寧夏南部及鄰區發生中強以上地震的統計規律1

任雪梅 蔡新華

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寧夏南部及鄰區發生中強以上地震的統計規律1

任雪梅 蔡新華

（寧夏回族自治區地震局，銀川 750001）

本文對1971年以來寧夏南部及鄰區4.9級地震前2.3級以上地震的平靜、時空特征和同心窗信號震等進行了分析。結果表明，研究區發生4.9級地震前都存在1年以上的2.3級以上地震平靜現象，平靜結束后，如果2.3級以上地震出現活躍現象，且同心窗發生信號震，則寧夏南部會發生4.9級以上地震；若平靜結束后2.3級以上地震未出現活躍現象，且同心窗沒有發生信號震，則寧夏南部鄰區會發生5級以上地震。以上得到的發震統計規律，可以為寧夏南部及鄰區今后的地震中短期預測提供參考。

地震平靜 信號震 中強地震 寧夏南部

引言

在所有利用地震活動預測強烈地震的前兆信息中，強烈地震前的地震平靜現象可能是最有希望的中長期前兆。它有可能提供關于地震位置、時間和強度的有用信息，因此引起了地震學家的極大關注（宋俊高等，1997；韓渭賓，1998；Ogata，2004）。近20年來，我國不少學者對強烈地震前的地震平靜現象進行了多方面研究。如：孫加林等（1995）在華北和西南地區做了多個震例研究；韓渭賓（1998）研究了四川地區1970—1981年多組5級以上地震前是否出現平靜；劉蒲雄等（1997）研究了我國大陸12次7級以上和東部4次6級以上震例后發現，絕大多數震例在震前2—18月出現一般意義的增強之后的平靜。又如：陸遠忠等（1985）研究了幾次7級大震震例后發現，在多數情況下區域地震活動性增強并不延續到主震發生的時刻，其中有一段明顯的地震平靜段，并根據震例研究得到了從地震活動性增強至主震發生，其間地震活動方式主要有兩種：一種是“增強→平靜→主震”；另一種是“增強→平靜→前震活動→主震”。

寧夏南部及鄰區的中強以上地震類型主要為“孤立”型，其前震和余震都很少，因此在中短期和臨震預測上，往往難以做到較好的把握。但寧夏南部的2.3級以上地震平靜現象與中強地震關系密切（任雪梅等，2006），其中強地震前2.3級以上地震活動的規律，與前人發現的發震模式有所不同，這是由區域地震活動的差異所造成的，該規律可為今后的中短期和臨震預測作參考。

1 資料選取和研究區域

寧夏最早的地震臺——銀川臺是1954年建成的，之后在1964—1965年相繼建成固原、石嘴山、中衛、靈武、小日子臺（其中銀川臺遷址小口子臺）以及陶樂、海渤灣臺（這2個臺1969年撤銷）。當時臺站大部分使用B73型地震儀，由于觀測條件差，臺網監測能力較低，只能監測到≥3.5級地震。1970年12月3日發生西吉5.5級地震后，為了提高監測能力，增建了海原、西吉、鹽池、宗別立4個臺站；1975年又增建了同心臺，同時還建設了石炭井、寺口子2個地方臺站。1975—1990年寧夏西海固的地震監測能力為≥2.0級地震（趙知軍等，1990）。1990年以后寧夏臺網又得到了進一步的完善，目前西海固的地震監測下限不會低于≥2.0級地震。

為了研究1971—1974年寧夏南部2.3級以上地震的完整性，筆者選取地震目錄繪制了圖1。從圖1可以看出，值曲線線性關系較好，2.3級地震時曲線無掉頭現象，表明1971年以來寧夏南部2.3級以上地震資料完整。因此，本文的研究時段從1971年開始，震級下限為2.3級，選取的地震目錄為中國地震局地震預測研究所提供的《中國地震詳目》（1970年開始），研究時段為1971—2014年，其中4.9級以上地震參數來自寧夏地震目錄。

本文研究目標選取的地震為4.9級以上，原因是1998年7月29日海原4.9級地震前地震活動和前兆觀測都有異常，異常特征較顯著。另外，在寧夏地震目錄中1971年以來寧夏南部及鄰區發生的4.9級以上地震共5次，其地震參數如表1所示。

表1 寧夏南部及鄰區4.9級地震及參數

續表

日期（年.月.日）北緯東經地點震級 1998.07.2936°47′105°24′寧夏海原4.9 2000.06.0637.10°104.00°甘肅景泰5.9

為了研究寧夏南部及鄰區5次4.9級地震前≥2.3級地震的平靜現象，選取圖2所示區域（35.5°—37.7°N，104.9°—106.5°E）中的地震資料進行分析。該區域不包括甘肅景泰、華亭和通渭，因為這3個地區以往地震活動較頻繁，如果研究區域包括這3個地區，會影響寧夏南部地震平靜現象的分析效果。

2 1971年以來寧夏南部M≥2.3級地震平靜與中強地震的關系

研究區2.3級以上地震-圖（圖3）表明，寧夏南部自1971年以來出現2.3級以上地震的平靜時間超過1年的時段有5次，平靜結束后2年內寧夏南部及鄰區發生4.9級以上地震5次；區外四川汶川發生8.0級強震1次；5次2.3級以上地震平靜后都有中強以上地震發生。此外，1971年以來寧夏南部及鄰區發生3次4.9級以上地震是2.3級以上地震平靜結束2年后發生的；而1989年11月2日固原5.0級地震是平靜結束半年后發生的；2000年6月6日景泰5.9級地震發生在寧夏南部2.3級以上地震平靜期內；汶川8.0級強震發生在平靜結束1個月后。目前，寧夏南部2.3級以上地震尚未出現平靜現象。

3 寧夏南部及鄰區中強地震前2.3級以上地震活動特征

圖4為1971年以來研究區內2.3級以上地震頻次圖。從圖中可以看出，平靜時段結束后至3次寧夏境內4.9級以上地震發生前，研究區內的2.3級以上地震活動較活躍，表現為3個月頻次大于或等于3次，這個特征可以作為2.3級以上地震活躍時間判定的尺度；而寧夏南部鄰區5級以上地震前則未顯示這一特征。

圖5為2.3級以上地震平靜結束后至發生中強以上地震前，寧夏南部及鄰區2.3級以上地震的空間分布。除1989年11月2日固原5.0級地震、1990年10月20日甘肅景泰6.2級地震和2000年6月6日甘肅景泰5.9級地震前，2.3級以上地震活動較分散，其空間特征不明顯外，其它3次中強以上地震都發生在2.3級以上地震活動較密集的區域附近。還有一個顯著的特征是，這4次中強地震發生前的1年內，同心地區都有2.8級以上地震發生，同心地區的地震對于寧夏南部的中強地震具有窗口效應，該特征在1982年4月14日海原5.5級地震前雖沒有作為地震前兆來對待，但還是有所察覺的。

4 同心窗信號震

自1971年以來，在同心窗內（37.05°—37.51°N，105.74°—106.42°E）共發生9組2.8—4.1級地震（表2），其中3組地震后1年內在寧夏南部發生了中強地震；1組地震后1年內在寧夏及鄰區發生6.0級以上地震；另外1組地震是受2008年汶川8.0級地震影響，使區域地震活動增強而發生的，該組地震為響應地震。筆者稱這5組地震為“信號震”，還有3組沒有對應地震發生。因此，同心窗內如果發生“信號震”，其后1年內寧夏及鄰區特別是寧夏南部發生4.9級以上地震的可能性較大。從表2可以看出，甘肅景泰2次5級以上地震前，同心沒有出現信號震，這個特征可以為今后寧夏南部震情判定提供依據。

表2 1971年以來同心窗2.8—4.1級地震與寧夏及鄰區中強以上地震對應統計表

續表

分組同心窗對應的2.8—4.1級地震對應中強地震時間間隔 62003.12.22，2.9級，線馱石無 72007.02.11，3.1級，譚莊2008.03.12，3.2級，丁家二溝2009.11.21，3.7級，紀家汶川地震影響，全區地震活動增強455天61天震后193天，調整地震 82012.12.03，3.1級，同心紅寺堡無510天 92014.04.27，3.4級，紀家？？

5 寧夏南部中強地震發生的統計規律

表3對1971年以來研究區5次2.3級以上地震平靜后1.5年的地震活動情況進行了統計。結合上文分析，可以得到以下結論：

表3 1971年以來寧夏南部M≥2.3級以上地震平靜后1.5年地震活動情況統計

（1）1971年以來寧夏南部4.9級以上地震的發震統計規律為：平靜近1年→2.3級以上地震活躍→平靜4—6個月→發生地震。

（2）研究區2.3級以上地震平靜結束后，如果2.3級以上地震活動時間超過2個月，寧夏南部發生4.9級左右地震的可能性較大。地震前1年同心地區至少會發生1次2.8級地震。

（3）寧夏南部鄰區發生中強以上地震前，寧夏南部2.3級以上地震平靜結束后不會出現地震活躍現象，同心窗不會發生信號震。

韓渭賓，1998．三種地震“平靜”的概念及其預報意義綜述．國際地震動態，（5）：9—13．

陸遠忠，陳章立，王碧泉等，1985．地震預報的地震學方法. 北京：地震出版社.

劉蒲雄，陳章立，黃德瑜等，1988．1988年華北強震潛在震源區的地震活動標志和魯南地區強震危險性估計．中國地震，4（3）：102—106．

任雪梅，延海軍，2006．寧夏南部及鄰區L≥3.0地震平靜與中強以上地震的關系．地震研究，29（2）：113—116．

宋俊高，王煒，陸錦花，1997．前兆性地震平靜在中期預報中的定量研究. 西北地震學報，19（3）：36—43.

孫加林，陸遠忠，曹井泉，呂悅軍，張建中，鄭月君，1995. 地震活動性圖像演化及有序性在短臨預報中應用研究的新進展．地震，（增刊）：110—117.

趙知軍，殷占魁，劉秀景，1990．寧夏測震臺網布局及控制范圍的研究. 地震地磁觀測與研究，11（2）：26—34.

Ogata Y., 2004. Space-time model for regional seismicity and detection of crust al stress changes. Journal of Geophysical Research (Solid Earth), 109 (B3): 23.

Statistical Analysis of Moderate-Strong Earthquakes in the South of Ningxia and Its Adjacent Area

Ren Xuemei and Cai Xinhua

(Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750001, China)

This paper we analyzed the signal earthquakes of≥4.9 earthquakes seismic quiescence and the space-time characteristics of≥2.3 in southern Ningxia and its adjacent area since 1971 in Tongxin window. We found that in the study area there are more than one year≥2.3 earthquakes calm before≥4.9 earthquakes. After this calm period, if there is an active phenomenon of≥2.3 earthquakes and shock signal in Tongxin window,≥4.9 earthquake in southern Ningxia will happen. However, if active phenomenon does not appear after the calm period, and shock signal in Tongxin window does not occur,≥5.0 earthquakes will happen in adjacent area of south Ningxia. Based on this result, we can provide reference for mid- short prediction of earthquakes in the south of Ningxia and its adjacent area in the future.

Seismic quiescence; Signal earthquake; Moderate-strong earthquakes; The south of Ningxia

寧夏回族自治區科技攻關計劃項目（項目編號：2013ZYS145）資助

2014-12-24

任雪梅，女，生于1968 年。博士，副研究員。主要從事地震預報和工程地震等研究工作。E-mail：rxm1025@ 163.com