2024, Vol. 45
表1(Table 1)
2) 中国北京 100080 北京市地震局
2) Beijing Earthquake Agency, Beijing 100080, China
地震目录和地震观测报告是研究地震学、地球物理学和进行地震预测的重要基础资料，是地震观测系统的重要产出。地震编目是对地震事件进行震相分析、震中位置定位、震级大小测定、震源深度确定、初动标注、资料汇编和专题研究等的总称，其为地震事件分析的基础，也是测震学观测与研究的一项关键而重要的工作（金艳等，2017）。按照中国地震局地震编目技术规范要求，黑龙江省地震编目承担黑龙江省及周边地区，包括省行政边界线外30 km内、国界外50 km范围内所有天然地震事件和ML ≥ 2.5非天然地震事件的编报；承担《黑龙江省测震台网地震月报目录》《黑龙江省测震台网地震观测报告》的编写以及全国统一编目的网上报送等（代光辉等，2019）。
基于黑龙江省地震编目产出的地震目录，分析该省天然地震及非天然地震分布特征，对于省防震减灾工作的开展和地震的深入研究具有重要意义。
1 资料来源区域地震台网监测能力的科学评估，是测震台网进一步优化台网布局的基础，也是利用地震观测数据进行地震活动和地震危险性分析的基础（冯建刚等，2012）。
“九五”期间，黑龙江省测震台网只有9个测震观测台站，大部分沿嫩江、松花江流域的人烟稠密地区分布（刘爱华等，2013），该省中部地区地震监测能力达3.0级，而北部地区仅4.0级（吴宝峰等，2008）。随着“十五”“国家地震烈度速报与预警工程黑龙江子项目”“一带一路地震监测台网项目黑龙江省地震局单位工程”等项目建设，地震监测预报技术系统升级改造，实现了数字化、网络化观测，黑龙江省地震监测能力大幅提升。
“十五”项目改造后，黑龙江省测震台网发展到37个测震观测台站，省内大部分地区地震监测能力在2.5级左右，北部地区地震监测能力在3.5级左右（刘爱华等，2013）。“黑龙江省地震深井综合观测网项目”项目改造后，参与地震编目的省内测震观测台站达40个，吉林省与内蒙古自治区共享测震观测台站15个，黑龙江全省台站密度整体增加，地震监测能力显著提升，其中全省大部地区地震监测能力达1.5级，北部地区监测能力达2.0级。台站分布及监测能力具体见图 1。
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图 1 黑龙江省测震台网及邻省共享台站地震监测能力分布 Fig.1 Distribution of seismic monitoring capacity of seismometer network in Heilongjiang Province and shared stations in neighboring provinces |
黑龙江省测震台网使用JOPENS系统的人机交互软件MSDP进行地震定位。该软件提供多种地震定位方法，黑龙江省地震编目日常分析主要使用单纯型、HypoSat定位方法。本研究使用的地震目录来源于《黑龙江省台网地震目录》（黑龙江省地震监测中心编）及中国地震台网中心产出的全国统一正式目录。地震目录的选取时间为1900—2022年，研究区范围为（43°—55°N，120°—136°E）。
2 地震特征分析黑龙江省地震局成立于1972年，随着地震观测技术的发展和地震观测台站的增加，地震观测精度不断提高，大量微震被记录。
2.1 天然地震特征 2.1.1 天然地震的周期特征1900—2022年，研究区（43°—55°N，120°—136°E）地震频度分布见图 2。由图 2可见，1970年以后，地震频次呈逐渐增强态势。截取黑龙江省有详细地震数据记录以来，即1972—2022年地震记录，按地震发生频率，将黑龙江省地震划分为7个发震周期，统计结果见表 1。
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图 2 1900年以来研究区地震频度分布 (a)地震年频度分布；(b)地震累计频度分布 Fig.2 Earthquake frequency distribution since 1900 |
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表 1 地震周期统计 Table 1 Earthquake cycle statistics |
由表 1可知，研究时段内，研究区地震周期约6—7年，其中：周期最长为10年，时间段为1972—1982年；周期最短为3年，时间段为1998—2001年；由于资料统计截止时间为2022年底，自2017年，地震周期暂定为5年。结合图 2可知，在每个周期时段内，研究区地震频度分布呈现出中间高、两头低的特征，累计频度则呈逐年上升形态。
2.1.2 空间分布及强度特征根据已有地震资料，寻找地震活动的空间分布及其与地震构造之间的关系，确定地震易发生地、发震构造的活动特点和活动趋势。
1900—2022年，研究区共记录天然地震12 430次，其中ML＜4.0地震12 169次，占比97.9%（表 2）。如图 3所示：1900年以来，研究区以4级以下地震为主，6级以上地震较少；1970年起，由于地震观测能力提升，地震记录明显增多，地震频度显著增强。
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表 2 1900年以来天然地震数统计 Table 2 Statistical table of the number of natural earthquakes since 1900 |
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图 3 1900—2022年研究区地震M—T图 Fig.3 M-T graph from 1900 to 2022 |
如图 4所示，6级以上天然地震分布不均匀，震中基本沿地震断裂展布，主要分布在扶余—肇东断裂、呼兰河断裂、密山—敦化断裂、吉林与黑龙江交界深震区。
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图 4 1900年以来研究区M ≥ 6地震分布 Fig.4 earthquakes distribution of M ≥ 6 since 1900 |
我国东北地区位于欧亚板块东缘，太平洋板块自日本岛弧之下向欧亚大陆俯冲，直插到吉林珲春一带，成为深源地震区。据统计，研究区7级以上天然地震震源深度分布在540—600 km左右，震中位于吉林与黑龙江交界的深震区（图 4）。
2.2 非天然地震特征黑龙江省发生的非天然地震主要是矿震和爆破。1900—2022年，该省共产出非天然地震事件459次，其中爆破事件311次，矿震148次。由图 5可见，矿震主要分布在黑龙江省东部的鹤岗、双鸭山、七台河和鸡西地区，爆破主要集中在漠河、嫩江、伊春、宾县等地区。
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图 5 非天然地震事件分布 (a)矿震分布；(b)爆破分布 Fig.5 Distribution of unnatural seismic events |
煤炭是黑龙江省优势矿产资源之一，随着煤矿的不断开采，煤矿坍塌（即矿震）事件时有发生。矿震目录的产出，可为黑龙江省政府即时制定煤矿坍塌救援决策提供重要参考依据（狄秀玲等，2011）。
2.3 3类事件波形记录特征黑龙江省内发生的天然地震、矿震、爆破3类地震事件，从原始波形看，具有明显的不同特征（图 6），具体表现为：①天然地震波形特征：频谱较复杂，波形持续时间长，衰减慢，纵波振幅小于横波振幅，面波不发育等；②矿震波形特征：频谱单调，波形持续时间短，衰减快，P波初动多为向下，面波发育等；③爆破波形特征：频谱单调，波形持续时间短，衰减快，纵横波振幅比大于1，P波初动多为向上，面波发育等。
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图 6 3类地震事件原始波形 (a)天然地震；(b)爆破；(c)矿震 Fig.6 The original waveform of 3 types of seismic events |
利用1900—2022年地震目录分析黑龙江省地震分布特征，取得如下认识：①自1970年开始，研究区地震频度大幅增加，周期约6—7年；②该地区地震强度以4级以下地震为主，6级以上地震较少；③6级以上天然地震，主要分布在扶余—肇东断裂、呼兰河断裂、密山—敦化断裂、吉林与黑龙江交界深震区；④7级以上天然地震均为深震，震源深度在540—600 km左右；⑤矿震主要分布在黑龙江省东部的鹤岗、双鸭山、七台河和鸡西地区，P波初动多为向下，面波发育；⑥爆破主要集中在漠河、嫩江、伊春、宾县等地区，纵横波振幅比大于1，P波初动多为向上，面波发育。
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