华南沿海由于其特殊的构造背景,地震活动强度、频度均大于华南地块内部,一般称之为“华(东)南沿海地震带”(图 1中蓝色粗线多边形范围)。由于该带地震活动集中在闽粤赣交界及近海地区和粤桂琼交界及近海地区,结合地震构造和地震活动的差异性,以广东阳山—从化—惠阳一线为界(图 1中蓝色粗线),将华南沿海地震带分为东、西两段。
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图 1 华南沿海地震带地震地质构造图及1870年以来5级及以上地震分布(去余震) Fig.1 Seismic and geological structure map of South China coastal seismic belt and distribution of MS≥5 earthquakes since 1870 (delete aftershocks) |
华南沿海地震带包括东南沿海、东海南部、台湾海峡及南海北部,大地构造属加里东褶皱带。该区晚古生代以来大部分为相对隆起区,中生代构造运动强烈,以断裂和断块活动为主,新生代以来断裂继续活动,形成一些断陷盆地,如雷琼、三水、潮汕等地,新生代地层沉积较厚。该地区断裂构造走向北段以NNE向为主,NWW向次之;南段则以NEE向为主,NNW向次之。受中国台湾碰撞带影响,晚第四纪以来,台湾海峡西部滨海断裂附近及潮汕、漳州、雷琼等断陷盆地构造活动较为强烈。截至2022年3月,该地震统计区共记录5.0级及以上地震124次,均为浅源地震,其中7.0—7.9级地震5次、6.0—6.9级地震24次、5.0—5.9级地震95次,最大地震为1604年泉州海外7½级和1605年海南琼山7½级地震。华南沿海地震带最早记载的地震为公元963年5月泉州43/4级地震,而公元1500年以后该地震带5级及以上地震记载才较完备(周峥嵘等,2021)。
2 研究方法前人研究普遍认为,华南沿海地震带第二活动周期始于1700年前后。第二活动周期初期5级及以上地震活动记载较少,1870年以来记载逐渐增多,发生5.5级以上地震可判定为进入中强地震活跃幕(周峥嵘等,2021)。因此,本研究沿用该规则,采用K-K(Keilis-Borok and Knopoff, 1980)方法,对1870年以来的5级以上地震作去除余震处理,得到59次独立地震,分析地震活动的时间演化特征。华南沿海地震带地震地质构造及所选地震空间分布见图 1。
为了研究华南沿海地震带地震活动的空间迁移特征,以该地震带东段和西段分界线为投影线,计算东、西段地震到投影线的垂直距离(单位为km),并规定东段地震的距离为负,西段地震的距离为正。以地震发生时间为横坐标,地震到投影线的距离为纵坐标绘图,在此基础上分析东、西段地震在活跃时段的空间迁移特征。
3 结果分析(1)地震发生时间演化特征分析。华南沿海地震带1870年以来5级及以上地震活动具有明显的活跃—平静特征,已历经6个完整的活跃幕和平静幕,2016年苍梧MS 5.4地震的发生,打破了该地震带第6个平静幕长达16.8年的超长平静,目前处于第7个活跃幕(图 2)。前6个活跃幕和平静幕的平均持续时间相当,均为12.5年左右。据此推测,华南沿海地震带5级及以上地震活跃状态仍将持续5年左右。活跃幕内,5级地震的平均发震间隔为1.3年(去余震统计)。
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图 2 1870年以来华南沿海地震带5级及以上地震M—t图(去余震) Fig.2 Time distribution map of M≥5 earthquakes in the South China coastal seismic belt since 1870 (delete aftershocks) |
(2)地震空间迁移特征分析。华南沿海地震带5级及以上地震丛集在其东段的粤赣闽交界、粤闽交界及近海地区以及西段的粤桂琼交界及近海地区,6级及以上地震集中在沿海及近海海域(图 1)。每个活跃幕内,西段发生1—4次5级及以上地震(平均3次),可能有6级以上地震发生(比例为66%);东段发生多次5级及以上地震(平均5次),一般有6级及以上地震发生(比例为83%),而近海海域则可能有7级及以上地震发生(比例为33%)。与此同时,地震活跃幕内5级及以上地震具有东段和西段交替迁移的特征(图 3)。活跃幕首发地震通常位于西段,结束地震通常位于东段。西段发生1次5级及以上地震后,5级地震活动一般会跳迁至东段,而东段可能存在5级地震连发现象。
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图 3 华南沿海地震带1870年以来5级及以上地震空间迁移图(去余震) 投影线即图 1中华南沿海地震带东段和西段的分界线(蓝色粗线),纵坐标为地震分界线的垂直距离,规定西段地震的距离为正,东段地震的距离为负 Fig.3 Spatial migration map of M≥5 earthquakes in the South China coastal seismic belt since 1870 (delete aftershocks) |
(1)华南沿海地震带5级及以上地震在发生时间上具有活跃—平静交替特征,活跃幕和平静幕持续时间均为12.5年左右。活跃幕内,5级及以上地震自然发生概率显著升高,平均间隔约为1.3年。
(2)华南沿海地震带5级及以上地震在空间分布上具有丛集和迁移特征。地震主要分布在粤闽交界及近海海域(东段)和粤桂琼交界及近海海域(西段)。活跃幕内5级及以上地震具有东段和西段交替迁移特征,首发地震通常位于西段,结束地震通常位于东段。西段发生1次5级及以上地震后一般会跳迁至东段,而东段可能存在5级地震连发现象。
以上认识可为华南沿海地震带地震形势分析提供参考依据。
周峥嵘, 吕坚, 周斌, 等. 华南地区地震预测指标体系[M]. 北京: 地震出版社, 2021.
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Keilis-Borok V I, Knopoff L. Burstsof aftershock of strong earthquakes[J]. Nature, 1980, 283(P5744): 259-263. |