地球物理学进展  2014, Vol. 29 Issue (6): 2530-2533   PDF    
引用本文
秦四清, 薛雷, 李培, 李国梁. 2014. 朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区未来震情研判[J]. 地球物理学进展, 29(6): 2530-2533, doi: 10.6038/pg20140608  
QIN Si-qing, XUE Lei, LI Pei, LI Guo-liang. 2014. Analysis on the future earthquake situation for the Juneau-Vancouver-San Francisco-Mexico City seismic zone abroad. Progress in Geophysics, 29(6): 2530-2533, doi: 10.6038/pg20140608   
朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区未来震情研判
秦四清, 薛雷, 李培, 李国梁    
中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室, 北京 100029
收稿日期: 2014-12-01 修回日期: 2014-12-20 .
基金项目：国家自然科学基金委重点项目(41030750)资助.
作者简介：秦四清, 男, 1964年生, 河北行唐人, 中国科学院地质与地球物理研究所研究员, 主要从事工程地质、非线性岩土力学与岩土工程类研究.目前科研兴趣:强震预测研究.(E-mail:qsqhope@mail.iggcas.ac.cn)
摘要：基于作者提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论与相关预测方法,划定了朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区,分析了其历史巨震孕育过程和未来震情.研究表明:1964年阿拉斯加MW 9.2级地震并非该地震区当前孕育周期的主震事 件,未来该区将发生MW 9.2~9.6级地震.预计向临界状态演化过程中,该地震区还将发生不超过MW 8.8级的preshock事件.
关键词： 朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区     巨震孕育过程     锁固段    
Analysis on the future earthquake situation for the Juneau-Vancouver-San Francisco-Mexico City seismic zone abroad
QIN Si-qing, XUE Lei, LI Pei, LI Guo-liang    
Key Laboratory of Shale Gas and Geoengineering, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
Abstract: Based on the brittle failure theory of multiple locked patches in a seismogenic fault system and associated prediction method developed by us, the Juneau-Vancouver-San Francisco-Mexico City seismic zone is divided and the seismogenic process of great earthquakes and the future earthquake situation are also analyzed. The study indicated that the Alaska MW 9.2 earthquake in 1964 is not the main shock event in the current seismogenic period and a great earthquake of MW 9.2~9.6 will occur in the future with some preshock events whose magnitude is less than or equal to MW 8.8.
Key words: Juneau-Vancouver-San Francisco-Mexico City seismic zone     seismogenic process of great earthquake     locked patch    
0 引 言

秦四清等(2014e)在《国外某些地震区大地震孕育过程分析(I)》一文中，曾分析了7个国外地震区强(大、巨)震孕育过程和未来震情.近期，在北美洲与中美洲地区先后发生多次强(大)震，如2014年6月23日美国阿拉斯加MW 7.9级地震、8月24日美国加利福尼亚MW 6.02级地震与10月14日尼加拉瓜MW 7.3级地震等，引起了我们关注.该地区未来地震趋势如何？能不能发生MW≥9.0级地震？本文将探讨并回答这些问题.

基于秦四清等(2014e)提出的最优地震区划分原则，考虑板块构造边界和历史大(巨)震分布特点(数据来源参见2.1节)，以孕育周期界定和主震事件判识为“灵魂”，对该地区多种地震区划分方案进行筛选，最终确定了该地区的“最优地震区”(图 1)，命名为朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区.

类比我们已分析过的板内(秦四清等， 2014a，b，c，d)和板间地震区(秦四清等，2014e)可知，板间地震区空间分布形态受板块边界控制，其孕震空间尺度通常远大于板内地震区.

图 1 研究区M≥8.0级地震分布图(地震目录源自NEIC) Fig. 1 Distribution map of the earthquake events with M≥8.0 in the study area (The earthquake catalogue is obtained from NEIC)

本文将基于我们提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论与相关预测方法(秦四清等，2010)，对该地震区未来震情进行分析. 1 朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区巨震孕育过程分析 1.1 数据来源

本文分析采用的地震目录引自美国国家地震信息中心(NEIC)，并参考了Straser(2008)给出的美国加利福尼亚州1900年之前部分历史地震目录.由于1900年之前该地震区历史地震目录未注明震级标度，本文均视为MW 标度.

该地震区最早的数据记录为1700年1月26日北美卡斯卡迪亚俯冲带MW 9.0级地震，之后至1800年11月22日之间缺失地震目录，1800.11.22-1900.1.1之间仅有少量的的地震目录记录，这将会影响该区预测临界CBS值精度.

数据分析时，先把不同的震级标度统一换算为地方震级ML，然后依次计算地震矩、地震能量、Benioff应变与CBS值.为减小发震前CBS监测值与预测临界值的误差，考虑了最小完整性震级(秦四清等，2014a). 1.2 朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区未来震情分析

朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区位于太平洋板块、北美板块与科克斯板块(Cocos plate)的交汇部位，强震、大震与巨震频发，自1700年以来共发生M≥8.0地震12次(表 1).

表 1 朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区1700年以来M≥8.0级地震事件 Table 1 The earthquake events with M≥8.0 in the Juneau-Vancouver-San Francisco-Mexico City seismic zone since 1700

图 2示出了该地震区多锁固段逐次累进性破裂过程中巨震事件之间的力学联系，1700年北美卡斯卡迪亚俯冲带MW 9.0级地震和1964年阿拉斯加MW 9.2级地震，分别是第一锁固段在膨胀点和峰值强度点的标志性事件.阿拉斯加MW 9.2级地震是主震事件吗？我们将进行如下分析以回答该问题.

图 2 朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区1700.1.26-2014.10.14之间CBS值与时间关系
(数据分析时选取ML≥6.5级地震事件；误差修正已被考虑.) Fig. 2 Temporal distribution of cumulative Benioff strain in the period from 26 January 1700 to 14 October 2014 for the Juneau-Vancouver-San Francisco-Mexico City seismic zone.
(The earthquake events with ML≥6.5 are selected for data analysis. The error correction is also considered.)

(1)计算表明，1964年阿拉斯加MW 9.2级地震释放能量3.88E+18J远低于其发震前该地震区积累能量6.35E+18J，根据秦四清等(2014b，c)提出的主震事件判识方法，可判断该震并非主震事件.

(2)1964年阿拉斯加MW 9.2级地震发生后，该区大震与巨震仍频发(表 2)，地震活动性并未趋于平稳.显然，这些地震难以视为MW 9.2级地震后的余震事件，若解释为下一次巨震发生前的preshock事件，则非常合理.

表 2 1964年阿拉斯加MW 9.2级地震后发生的M≥7.7级地震事件 Table 2 The earthquake events with M≥7.7 after the Alaska MW 9.2 earthquake in 1964

(3)该地震区在温哥华和瓜达拉哈拉之间，存在未发生过M≥8.0级地震的地震空区(见图 1)，具有孕育更大地震的构造储能条件.

综上分析，我们认为1964年阿拉斯加MW 9.2级地震并非主震事件，该地震区当前孕育周期应存在第二锁固段，当其损伤累积至峰值强度点时，应有更大地震事件发生.

值得提出的是，1906年旧金山MW 8.4级地震是1964年阿拉斯加MW 9.2级地震发生前的一次显著性preshock事件.

截止到2014年10月14日，该地震区CBS监测值约为9.44E+10J1/2，距临界值1.11E+11J1/2尚有一定距离(图 2).需要说明的是，由于该区历史地震目录不完整，本文给出的临界CBS值仅供参考.对该地震区未来巨震事件的四要素预测结果如下：震级MW 9.2~9.6级(为MW 9.5级的可能性大)；震源深度10~40 km；发震时间窗口：长期；初判震中位置位于美国-墨西哥西海岸未发生过M≥8.0级地震的地震空区(见图 1).我们将跟踪该地震区地震活动性动态，期望对震中位置和发震时间窗口有更准确的判断.预计向临界状态演化过程中，该地震区还将发生不超过MW 8.8级的preshock事件. 2 结 论

1964年阿拉斯加MW 9.2级地震，并非朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区当前孕育周期的主震事件，未来该区将发生MW 9.2~9.6级地震，目前距临界状态尚有一定距离.初判震中位置位于美国-墨西哥西海岸未发生过M≥8.0级地震的地震空区.预计向临界状态演化过程中，该地震区还将发生不超过MW 8.8级的preshock事件.根据我们对特定地震区大(巨)震事件迁移规律的认识，估计未来十年内在温哥华和瓜达拉哈拉之间有发生MW 8.0级左右preshock事件的可能，建议美国与墨西哥有关部门加强西海岸宏观异常监测，以及时做出判断.对该地震区的预测结果，可供有关国家相关部门参考.

致 谢 感谢国家自然科学基金委重点项目(41030750)对研究工作的资金支持.
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