1 研究背景

青海及邻区隶属青藏块体东北部，地处古欧亚大陆边缘活动带，对地壳活动反应敏感，是西北地区构造运动活跃、中强地震集中多发地区之一（马茹莹等，2017；余娜等，2020）。据统计，自2000年以来，该区域共发生5级以上地震45次，其中最大为2010年4月14日青海玉树M_S 7.4地震。2021年5月22日，该区域时隔11年再次发生7.4级地震，震中青海果洛州玛多县。文中利用该区域2011年—2021年5月19日中国地震台网中心统一目录，基于最邻近事件距离和混合概率密度函数拟合方法，结合b值等结果，分析此次玛多M_S 7.4地震前区域小震丛集特征。

2 研究方法

采用最邻近事件距离方法区分从集地震和背景地震。该方法更具统计物理意义，综合考虑了地震在时空和能量域的分布，给出了归一化度量，有效地对N维复杂问题进行了简化，目前应用广泛且使用效果较好（Zaliapin et al，2013；郑建常等，2014）。

在计算最邻近事件距离的基础上，进一步定义了混合概率密度分布函数

$ {\rm{PDF}} = \omega {\rm{pd}}{{\rm{f}}_1} + (1 - \omega ){\rm{pd}}{{\rm{f}}_2} $

(1)

式中，pdf₁和pdf₂分别代表丛集地震和背景地震的正态分布概率密度函数，ω为比例系数。根据式（1），对最邻近事件距离η^*的统计分布进行拟合，根据两者的相对权重来量化区分背景地震和丛集地震。

3 研究结果 3.1 结果分析

参考张晓东等（1996）对6级以上地震统计区的尺度研究和余娜等（2020）对青海及邻区地震目录最小完整性震级的分析，围绕青海玛多M_S 7.4地震震中，选取2011年1月1日至2021年5月19日（96°—100°E，33°—37°N）范围内M_L≥1.5地震（中国地震台网中心统一目录），所选地震时间—频次分布见图 1。

（1）基于最邻近事件距离和混合概率密度函数拟合的方法。统计最临近地震距离η^*，拟合η^*的时空二维分布，绘制η^*等值线，并对η^*进行混合概率密度分布拟合，结果见图 2。

由图 2(a)、(b)可见，背景地震围绕直线log₁₀T + log₁₀R = 0.2021呈“团状”分布，在图中左下角存在相对较少的密集分布，对应了丛集地震的集中分布。由η^*统计直方图结果[图 2(c)]可知，该区域以背景地震活动为主，但仍存在一定比例的丛集地震。进一步对统计结果进行混合概率密度分解，拟合结果[图 2(d)]显示，背景地震的发生概率为59%，丛集地震的发生概率为41%，即该区域地震丛集率为41%。

（2）b值分析。对青海玛多M_S 7.4地震相应范围内地震目录进行年逐月滑动，计算b值和地震丛集率，结果见图 3，在b值变化曲线中，红线、绿线和蓝线分别为每月计算所得b值极大值、平均值和极小值曲线。由图 3可见，该区域在2014年、2015年和2018年分别出现b值低于平均水平，且同时段地震丛集率增强现象，分别对应2014年10月2日青海乌兰M_S 5.6地震、2015年10月12日青海玛多M_S 5.6地震和2018年5月6日青海称多M_S 5.8地震；2021年b值出现下降趋势，同时该区域地震丛集程度开始增强，与2021年5月22日青海玛多M_S 7.4地震相吻合。故该区2020年以来地震低b值和高丛集率现象可能与玛多M_S 7.4地震的孕育发生过程有关。

4 结束语

利用最邻近事件距离算法和混合概率密度函数拟合，对中强地震前小震活动进行研究，能更具物理意义地区分背景地震和丛集地震。结合2021年5月22日青海玛多M_S 7.4地震发生前区域范围内地震活动b值和丛集率变化，分析认为，玛多地震前小震丛集率的提高与低b值相吻合，可能反映了此次地震孕震过程中区域应力的变化，表明地震丛集率对研究中强地震活动性具有一定参考意义。