活動斷裂構造區[2]；?強-大震（6≤M≤8）?中強震（4.5≤M<6）?有感地震（3≤M<4.5）④有感地震-大震（3≤M≤8）

從地震發生次數看，自1990~2014年24年中，四川地區共發生地震（M≥3）1 445次，其中有感地震（3≤M<4.5）發生1 253次，中強震（4.5≤M<6）發生178次，強震（6≤M<7）發生12次，大-巨大地震（M≥7）發生2次，分別占總地震次數比例依次為86.71%，12.31%，0.83%和0.014%，可見地震次數隨震級的增加而迅速減少，符合地震頻度與震級的G-R關系[9]。

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

表1 四川地區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，它綿延長約500km，寬達70km，規模巨大，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，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，每年龍門山相對于四川盆地都有約1~3mm的相對運動,一旦遇到了堅硬的四川盆地阻攔，它們之間就會發生較為強烈的碰撞，結果直接導致了地震的在此斷裂帶的發生[10]。

3 四川地區地震時間分布特征

3.1 四川地區地震年際變化

以4年為一時段，可將1990年以來近24年的四川地區歷史地震數據劃分為6個時段，經Excel軟件分別統計（表2），并利用ArcGIS 9.3軟件將各段地震數據空間化（圖2）。

表2 四川地區歷史地震分時段統計

表2結果表明1990年以來四川地區地震活動頻度呈現出高-低-高的變化，1990~2005年，地震活動頻度波動降低，且各震級變化差異小。前三時段地震活動頻度逐漸降低，強度逐漸加強，其中第三時段地震頻度達到最低，然而強度最強，且2001年于雅江縣6.1級強震發生后，到2005年均無強震發生，僅地震頻度有所回升。而2006~2009年，地震活動頻度急劇上升，強度急劇加強，2010~2014年，相對于前一階段有所下降，但與前三階段相比，地震活動頻度較高，強度大。這種變化特征表明了四川地區自1990年左右開始的地震活躍幕于2001年閉幕，2002~2005年地震活動進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、王揚武和陳文德等人研究結果具有一致性[4-6]。

地質調查表明，龍門山構造帶的幾條主斷裂帶自晚第四紀以來均顯示由北西向南東的逆沖運動，并伴有顯著的右旋走滑分量，在長期的北西—南東方向區域構造應力場的作用下，積累的應變能最終以大地震的方式釋放，且強大地震破裂活動大多沿襲先存斷裂進行，所以強震基本分布于此帶內[11]。至于近幾年來表現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，使青藏高原與東面的四川盆地相互作用加強了。強大地震發生后造成的地質破碎利于其附近一系列中強震能量的釋放，這可能是中強震緊靠大震分布的原因。如2008年5·12地震發生后引發了一系列中強震在龍門山斷裂帶附近的分布。

圖2結果表明1990年以來四川地區分時段的歷史地震在空間上分布呈現出一定特點，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移，中強震靠近斷裂帶分布，主要的強震均分布于主要斷裂帶20km范圍外。自2005年以后（圖⑤-⑥）強震、中強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，且強震震級增大，由6級增至7~8級，表現得最為明顯的是2006~2009年（圖⑤）。

3.2 四川地區地震月際變化

從1990年以來四川地區3級及以上地震次數分震級月際變化圖（圖3）可以看出，四川地區有感地震（3≤M<4.5）發生次數最多，共1 253次，且月際變化最大，發生次數最多月（4月）與最少月（2月）的差值達108次；強大地震（6≤M≤8）發生次數的月際變化不大，僅5、8月份發生次數相對較多，分別為6次和3次，變化曲線呈基本穩定的狀態；中強震（4.5≤M<6）發生次數月際的變化幅度居于以上兩者之間，5、8月份為其相對高峰月。從各月發生的地震總次數看，1990年以來四川地區3級及以上地震次數的月際變化大，4、5、8月份為3個相對的峰值月，3、6、12月份為相對較少的谷值月。從各月分震級地震發生次數和各月地震發生總次數看，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較大有關[2]。所以4、5、8月應當是四川地區防震抗災的重點月份。

通過對四川地區地震分月圖譜的分析，結果表明四川地區各月份不同震級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震有關。此外，強大地震基本呈間斷的形式出現于不同月份。1、3、6、9、12月份無強大地震發生，2、4、7、10、11月份均有一次，5、8月分別有6次和3次。這與四川地區主要斷裂帶上的位移呈一種地震構造脈沖（地震活動在一段時間內相對活躍，而在另一段時間內則保持相對的平靜）形式出現有密切關系[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-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，活動構造分區: A川滇菱形斷塊強烈活動斷裂構造區，B 川青斷塊強烈活動構造區，C 涼山斷塊中強活動斷裂，D 四川盆地弱活動斷裂構造區[2]；

4 結論

1）編制了四川地區1990年以來歷史地震分震級震中與主要活動斷裂關系分布圖譜，四川地區地震災害活動空間分布相對集中，主要分布于龍門山一帶，且與斷裂帶關系密切，近一半地震發生于龍門山斷裂帶10km的范圍內。

圖3 1990年以來四川地區3級以上地震次數分震級月際變化

2）編制了四川地區地震分年段圖譜，1990年以來四川地區地震活動頻度呈現出高-低-高的趨勢，1990-2005年，地震活動頻度波動降低，各震級變化差異小，且總體均勻分布于各主要斷裂帶；而2006~2009年，地震活動頻度是急劇上升，強度也急劇加強，2010年2014，相對于2006~2009階段有所下降，但與1990-2005年的三階段相比，地震活動頻度高，強度大，且2006年以來強震、中強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。因此，四川地區自1990年左右開始的地震活躍幕于2001年閉幕，2002~2005年地震活動進入了兩活躍幕的過渡階段，地震活動頻度與強度中等偏弱。而2006年以來進入了新的地震活躍幕，地震頻度與強度增強，且破壞性地震與斷裂帶表現出緊密的關系。

3）編制了四川地區歷史地震分月際圖譜，1990年以來四川地區3級及以上地震次數的月際變化大，4、5、8月份為3個相對的峰值月，且地震風險性較高，應當是四川地區防震抗災的重點月份，且各月份不同震級地震在龍門山斷裂帶上分布較為集中。

[1] 全國科學技術名詞審定委員會. 地震[N]. http://baike.baidu.com/view/781.htm，2013.

[2] 王理，徐偉，王靜愛. 中國歷史地震活動時空分異[J]. 北京師范大學學報，2003，39（4）：544-550.

[3] 唐榮昌，黃祖智，馬聲浩. 四川活動斷裂帶的基本特征[J]. 地震地質，1995，17（4）：390-396.

[4] 陳文德. 中國地震帶1900年以來強震的時空分布特征及其預報意義[J]. 四川地震，1997，（3）：17-22.

[5] 王揚武. 月球節點和太陽黑子活動與馬邊地區地震活動關系探討[J]. 四川地震，1995，（1）：39-47.

[6] 杜品仁. 根據地震活動的天文周期預測2020年前中國大陸的地震活動趨勢[J]. 地震地質1990，12（1）：1-11.

[7] 屈春燕，葉洪. 利用GIS分析活動斷裂與地震的相關性[J]. 地震研究，2000，23（1）：72-75.

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[9] 陳颙，劉杰. 地震災害損失預測[J]. 自然災害學報，1995，4（2）：20-29.

[10] 凌光. 龍門山斷裂帶為何多發地震[N]. 北京日報，2013.

[11] 王衛民，姚振興. 再談汶川8.0級地震震源破裂過程[N]. 中國地震網，2008.

[12] 李忠東，高竹軍. 爐霍地震遺跡特征、空間分布規律及科學價值[J]. 四川地質學報，2016，36（2）：213-216.

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、巖石學、礦床學研究

[P65]

A

1006-0995（2018）03-0474-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.028