楊顯斌+彭城

摘 要：通過(guò)研究蘆山7級(jí)地震所處的南北地震帶的強(qiáng)震與華北地區(qū)6級(jí)以 上地震的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)。華北地區(qū)6級(jí)以上地震密集時(shí)段平均滯后南北地震帶上的7.3級(jí)以上地震密集時(shí)段；華北地區(qū)6級(jí)以上地震的發(fā)生與南北地震帶7級(jí)以上地震的發(fā)生具有相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：南北地震帶；華北地區(qū)；相關(guān)性

2013年4月20日蘆山7.0級(jí)強(qiáng)震是繼2008年5月12日汶川8.0級(jí)地震后又一次發(fā)生在龍門山推覆構(gòu)造帶上的一次破壞性地震。據(jù)國(guó)內(nèi)外多個(gè)科研機(jī)構(gòu)給出的震源機(jī)制解可知，蘆山7.0級(jí)強(qiáng)震是一次發(fā)生在青藏高原中東部巴彥喀拉塊體東向逃逸東端與華南塊體西北端四川盆地強(qiáng)烈擠壓碰撞帶內(nèi)部以典型的逆斷層型地震，震中位于蘆山縣境內(nèi)（30.314°N，102.934°E），震源深度12.3 - 15km，震源斷層走向N40°E，傾角約35°，面波震級(jí)7.0級(jí)。

中國(guó)地震局分析預(yù)報(bào)中心的張永仙認(rèn)為，南北地震帶地震活動(dòng)增強(qiáng)打破了華北地區(qū)中強(qiáng)地震的平靜。為了弄清南北地震帶上的地震如何影響著華北的地震的發(fā)生，本文采用1900年以來(lái)南北地震帶上發(fā)生的7級(jí)以上地震和華北6級(jí)以上地震為樣本進(jìn)行相關(guān)性分析。

1 區(qū)域與資料的選取

1.1 南北地震帶區(qū)域與資料的選取

研究范圍：以《基于GIS的地震分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)》提供的南北地震帶參數(shù)為研究范圍（經(jīng)度：95°—110°，緯度：20°—45°）；

研究樣本：1900年以來(lái)南北地震帶上發(fā)生的50次M≥7級(jí)地震。

1.2 華北地區(qū)范圍及資料選取范圍

研究范圍：經(jīng)度：107°—124°，緯度：30°—42°

研究樣本：1900年以來(lái)華北地區(qū)發(fā)生的37次M≥6級(jí)地震。

2 地震活動(dòng)的相關(guān)性分析

1900年以來(lái)，南北地震帶發(fā)生7.3級(jí)以上地震28次，其中7.3—7.9級(jí)23次，8.0—8.9級(jí)5次，最大地震為1920年12月16日發(fā)生在寧夏海原的8.5級(jí)地震。在其M-T圖上可以分為4個(gè)密集時(shí)段，分別為1904—1955年（18次）、1970—1976年（4次）、1988—1995年（3次）、2008—？（已發(fā)生3次）。華北地區(qū)發(fā)生6級(jí)以上地震37次，其中6.0—6.9級(jí)地震31次，7.0—7.9級(jí)地震6次，最大地震為1976年7月28日的河北唐山的7.8級(jí)地震。

從1900年以來(lái)100年發(fā)生的地震來(lái)看，南北地震帶和華北地區(qū)的地震密集時(shí)段時(shí)間對(duì)應(yīng)。按照這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系推斷，南北地震帶從2008年開始的第四個(gè)密集時(shí)段將有華北地區(qū)的6.0級(jí)以上地震的對(duì)應(yīng)發(fā)生。

華北地區(qū)對(duì)應(yīng)地震發(fā)生的時(shí)間關(guān)系分別為：第一個(gè)密集時(shí)段華北地區(qū)滯后6年、第二個(gè)時(shí)段提前4年、第三個(gè)時(shí)段滯后8年，平均滯后3.3年，現(xiàn)在華北地區(qū)還沒(méi)有發(fā)生6級(jí)以上地震，按照最長(zhǎng)滯后8年計(jì)算，未來(lái)1—3年華北地區(qū)也有發(fā)生6.0級(jí)地震的可能。

2.1 對(duì)應(yīng)性分析

表1列出南北地震帶M≥7級(jí)地震后3年內(nèi)和華北地區(qū)6級(jí)以上地震對(duì)應(yīng)情況。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，南北地震帶1900年以來(lái)共發(fā)生46次（2010年4月份后發(fā)生的地震還在3+0.5年內(nèi)，不進(jìn)入統(tǒng)計(jì)）7級(jí)以上地震，其后3年（誤差0.5年）內(nèi)華北地區(qū)發(fā)生6級(jí)以上地震有23次，站總數(shù)的50%。

1900年以來(lái)，華北共發(fā)生6級(jí)以上地震N=37次（表1），發(fā)生在南北地震帶后3年（誤差0.5年）內(nèi)的有n=31次。用時(shí)間差中最大值作為預(yù)報(bào)時(shí)間，總預(yù)報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度Δt=397（月），總時(shí)間長(zhǎng)T=1228 （月），Δt/T=0.34，n/N=0.84，n/N遠(yuǎn)大于Δt/T，所以南北地震帶7級(jí)以上地震的發(fā)生對(duì)于華北地區(qū)6級(jí)以上地震活動(dòng)具有一定的指示意義。

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，南北地震帶1900年以來(lái)共發(fā)生46次（2010年4月份后發(fā)生的地震還在3+0.5年內(nèi)，不進(jìn)入統(tǒng)計(jì)）7級(jí)以上地震，其后3年（誤差0.5年）內(nèi)華北地區(qū)發(fā)生6級(jí)以上地震有23次，站總數(shù)的50%。

1900年以來(lái)，華北共發(fā)生6級(jí)以上地震N=37次（表1），發(fā)生在南北地震帶后3年（誤差0.5年）內(nèi)的有n=31次。用時(shí)間差中最大值作為預(yù)報(bào)時(shí)間，總預(yù)報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度Δt=397（月），總時(shí)間長(zhǎng)T=1228 （月），Δt/T=0.34，n/N=0.84，n/N遠(yuǎn)大于Δt/T，所以南北地震帶7級(jí)以上地震的發(fā)生對(duì)于華北地區(qū)6級(jí)以上地震活動(dòng)具有一定的指示意義。

2.2 華北地區(qū)發(fā)生6級(jí)以上地震的概率估計(jì)

假定觀測(cè)到的n次相關(guān)地震中有m次與前面地震后特定時(shí)間段內(nèi)發(fā)生地震的輪回相應(yīng)。新的一次輪回中地震也發(fā)生在最近一次地震后時(shí)間段內(nèi)的概率密度為β分布。

P（p︳m，n）= ﹛（n+1）！/[m?。╪-m）！]﹜pm（1-p）n-m

平均概率為

=（m+1）/（n+2）

平均概率的方差

σ2=

（1-

=/（n+3）

據(jù)南北地震帶1900年以來(lái)發(fā)生的46次（進(jìn)入統(tǒng)計(jì)的）7級(jí)以上地震后3年（誤差0.5年）內(nèi)華北地區(qū)6級(jí)以上地震的相關(guān)地震及其時(shí)間間隔統(tǒng)計(jì)資料，應(yīng)用公式計(jì)算2014年后華北地區(qū)發(fā)生6級(jí)以上地震的經(jīng)驗(yàn)概率。

用南北地震帶2010—2013年已發(fā)生的7級(jí)以上地震預(yù)測(cè)未來(lái)1-3年華北地震發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)概率，其時(shí)間間隔T<2年，m=20，平均概率

=0.44，95%置信區(qū)間由0.3延伸到0.58。

用南北地震帶2010—2013年已發(fā)生的7級(jí)以上地震預(yù)測(cè)未來(lái)1-3年華北地震發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)概率，其時(shí)間間隔T<3年，m=23，平均概率

=0.50，95%置信區(qū)間由0.36延伸到0.64。

3 結(jié)論

本文通過(guò)研究南北地震7級(jí)以上地震與華北地區(qū)6級(jí)以上地震的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)：（1）華北地區(qū)6級(jí)以上地震密集時(shí)段平均滯后南北地震帶上的7.3級(jí)以上地震密集時(shí)段3.3年，最長(zhǎng)的滯后8年。（2）南北地震7級(jí)以上地震的發(fā)生對(duì)預(yù)測(cè)華北地區(qū)6級(jí)以上地震有很好的指示作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李文英.華北地區(qū)與日本海溝地震的相關(guān)性分析[J].地震，1996（03）.

作者簡(jiǎn)介：楊顯斌（1976- ），男，工程師，鄭州市地震局，主要從事地震分析預(yù)報(bào)研究。