帛琉群島（Palau）地區地震危險性預測＊

陳學忠 李艷娥 陳麗娟

1)中國地震局地球物理研究所，北京 100081

2)重慶市地震局，重慶 401147

1 預測結果

（1）預測區域：位于菲律賓板塊南邊界的帛琉群島（Palau）地區（圖1）。

圖1 預測區域示意圖Fig.1 The area enclosed by the red polygon is the prediction region

（2）預測震級：MS≥8.0。

（3）預測發震時間：2023年12月31日前。

2 預測依據

2.1 視應力

在震源參數中，視應力可作為地殼應力水平的間接估計。所以視應力也常被用來分析強震前應力變化。很多震例認為，強震前震源區附近視應力會顯著升高[1-4]。

視應力的定義為[5]：

式中，μ是剪切模量（對地殼介質，μ取3×104MPa），ES和M0分別為地震波輻射能量和地震矩。具體計算方法詳見文獻[3-4]。

在圖2紅色實線所圍成的區域內，視應力大約從2008年初開始從0.4上升，截止到2021年6月，達到2.2的高值，相對上升幅度高達450%。到2021年底持續時間達13年（圖3）。如此長的持續時間，對應的地震震級可以超過MS8.0。

2.2 地震活動與地球自轉的相關性

強震發生前震源系統會變得極不穩定，平時對震源不起作用的外因可能會起顯著作用，或者說震源系統對外因敏感了。作用在震源系統上的外力（如，引潮力等）是外因之一。當地球自轉速率發生變化時，其在震源斷層面上引起的應力也相應發生變化。由于地球自轉速率變化非常小，在震源斷層面上引起的應力變化也非常弱[6]。如果震源區處于極不穩定的狀態，這種微弱的應力變化或許會激發一些地震活動。這些被激發的地震活動將會表現出與地球自轉速率變化的顯著相關性。我們曾分析了1976年唐山MS7.8地震、2008年汶川MS8.0地震、2011年日本MW9.1地震及2019年興文MS5.7等強震前破裂區及附近地區中小地震與地球自轉的相關性，發震前小地震均存在低P值異常[7-10]。隨著應力的增加，帛琉群島地區已變得很不穩定，其表現是地震活動與地球自轉速率變化之間具有顯著相關性。這個相關性是否顯著可以用P值來描述，當P≤5%時，地震活動非隨機發生，與地球自轉顯著相關。具體計算方法詳見文獻[7,11]。圖4a給出了與地球自轉存在顯著相關性的區域（藍色實線圍成的區域），圖4b給出了P值隨時間的變化。從2018年初起P值出現快速下降，于年底達到最大低值～0.05%。

圖2 視應力異常區（圖中紅色實線所圍成的區域）Fig.2 Apparent stress anomaly area （solid red rectangle）

圖3 視應力時間變化曲線（圖2中紅色實線所圍成的區域）Fig.3 Apparent stress as a function of time （the solid red rectangular area in Figure 2）

圖4 （a）2018年發生在地球自轉加速或減速期間的M≥5.0地震震中分布。加速期間地震集中發生在藍色實線圍成的區域內。（b）P值隨時間的變化（紅色區域表示95%置信區間）Fig.4（a） Spatial distribution of event count for earthquakes （M≥5.0），and earthquakes that occurred during the earth’s rotation are concentrated in the blue rectangle.（b）P-value as a function of time for earthquakes（M≥5.2）that occurred in the blue rectangle（the red area indicates the 95% confidence range）