基于應變能釋放的霍山“震情窗”研究分析

孫亮亮 陶方宇 尹天杰 趙桂寶 袁勇

摘 ?要：該文根據應變能與地震能量釋放的相關性，依據應變能參數分析研究對應窗口區域的小震活躍狀態，在地震趨勢研判上具有一定的優勢。該文主要研究霍山“震情窗”小震活動與華東地區中強地震的關系，計算出累計應變能地震預報效能，通過對比優于累計頻次預報效能。得出基于應變能釋放的震情研判具有物理意義明確、預測效能高于頻次指標、對應地震空間分布更符合區域應力窗口的動力學背景等優勢。

關鍵詞：應變能 ?預報效能 ?震情窗 ?地震

中圖分類號：P315 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）12（a）-0066-03

Abstract： Based on the correlation between strain energy and seismic energy release， this paper analyzes the active state of small earthquakes in the corresponding window area based on the analysis of strain energy parameters， which has certain advantages in the research and judgment of earthquake trends. This paper mainly studies the relationship between Huoshan "seismic window" small earthquake activity and moderate to strong earthquakes ?in East China， and calculates the cumulative strain energy earthquake prediction efficiency， which is better than the cumulative frequency prediction efficiency by comparison. It is concluded that the earthquake condition judgment based on the release of strain energy has the advantages of clear physical meaning， higher prediction efficiency than frequency index， and the corresponding seismic spatial distribution more in line with the dynamic background of the regional stress window.

Key Words： Strain energy; Prediction efficiency; Earthquake situation window; Earthquake

一定時間、空間范圍內的地震活動的應變能釋放為人們了解該時空域內地殼應力變化、研究構造活動特征以及進行地震危險性預測提供了重要信息，因此關于地震活動應變能釋放特征的研究一直受到地震研究者的重視。因為地震能量釋放與應變能密切相關，相對于能量釋放、頻度等參數更全面地反映地震孕育過程。所以利用應變能參數研究霍山窗區域的小震活躍狀態，在地震趨勢研判上可能會有一定的優勢。該文選取1970年以來霍山小震（ML≥1.0級地震）目錄，利用Gutenberg和Richter的簡化經驗公式，根據震級計算地震釋放的應變能，設置相應的應變閾值，對霍山“震情窗”內主震500 km范圍內檢驗Ms≥5.0級地震及大華北Ms≥6.0地震進行預報效能，預報效能R值信度較高。

1 ?霍山震情窗及華東地區地震的選取

1.1 霍山“震情窗”

霍山“震情窗”（31°～31.9°N，115.7°～116.5°E，以下簡稱“霍山窗”）位于華北拗陷塊體與大別山隆起塊體接觸帶附近的北大別山沉降帶南緣。霍山“震情窗”不僅位處華北地震區南端，與華南地震區交界，也位于郯廬斷裂帶和秦嶺-大別造山帶的交界部分，小震活動較為頻繁。選取“霍山窗”緯度31°～31.9°N，經度115.7°～116.5°E范圍內1970年至2015年4月20日ML≥1.0級地震。

1.2 華東地區地震

通常認為華東地區是由華北向華南過渡的區域，從結構、地形、地殼厚度、構造應力場和地震活動水平方面都能顯示出中等強地震活動的變化特征。選取“霍山窗”內1970年至2015年4月20日主震500 km范圍內Ms≥5.0級地震和大華北Ms≥6.0地震，然后將兩個地震目錄合并形成新的地震目錄。

2 ?頻次指標和應變能指標預報效能對比

2.1 頻次指標

傳統頻次選取距霍山窗：100 km之內Ms3.5以上地震，250 km之內Ms4.0以上地震，500 km之內Ms5.0以上地震，華東地區：Ms6.0以上地震。預報有效期：1年，1970年以來，華東地區符合條件的地震共有19次，其中在預報有效期內發震的有13次。

有震報準率：c=n/N=0.684;

預報占用時間：b=預報占用時間/預報研究總時間=0.338;

R=c-b=0.684-0.338=0.346