郭安寧，郭增建

（中國(guó)地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000）

0 引言

2014年2月12日新疆于田縣城東南110 km處發(fā)生MS7.3級(jí)地震，震中位置為36.1°N，82.5°E，屬人煙稀少的山區(qū)。為了積累大地震預(yù)報(bào)的經(jīng)驗(yàn)，我們用郭增建研究組過(guò)去提出的預(yù)測(cè)指標(biāo)，對(duì)這個(gè)地震的中期和短期預(yù)測(cè)作了回顧性的討論。

1 靜中動(dòng)判據(jù)及驗(yàn)證性預(yù)測(cè)

靜中動(dòng)判據(jù)是郭增建等于1992年提出的方法。其預(yù)測(cè)目標(biāo)是7級(jí)以上大地震[1-3]。對(duì)中國(guó)大陸內(nèi)部近10年不發(fā)生7級(jí)地震稱為間歇期，對(duì)間歇期前后各扣去2年，以消除大震高潮開始和結(jié)束時(shí)對(duì)間歇期的影響，于是中間所剩下的時(shí)段稱為平靜期。預(yù)測(cè)指標(biāo)是：在平靜期中發(fā)生6級(jí)地震的地方，其附近在將來(lái)下一次大震高潮來(lái)臨時(shí)可能發(fā)生7級(jí)或大于7級(jí)的地震。我們稱平靜期中的6級(jí)地震 （包括6級(jí)和7級(jí)左右的地震）為“靜中動(dòng)地震”。

根據(jù)歷史地震活動(dòng)規(guī)律觀察，中國(guó)地震的活動(dòng)平靜期為1940～1945年，1958～1961年和1979～1986年[4]。靜中動(dòng)地震發(fā)生后，對(duì)應(yīng)在活躍期7級(jí)以上地震發(fā)生的時(shí)間間隔一般為3～45年。

通常作法，對(duì)于靜中動(dòng)地震只取6級(jí)和大于6級(jí)地震，但對(duì)于2014年2月12日田MS7.3級(jí)地震，情況略有特殊，地震前在震中附近于1980年10 月 7 日發(fā)生的 5.8 級(jí)地震（35.66°N， 82.07°E），震級(jí)比定義的震級(jí)強(qiáng)度稍小一點(diǎn)，但落于上述1979～1980年的平靜期內(nèi)，因且我們認(rèn)為它是準(zhǔn)靜中動(dòng)地震，這個(gè)地震是和田、民豐地區(qū)1975～1992年這17年中最大的一次地震，雖然震級(jí)偏小一點(diǎn)，但仍具有預(yù)測(cè)將來(lái)大震的意義，是值得研究的。

1980年10月7日發(fā)生的5.8級(jí)地震到2014年2月12日于田東南7.3級(jí)大震歷時(shí)34年，這也符合上述一般為30～45年的時(shí)間間隔。雖然此震級(jí)比1992年提出的靜中動(dòng)地震震級(jí)一般為6級(jí)偏小0.2級(jí)，但相差不多。綜合言之，1980年10月7日發(fā)生的5.8級(jí)地震發(fā)生的 “準(zhǔn)靜中動(dòng)地震”對(duì)應(yīng)2014年2月12日新疆于田南MS7.3級(jí)地震驗(yàn)證效果較好。

2 異年倍九律（韻律）及驗(yàn)證性預(yù)測(cè)

異年倍九律是郭增建提出的用于短臨預(yù)測(cè)的地震學(xué)方法[5]。異年倍九律的觀點(diǎn)是自然界大氣過(guò)程有倍九天韻律，地球自轉(zhuǎn)速度變化中有9 d的周期成份，月亮引潮力中有較顯著的9 d周期成份，磁暴活動(dòng)也有9 d的周期成份，這些周期成份可對(duì)大震有觸發(fā)作用。如果我們把時(shí)間分成一系列的9 d時(shí)間間隔，有些年代的歷史地震在這個(gè)間隔點(diǎn)上發(fā)生，有些年代的地震在另一個(gè)間隔點(diǎn)上發(fā)生，雖然這個(gè) “不同年代”可以相差許多年或數(shù)百年，但他們之間的發(fā)震日期之差會(huì)呈現(xiàn)出倍9天的時(shí)間關(guān)系。這就是異年倍九律。 “異年”可以是歷史上的不同年代，也可以包括今后要進(jìn)行地震預(yù)測(cè)的年代。

從震源物理的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，地震越大，越易受外因的觸發(fā)，因大震的體積大，其內(nèi)包含的不穩(wěn)定點(diǎn)多，受外因觸發(fā)的概率大。雖然我們不知道它們當(dāng)時(shí)受9 d外因觸發(fā)的具體情況，但我們假定它被9 d外因觸發(fā)了，因之可把它的日期作為參考日期向前向后取倍九天的時(shí)間去預(yù)測(cè)今后在同季節(jié)內(nèi)在同一地區(qū)大震發(fā)生的日期。就這個(gè)意義來(lái)說(shuō)，把作參考日期的大震稱 “帶頭地震”，把后面在異年倍九天發(fā)生的地震稱 “被帶地震”。這個(gè)帶頭地震的震級(jí)我們一般取7.5～8.5級(jí)。

2008年3月21日在新疆于田南發(fā)生MS7.3級(jí)地震 （35.6°N， 81.6°E）與2014年2月12日發(fā)生的MS7.3級(jí)地震震中距相差不到100 km。后一大震的發(fā)生日期是在前一大震發(fā)生日期前37 d（不計(jì)發(fā)生年份）屬4個(gè)9 d多1 d。

應(yīng)當(dāng)指出的是應(yīng)用異年倍九律推求未來(lái)大震發(fā)生日期時(shí)應(yīng)在所研究地區(qū)歷史上至少找到一個(gè)相隔9 d或倍9 d的大震先例。這樣預(yù)測(cè)的效果較好一些。這一點(diǎn)對(duì)于田地區(qū)是符合的。在于田東邊不遠(yuǎn)就是民豐，民豐在歷史上于1924年7月3日和7月12日分別發(fā)生過(guò)71/4級(jí)和7.2級(jí)地震，它們相隔的時(shí)間是9 d。雖然這兩次民豐大震的發(fā)生日期差是 “同年倍九”，但其9 d時(shí)間間隔的反映了在于田民豐地區(qū)有9 d周期的某種外因在觸分地震。遂形成了 “同年倍九”和 “異年倍九”這種后果。這樣的先例在國(guó)內(nèi)有一定比例。如1976年唐山7.8級(jí)大震發(fā)生于1679年9月2日，三河平谷8級(jí)大震前36 d（異年倍九，4×9）；2008年5月12日汶川8級(jí)大震發(fā)生于康定1955年4月14日 7.5級(jí)大震后 28 d（異年倍九，3×9+1）；2010年4月14日玉樹7.6級(jí)地震發(fā)生在附近1947年3月14日達(dá)日7.7級(jí)地震后27 d；華南1918年2月13日南澳7.3級(jí)地震，發(fā)生于1604年12月29日泉州東邊海中7.5級(jí)地震之后46 d（5×9+1）。

3 三性法及驗(yàn)證性預(yù)測(cè)

1999年郭增建提出三性法[6]，它用于大震發(fā)生年份的預(yù)測(cè)，屬中期預(yù)測(cè)方法。所謂三性法即周期性、倍周期性和每個(gè)周期的黃金分割性所組成的時(shí)間系列，若某地區(qū)歷史上一些大震發(fā)生的年份符合這種系列，則可向未來(lái)外推預(yù)測(cè)該地區(qū)將來(lái)大震的發(fā)生年份。對(duì)于于田和民豐地區(qū)來(lái)說(shuō)，歷史上只有1924年民豐兩次7.2級(jí)地震，因相隔只有9 d，因之可視作一次。另外一次就是2008年3月 21日于田南的 7.3級(jí)地震 （35.6°N，81.6°E）如圖1所示。僅有這二次大震發(fā)生的年份，樣本過(guò)少，不好應(yīng)用三性法預(yù)測(cè)附近下一次大震?？紤]到和田、于田地區(qū)是阿爾金山斷裂帶與西昆侖斷裂帶的交會(huì)地區(qū)，因且把西藏西昆侖斷裂帶上1973年亦基臺(tái)措7.3級(jí)地震和1997年11月8日瑪尼7.5級(jí)地震考慮進(jìn)去，則如圖2所示。這樣就有5次大震了作為樣本地震作為統(tǒng)計(jì)震例了。

圖1 于田民豐地區(qū)7級(jí)以上大震分布Fig.1 Distribution of earthquakes with M≥7.0 in Yutian and Minfeng areas，Xinjiang

圖2 新疆于田民豐地區(qū)與相鄰西藏地區(qū)的7級(jí)以上地震分布Fig.2 Distribution of earthquakes with M≥7.0 in Yutian and Minfeng areas of Xinjiang and its adjacent areas in Xizang

我們發(fā)現(xiàn)，這5次大震大致符合以25年為周期的三性分布。如圖3所示。圖4為僅以發(fā)震日期表示的三性分布。在圖3中下面的橫實(shí)線為時(shí)間坐標(biāo)，豎實(shí)線為實(shí)發(fā)大震年份，圖3中上面的虛線是25年的分段線。1973年的亦基臺(tái)7.3級(jí)大震距1974年的25年分段點(diǎn)只差1年。1997年的瑪尼7.5級(jí)大震距1999年的25年分段點(diǎn)也只差1年多，因?yàn)樵撜鸢l(fā)生在1997年11月。在圖3中，在第4個(gè)25年時(shí)段中的短段黃金分割點(diǎn)上發(fā)生了2008年的于田南7.3級(jí)大震，在爾后的長(zhǎng)段黃金分割點(diǎn)上發(fā)生了2014年于田東南的7.3級(jí)大震。這是2014年于田東南的7.3級(jí)大震后的認(rèn)識(shí)，但它對(duì)驗(yàn)證三性法還是有意義的。按圖3可推測(cè)，2024年可能大約在于田民豐附近的阿爾金斷裂帶和其相鄰的西昆侖斷裂帶上再次發(fā)生7級(jí)大震。

圖3 于田民豐地區(qū)3次大震的三性分布Fig.3 The triplet distribution of three strong earthquakes in Yutian and Minfeng areas

圖4 阿爾金山西南地震的三性分布Fig.4 The triplet distribution of earthquakes in southwest sector of Altyn Mountains

靜中動(dòng)與三性法兩個(gè)指標(biāo)結(jié)合后對(duì)地震的預(yù)測(cè)效能往往更好，這在2010年青海玉樹7.1級(jí)地震以及2013年四川蘆山7.0級(jí)地震中較好的映震效果[7-9]。

4 高山峰與大震指標(biāo)與驗(yàn)證性預(yù)測(cè)

1977年在文獻(xiàn)[10]中曾指出震中遷移始發(fā)點(diǎn)上的強(qiáng)震其附近多為高山峰。1994年許紹燮在文獻(xiàn)[11]中指出1931～1933年中國(guó)西部等間距排列在北西直線上的大地震（7.5～8.0級(jí)），其附近皆有高山峰。對(duì)垂直形變同類似的研究分析還見文獻(xiàn) [12]，2002年和2009年我們進(jìn)一步指出，整個(gè)中國(guó)西部山峰是尋找8級(jí)大震的指標(biāo)之一。文獻(xiàn)[14]、 [15]對(duì)高山峰指標(biāo)進(jìn)行了更詳細(xì)的研究與驗(yàn)證討論。高山峰附近只所以發(fā)震能力強(qiáng)，是因?yàn)樗撬搅υ春痛怪绷υ疮B加最強(qiáng)的地方。2014年2月12日于田7.3級(jí)地震和2008年3月21日的于田7.3級(jí)地震位置較近和相隔時(shí)間也較近，它附近正好有一個(gè)高達(dá)6 920 m的瓊木孜塔格峰，它是藏北和新疆南部交界地區(qū)的第二高峰。2008年的7.3級(jí)地震距該高峰更近。我們認(rèn)為于田地區(qū)在2008年和2014年7級(jí)以上大震連發(fā)，與高峰反映的垂直力源與水平力源疊加有關(guān)。疊加的地區(qū)地震的強(qiáng)度與頻度則更強(qiáng)更高。

5 討論

2014年的于田東南7.3級(jí)大震前于1980年10月7日發(fā)生的5.8級(jí)地震，按照靜中動(dòng)地震定義只有達(dá)到6級(jí)才算做發(fā)生一次靜中動(dòng)的地震震級(jí)偏小一點(diǎn)，因而我們?cè)?.3級(jí)大震前未重視它。通過(guò)這次地震的驗(yàn)證，今后也要考慮落在平靜期中的5.8級(jí)地震，因?yàn)樗芙咏?級(jí)。在甘肅1987年1月8日在迭部發(fā)生5.8級(jí)地震（時(shí)間很接近1986年），它可以認(rèn)為是一個(gè) “準(zhǔn)靜中動(dòng)地震”，在甘肅南部它是1936年以來(lái)最大的一次地震。后來(lái)在2013年7月22日在其附近的岷縣發(fā)生了6.6級(jí)地震[16-17]，造成95人死亡。如果以這個(gè)方法，重視了于田地區(qū)上述1980年5.8級(jí)地震，則發(fā)震位置就可在一定程度上有所預(yù)測(cè)。對(duì)于新疆地震近期也較為活躍[18]，在2012年6月30日新疆新源和靜交界發(fā)生的6.6級(jí)地震也屬于準(zhǔn)靜中動(dòng)地震[19]。另外中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)天災(zāi)預(yù)測(cè)專業(yè)委員會(huì)在2013年11月出版的 “2013年天災(zāi)預(yù)測(cè)總結(jié)研討學(xué)術(shù)會(huì)議文集”中有沈宗丕根據(jù)磁暴二倍法預(yù)測(cè)的2014年上半年度全球8級(jí)左右大地震可能發(fā)生的時(shí)間為2014年2月18日±5 d或±10 d發(fā)生（此方法所得結(jié)果對(duì)預(yù)測(cè)地點(diǎn)不是長(zhǎng)項(xiàng)）。如果考慮上述玉田地區(qū)1980年的5.8級(jí)靜中地震，又考慮該地區(qū)的異年倍九律所定時(shí)間與濃宗丕的預(yù)測(cè)日期，則有可能對(duì)新疆于田2014年2月12日的大震打個(gè)招呼。以上雖是回顧性討論，但它已涉及今后地震預(yù)報(bào)的思路問(wèn)題。類似的討論見文獻(xiàn)[20]。在這里就不作更深的討論。

附帶指出的是本文第二作者在1977年[10]以及閆志德郭履燦在1983年[21]皆指出了青藏高原北塊邊界在大震活動(dòng)中的意義。于田民豐地區(qū)，即為該塊體的南角，亦即北塊兩個(gè)邊界，阿爾界山斷裂帶與昆侖山斷裂帶的交會(huì)地區(qū)。2008年的于田南7.3級(jí)地震和2014年的玉田東南7.3級(jí)地震皆位于這個(gè)西角地區(qū)（圖5所示）。另外，2001年昆侖山口西8.1級(jí)地震和2008年汶川大震也都發(fā)生在青藏高原北塊的邊界上。有鑒于此，我們預(yù)測(cè)下一步阿爾金山斷裂帶可能發(fā)生大震，它是青藏高原北塊的邊界之一。

圖5 阿爾金山地震分布（黑點(diǎn)）和昆侖山西端地震分布（空圈）Fig.5 Distribution of earthquakes in Altyn Mountains(black dots)and west sector of Kunlun Mountains(empty circles)

[1]郭增建，韓延本，吳謹(jǐn)冰.由三性法和靜中動(dòng)判據(jù)預(yù)測(cè)大震[J].地學(xué)前緣，2003，10(1)：210-211.

[2]郭增建，韓延本，吳謹(jǐn)冰.從震源物理角度討論外因?qū)Φ卣鸬挠|發(fā)機(jī)制[J].國(guó)際地震動(dòng)態(tài)，2001，20（1）：13-15.

[3]郭增建，秦保燕.由 “靜中動(dòng)判據(jù)”對(duì)1996年2月3日麗江7級(jí)大震的中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)[J].地震學(xué)報(bào)，2002，22（4）： 442-445.

[4]郭增建，秦保燕，李華平.未來(lái)災(zāi)害學(xué)[M].北京：地震出版社，1992.

[5]郭增建，秦保燕.大震發(fā)生日期的預(yù)報(bào)——異年倍九律[J].西北地震學(xué)報(bào)，1986，8 （2）：96-105.

[6]郭增建，胡 輝，吳瑾冰.1999年9月21日臺(tái)灣7.6級(jí)大震預(yù)報(bào)討論[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2000，9（4）：29-34.

[7]郭安寧，郭增建、焦 姣，等.青海玉樹7.1級(jí)大震的預(yù)測(cè)討論[J].西北地震學(xué)報(bào)，2012，34（1）：39-43.

[8]郭安寧，郭增建，張 津，等.發(fā)震構(gòu)造呈復(fù)雜空間關(guān)系下相互影響發(fā)震的機(jī)理研究——以汶川地震為例[J].地震工程學(xué)報(bào)，2013，35（1）：196-200.

[9]郭安寧，李 鑫，趙乘程，等.2013年蘆山7.0級(jí)地震一年尺度預(yù)測(cè)的回顧性研究——基于三性法、靜中動(dòng)和垂震底繼模式[J].地震工程學(xué)報(bào)，2013，35（2）：257-266.

[10]郭增建，秦保燕，劉光遠(yuǎn)，等.震中遷移現(xiàn)象討論[J].地震戰(zhàn)線，1977（6）：14-17.

[11]許紹燮.強(qiáng)震是大尺度構(gòu)造活動(dòng)的產(chǎn)物，昌馬地震與7級(jí)地震研究[M].北京：地震出版社，1994.

[12]李 杰，王曉強(qiáng)，王 琪，等.2008年于田7.3級(jí)地震前西昆侖地形變的GPS初步研究 [J].西北地震學(xué)報(bào)，2012， 34 （3）： 256-264

[13]楊 江，杜為民.垂直應(yīng)變的研究意義及模型分析[J].西北地震學(xué)報(bào)，2012，34（4）：355-359

[14]郭安寧，陳家超.中國(guó)大震問(wèn)題[M].北京：地震出版社，2002.

[15]郭安寧，郭增建.512汶川地震預(yù)報(bào)回顧[M].北京：西安地圖出版社，2009.

[16]王蘭民， 吳志堅(jiān).岷縣漳縣6.6級(jí)地震震害特征及其啟示[J].地震工程學(xué)報(bào)，2013，35（3）：401-413.

[17]郭安寧，郭增建.三性法及靜中動(dòng)方法對(duì)甘肅岷縣漳縣MS6.6地震的趨勢(shì)性前兆顯現(xiàn)的回顧研究[J].地震工程學(xué)報(bào)[J].2013， 35 （3）： 522-529.

[18]高國(guó)英，聶曉紅，龍海英.近期新疆震源機(jī)制解與地震活動(dòng)特征研究[J].西北地震學(xué)報(bào)，2012，34（1）：57-64.

[19]郭安寧，郭增建.2012年6月30日新疆新源、和靜交界MS6.6地震的中期粗略預(yù)測(cè)[J].內(nèi)陸地震，2013，27（4）： 291-295.

[20]郭增建， 郭安寧， 張煒超，等.甘肅岷縣漳縣6.6級(jí)地震發(fā)生日期的觸發(fā)因素分析及對(duì)短臨預(yù)測(cè)方法的思考[J].地震工程學(xué)報(bào)，2013，35（3）：413-419

[21]閆志德，郭履燦.論甘青川發(fā)震塊體及其地震活動(dòng)特征[J].科學(xué)通報(bào)， 1983， 28 （2）： 111-115.