四川省1967-2017年地震活動空間分布規律研究

【摘要】：地震災害相較于其他自然災害，更具有直接傷害性，地震災害每年都威脅著數以萬計人的生命和財產安全。本文選取1967-2017年四川省地震目錄數據結合四川省斷裂系統圖，基于ArcGIS10.2空間分析模塊的熱點分析和方向分布（標準差橢圓）方法，對四川省地震分布進行研究分析。標準差橢圓結果表明，四川省1967-2017年5級以上的地震多分布在四川東北方向，與龍門山斷裂帶平行分布，且有向東北方向移動的趨勢;2級以上地震則主要分布于四川的東南部，有向東移動的趨勢，但并不明顯。

【關鍵詞】：地震;ArcGIS 標準差橢圓 斷裂帶

地震是給人類社會造成損失最為嚴重的地質災害，其強大的毀滅力嚴重威脅著災區人民的生命以及財產安全。地震活動性研究就是通過分析一定震級區間的地震時間、空間分布特征，探討其物理含義，進一步對地震發生的規律進行科學總結【1】。目前，已經有很多學者做這方面的工作，很多研究表明了地震的發生是有規律可尋的[2-3]。本文通過空間統計、度量地理分布等方法對四川省1967-2017年間地震目錄數據進行統計分析，研究四川省地震活動的空間分布規律、走向趨勢，以及與斷裂帶分布的空間關系。

一、研究區概況

四川省地質構造復雜多樣，跨中國三大構造域：西部是特提斯—喜馬拉雅構造域，東部屬濱太平洋構造域，北部古亞洲構造域。新生代以來受青藏高原地殼物質向東側向運移和阿薩姆構造結頂點楔入的共同作用，其地殼運動十分復雜，新構造變形和地震活動十分強烈，是中國大陸最顯著的強震活動區域。

二、方法與數據來源

（一）數據來源

數據來自中國地震信息網數據共享，中國地震信息網的地震目錄數據中包括了詳細的地震時間（年月日以及時分秒）、震中位置（經緯度坐標）、地震深度（km）、地震級數（M）以及地震的參考位置地名等屬性信息，數據時間段為1967-2017年。

（二）空間分布統計法

空間分布統計學是研究空間分布整體性特征的統計描述、預測、估計和檢驗。盡管空間統計和非空間統計在概念和目標等方面存在一定的相似性，但是空間統計因為是專門為了處理地理數據而開發的，所以具有其固定的獨特性。

（1）熱點分析

熱點分析是局部空間自相關的一種判定模式，通過對數據集中的每一個要素計算來得到高值或低值要素在空間上發生聚類的位置，能夠直觀了解高低值在何處發生了聚類及其聚類的密集程度。本文使用ArcGIS10.2的熱點分析工具，以震級為參數進行計算統計，得到震級低值和高值在空間上發生聚類的位置。

（2）方向分布

由平均中心為起點對X，Y的標準差進行計算，定義橢圓的軸，因此該橢圓被稱為標準差橢圓（SDE）。SDE的空間范圍表示地理要素空間分布的主體區域;中心表示地理要素空間分布的相對位置;方位角反映分布的主趨勢方向;長軸表征地理要素在主趨勢方向上的離散程度核心邊緣結構;短軸表征地理要素在次要方向上的離散程度。

三、結果與分析

（一）空間可視化分析

利用ArcGIS10.2對這些地震目錄屬性數據進行可視化，可知近年來地震活動主要集中分布于四川省中部和東北部，以及四川的西部、南部地區，地震空間分布規律基本沿地震斷裂帶分布。川東北部震級為5級及以上的地震近年來一直在增加，川南地區地震一直在減少。

（二）熱點分析

近50年間四川省地震活動頻繁，多發生在斷裂帶及其附近。地震活動密集區分別為川西北甘孜—理塘、泥曲—玉科斷裂帶、川南峨邊-金陽斷裂帶、以及川東北地區。以上熱點地區近50年來5級以上震次為82次，特征為：川西北地區震次總體減少，但近十年呈增加趨勢;川南部分地區地震次數逐漸減少;川中地區與川西北地區均呈先減少，但近10年急劇增加的趨勢;川東北部地震次數呈逐漸減少趨勢。

（三）方向分布分析

四川省近50年5級及以上地震多分布于四川中部近似橢圓形區域，橢圓旋轉角度為49.35°，長軸指向四川東北方向，短軸指向川西北方向，其地震空間排列走向大致是與龍門山斷裂帶平行，是地震頻繁發生的區域;標準差橢圓的長軸指向也與龍門山斷裂帶走向是基本平行的，可知5級及以上地震的發展趨勢依舊向龍門山斷裂帶方向發展。2級及以上地震多分布于川中以及東南方近似圓形區域，旋轉角度為85.24°，長軸指向正東方，短軸指向北方，且長短軸的長度差距不是太大;2級及其以上地震的空間排列大致在川中及東南方，此處斷裂帶較多交錯復雜，也較集中，因此與斷裂帶的走向分布無明顯空間關系。

四、結論

本文通過ArcGIS10.2平臺的空間分析中的熱點分析和方向分布方法，對1967-2017年間四川省地震活動空間分布規律，以及其與斷裂帶空間分布的關系進行研究。結果表明：

（一）四川省近50年的地震活動基本都發生在斷裂帶及其附近。

（二）四川省近50年地震活動頻繁，地震熱點地區分別位于四川西北部甘孜—理塘、泥曲—玉科斷裂帶、峨邊-金陽斷裂帶、川東北地區。

（三）四川省近50年5級以上的大地震空間走向與龍門山斷裂帶基本平行。

【參考文獻】：

【1】陳曉燕，李紅光，李津津，等.Matlab在地震活動性圖像分析中的應用[J].四川地震，2010，（4）：38-44.

【2】馬宗晉.20世紀地震預報科學的回顧與展望[J].國際地震動態，2000，（6）：1-4.

【3】雷建成，張耀國.地震空間分布函數的確定方法研究[J].中國地震，1997，13（1）：65-73.

作者簡介：羅琳玲（1995—），女，漢族，四川省綿陽市，碩士研究生，單位：成都理工大學地球科學學院，研究方向：攝影測量與遙感。