0 引言

地震预报是当今未解的世界性科学难题，地震活动性研究是地震预测的一个重要方法和手段，已有研究表明，地震活动具有空间不均匀性和时间非平稳性（马宗晋等，1982；张国民1987）。前者表现为地震在空间上往往成带、区分布，后者表现为地震活动在时间轴上具有活跃和平静（或者高潮和低潮）相交替的特性，如：据Der Kiureghian等（1977）的研究，对于某一研究区域，在不同时期，强震分布显示了不同的空间分布图像；据马宗晋等（1982）、张国民（1987）、张国民等（1995）、陈学忠等（2001）、马宏生等（2005）的分析，中国大陆地震活动性表现为明显的分区特征，且序列分布在时间上具有不均匀性。由于同一地震区、带上的地震活动具有自相似性，在时间分布上具有某种“似周期性”分布特征，在不同时期地震发生的频度和强度有较明显的不同（时振梁等，1997）。因此，通过不同地震构造分区，建立合理统计单元，研究不同单元的地震活动状态，可在一定程度上了解整个分区的地震活动趋势。

青藏高原北部地区位于青藏块体北缘，地震活动受青藏块体控制，因该区有其完整的构造地质背景，地震活动具有一定独立性，可将其看作一个完整的地震构造统计单元，并根据地质结构特征，划分次一级地震构造小区，进而分析其地震活动特征，研究地震活动趋势。目前，在地震活动性研究中，地震统计区的划分种类较多，如：给定经纬度范围限定统计、活动构造研究统计、行政区域统计。这些统计区的划分主要考虑了存在构造背景不完整，及且存在样本不全等问题，具有一定缺陷性。

上述地震活动性分析存在一定局限性和不足，本文参考已有地震统计区的划分原则和方法，试图根据青藏高原北部地区地质构造背景和地震活动特点，重新划分地震统计区，研究该地区地震活动趋势。

1 青藏高原北部地区地震活动背景 1.1 地质构造背景

青藏高原北部地区位于青藏高原构造分区北部，包括柴达木地块和祁连山活动地块，是青藏高原向大陆内部扩展的前缘部位（张培震，1999；张培震等，2003），晚新生代以来构造变形强烈，逆冲、走滑等活动断裂分布全区（图 1）。该区为河西走廊祁连山断裂、阿尔金山断裂、六盘山龙门山断裂和东昆仑断裂所围限，是一系列性质不同、规模不等的晚新生代活动断裂切割的多个次级地块的复杂构造组合体（袁道阳等，2004；刘百篪等，2008）。

祁连山活动地块南北两侧分别被柴达木地块和阿拉善地块所围限，西端汇入阿尔金NEE向左旋走滑断裂带，东端延伸至六盘山一带，主要发育2组活动断裂带，一组为走向NWW的主断裂带，另一组为发育时代较新的NNW向断裂带。地质构造演化特征及地球物理资料所反映的地壳结构与深部构造特征，均一致表明，祁连山活动地块是高原地壳不可分割的重要组成部分。柴达木地块加持于祁连山活动地块与巴彦卡拉地块之间，中强以上地震活动位于其周缘。

1.2 强震活动背景

青藏高原北部地区地震活动强烈，1900年以来发生7级以上强震20余次，如：1920年宁夏海原8.5级地震（国家地震局地质研究所，1990）、1927年古浪8.0级地震（国家地震局地质研究所等，1993；侯康明，1996）、2001年青海昆仑山口西8.1级地震（徐锡伟等，2002）、2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震。

从已发震构造部位来看，除1990年青海共和7.0级地震发生在青藏高原北部地区活动块体内部，其余均发生在活动地块边界带上，可见活动块体的边界带成为7级以上地震的潜在危险区，说明该区具有较强的地震活动背景。

已有研究对本区地震活动背景和地震危险性进行探讨，如：袁道阳等（1998）在归纳总结青藏高原北部地区断裂基本特征的基础上，对破裂分段性进行了较系统的研究，同时结合本区历史地震活动时空特征，对甘青地区未来一定时期内强震危险区段进行综合判定，认为未来6—7级以上地震潜在危险区有东昆仑断裂带东段（西大滩以东）、海原断裂西端毛毛山—金强河断裂带及附近地区；刘百篪等（2000）对祁连山断裂带中东段断裂带进行了系统研究，并按照复发时间间隔的经验概率分布模型，计算出祁连山中东段各活动断裂今后10 a、20 a、50 a、100 a和500 a的地震危险性条件概率，结果表明，老虎山—毛毛山断裂的毛毛山段和金强河段裂发生大震的危险性条件概率相对较高；王永成等（2001）利用祁连山中东段活动断裂的定量参数和“时间相依”的概率模型，对断裂进行了发震概率计算，结果表明，老虎山—毛毛山断裂的毛毛山段和金强河段发生大震的危险性较高，未来10年和20年2段联合发震的概率分别为31.17%、28.67%和52.89%、49.19%，震级约7.5；郑文俊等（2004）综合分析其建立的强震复发概率模型及BPT模型计算结果和消失率法预测结果，同时考虑现代中强地震的震中分布特点，认为祁连山中东段未来可能的强震发生地点是老虎山—毛毛山断裂毛毛山—金强河段（图 1）；胡道功等（2007）对东昆仑断裂带库赛湖段古地震的研究表明，2001年库赛湖8.1级地震是该断裂古地震准周期的再现，且在该地震破裂带东部西大滩以东段落，古地震准周期为（1 730±278）a，而该段最后一次活动距今已有1 500 a，未来发生7级以上地震的可能性较大。可见，东昆仑断裂东段的东、西大滩到玛沁、玛曲一带是未来发生大震的最危险地段（图 1）。

2 地震统计区的划分

在地震活动性研究中，往往根据地质构造背景和地震活动特点，来划分一定地震活动区域，计算和统计地震活动性参数，判断地震活动趋势。描述地震活动区域地震带和地震统计区地震带通常是对地震活动在空间上成带分布的一种表述。地震带划分也可以称为地震活动地理划分或地震活动性区域划分（李善邦，1981）。地震带的划分研究大致可分为2类：一类比较注重考虑地质构造对地震活动的控制作用，划分依据比较注重地质构造背景的一致性，兼具考虑地震活动特点（李善邦, 1957, 1981；时振梁等，1973；李志义，1974；黄汲清，1979；汪良谋等，1993）；另一类则侧重于研究地震活动规律，在划分地震统计区时，强调了地震活动性统计特点的一致性和地质构造背景的相似性（梅世蓉，1960；时振梁等，1974），这种划分强调统计样本的数量和完整性。

在本文的研究中，地震统计区的划分注重统计上地震样本的完整性及地震活动的一致性，同时考虑断层构造对地震活动的控制作用。

2.1 划分依据及特征

地震带划分以构造背景为主而地震活动为辅，而地震统计区则以地震活动特点和构造背景的一致性来划分，二者既有联系又各有侧重（潘华等, 1995, 2003）。

（1）划分原则。①地震活动性有分区的特点，地震统计区划分以地震活动性的一致性和构造背景的相似性为基础；②地震统计区是地震概率预测方法的特有概念，强调区内大小地震的活动具有统计上的协调性，满足G—R关系；③地震统计区具有清晰边界，通常用具有清晰边界线的几何图形表示，用于地震活动性的统计研究；④地震统计区用于评价大范围内地震活动总体水平。

（2）基本特征。①地震统计区非单纯强震带或弱震带，而是兼而有之，其划分通常需要强调地震活动特征的一致性（潘华等，1995）；②地震统计区的边界具有重要意义，决定地震样本的不同归属。在构造背景控制边界范围向外适当延伸，保证统计区有足够的小震样本，相邻区域边界线取主体构造的中间位置，以满足基本地震活动参数，如G—R关系；③每个地震活动统计区除包括主干活动断裂外，也包括附近弱震活动带，为了更完整地表达统计区的地震活动，尽量将附近弱震活动带包含在统计区内。为了保证地震活动统计样本的完整性，每个地震统计区的边界基本位于主干活动断裂之间。

2.2 统计区分布

根据以上原则，将研究区划分为4个统计区，即祁连山地震统计区、阿尔金—柴达木地震统计区、甘东南地震统计区和昆仑山断裂带地震统计区（图 2）。

2.3 分区构造背景及历史地震活动特征 2.3.1 祁连山地震统计区

（1）地质构造背景。该区地震活动带主要有祁连山北缘断裂和海原断裂带，其次为龙首山断裂和香山—天景山断裂（图 2），地震活动强度大，频度高，其中，1920年海原8.5级地震发生在海原断裂，1927年古浪8级地震和1932年昌马7.6级地震发生在祁连山断裂带，1954年山丹7.3级地震发生在龙首山断裂。

（2）地震活动特征。如图 3所示，给出祁连山地震统计区1900年以来M 5.0以上地震序列（考虑到1900年以前5级地震目录不完整，文中只讨论1900年以来的地震）。由图 3(a)可见，1900年以来，祁连山地震统计区发生的最大地震为1920年海原8.5级地震，海原地震后整体地震活动强度呈趋势性下降，截至投稿，最后1次7级地震为1954年山丹民勤71/4级地震，最后1次6级地震为2016年门源6.4级地震。从统计角度看，未来数年该地区地震活动水平为5—6级。

2.3.2 甘东南地震统计区

（1）地质构造背景。该区控制地震活动的主要断裂为西秦岭北缘断裂带，其次为白龙江断裂和文县断裂、岷县—临潭断裂带。据调查，在西秦岭北缘断裂带及其分支断裂分别发生了公元143年甘肃甘谷西7级地震和734年天水附近7级地震（烈度≥Ⅸ）、1654年天水南8级地震、1879年武都8级地震，表明该区地震活动强度大，频度高，见图 2、图 3(b)。

（2）地震活动特征。甘东南地区1900年以前发生2次8级大震，1900年以来以中强地震活动为主，发生的最大地震为1936年6.7级康乐西南地震，截至投稿，最后1次6级地震为2013年岷县漳县6.6级地震，地震序列见图 3(b)，可见该地区中强地震有成组活动特征，最后1组地震2013开始，组与组之间的最大间隔为21年，平均平静间隔为19年。根据该区地震准成组活动特征，目前地震活动水平为6级左右。

2.3.3 阿尔金—柴达木地震统计区

（1）地质构造背景。该区主要断裂有阿尔金断裂带东段、鄂拉山断裂带、日月山断裂和青海南山断裂等（图 4）。阿尔金断裂带是青藏高原西北缘巨型边界深大断裂，也是青藏块体与新疆块体的分界构造带，全长约1 600 km。该断裂带进入全新世以来活动强烈，尤其是沿茫崖—拉配泉—当金山口一带，曾发生一系列7级以上历史地震，地震形变带自西向东连绵展布近400 km，形变现象多种多样，是一条晚第四纪高速左旋走滑断裂，其中西段滑动速率可达17.5 mm/a。鄂拉山断裂主体位于鄂拉山隆起带东侧，部分为共和盆地拗陷带西部边界，全长400 km，总体走向330°—345°，倾向时而NE，时而SW，倾角35°—70°，北段与NWW向断裂复合部位发生多次6级以上地震，沿断裂展布方向，近期小地震频繁。日月山断裂位于日月山隆起西侧，北起大通河盆地北侧，往南经热水煤矿、日月山隘，终止于新街、刚察寺以南，长近300 km，总体走向325°—345°，在其南端于1931年发生51/2级地震，见图 2。

（2）地震活动特征。该区有记载以来发生的最大地震为1990年共和盆地7.0级地震，发生多次6级地震，但活动强度较弱。由图 4(a)可知，地震活动相对较为均匀，特别是1986年青海门源6.4级地震以来，活动强度为6—7级，且将继续维持这种活动态势。

2.3.4 昆仑山断裂带地震统计区

（1）地质构造背景。该区控制地震的活动主要断裂为东昆仑断裂带及其分支断层。该区属高原地带，历史地震记录不完整，据统计，1937年发生青海阿兰胡7.5级地震，1963年发生青海阿兰胡7.0级地震，2001年发生昆仑山口西8.1级地震（图 2）。

（2）地震活动特征。强震活动主要集中在昆仑山断裂带西段，如2001年昆仑山口西8.1级地震，东段目前地震活动较弱。因历史地震记录不完整，地震活动特征不够明确。整体上讲，目前该断裂带西段地震活动强烈。根据古地震研究，断裂东段历史地震活动强烈，1900年以来地震活动相对较弱，估计未来数年地震活动水平为6—7级，见图 4(b)。

3 青藏高原北部地区地震活动特征 3.1 中国大陆地区强震活动准周期特征

为了探讨和分析研究区地震活动趋势，首先分析中国大陆的地震活动状态。据张国民（1987）、陈学忠等（2001）、孙加林等（2007）、程建武等（2009）的研究结果，按照地震活动准周期特征，将中国大陆划分为6个地震活跃期（图 5），其中第6个活跃期2008年开始，截至投稿尚未结束。

由中国大陆地震活动准周期特征可知，中国大陆第6次活跃期自2008年开始，根据以往活跃期平均持续时间13年的统计结果（表 1），可知未来3—4年仍是中国大陆地区地震活跃时段，存在发生7级以上地震的危险。

3.2 青藏高原北部地区强震活动准周期特征

杨立明等（2001）根据青藏高原北部地区1900年以来6级以上地震的活动周期，划分了6个活跃期和平静期（图 6）。基本判据是：①在活跃期内一般发生M≥5.5地震13—17次，M≥6.0地震7—15次，M≥7.0地震1—3次；②平静期一般无M≥6.0地震活动，最大震级为M 5.2—5.7，6级地震平静时间超过38个月；M≥5.0地震累计频次低于11次（表 2）。

该区第7个活跃期即2000—2010年，期间共发生M≥5.5地震10次，其中M≥6.0地震4次，最大地震为2000年青海兴海6.6级地震。本次活跃期结束于2010年青海玉树7.1级地震，第8次活跃期开始于2013年岷县漳县6.6地震，并于2017年8月发生四川九寨沟7.0级地震，根据前几次活跃期地震频度特征，6级以上地震平均约8次，7级以上地震约2次，截至投稿，地震活动次数和强度明显处于较低水平。前7次活跃期的持续时间平均约8年，据此预计，在2020年前后几年，青藏高原北部地区地震活动仍处于活跃期，第8次活跃期目前还未结束，有可能发生1—2次7级左右地震，3—4次6级地震。随着时间的推移，发生7级地震的危险性在增强。

4 讨论 4.1 地震活动趋势分析

通过地震活动性分析和综合判断，截至投稿，青藏高原北部地区未来1—3年地震活动强度为6—7级，7级以上地震的可能性较小。目前，地震统计区的地震活动趋势如下：①祁连山地震统计区：地震活动水平以5—6级为主，存在发生6级地震的危险；②甘东南地震统计区：地震活动较弱，以5—6级地震为主；③阿尔金—柴达木地震统计区：2016年青海门源6.4级地震以来，地震活动强度为6—7级，仍将维持该活动态势；④昆仑山断裂带地震统计区：昆仑山断裂带西段地震活动强烈，东段地震活动相对较弱，可能处于所谓大震闭锁阶段，近10年来地震活动水平以5—6级为主。

4.2 未来强震危险性地点判断

（1）地震地质资料确定的地震危险区。根据前述资料分析，未来强震的潜在危险区有东昆仑断裂带东段（西大滩以东）、海原断裂西端毛毛山—金强河断裂带及附近。

（2）地震活动图像活动特征。地震活动空区、条带等规律的地震活动图像，为判断未来强震的发生地点提供了一定参考依据。青藏高原北部地区1900年以来6级以上地震分布见图 7。

由图 7可见，祁连山西段地区6级以上地震缺失，昆仑山断裂带地震区东昆仑东段存在6级以上地震空区，可知青藏高原北部地区6级以上地震空段有祁连山中西段和甘青川交界地区。

5 结论 5.1 地震活动趋势

通过对青藏高原北部地区构造背景和地球物理特征的分析，根据地震活动特征，将研究区划分为祁连山、阿尔金—柴达木、甘东南和昆仑山断裂带4个地震统计区。通过每个地震统计区的地震活动特点，根据目前的地震地质研究结果及地震活动特征，综合分析地震活动趋势，认为：未来强震可能发生在东昆仑断裂带统计区，其次为甘东南地震统计区，其余地区以中强地震活动为主。

5.2 未来强震发生地点

根据青藏高原北部地区强震活动周期特点，认为目前该地区仍处于地震活跃期，有再次发生6级以上地震的危险。根据活动构造背景和GPS资料，认为强震发生可能的地点在以下地区：阿尼玛卿断裂中东段与鄂拉山断裂交汇区、祁连山构造带中东段及与海原断裂西段交汇区、日月山—拉脊山断裂带与西秦岭北缘断裂交汇区、庄浪河断裂与西秦岭北缘断裂交汇区、六盘山断裂附近。根据活动构造给出的定量研究，从已有地震地质研究结果分析，认为未来7级以上地震的潜在危险区为：①祁连山中东段古浪—海原一带；②东昆仑断裂带东段，即：西大滩、玛沁、玛曲一带。