1 研究背景

2022年9月5日12点52分在四川泸定县发生M_S 6.8地震，震源深度16 km。通过针对此次地震的科学考察工作，对此次地震的发震构造和未来趋势进行了研判，根据震源机制解及余震分布等特征，认为此次地震的发震断层为鲜水河断裂南端的磨西段，属于全新世活动断裂，该位置处于鲜水河断裂与安宁河断裂、大凉山断裂和龙门山断裂交会部位，构造背景较为复杂，水平滑动速率为5—10 mm/a。为考察这一地区的地震活动特征，以及分析此次地震是否是一次余震事件，本工作利用时—空传染型余震序列（ETAS）模型针对该区域地震活动进行了模型拟合及分析，对该区域独立的背景地震活动和触发得到的余震活动进行了分离，计算得到了该区域1970以来3.5级以上背景地震活动和触发地震活动的分布特征。

2 时—空ETAS模型方法概述

描述地震活动复杂性规律的“传染型余震序列”（ETAS）模型（Ogata，1988；Ogata and Zhuang, 2006；Zhuang，2011）近年来得到诸多应用，其主要原理是不再区分前震、主震和余震，而是认为任何地震都有可能被之前发生的地震所触发，并用概率形式来描述其作为背景地震或丛集地震的可能。针对某一地震事件是否是某一强震“子事件”的问题，该模型的基本假设提供了一个有效的工作思路。时—空ETAS模型在判断研究区背景地震活动水平和丛集地震活动水平等方面得到了较多应用，如用以模拟地震活动强弱程度（Kattamanchi et al，2017）、判断地震序列演化特征（蒋长胜等, 2013a, 2013b, 2014；Ogata and Tsuruoka, 2016）、进行地震活动短期预测（Zhuang，2011；Omi et al，2013；Takahiro et al，2014；蒋长胜等, 2013c, 2014, 2017）、计算区域地震活动丛集率（Zhuang et al，2005；蒋长胜和庄建仓，2010；Field et al，2017）、研究触发地震（龙锋等，2010；Kumazawa and Ogata, 2013）、研究地震缺失数据问题（Zhuang et al，2017）、进行最大震级计算（Marsan and Tan, 2020）等。近年来，由于这一方法在地震活动拟合方面效果显著，研发人员在二维时空模型的基础上，又发展了加入深度参数的3D-ETAS模型（Ogata et al，2019）以及考虑断层几何性质的有限震源模型。在地震可预测性国际合作研究（CSEP）框架下，ETAS模型也已成为模拟和预测地震活动的基础模型，并与UCERF3结合成为UCERF3-ETAS模型，进行时间相依的地震活动模拟。此外，在不同国家所倡导的可操作的地震预测（OEF）工作中，以该模型为代表的概率预测模型和方法成为了一项重要研究内容（Milner et al，2020）。

3 研究结果 3.1 研究区背景地震活动和触发地震活动

本工作以此次M_S 6.8地震为中心的200 km矩形区域为研究区，使用时—空ETAS模型对该区域进行了地震活动拟合，获取稳定的若干模型参数后，基于该模型的统计除丛技术将独立的背景地震活动和触发得到的余震活动进行了分离，计算得到1970以来该区域3.5级以上地震事件作为背景地震活动的概率，结果如图 1所示。计算结果显示，此次M_S 6.8地震作为独立背景地震活动的概率为0.9，东北方向的沿龙门山断裂分布的丛集地震事件占比较大，这些事件主要为2008年汶川M_S 8.0地震和2013年芦山M_S 7.0地震的余震事件。除震中西侧存在部分丛集分布的余震以外，沿NW—SE向展布的鲜水河断裂上背景地震活动分布显著。

3.2 地震活动强度及丛集率分布

本工作同时计算了该区域总地震活动、背景地震活动、丛集地震活动和丛集率的空间分布，如图 2所示，显示该区域地震活动较强区域主要集中于NE、SE、SW方向上的2008年汶川地震、2013年芦山地震等震源区。图 2（d）中丛集率的空间分布显示研究区内此次地震的外围区域均存在较强的可触发余震活动的特征，而此次M_S 6.8地震震源区局部区域显示为较弱的触发能力，仅西侧的另一断裂上丛集率较高，这也与此次地震发生后序列中包含记录到较少的余震活动特征相吻合。

4 结束语

2022年9月5日12点52分在四川泸定M_S 6.8地震发生后，“此次是否属于一次余震活动”是亟需回答的一个重要问题。本工作针对这一区域，使用时—空ETAS模型对地震活动进行了拟合，并使用统计除丛技术分析了该区域背景及丛集地震活动的分布特征，计算得到此次地震作为背景地震活动的概率为0.9。结合区域断裂展布和丛集率的分布情况，认为局部区域触发余震的能力较弱，这一结果与实际情况中地震序列包含较少的余震活动相一致。

以往在某一显著地震发生后，快速可以得到的往往是震源机制以及据此判断得出的发震断裂等，对于“此次地震是否是一次余震活动”以及进一步的“此次地震是哪个地震的余震”的问题，研究人员往往需要根据历史地震活动、活动断裂的展布等方面进行人为综合判定，而无法通过定量的计算给出结果。将地震活动的规律特征和人为主观经验进行定量化分析可能是近年来时—空ETAS模型应用广泛的一个重要原因，尤其是在此基础上建立起来的随机除丛方法，可从概率的角度判定地震事件属于背景地震活动还是丛集地震活动。因此可以看出，该方法一定程度上可为解决一些常规方法不易解答的问题提供新的角度。

感谢泸定M_S 6.8地震科考组专家提供了针对此次地震的分析资料，日本数理统计研究所庄建仓教授前期为作者提供了计算程序并进行指导，中国地震台网中心为本工作提供了计算所需的地震目录数据。