地震预测预报是地震学研究领域的一个重要课题。地震工作者对地震的时、空、强进行了大量深入研究,提出诸多表征地震活动性的地震学参数,并取得了一定认识和成果。其中,地震危险度D是表示在t时刻内发生地震概率的一个参数,相关研究成果如下:王炜等(1987)在统计研究华北小地震时间间隔时,引入地震危险度D值,并成功提取了华东5次中强震前D值异常;戴维乐等(1997)使用1972—1992年华北地区地震资料,对地震危险度D值进行空间扫描,结果表明,大部分中强以上地震前2—3年,在未来震中周围会出现较大范围的D值中期异常区域,并对D值在中期预报、预报效能、计算结果稳定性等方面进行了讨论;戴维乐等(1998)针对华北地区地震危险度D值的短期异常变化进行研究,从异常区的出现时刻、异常区扩大、收缩时刻等,讨论了中期异常与短期异常的联系,随后将该参数应用于神经网络等方法。此外,王琤琤等(2000)利用地震危险度D值和其他地震学参数的异常交会区,对华东地区未来震中位置进行预测。
宁夏地处南北地震带北段(属祁连地槽褶皱系与华北地台西部边缘过渡带),地质构造不稳定。据统计,自1970年以来,宁夏及邻区(35°00′—40°40′N,103°30′—107°40′E)共发生16次5级以上地震,最大地震为1976年9月23日内蒙古巴音木仁MS 6.2地震。本文以该次地震为震例,进行回溯性地震危险度D值计算,为宁夏及邻区地震活动研究提供参考依据。
2 研究内容基于中国地震台网中心发布的全国地震目录,结合宁夏地震台网速报目录,选取内蒙古巴音木仁MS 6.2地震发生前2年,即1974年3月28日—1976年9月22日宁夏及邻区ML≥2.5地震(冯建刚等,2021)记录,分时段进行D值时空扫描。扫描参数设置如下:扫描空间单元为1.5°,经纬度方向上的滑动步长为0.1°,时间窗长为6个月,滑动步长为3个月。考虑到余震序列对计算结果的影响,采用K—K法对≥4.5级地震进行余震删除后,进行D值的计算。D值时空扫描结果见图 1。
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图 1 1976年9月23日内蒙古巴音木仁MS 6.2地震的D值时空扫描 Fig.1 Spatiotemporal D value scanning map of the Bayinmuren MS 6.2 earthquake on Sep.23, 1976, in Inner Mongolia |
由1976年9月23日内蒙古巴音木仁MS 6.2地震前2年D值时空扫描(图 1)结果可知:①震前2年,震中区D值高值异常,且随着时间窗的滑动发生变化,呈现出异常出现—减弱—消失—出现—增强—主震发生的过程;②D值在物理意义上表征了地震在时间上丛集程度的大小,也就是说,未来中强震发生前,震中附近可能出现D值异常现象;③D值演化规律与主震前弱震时空的丛集、分散结果相一致;④地震发生前,震中周边出现高值异常区(图 1中,主震前宁夏固原至甘东南D值异常的起伏及震前9个月异常的消失),虽然异常偏离震中位置,但震前高值异常的时空变化可能反映了整个地区的应力随着主震临近而发生的调整。
4 结束语经验统计方法仍是当前地震预测的主要手段,在大力开展数值地震预测、孕震模型研究的同时,需要进一步完善和发展。随着地震预测预报新方法、新的观测手段的发展和应用,将产出大量新的研究成果(张楠等,2018),与经验统计方法的研究结果进行对比、相互印证,可能对地震孕育的继续认识、震情的更准确把握有所帮助。
冯建刚, 姚家骏, 代炜. 青藏高原北部地区小震目录完整性分析[J]. 高原地震, 2010, 22(2): 10-15. |
王炜, 刘震华. 地震时间间隔的统计分布及其地震危险度D值在华北大震前的异常变化[J]. 地震学报, 1987, 9(2): 113-127. |
张楠, 许文俊, 王静, 等. 南北地震带北段近年地壳水平运动[J]. 地震地磁观测与研究, 2018, 39(4): 58-77. |