0 引言

地震活动图像是区域地震活动的时空展布方式，反映了主震前中小地震时间—空间—强度三者间的关系，主要包括地震空区、地震条带、显著事件、地震平静、震群、地震窗等。利用地震活动图像进行地震分析预测是国内外广泛采用的方法之一(Mogi，1979；许绍燮等，1981；朱传镇等，1981；张国民等，2001；魏柏林等，2001；刘杰等，2017；陈大庆等，2019)。从地震活动图像中可提取地震活动的动力传递信息，这为研究中国大陆地震动力学和判定地震活动主体地区提供了新思路(李献智等，2000)。王慧敏等(2006)针对中国大陆不同构造区域强震前中等地震图像的演化过程进行研究，结果表明，不同阶段图像特征的变化是孕震构造块体应力状态演化过程的反映，且演化过程是有序的，演化阶段性是清楚的，震前地震活动图像出现2种异常特征图像的转化现象具备普适性。

韩渭宾等(1985)梳理了四川8次6.0级及以上地震的条带震例。周传荣等(1987)梳理了云南地区1965—1983年4.8级及以上地震的条带震例，分析了条带的特征，认为小震条带可以作为强震前的一种震兆，并提出了候选地震活动条带的一些标准。杨芬等(2010)利用1970—2008年云南地震目录研究了滇西NE条带中强地震前地震空区及条带的分布情况，及其与中强地震间的时空关系。2008年汶川8.0级地震发生后，在震后总结时发现，汶川地震前20 a左右和5 a左右存在中强和中等以上地震活动的不均匀分布，并形成空区，而震前5.5 a形成的空区长约400余千米(梅世蓉等，2009；薛艳等，2009)。曲延军等(2010)、李莹甄等(2011)采用统一的条带、空区扫描标准，得到96次地震前出现过条带异常、194次地震前出现过空区异常的结论，并取得经验关系。吕坚等(2016)系统梳理了1970—2013年246次5级以上震例发现，南北带中南段86次震例中出现地震空区的有33次，以及震前出现地震条带的有15次。虽然川滇地区已有多种方法的预测指标统计结果，其在该区域地震预测研究与实践中发挥了重要作用，对今后工作仍有较强的指导意义，但已有研究时长有限，单一方法总结偏多，缺乏虚报、漏报统计结果，不利于指导日常震情跟踪。

《中国震例》是认识地震过程和探索地震预测的最基础性的科学积累，已出版的1966—2018年《中国震例》中异常情况登记表中缺少异常特征描述(张肇诚, 1988, 1990, 1999, 2000；陈琪福, 2002, 2003, 2008；蒋海昆, 2014, 2019；周龙泉，2021；邵志刚，2022)。为此，在《中国震例》异常情况登记表基础上，重新收集完善了异常特征参数，如异常起始震级、与主震的位置关系、异常尺度等要素，并开展了各要素与未来主震间时空强统计特征研究，归纳梳理出6项地震活动图像类异常的时空强指标，以期为川滇地区震情跟踪工作提供更科学全面的参考依据。

1 《中国震例》中川滇地区地震概况

统计了1966—2018年川滇地区120次震例(图 1)，其中，5.0—5.9级地震78次，6.0—6.9级地震30次，7.0—7.9级地震11次，8.0—8.9级地震1次。在《中国震例》每一次震例异常情况登记表的基础上，逐一查询相关资料或利用地震目录回溯异常，如补充了空区、条带异常的最小起始震级、长轴尺度、宽度、与主震间的垂直距离等，其他异常的起始震级、预测三要素的统计结果等，梳理归纳了川滇地区震例前的地震空区、地震条带、震群、地震窗、显著事件、地震平静等6项地震活动图像异常及其特征参数，通过统计分析，提出了川滇地区上述异常的时空强半定量或量化的预测指标。

2 地震活动图像特征统计分析

地震活动图像主要有地震空区、地震条带、震群、地震窗、显著事件、地震平静等。其中，地震空区分为2类，第1类空区为巨型活动地震带上的大震破裂空段；第2类空区指强震发生前震源区及其周围小震活动突然减少的现象，又可细分为背景空区和孕震空区(国家地震局科技监测司，1990)。地震条带指大震前，小震活动出现条带分布，而条带外围广大地区呈现平静的异常图形(刘蒲雄等，1989)。震群由1组震级相当的地震组成，在时间、空间上聚集，缺乏1个明显的主震(Mogi，1979)。地震窗是指某些能以弱震活动形式灵敏反映区域应力场变化与震源应力场变动效应的特殊构造部位(中国地震局监测预报司，2020)。显著事件指对后续中强地震有一定前兆指示意义，与后续主震时空距离较近或有一定物理联系的中小地震(蒋海昆等，2005)。地震平静是在区域地震正常活动或显著增强的背景下，局部出现的地震活动水平明显降级，甚至没有某个震级之上地震的现象，该现象一般持续到主震发生，或邻近主震发生时更小震级有短暂的回升(中国地震局监测预报司，2020)。

根据上述6种地震活动图像的定义，参考《测震分析预测技术方法工作手册》(中国地震局监测预报司，2020)，针对《中国震例》中川滇地区5级及以上的震例进行梳理，主要针对《中国震例》中记录的各项地震活动图像异常，严格按照上述定义进行回溯重现，对可以重现的异常进行统计。

根据《中国震例》记载，川滇地区5级及以上震例前的地震空区、地震条带、震群、地震窗、显著事件、地震平静等6种地震活动图像异常统计结果显示(图 2)，震前出现次数最多的异常为显著事件，88次；约1/3震例前出现过地震空区、地震平静异常，分别为39次、42次；地震条带、地震窗出现次数相对较少，分别为25次、24次，约占震例总数的1/5；震群出现次数最少，为11次。

2.1 地震空区

对地震空区异常特征的统计结果显示(表 1)，在川滇地区39次地震空区异常中，震前3个月以内出现的25次，震前3个月至1 a的7次，震前1—3 a的6次，震前3 a以上的1次；震前1 a以内的占比为82%；从不同震级分档统计结果来看，5.0—5.9级、6.0—6.9级震例前出现地震空区异常的比例相当，为15次、14次，占统计总震例数的74.4%，7.0—7.9级前出现地震空区的震例数为9次，占比约23%，8级以上地震前曾出现1次地震空区，占比约2.6%。从空区空间位置与主震震中间的距离来看：相距50 km以内的30次(5—8级各震级档依次有所降低)，占比近80%；51—200 km的8次(其中6.0—6.9级出现次数最多，为6次)，201—300 km的1次(图 3)。

川滇地区地震空区围空起始震级magqs(震级标度：M_L)与主震震级M之间存在一定的线性相关关系，相关系数为0.44，在95%的置信水平下，相关系数临界值为0.178 6，通过检验。总体上，围空起始震级越大，对应的主震震级也越大，二者间的统计关系式为

$ M=0.184549 \text { magqs }\left(M_{\mathrm{L}}\right)+5.607 $

(1)

此外，川滇地区39次震例的空区持续时间T(单位：天)与主震震级M之间存在一定线性关系，相关系数为0.31，在95%的置信水平下，相关系数临界值为0.178 6，通过检验。其统计关系式为

$M=0.184549 T+5.607 $

(2)

2.2 地震条带

对地震条带异常特征的统计结果显示，在川滇地区25次地震条带异常中，震前3个月以内出现的22次，震前1—3 a的1次，震前3 a以上的2次；震前1 a以内的占比82%；大多数为震前3个月以内出现，以短期为主(表 2，图 4)；从不同震级分档来看，5.0—5.9级、6.0—6.9级、7.0—7.9级震例前出现地震条带异常的次数分别为6次、8次、11次(图 4)。从条带空间位置与主震震中间的距离来看：相距50 km以内的24次，其中，5.0—5.9级6次，6.0—6.9级8次，7.0—7.9级10次；201—300 km的1次，且为7级以上的震例(图 4)。结果表明，地震条带对应的目标地震主要在条带附近区域。

川滇地区地震条带起始震级magqs(震级标度：M_L)与主震震级M之间存在一定的线性相关关系，随着起始震级的增大，对应的主震震级也有所增大。二者间相关系数为0.48，在95%的置信水平下相关系数临界值为0.225 7，通过检验。二者间的统计关系式为

$ M=0.41247 \text { magqs }\left(M_{\mathrm{L}}\right)+4.928 $

(3)

川滇地区25次震例的条带持续时间T(单位：天)与主震震级M之间存在一定线性关系，相关系数为0.32，在95%的置信水平下，相关系数临界值为0.225 7，通过检验。其统计关系式为

$ M=0.000086 T+6.49 $

(4)

2.3 震群

对震群异常特征的统计结果显示，震前3个月以内出现的7次，震前3个月至1 a的3次，震前1—3 a的1次(表 3)；从不同震级来看，5.0—5.9级、6.0—6.9级震例前出现震群的比例相当，均为5次，占比约90%，7.0—7.9级震例前出现震群1次，占比约10%(表 3，图 5)。从震群空间位置与主震震中间的距离来看：相距50 km以内的1次，51—200 km的5次，201—300 km的2次，301 km以上的1次(图 5)。

川滇地区震群最大震级M_max(震级标度：M_L)与主震震级M之间存在一定的线性相关关系，随着最大震级的增大，对应的主震震级也有所增大。二者间相关系数为0.48，在95%的置信水平下相关系数临界值为0.225 7，通过检验。二者间的统计关系式为

$ M=0.1769 M_{\max }+5.137 $

(5)

2.4 地震窗

地震窗异常特征的统计结果显示，震前3个月以内出现的为9次，震前3个月至1 a出现的为10次，震前1—3 a的5次(表 4)；从不同震级来看，6.0—6.9级震例前出现地震窗次数最多，为15次，占比约62.5%，5.0—5.9级、7.0—7.9级震例前出现地震窗的比例相当，分别为4次、5次，占比约37.5%(表 4，图 6)。从地震窗空间位置与主震震中间的距离来看：相距50 km以内的3次，51—200 km的5次，201—300 km的8次，301 km以上的7次；其中，6.0—6.9级震例前出现地震窗次数最多，为15次(占比65%)，5.0—5.9级、7.0—7.9级震例前出现地震窗的次数分别为3次、5次(图 6)。

川滇地区地震窗最大震级M_max(震级标度：M_L)与主震震级M之间存在一定的线性相关关系，随着最大震级的增大，对应的主震震级也有所增大。二者间相关系数为0.48，在95%的置信水平下相关系数临界值为0.225 7，通过检验。二者间的统计关系式为

$ M=0.7635 M_{\max }+2.004 $

(6)

2.5 显著事件

显著事件异常特征的统计结果显示，震前3个月以内出现的16次，震前3个月至1 a的46次，震前1—3 a的25次，震前3 a以上的2次，以中短期为主，占比69.7%(表 5)；从不同震级来看，5.0—5.9级、6.0—6.9级震例前出现显著事件的比例相当，为35次、34次，占比约77.5%，7.0—7.9级震例前出现显著事件为19次(表 5)。从显著事件空间位置与主震震中间的空间关系看，无明显指示意义。

川滇地区显著事件最大震级M_max(震级标度：M_L)与主震震级M之间存在一定的线性相关关系，随着最大震级的增大，对应的主震震级也有所增大。相关系数为0.48，在95%的置信水平下相关系数临界值为0.225 7，通过检验。二者间的统计关系式为

$ M=0.9366 M_{\max }+0.347 $

(7)

2.6 地震平静

地震平静异常特征的统计结果显示，震前3个月以内出现的为8次，震前3个月至1 a的16次，震前1—3 a的5次，震前3 a以上的13次；震前1 a以内出现的占比57%(表 6)；从不同震级来看，5.0—5.9级震例前出现地震平静次数最多，为33次，占比约78.6%，6.0—6.9级震例前出现平静次数为8次，占比约19%，7.0—7.9级震例前出现地震平静仅1次(表 6)；未来主震一般发生在平静异常区域内及附近地区。苏有锦等(2010)研究认为，川滇地区在7.0级及以上地震平静时间大于5 a的条件下，如果6.0级及以上地震平静时间≥1.0σ，6.5级及以上地震平静时间≥1.5σ之后有发生7.0级及以上地震的危险，比例达90%。滇西南地区出现5.0级及以上地震间隔时间超过700天的异常，则滇西南地区发生6.0级及以上地震的可能性较大，对应率11/14。

川滇地区地震平静最大震级M_max(震级标度：M_L)与主震震级M之间存在一定的线性相关关系，随着最大震级的增大，对应的主震震级也有所增大。相关系数为0.48，在95%的置信水平下相关系数临界值为0.225 7，通过检验。二者间的统计关系式为

$ M=0.9598 M_{\max }+0.198 $

(8)

3 结论与讨论

通过对1966—2018年《中国震例》中川滇地区5.0级及以上震例进行系统梳理，总结了地震空区、地震条带、震群、地震窗、显著事件、地震平静等6项异常的统计特征。

(1) 6项异常中，川滇地区震例前出现最多的为显著事件，占比约73.3%；约有1/3震例前出现地震平静、地震空区，占比分别为35%、32.5%；地震条带、地震窗震例前出现的比例均为20%；震群出现次数最少，约9.2%。

(2) 川滇地区震例前地震条带异常多出现在短期阶段，地震窗、震群、地震空区异常多出现在中短期阶段，而显著事件、地震平静异常出现的时间跨度大，短期、中期、长期阶段均有出现。

(3) 川滇地区中强震多发生在地震条带、地震空区、地震平静异常区域内及其附近，以及地震窗、震群异常周边300 km左右范围内，而显著事件异常对未来主震无明显空间指示作用。

(4) 川滇地区地震空区、显著事件、震群异常主要出现在5.0—5.9级、6.0—6.9级震例前，且次数相当，分别约占74.4%、77.5%、90%；地震窗异常在6.0—6.9级震例前出现次数最多，占比约62.5%，5.0—5.9级、7.0—7.9级震例前出现地震窗的比例相当，共占比约37.5%；地震平静异常在5.0—5.9级震例前出现次数最多，6.0—6.9级震例前次之，占比分别约78.6%、19%；地震条带在5.0—5.9级、6.0—6.9级、7.0—7.9级震例前出现比例接近。

(5) 6项异常的部分特征参量与主震强度间均有较好的线性关系，与前人(曲延军等，2010；李莹甄等，2011；吕坚等，2016)在对川滇地区的研究中所用样本量基本相当，但本研究结果的震例时间跨度最长，统计拟合相关系数最高，为0.48，这说明得到的经验公式仍有很大的局限性，在实际应用中利用统计关系式计算的震级仅可作为参考，还必须与该区域不同类型地震的孕育过程及其他地球物理观测异常相结合。