田 雷 張小濤 解孟雨 姜祥華 王 月 鄧世廣 臧 陽 黎明曉 于 晨 苑爭一
(中國北京100045 中國地震臺網(wǎng)中心)
據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定(http://news.ceic.ac.cn/CC20210319141127.html),2020年3月19日14時(shí)11 分在西藏那曲市比如縣(31.94°N,92.74°E)發(fā)生MS6.1 地震,震源深度10 km。截至2021 年4 月15 日,本次地震序列共記錄MS2.0 以上地震55 次,其中MS2.0—2.9 地震50 次,MS3.0—3.9 地震2 次,MS4.0—4.9 地震3 次,最大余震為4 月7 日發(fā)生的MS4.7 地震。
2021 年西藏比如6.1 級地震發(fā)生在西藏班戈—安多地區(qū)的安多盆地南緣斷裂附近,該斷裂是全新世斷層,震源機(jī)制解結(jié)果顯示此次地震為正斷兼走滑型破裂,與該區(qū)域的斷層性質(zhì)較為一致。此次地震震中附近海拔約4 600 m,人口稀少,人口密度為4 人/km2;地震活動(dòng)及地球物理監(jiān)測能力較低,震例資料較少。本文將從構(gòu)造背景、歷史地震、震源物理參數(shù)、余震序列跟蹤、震中附近存在的異常等,希望通過分析此次比如6.1 級地震,為未來的地震預(yù)報(bào)積累寶貴的震例資料,并為震中及附近區(qū)域積累更多震例資料。
2021 年比如6.1 級地震震中位于安多盆地南緣斷裂南側(cè)約16 km。安多盆地南緣斷裂為近EW 走向的正斷層,長約200 km,與安多北緣斷裂、錯(cuò)那湖東緣斷裂和西緣斷裂控制形成安多—錯(cuò)那盆地(圖1)。根據(jù)盆地中的第四紀(jì)堆積厚度和抬升山地的峰頂面高度推斷,跨過安多南緣斷裂的第四紀(jì)最大垂直位應(yīng)大于540 m。據(jù)此推算,安多南緣斷裂自約2.8百萬年前以來的平均垂直活動(dòng)速率最小約為0.19 mm/a(吳中海等,2005)。安多南斷裂是安多盆地的南緣控制斷裂,在全新世有明顯的垂直活動(dòng),多處形成斷層崖和斷層陡坎。在地貌上,安多盆地內(nèi)部河流沿盆地南緣由東向西流入錯(cuò)那湖,反映了安多盆地南緣沉降比北緣強(qiáng)烈,且安多南斷裂垂直活動(dòng)比安多北斷裂強(qiáng)(馬保起等,2003)。
圖1 2021 年3 月19 日西藏比如6.1 級地震區(qū)域構(gòu)造圖(引自中國地震局地質(zhì)研究所)Fig.1 The active tectonic map around the Biru MS6.1 earthquake on Mar.19,2021(according to Institute of Geology,China Earthquake Administration)
自1950 年以來,比如6.1 級地震震中200 km 范圍內(nèi)共發(fā)生10 次6 級以上地震,其中6.0—6.9 級地震7 次,7.0—7.9 級地震2 次,8.0—8.9 級地震1 次(圖2)。在這些地震中,1951 年11 月18 日西藏當(dāng)雄8.0級地震震級最大,震中位于崩錯(cuò)斷裂帶附近,距比如6.1 級地震約158 km;1994 年6 月30日青海唐古拉6.3 級地震時(shí)間最近,震中位于雁石坪南斷裂帶附近,距此次地震震中約124 km;1971 年5 月23 日西藏安多6.5 級地震空間最近,震中位于唐古拉山南緣斷裂帶附近,與此次6.1 級地震相距約72 km。
圖2 西藏比如6.1 級地震周邊斷層及歷史地震分布Fig.2 The distribution of faults and historical earthquakes in the vicinity of the Biru MS6.1 earthquake
2021 年比如6.1 級地震發(fā)生后,多家研究機(jī)構(gòu)利用不同方法反演震源機(jī)制解(表1),不同機(jī)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果差異較大,其中:美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)在3 月19 日14 時(shí)41 分時(shí)給出的震源機(jī)制解節(jié)面Ⅰ的滑動(dòng)角為-113°,表明地震可能為正斷型破裂;中國地震局地震預(yù)測研究所(IEF-CEA)、中國地震臺網(wǎng)中心(CENC)和中國地震局地球物理研究所(IGP-CEA)(郭祥云反演結(jié)果)給出的震源機(jī)制解的節(jié)面Ⅰ的滑動(dòng)角分別為-11°、-3°和21°,表明此次地震為走滑型破裂機(jī)制;3 月19 日16 時(shí)23 分,中國地震局地球物理研究所韓立波給出該地震震源機(jī)制解,與USGS 結(jié)果較為一致,節(jié)面Ⅰ的滑動(dòng)角為-121°,顯示此次地震為正斷型破裂機(jī)制。
表1 比如6.1 級地震震源機(jī)制解Table 1 Focal mechanism solutions for the Biru MS6.1 earthquake
對于矩震級反演結(jié)果,IEF-CEA 反演震級最大,為MW5.9,USGS 反演震級最小,為MW5.7,二者相差0.2。對于質(zhì)心深度,除韓立波等得到的質(zhì)心深度為6 km,其余幾家機(jī)構(gòu)的結(jié)果均在11 km 左右,偏差較小。
西藏比如6.1 級地震的余震較為豐富,截至2021 年4 月15 日,余震區(qū)共記錄ML≥1.0 地震410 次,其中ML1.0—1.9 地震210 次,ML2.0—2.9 地震176 次,ML3.0—3.9 地震21 次,ML4.0—4.9 地震2 次,ML5.0—5.9 地震1 次,最大余震為4 月7 日5 時(shí)48 分比如ML5.2(MS4.7)地震(表2,圖3)?;诒热?.1 級地震序列目錄,利用ZMAP 軟件中最小完整性震級Mc的計(jì)算方法(Wyss et al,1999;Wiemer and Wyss,2000;Mignan and Woessner,2012),即結(jié)合擬合優(yōu)度測試(GFT)和修正最大曲率法(MAXC),計(jì)算得到該地震序列的最小完整性震級Mc為ML2.0 ± 0.2(圖4)。
圖3 比如6.1 級地震序列M—t圖(a)和日頻次圖(b)Fig.3 M-tdiagram (a) and daily cumulative rate (b) of the Biru MS6.1 earthquake sequence
圖4 比如6.1 級地震序列的完整性震級Fig.4 The magnitude of completeness for the Biru MS6.1 earthquake sequence
表2 比如6.1 級地震序列目錄(ML≥3.0)Table 2 Catalogue of the Biru MS6.1 earthquake sequence (ML≥3.0)
續(xù)表
2021 年比如地震序列的余震集中發(fā)生在震后5 天內(nèi),共記錄ML≥1.0 余震201 次,隨后序列余震持續(xù)活動(dòng),ML≥1.0 余震日頻次持續(xù)衰減,至4 月7 日最大余震ML5.2(MS4.7)發(fā)生,ML≥1.0 余震日頻次突增,后續(xù)ML≥1.0 余震日頻次再次持續(xù)衰減,且最大余震發(fā)生后,余震震級未超過MS3.0(圖3)。
比如地震序列中6.1 級主震釋放能量占序列的98.96%,表明主震釋放了此次地震序列的絕大部分能量。此次地震序列主震震中30 km 范圍內(nèi)共有ML≥1.0 余震232 個(gè),占比約56.6%,最大余震(ML5.2)位于主震東側(cè),距離約11 km(圖5)。
圖5 比如6.1 地震序列震中分布(截至2021 年4 月15 日)Fig.5 Epicentral distribution of the Biru MS6.1 earthquake sequence (to April 15,2021)
此外,比如地震余震震中具有近圓形分布特征(圖5),這可能由余震序列數(shù)據(jù)由單個(gè)臺站記錄所致。這是因?yàn)?,目前地方地震臺主要使用MSDP 進(jìn)行地震定位(代光輝等,2019),而單臺地震定位則通過震中距和震源相對臺站的方位角確定地震位置(陳翔等,2011;郭林旺等,2015)。對于震中距離,由于余震主要集中在主震附近,因而估算的震中距基本一致,而在儀器方位誤差、介質(zhì)各向異性以及時(shí)窗選取主觀性等因素影響下,使用P 波偏振分析得到方位角,結(jié)果會存在一定誤差(陳彥含等,2020),從而導(dǎo)致單臺記錄下余震出現(xiàn)近圓形分布。
基于所得最小完整性震級ML2.0 ± 0.2,利用最大似然法(Marzocchi and Sandri,2003),對比如地震序列震級—頻度曲線進(jìn)行G—R 關(guān)系擬合,得到序列a值和b值分別為3.85 ± 0.12 和0.79 ± 0.05(圖6),進(jìn)而推測序列最大余震震級為ML4.9,與實(shí)際發(fā)生的最大余震震級ML5.2 相差0.3。比如地震序列中發(fā)生的ML3.5 左右的地震明顯低于G—R關(guān)系擬合曲線,表明該震級地震出現(xiàn)缺失,余震區(qū)未來存在發(fā)生相應(yīng)震級地震的可能[圖6(a)]。
前人研究(劉正榮等,1979;劉正榮,1984;劉正榮等,1986;蔣海昆等,2007)顯示:當(dāng)h>1 時(shí),地震序列一般為主余型序列;h≤1 時(shí),一般為前震序列,后續(xù)易發(fā)生更大地震。截至4 月15 日,比如6.1 級地震序列的h=1.171 >1[圖6(b)],表明該地震序列后續(xù)發(fā)生更大地震的可能性較小。結(jié)上所述,比如6.1 級地震序列應(yīng)為主震—余震型地震序列。
圖6 比如6.1 級地震序列的b值(a)和h值(b)Fig.6 The b-value (a) and h-value (b) of Biru MS6.1 earthquake sequence
2021 年西藏比如6.1 級地震震中位于地球物理觀測能力較弱地區(qū),震中300 km 范圍內(nèi)無地球物理觀測測項(xiàng),500 km 范圍內(nèi)無定點(diǎn)地球物理觀測異常(圖7)。針對震情跟蹤過程中出現(xiàn)的震前異常,梳理發(fā)現(xiàn),此次地震發(fā)生前存在少量地震活動(dòng)及地震學(xué)參數(shù)異常,Wq值與多方法組合預(yù)測方法也在比如地震周邊出現(xiàn)異常區(qū)。
圖7 比如6.1 級地震震中附近地球物理觀測臺站及異常項(xiàng)分布Fig.7 Distribution of geophysics observation stations and anomalies before the Biru MS6.1 earthquake
比如6.1 級地震震中位于藏東地區(qū),該區(qū)一直是中國地震臺網(wǎng)中心地震預(yù)報(bào)部(下文簡稱預(yù)報(bào)部)關(guān)注的異常區(qū)域。此次地震發(fā)生前,預(yù)報(bào)部提出3 項(xiàng)地震活動(dòng)異常,分別為:藏東6 級地震背景空區(qū)、4 級地震孕震空區(qū)與3 級地震條帶交匯、3 級地震條帶交匯。
(1)藏東6 級地震背景空區(qū)。背景空區(qū)是指主震前幾年至十幾年或更長的較長時(shí)間、較大范圍內(nèi),通常由較大震級的地震構(gòu)成的圍空(中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司,2020)。2017年11月18日西藏米林6.9級地震打破了藏東地區(qū)持續(xù)37年的6級地震背景空區(qū),并于2019 年4 月24 日在空區(qū)內(nèi)部發(fā)生西藏墨脫6.3 級地震(圖8)。
對比發(fā)現(xiàn),1900—1938 年藏東地區(qū)存在類似的6 級背景空區(qū),1938 年11 月21 日西藏波密6.0 級地震的發(fā)生打破了該空區(qū)6級地震平靜,隨后喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)及附近區(qū)域進(jìn)入10 年9 次7 級地震的活躍狀態(tài)。分析認(rèn)為,2020 年以后的10 年,藏東空區(qū)邊緣存在發(fā)生多次6 級、7 級地震的可能,本次比如6.1 級地震亦發(fā)生在該背景空區(qū)內(nèi)部(圖8)。
圖8 藏東6 級地震背景空區(qū)Fig.8 The MS≥ 6.0 seismic gap in eastern Tibet
(2)4 級地震孕震空區(qū)與3 級地震條帶交匯。孕震空區(qū)是指主震前一年至幾年的較短時(shí)間、較小范圍內(nèi),通常由較小震級的地震構(gòu)成的圍空(中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司,2020)。2019 年2 月3 日至2020 年9 月30 日川滇交界至川青藏交界形成4 級地震孕震空區(qū)。此外,在該孕震空區(qū)北側(cè),于2020 年3 月4 日至9 月30 日形成西藏中北部至甘東南地區(qū)的3 級地震條帶。地震條帶可能反映了斷裂帶發(fā)生了幅度較大的定向運(yùn)動(dòng)或整體變形,這種異?;顒?dòng)可能與大震的孕育相關(guān)(劉蒲雄等,1989)。因此,4 級地震孕震空區(qū)與3 級地震條帶的交匯進(jìn)一步增加了條帶附近發(fā)生中強(qiáng)地震的可能性,比如6.1 級地震即發(fā)生在條帶西南端(圖9)。
圖9 川滇交界至川青藏交界4 級地震空區(qū)與藏中北至甘東南地區(qū)3 級地震條帶交匯Fig.9 The MS4.0 seismic gap from the Sichuan-Yunnan border to the Sichuan-Qinghai-Tibet border intersects with the MS3.0 seismic belt from the central and northern Tibet to southeast Gansu
(3)3 級地震條帶交匯。2012 年至今,藏東、藏北及附近區(qū)域共有24 個(gè)測震臺站介入全國測震臺網(wǎng),使得西藏地區(qū)地震監(jiān)測能力得到明顯提升(土登次仁等,2020)。在該區(qū)域地震目錄完整性不斷提升的前提下,預(yù)報(bào)部地震學(xué)研究室對2012—2019 年青藏塊體內(nèi)部3 個(gè)月左右快速形成的3 級地震條帶進(jìn)行掃描,發(fā)現(xiàn)存在10 次條帶,其中有7次在條帶形成后半年內(nèi)在條帶及周邊發(fā)生了6 級以上地震,對應(yīng)比例為70%,大于該區(qū)域半年內(nèi)6 級地震的自然發(fā)生率(58%)。由此可見,西藏地區(qū)的3 級地震條帶,對該區(qū)域6 級地震具有一定預(yù)測意義。
2020 年8 月5 日至11 月16 日,青藏塊體內(nèi)部形成2 條交匯的3 級地震條帶(圖10),震情跟蹤過程中,判斷該交匯條帶及周邊,尤其是交匯部位,半年內(nèi)發(fā)生6 級地震的可能較大,此次比如6.1 級地震即發(fā)生在3 級地震條帶交匯形成4 個(gè)月后。
圖10 青藏塊體內(nèi)部3 級地震條帶交匯Fig.10 The intersection of MS3.0 seismic belts in Qinghai-Tibet block
(1)D值異常。王煒(1987)認(rèn)為,地震的發(fā)生服從韋布爾(Weibull)分布,進(jìn)而提出地震危險(xiǎn)度D值,側(cè)面反映了中小地震在時(shí)間上的增強(qiáng)或減弱活動(dòng)。為了展示D值的時(shí)空演化特征,預(yù)報(bào)部地震學(xué)研究室對D值計(jì)算方法進(jìn)行了一定改進(jìn),空間掃描的網(wǎng)格大小設(shè)置為1°×1°,主要計(jì)算流程如下:①采用5 年背景窗長計(jì)算D值的均值及標(biāo)準(zhǔn)差;②采用1 年窗口計(jì)算當(dāng)前時(shí)段的D值;③用當(dāng)前D值減去背景均值后除以標(biāo)準(zhǔn)差,得到D值的相對變化(ΔD/σD)。此次比如6.1 級地震前4 個(gè)月,在震中東側(cè)出現(xiàn)D值的低值異常;震前3 個(gè)月,異常有所減弱;震前2 個(gè)月異常消失,后發(fā)生此次比如6.1 級地震(圖11)。
圖11 當(dāng)前D值相對變化ΔD/σD時(shí)空演化(a) 震前4 個(gè)月;(b) 震前3 個(gè)月;(c) 震前2 個(gè)月Fig.11 Spatiotemporal evolution of D-value relative change
(2)地震發(fā)生率指數(shù)。在強(qiáng)震發(fā)生前普遍存在地震活動(dòng)頻度增強(qiáng)與平靜現(xiàn)象(梅世蓉等,1997;陸遠(yuǎn)忠等,1997)。研究表明,地震活動(dòng)顯著增強(qiáng)或顯著減弱與強(qiáng)震發(fā)生具有一定的時(shí)空相關(guān)性(平建軍等,2001;易桂喜等,2004)。
地震發(fā)生率指數(shù)可對地震活動(dòng)顯著增強(qiáng)與顯著減弱這2 種典型異常同時(shí)進(jìn)行定量識別(姜祥華,2020)。參照背景地震發(fā)生率,基于統(tǒng)計(jì)學(xué)模型,將實(shí)際地震發(fā)生率換算為0—1 之間的概率值,接近1 反映地震活動(dòng)顯著增強(qiáng),繪圖時(shí)用紅色顯示,接近0 反映地震活動(dòng)顯著減弱,繪圖時(shí)用藍(lán)色顯示。
比如6.1 級地震發(fā)生前7 個(gè)月,在震中東側(cè)出現(xiàn)地震發(fā)生率指數(shù)高值異常,震前6 至4 個(gè)月異常區(qū)域向震中東南遷移,震前3 至2 個(gè)月異常減弱,震前1 個(gè)月異常消失,之后在上述異常區(qū)域邊緣于3 月19 日發(fā)生比如6.1 級地震(圖12)。
圖12 比如6.1 級地震前地震發(fā)生率指數(shù)異常演化(a)震前7 個(gè)月異常分布;(b)震前4 個(gè)月異常分布;(c)震前2 個(gè)月異常分布;(d)震前1 個(gè)月異常分布Fig.12 Anomaly evolution of earthquake occurrence rate before the Biru MS6.1 earthquake
(2)b值異常。實(shí)驗(yàn)研究表明G—R 關(guān)系中的b值大小與應(yīng)力水平呈反比(Riviere et al,2018),同時(shí)實(shí)例顯示凹凸體區(qū)域的b值一般較低(易桂喜等,2008),且大震前會出明顯的低b值異常(Gulia and Wiemer,2019)。因此,b值的大小可以用來指示區(qū)域地震危險(xiǎn)性水平。此次比如6.1 級地震前,b值異常表現(xiàn)為起伏變化,并集中在震中東部地區(qū),異常區(qū)域位置和大小未見明顯變化(圖13)。
在比如6.1 級地震主震發(fā)生約7 個(gè)月前,即2020 年9 月18 日前,震中附近地區(qū)地震活動(dòng)較弱,地震個(gè)數(shù)無法滿足b值計(jì)算要求,因而未能計(jì)算出b值;2020 年9 月開始,震中附近出現(xiàn)低b值異常,主要分布于震中東部;至11 月18 日,該低b值異常區(qū)大小和空間位置基本無變化且持續(xù)存在,2020 年12 月18 日該異常區(qū)b值減小,并持續(xù)至2021 年1月18 日;隨后,震中附近b值逐步升高,而3 月18 日震中附近地震活動(dòng)再次減弱,未能計(jì)算出b值,后于3 月19 日發(fā)生比如6.1 級地震(圖13)。
圖13 比如6.1 級地震前b值時(shí)空演化過程(a) 2020-01-18—2020-07-18;(b) 2020-02-18—2020-08-18;(c) 2020-03-18—2020-09-18;(d) 2020-04-18—2020-10-18;(e) 2020-05-18—2020-11-18;(f) 2020-06-18—2020-12-18;(g) 2020-07-18—2021-01-18;(h) 2020-08-18—2021-02-18;(i) 2020-09-18—2021-03-18Fig.13 The spatio-temporal evolution of b-value before the Biru MS6.1 earthquake
(4)調(diào)制比異常。固體潮調(diào)制比異常是地震學(xué)預(yù)測中的常用方法之一(中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司,2020)。當(dāng)?shù)叵聭?yīng)力達(dá)到或處于臨界狀態(tài)時(shí),受固體潮調(diào)制,在一定條件下可能引起系統(tǒng)突變而發(fā)生地震(Lockner and Beeler,1999)。因此,可利用固體潮調(diào)制比尋找高應(yīng)力集中區(qū),預(yù)測未來中強(qiáng)地震發(fā)生的可能地點(diǎn)(韓顏顏等,2017)。此次比如6.1 級地震發(fā)生前,震中附近存在固體潮調(diào)制比異常,且在震前短時(shí)間內(nèi)異常較顯著。
此次地震發(fā)生前約6 個(gè)月,即2020 年9 月底,震中西側(cè)出現(xiàn)調(diào)制比高值異常;2020 年10 月底,該異常區(qū)范圍略微擴(kuò)展,且異常值有所升高;2020 年11 月底至12 月底,異常區(qū)縮小且異常值下降;2021 年1 月底,震中西側(cè)異常區(qū)的異常值升高,達(dá)最高值;同年2 月底,異常區(qū)擴(kuò)展,覆蓋震中及附近區(qū)域,但異常值有所下降,后于3 月19 日發(fā)生比如6.1 級地震(圖14)。
圖14 比如6.1 級地震前固體潮調(diào)制比時(shí)空演化過程(a) 2020-01-01—2020-06-30;(b)2020-02-01—2020-07-31;(c) 2020-03-01—2020-08-31;(d) 2020-04-01—2020-09-30;(e) 2020-05-01—2020-10-31;(f) 2020-06-01—2020-11-30;(g) 2020-07-01—2020-12-31;(h) 2020-08-01—2021-01-31;(i) 2020-09-01—2021-02-28Fig.14 The spatio-temporal evolution of earth tidal modulation ratio before the Biru MS6.1 earthquake
(5)RTL 異常。區(qū)域—時(shí)間—長度(Region-Time-Length,RTL)方法由Sobolev 和Tyupkin(1997)提出,以地震目錄為研究資料,定量檢測地震活動(dòng)偏離背景水平的異常程度。RTL <0 代表地震活動(dòng)水平低于背景水平,可看作地震活動(dòng)平靜異常;RTL >0 代表地震活動(dòng)水平高于背景水平,可看作地震活動(dòng)活躍異常。
利用該方法對多個(gè)強(qiáng)震震例進(jìn)行回溯研究,均檢測出具有前兆意義的地震活動(dòng)平靜與增強(qiáng)(Huang et al,1995;Huang and Sobolev,2001;蔣海昆等,2004;黃清華,2005;劉月等,2017)。2021 年比如6.1 級地震前14 個(gè)月,在震源區(qū)附近開始出現(xiàn)RTL 高值異常,并持續(xù)增強(qiáng),在震前3 個(gè)月左右達(dá)到峰值,直至地震發(fā)生前該高值異常仍持續(xù)存在。此次比如6.1級地震即發(fā)生在該異常區(qū)西側(cè)邊緣(圖15)。
基層思想政治工作是促和諧、保穩(wěn)定的生命線,是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展的有力思想保證?;鶎铀枷胝喂ぷ靼l(fā)揮著統(tǒng)一思想、提高認(rèn)識,化解矛盾、理順情緒,凝聚力量、振奮精神的重要作用,是協(xié)調(diào)關(guān)系、理順情緒的潤滑油,是宣傳政策、解惑釋疑的穩(wěn)壓器,是統(tǒng)一思想、鼓舞士氣的凝固劑。它雖然不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,但它猶如水、空氣對于人一樣,是確保基層和諧、穩(wěn)定發(fā)展的生命線。
圖15 比如MS6.1 地震前RTL 值時(shí)空演化過程(a)震前14 個(gè)月;(b)震前3 個(gè)月;(c)震前1 個(gè)月Fig.15 Spatio-temporal evolution of RTL before the Biru MS6.1 earthquake
依據(jù)Wq值計(jì)算結(jié)果及震例研究結(jié)果,Wq值異常區(qū)或附近區(qū)域存在發(fā)生6 級以上地震的可能,如2020 年1 月19 日新疆伽師6.4 級地震,發(fā)生于臺網(wǎng)中心于2019 年底提出的南天山西段危險(xiǎn)區(qū)的東側(cè)(孟令媛等,2020)。結(jié)合中國西藏中部以及西藏南部—印度北部地區(qū)存在的Wq值顯著異常,提出我國境內(nèi)2021 年度在西藏日喀則—那曲交界東部存在發(fā)生6 級左右地震的危險(xiǎn),而2021 年3 月19 日比如6.1 級地震發(fā)生在西藏中部Wq值異常區(qū)外約190 km 處,表明該地震可能與西藏中部Wq異常有關(guān)(圖16)。
圖16 比如6.1 級地震前西藏地區(qū)Wq值異常及危險(xiǎn)區(qū)Fig.16 The prediction of dangerous area based on the Wqmethod and the epicenters of the Biru MS6.1
多方法組合地震預(yù)測(Multi-Method Earthquake Prediction,MMEP)是基于基礎(chǔ)的物理關(guān)聯(lián)性,將圖像信息(PI)、加卸載響應(yīng)比(LURR)、態(tài)矢量(SV)、矩加速釋放(AMR)4 種方法合理組合的地震預(yù)測方法(Yu et al,2013)。2021 年度地震會商提交的MMEP 計(jì)算結(jié)果顯示,PI 熱點(diǎn)和LURR 在青藏交界東部地區(qū)存在顯著的異常變化(圖17),需關(guān)注未來1年內(nèi)該區(qū)域6 級左右地震發(fā)生的可能。2021 年比如6.1 級地震發(fā)生后,震中附近LURR 異常不顯著,可見該地震未緩解青藏交界區(qū)域LURR 異常,因此仍需關(guān)注該區(qū)域6 級左右地震發(fā)生的危險(xiǎn)性。
圖17 青藏交界區(qū)域PI 異常分布及2021 年比如6.1 級地震分布Fig.17 The prediction of dangerous area based on the PI method and epicenter of the Biru MS6.1 earthquake
西藏比如6.1 級地震發(fā)生在中國大陸5 級以上地震長期平靜的背景下,從2020 年7 月23 日尼瑪6.6 級地震至此次地震的發(fā)生,大陸地區(qū)5 級以上地震平靜長達(dá)239 天,為1950年以來5 級地震平靜最長時(shí)間。統(tǒng)計(jì)研究表明,大陸地區(qū)5 級地震的長期平靜被6 級以上地震打破后,存在6 級地震連發(fā)的現(xiàn)象。
2020 年尼瑪6.6 級地震后,我國大陸5 級以上地震由顯著活躍轉(zhuǎn)為顯著平靜期:2020年1—7 月共發(fā)生5 級以上地震20 次,包括1 月19 日新疆伽師6.4 級、6 月26 日新疆于田6.4級、7 月12 日河北唐山古冶5.1 級和西藏尼瑪6.6 級地震等。
據(jù)統(tǒng)計(jì),1950 年以來,我國大陸地區(qū)5 級以上地震平均發(fā)震間隔為16 天,5 級以上地震平靜的異常閾值為130 天,共出現(xiàn)9 次5 級以上地震平靜超閾值的現(xiàn)象,其中5 次被6級以上地震直接打破,而此次比如6.1 級地震亦直接打破了5 級以上地震平靜。
2021 年比如6.1 級地震同時(shí)打破了青藏高原塊體自2020 年尼瑪6.6 級地震以來持續(xù)239 天的5 級地震平靜。統(tǒng)計(jì)表明,1950 年以來,青藏高原塊體5 級以上地震平靜超過180 天的現(xiàn)象出現(xiàn)了6 次,平靜打破后4 個(gè)月內(nèi)中國大陸均有6 級以上地震發(fā)生,且首發(fā)地震優(yōu)勢地點(diǎn)為新疆和云南地區(qū)(表3)。
表3 青藏高原5 級以上地震平靜>180 天后續(xù)大陸地區(qū)6 級以上地震統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of earthquakes above MS6.0 in mainland China after >180 days quiescence of earthquakes above MS5.0 on the Qinghai-Tibet Plateau
2021 年比如6.1 級地震作為打破中國大陸地區(qū)長時(shí)間5 級地震平靜的標(biāo)志性地震,對中國大陸地區(qū)后續(xù)強(qiáng)震的發(fā)生及地震預(yù)測具有一定指示意義,通過震例分析總結(jié),該地震具有如下特點(diǎn)。
比如地震發(fā)生在西藏班戈—安多地區(qū)安多盆地南緣斷裂(第四紀(jì)正斷層,長約200 km,近EW 走向)附近,不同機(jī)構(gòu)給出的震源機(jī)制解差異較大,但矩震級及震源深度結(jié)果較為一致,其中矩震級約MW5.8,震源深度約11 km,綜合分析認(rèn)為,該地震屬于正斷兼走滑型地震。
截至2021 年4 月15 日,比如6.1 級地震(ML6.2)的余震區(qū)共記錄ML≥1.0 地震410次,最大余震為4 月7 日5 時(shí)48 分比如ML5.2(MS4.7)地震,與主震間隔19 天,震級差1.4;主震釋放了此次地震序列的絕大部分能量,占比98.96%。
比如地震震中300 km 范圍內(nèi)無觀測臺站,500 km 范圍內(nèi)無異常測項(xiàng),震前周邊地球物理觀測異常不突出;地震學(xué)異常主要為6 級地震背景空區(qū)及4 級地震空區(qū)與3 級地震條帶交匯;地震學(xué)參數(shù)上存在地震發(fā)生率、b值、D值、RTL 值及調(diào)制比等異常;綜合方法方面,Wq值、MMEP 方法在藏東地區(qū)也存在異常。
比如地震打破了中國大陸地區(qū)持續(xù)了239 天的5 級以上地震平靜,預(yù)示著中國大陸地區(qū)可能出現(xiàn)6 級地震連發(fā)的情況,優(yōu)勢發(fā)震區(qū)主要在新疆和云南地區(qū)。
本文撰寫得到王海濤研究員和劉杰研究員的指導(dǎo)和鼓勵(lì),蔣海昆研究員、晏銳研究員、孟令媛研究員和閆偉高級工程師亦給予幫助,中國地震臺網(wǎng)中心國家地震科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://data.earthquake.cn)提供數(shù)據(jù)支撐,在此對他們及中國地震臺網(wǎng)中心預(yù)報(bào)部同事的辛苦工作,一并表示衷心感謝。