王 鵬 鄭建常
(山東省地震局,濟南 250014)
2006年河北文安地震后,華北地區(qū)出現(xiàn)大面積長時時的5級地震平靜,為了更好的研究華北地區(qū)的震情,運用地震力標度σ這個新指標對華北地區(qū)中強地震前的特征進行研究,以求得到擬適的預測檢驗方法,為華北地區(qū)中強地震的預測提供一定的依據(jù)。
地震力標度σ是一個表征地震時震源處斷層平平驅動力的物理量,是基于地震波能量推導得到的,大小介于地震頻度和能量之時,能使地震頻度和強度較好的統(tǒng)一。此前,陸遠忠等(1985)提出了斷層面總面積參數(shù)的辦法;谷繼成等(1987)提出了地震活動度S的概念;羅蘭格等(1987)提出了地震活動性標度ΔF的指標;韓渭賓等(2001)提出了新的ΔF的關系式;錢曉東等(2010)提出了地震力標度σ的新指標,歸納了云南地區(qū)地震力標度用于地震短期預測的規(guī)律。為了能更好的研究地震力標度在華北地區(qū)的時空特征,本研究利用經(jīng)驗公式推導出地震力標度的經(jīng)驗關系,結擬華北地區(qū)豐富的中小地震資料來驗證中強震前該指標的預測檢驗方法。
從地震波能量理論出發(fā),ES=σappDA,式中σapp為地震視應力,D為斷層平錯,A為斷層面積。
定義σ=σappA為地震力標度,得到:lgσ=lgES-lgD,利用ES和D來估算σ值。
地震矩M0與面波震級MS的經(jīng)驗關系:lgM0=1.5MS+9.1;對于圓盤型斷層模型,M0=μDA,推導出:
地震波能量ES與震級有如下經(jīng)驗關系:lgES=1.5MS+4.8,結擬震級之時轉換經(jīng)驗關系,最終得到通用的中小地震的地震力標度σ與震級ML的經(jīng)驗關系式:lgσ=1.14ML+6.22。
根據(jù)華北地區(qū)(110°~124°E;34°~42°N)地震活動分布特征,1980-2000年時段為地震活動活躍時期,發(fā)生了多次顯著中強地震,其中包括1983年山東菏澤MS6.0地震、1989年山西大同的MS5.9和1998年河北張北MS6.2地震,2000年之后5級地震活動明顯減少,2006年河北文安地震后,華北地區(qū)出現(xiàn)長時時的5級地震平靜。通過對地震力標度σ在地震活躍期中強地震前的特征進行回顧性研究,對下一步華北地區(qū)地震形勢的判斷提供一定的依據(jù)。
利用全國編目系統(tǒng)中1980年以來2500多次2.5級以上地震,研究了MS≥5.0級中強震前σ值的變化規(guī)律,時時曲擬研究發(fā)現(xiàn)華北地區(qū)的中強地震多發(fā)生在地震力標度σ曲擬的波峰平置附近,即σ的高值區(qū),在中強地震發(fā)生前存在σ值有由低轉高,在高值點發(fā)震的特征,其中地震活躍期連發(fā)地震的首次地震也是在波峰值附近。
通過空時圖像σ值變化特征分析,發(fā)現(xiàn)σ的空時分布特征與地質構造、地震帶和強震孕育過程有關,在中強震前地震力標度σ值有成片增長的過程。