西藏地區(qū)ML≥4級地震活動低頻次異常分析

高錦瑞，楊 文，許 亮

(西藏自治區(qū)地震局，西藏 拉薩 850000)

地震活動平靜異常的分析是地震學(xué)分析預(yù)報方法中的一種時間進(jìn)程分析方法，地震平靜地區(qū)反映了在一定時段內(nèi)區(qū)域應(yīng)變的積累狀態(tài)。許多大地震前地震活動存在明顯的中等地震平靜現(xiàn)象，有一定的普遍性。因此，中等地震平靜現(xiàn)象被認(rèn)為是具有物理意義的中強地震前兆，并被作為地震預(yù)測預(yù)報的重要依據(jù)(張國民等，2001)。中國大陸地震活動顯示了強弱分段、起伏交替的現(xiàn)象(蘇鸞聲，1996)。韓渭賓等(2006)針對中國大陸、大華北和云南地區(qū)，利用過去積累的30多年地震資料，經(jīng)過分析研究，找到了合適的研究平靜預(yù)測的震級下限、預(yù)測震級、平靜異常時間與預(yù)測時間等最佳參數(shù)組合。在西藏區(qū)域內(nèi)強震之前，經(jīng)常存在ML≥4級地震活動頻次較低的現(xiàn)象。為進(jìn)一步探討西藏地區(qū)ML≥4級地震低頻活動異常與強震的關(guān)系，尋找出規(guī)律性強、可信度高的中強地震短期預(yù)測指標(biāo)，需要深入研究西藏區(qū)域內(nèi)ML≥4級地震自然時序結(jié)構(gòu)分布情況，找出ML≥4級地震低頻活動的異常特征，得到ML≥4級地震低頻活動異常對中強地震的中短期預(yù)測指標(biāo)。

1 資料選取及研究方法

西藏地區(qū)因地震監(jiān)測臺網(wǎng)稀疏，監(jiān)控能力比較低，地震監(jiān)控能力基本為ML≥4級。因此，本次研究的震級下限選取為ML4.0級。本文所用的中小地震目錄是西藏區(qū)域地震臺網(wǎng)1987～2018年的地震月報目錄，5級以上地震目錄是中國地震臺網(wǎng)中心編制的全國5級以上地震目錄。

圖1 西藏自治區(qū)及鄰區(qū)1987～2018年ML≥4級地震的M-T圖和月頻次圖

研究區(qū)選取西藏自治區(qū)及鄰區(qū)范圍(北緯26°～38°、東經(jīng)77°～99°)。從西藏自治區(qū)及鄰區(qū)ML≥4級地震的頻度來看(見圖1)，2008年前后差距很大。1987～2007年平均年頻次為19次，2008～2018年平均年頻次為50次，分析原因為區(qū)域臺網(wǎng)監(jiān)控能力在2008年前后存在較大差異，2008年之前西藏地區(qū)僅有5個測震臺站，記錄到的ML4級地震目錄不完整，與6級以上地震的對應(yīng)關(guān)系也不明確。因此本文的研究時段確定為2008～2018年，期間西藏區(qū)域臺網(wǎng)最小完整性震級可達(dá)ML3.0(部分地區(qū)的最小完整性震級為ML4.0)。確定地震平靜是在地震活動變化中尋找相對減弱的時空范圍，本文通過掃描西藏自治區(qū)及鄰區(qū)2008～2018年ML≥4級地震的活動圖像，在6級以上地震前的演化過程，找出ML≥4級地震活動的月頻次低于某個數(shù)值時，研究與區(qū)域內(nèi)6級以上地震的對應(yīng)關(guān)系。這種預(yù)測指標(biāo)和方法看似簡單，但研究其預(yù)測效能卻不易，因為每次平靜的時間長短有差別，強震前的平靜震兆、強震間的平靜間隔，地震活躍期、平靜期地震活動頻次的差異等，要解決好這些問題才能更好地將其作為強震預(yù)測指標(biāo)進(jìn)行應(yīng)用(平建軍等，2001)。

2 4級地震平靜異常特征分析

西藏自治區(qū)及鄰區(qū)2008～2018年共發(fā)生M≥6級地震12次，其中M≥7.0級地震2次，均為尼泊爾地震(距離中尼邊境線小于50 km)。西藏自治區(qū)及鄰區(qū)2008～2018年M≥6級地震目錄見表1。

表1 2008～2018年西藏自治區(qū)及鄰區(qū)M≥6級地震基本參數(shù)

圖2 2008～2018年西藏及鄰區(qū)6級以上地震前ML≥4級地震的月頻次圖

表1顯示，從地震的發(fā)生情況來看，2008～2018年西藏自治區(qū)及鄰區(qū)發(fā)生的12次M≥6級地震，去除主震后短期內(nèi)發(fā)生的強余震后為8組地震。為此重點研究實際發(fā)生的6級以上地震前的ML≥4級地震的月頻次，尋找M≥6級地震前ML≥4級地震月頻次特征和映震規(guī)律。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時發(fā)現(xiàn)ML≥4級地震的月頻次受到5級地震余震的影響較大。因此，在做研究時將5級以上地震之后的余震去除后做頻次分析。2008年1月連續(xù)發(fā)生了改則兩次M≥6級地震，利用2007年6月至2008年1月西藏自治區(qū)及鄰區(qū)ML≥4級地震的活動特征來作分析。西藏自治區(qū)及鄰區(qū)2007年6月至2018年ML≥4級地震的時序及月頻次見圖2。2008～2018年西藏自治區(qū)及周邊8次M6.0級以上地震中(余震不計)，除了2009年尼瑪6.0級地震之前未出現(xiàn)異常，屬于漏報外，其余7次地震前均對應(yīng)ML≥4級地震連續(xù)6個月的月頻次≤4次的平靜現(xiàn)象，對應(yīng)率為87.5%，有較高的概率。2008年10月6日西藏當(dāng)雄6.6 級地震之前，受到2008年8月25日西藏仲巴6.8級和9月25日西藏仲巴6.0 級地震影響，ML≥4級地震月頻次偏高，也可算作異常對應(yīng)中強地震。從上述分析可以看出，西藏地區(qū)6級以上地震發(fā)生前普遍存在ML≥4級地震月頻次較低的現(xiàn)象，如果把西藏地區(qū)連續(xù)6個月ML≥4級震月頻次≤4次作為異常判定指標(biāo)，那么這個異常判定指標(biāo)與6級以上地震有著較好的映震效果。如果把西藏地區(qū)連續(xù)6個月ML≥4級震月頻次≤4次作為異常判定指標(biāo)，那么這個異常出現(xiàn)后對應(yīng)6級以上地震的發(fā)生又有多大概率呢？這里利用2007年6月至2018年西藏自治區(qū)及鄰區(qū)ML≥4級地震自然時序結(jié)構(gòu)分布圖和月頻次圖，找出連續(xù)6個月的月頻次≤4次的區(qū)間，研究后期對應(yīng)中強地震的發(fā)生情況。

圖3 西藏自治區(qū)及鄰區(qū)2007年6月至2018年ML≥4級地震的時序及月頻次圖

經(jīng)統(tǒng)計，西藏自治區(qū)及鄰區(qū)2007年6月至2018年ML≥4級地震的平均月發(fā)生頻次為4.2次。從2007年6月1日起，ML≥4級地震的月頻次連續(xù)6個月低于4次的情況共發(fā)生了8個月次(見表2)，除了2011年7月至2012年4月持續(xù)10個月的低頻之后未發(fā)生6級以上地震屬于虛報外，其余7次均對應(yīng)發(fā)生了M≥6級地震，對應(yīng)率為87.5%，同樣有較高的概率。分析中還發(fā)現(xiàn)，ML≥4級地震月頻次小于4的情況連續(xù)發(fā)生4個月以上時，之后發(fā)生6級以上地震的危險性增加。

表2 2007年6月至2018年西藏地區(qū)ML≥4級地震低頻與M≥6級地震對應(yīng)情況統(tǒng)計

3 綜合分析

地震平靜或者增強現(xiàn)象對于正常活動背景都是一種異常變化。通過前人大量研究表明，強震前震源區(qū)域及其附近地區(qū)的中等地震大面積平靜是突出的異常表現(xiàn)，這種異常特征對強震發(fā)生的時間和地點具有一定的預(yù)測意義。本研究通過對2008～2018年西藏及鄰區(qū)的ML≥4級地震和M≥6級地震目錄進(jìn)行整理，分別對研究時段內(nèi)的8次M6.0級以上地震(余震不計)前的ML≥4級地震連續(xù)6個月的月頻次≤4次的情況和ML≥4級地震的月頻次連續(xù)6個月低于4次后M≥6級地震的情況進(jìn)行分析研究，兩種分析方法均有較高的對應(yīng)概率(對應(yīng)率都為87.5%)。研究顯示，如果把西藏及鄰區(qū)連續(xù)6個月ML≥4級地震月頻次≤4次作為異常判定指標(biāo)，那么這個異常與M6級以上地震有著較好的映震效果，可以應(yīng)用在日常的預(yù)測預(yù)報研究工作當(dāng)中。

4 討論與結(jié)論

青藏高原雖然地廣人稀，但M6級以上地震具有較強的破壞性，極易造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，從減輕地震災(zāi)害方面，探索研究M6級以上地震的預(yù)測預(yù)報方法是一項非常重要的工作。據(jù)前人研究，青藏高原6級以上地震發(fā)生前，震源及周邊ML≥4級地震大面積平靜特征明顯(陳玉華等，2004)。在西藏地區(qū)，目前還沒有系統(tǒng)研究地震平靜異常的預(yù)測效能，但在日常會商分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，在西藏區(qū)域內(nèi)ML≥4級地震活動連續(xù)出現(xiàn)月頻次較低的現(xiàn)象與區(qū)域內(nèi)中強地震的發(fā)生有一定的映震效果。找出ML≥4級地震活動異常特征，進(jìn)一步探討ML≥4級地震活動低頻異常與強震的關(guān)系，尋找規(guī)律性強、可信度高的強地震短期預(yù)測指標(biāo)是一項非常有必要開展的工作。本次研究用統(tǒng)計學(xué)上的檢驗方法對西藏自治區(qū)及鄰區(qū)M≥6級地震前ML≥4級地震的月頻次持續(xù)≤4次的情況進(jìn)行了統(tǒng)計分析，又通過掃描西藏自治區(qū)及鄰區(qū)2007年6月至2018年ML≥4級地震的月頻次持續(xù)偏低來對應(yīng)后續(xù)中強地震的發(fā)生，獲得較好的映震對應(yīng)關(guān)系。雖然西藏地區(qū)ML≥4級地震月頻次持續(xù)偏低異常現(xiàn)象與M6級以上地震映震效果較好，但它也有虛報和漏報的情況，低頻持續(xù)時間的長短與M6級以上地震的震級大小不成正比關(guān)系，也沒有明確的地點指示意義，因此在分析應(yīng)用時應(yīng)該用其他方法進(jìn)行綜合判定。