1 研究背景

地震视应力是地震效率和平均应力的乘积，可作为震源区绝对应力水平的下限估计。地震视应力随时间的变化，可以反映震源区应力积累和释放的水平，与地震孕育、发生及震后调整的各个阶段密切相关。研究表明，中强地震发生前震源区普遍存在视应力升高现象，视应力越高即地壳中积累的能量越多，发震危险性越大。因此，视应力可作为地震活动危险性的判定依据。

2013年以来，广西地区共发生9次（除余震）4级以上地震，地震频度和强度之高成为该区有历史地震记载以来的罕见现象，在华南地区也极少见。以上地震中有7次发生于桂西地区，该地区是广西中等地震活动主体区，见图 1中红色方框区间。利用广西地震台网2008年以来记录的M_L 2.5—4.3地震波形资料，计算桂西地区地震视应力，分析2013年以来该区7次4级以上地震前视应力随时间的变化特征，为地震趋势研判提供依据。

2 研究方法

假定震源为均匀、弹性介质，地震呈脆性破裂，则地震视应力σ_app可由地震波信息获得（Wyss et al，1968），其定义为

$\sigma_{\text {app }}=\frac{2 \mu R_{\mathrm{S}}(\phi, \theta) \varOmega_0\left(\pi f_0\right)^3}{\beta^2}$

(1)

式中，R_S(ϕ, θ)为辐射方向性因子，取0.632 5；Ω₀表示震源谱低频极限值；f₀表示拐角频率；μ为震源区介质剪切模量，取3×10⁴ MPa；β表示S波速度，取3.55 km/s。在计算拐角频率等震源参数时，非弹性衰减Q(f) = Q₀f^μ及场地响应采用龙政强等（2014）研究给出的广西地区介质因子Q(f) = 366.3 f ^0.47，场地响应取为1。通常视应力与震级之间存在相关性，为消除震级对视应力的影响，对视应力计算结果进行拟合，用视应力减去对应震级的视应力拟合值，得到差视应力Δσ_app；以5个地震为1组，1个地震为步长进行滑动，绘制得到桂西地区视应力和差视应力随时间的演化曲线。

3 结果分析

2013年以来桂西地区7次4级以上地震前，均出现不同时间尺度和不同幅度的视应力升高现象（图 2），其中差视应力时间演化异常特征尤为显著，见图 2(b)。7次4级地震前差视应力上升的异常幅度和时间略有差异，应力升高3—6个月后发生中强地震；除2013年平果M_S 4.5地震前差视应力的异常特征表现为“上升—回落—发震”外，其余6次地震前均显示出“上升—发震”特征，反映出研究区域内应力长时间的积累—释放过程（表 1）。

由桂西地区差视应力时间演化曲线[图 2(b)]可知，从2008年8月至2021年底，该地区共出现6次差视应力升高现象，除2009年3月至8月升高现象无4级及以上地震对应外，其他5次差视应力上升过程中或升高结束后均发生4级及以上地震。如：2019年7月起差视应力突然上升且异常幅度较大，高值持续4个月并在高值时段内发生2019年11月25日靖西M_S 5.2地震，震后差视应力恢复至正常水平；2021年8月4日德保M_S 4.8地震前5个月，差视应力再次逐渐上升，在上升过程中发生德保地震，震后差视应力进一步升高，高值持续至2021年12月，后回落。

4 结论

桂西地区中小地震差视应力存在随时间“上升—发震”的变化特征，需关注差视应力升高后3—6个月时段内中等地震发生的危险性，该指标可作为桂西地区中等地震前震情跟踪的有效判据。值得注意的是，2021年德保M_S 4.8地震后，差视应力仍升高并持续至2021年底，结合目前桂西地区小震活跃的特征，表明区域应力仍处于较高水平，应跟踪分析其他前兆异常指标，密切关注该区中等地震发生的危险性。

中国地震局地球物理研究所陈学忠研究员为本研究提供视应力时间曲线绘制程序，在此表示感谢。