桂北弱震區(qū)地震活動(dòng)特征分析

郭培蘭，陸麗娟，閻春恒

(廣西壯族自治區(qū)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心，廣西 南寧 530022)

桂北弱震區(qū)地震活動(dòng)特征分析

郭培蘭，陸麗娟，閻春恒

(廣西壯族自治區(qū)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心，廣西 南寧 530022)

介紹了廣西地震活動(dòng)主體地區(qū)及弱震區(qū)的地震活動(dòng)情況，提出桂北弱震區(qū)的劃分方法、依據(jù)，分析了弱震區(qū)的地震活動(dòng)特征，在地震活動(dòng)平靜段、增強(qiáng)段弱震區(qū)ML2.8級(jí)以上地震與廣西及鄰區(qū)中等以上地震的一定程度的相關(guān)性，并用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)所提結(jié)論進(jìn)行信度分析，結(jié)論可信，弱震區(qū)的地震活動(dòng)對(duì)于廣西地區(qū)的地震趨勢(shì)分析具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，可以用于中短期震情跟蹤工作中。

弱震區(qū)；異常；蠕變

0 引言

根據(jù)大量震例分析研究，少震區(qū)地震具有一定窗口的意義，窗口地震活動(dòng)多標(biāo)志區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的增強(qiáng)，后續(xù)發(fā)生中強(qiáng)地震的危險(xiǎn)性較大[1]。1970年以來(lái)，廣西北部地區(qū) （桂北地區(qū)），地震活動(dòng)相對(duì)較弱，這些地震的發(fā)生，可能表明廣西地區(qū)在未來(lái)一段時(shí)間地震活動(dòng)增強(qiáng)或具有短臨預(yù)測(cè)意義，我們對(duì)廣西少震地區(qū)的地震活動(dòng)進(jìn)行分析，對(duì)開展震情跟蹤工作具有較好的現(xiàn)實(shí)和指導(dǎo)意義。

1 廣西主體活動(dòng)地區(qū)及弱震區(qū)

廣西地區(qū)有歷史資料記載以來(lái) （公元1000～2010年）的4.8級(jí)以上地震展布表明：地震主要沿北東向及北西向斷裂分布，比較均勻地分布在廣西的各個(gè)地區(qū)，沒有明顯的地震集中區(qū)[2]（見圖1）；在公元1000～1856年期間[3]，主要分布在桂北、粵西及雷瓊地區(qū)，桂東南大部和桂西幾乎無(wú)中強(qiáng)震發(fā)生 （圖2）;1857年以來(lái)，約95%的地震分布在廣東陽(yáng)江 （以東）、百色、玉林、廣西環(huán)江的西南側(cè)，并顯示北西走向分布的格局，而陽(yáng)江 （以東）至環(huán)江一線的東北側(cè)僅發(fā)生了4次4.8級(jí)以上地震 （圖3）。由此可以推測(cè)，1857年以來(lái)中強(qiáng)地震活動(dòng)的主要場(chǎng)所應(yīng)在陽(yáng)江 （以東）至環(huán)江一線的西南側(cè)，其東北側(cè)發(fā)生中強(qiáng)地震的可能性很小。

圖1 廣西及鄰區(qū)4.8級(jí)以上地震分布圖(1000～2010年)Fig.1 Earthquake epicenter distribution with M≥4.8 in Guangxi and neighboring regions(1000-2010)

圖2 廣西及鄰區(qū)4.8級(jí)以上地震分布圖(1000～1856年)Fig.2 Earthquake epicenter distribution with M≥4.8 in Guangxi and neighboring regions（1001-1856）

圖3 廣西及鄰區(qū)4.8級(jí)以上地震分布圖(1857～2010年)Fig.3 Earthquake epicenter distribution with M≥4.8 in Guangxi and neighboring regions(1857-2010)

圖4 廣西及鄰區(qū)ML3.0級(jí)以上地震分布圖(1970～2010年)Fig.4 Earthquake epicenter distribution with ML≥3.0 in Guangxi and neighboring regions(1970-2010)

廣西壯族自治區(qū)地震局臺(tái)網(wǎng)自1970年開始布設(shè)，1977年陸續(xù)建成并不斷加密，1979年后可以監(jiān)測(cè)到ML≥2.8級(jí)地震[4]。ML≥2.8級(jí)地震基本上能反映廣西及鄰區(qū)現(xiàn)代地震的活動(dòng)狀況。分析現(xiàn)今ML≥3.0級(jí)地震[5]，其主要活動(dòng)范圍亦在廣東陽(yáng)江 （以東）、百色、玉林、廣西環(huán)江的西南側(cè) （圖4）。中強(qiáng)地震空間分布的北西走向格局表明，1857年以來(lái)北西向斷裂帶對(duì)廣西的地震活動(dòng)有較強(qiáng)的控制作用，桂西及桂東南可能是未來(lái)地震活動(dòng)的主體地區(qū)，桂北地區(qū)的桂林、柳州、賀州、梧州、貴港一帶為弱震區(qū)，頂點(diǎn)座標(biāo) (26.52°，111.12°）、（23.61°，112.67°）、 （22.88°，109.54°）、 （25.88°，108.27°）所圍成的區(qū)域 （圖4）。

2 弱震區(qū)地震活動(dòng)分析

1857年以來(lái)，北西向斷裂及與北東向斷裂交匯部位地震特別密集，活動(dòng)水平最高，北東向斷裂 （弱震區(qū)一帶），地震活動(dòng)水平較低。1970～2010年，弱震區(qū)共發(fā)生ML2.8級(jí)以上地震25次，最大地震是1989年7月8日廣西融安ML3.5級(jí)地震 （表1是弱震區(qū)ML2.8級(jí)以上地震目錄，震中分布見圖5），年均發(fā)生ML2.8級(jí)以上地震頻次為0.83。北東向斷裂的弱震區(qū)ML2.8級(jí)以上地震的發(fā)生說(shuō)明區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)有增強(qiáng)趨勢(shì)，對(duì)廣西區(qū)ML4.5以上地震的發(fā)生有一定的窗口作用，通過(guò)以下例子進(jìn)行分析。

3 弱震區(qū)地震與中強(qiáng)震對(duì)應(yīng)關(guān)系分析

表1 弱震區(qū)地震目錄Table 1 Earthquake catalogue of low seismicity zones

序號(hào) 發(fā)震時(shí)間 緯度/° 經(jīng)度/° 深度/km 震級(jí)/ML 參考地點(diǎn)5 1976-08-01 24.41 109.28 26 2.8 廣西柳江縣6 1976-08-19 24.58 109.65 18 2.8 廣西鹿寨縣7 1977-05-02 23.28 109.58 3.2 廣西貴港市8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 1978-01-02 1983-06-24 1983-07-28 1986-03-30 1987-07-16 1989-07-06 1989-07-08 1989-08-15 1992-09-10 24.40 24.86 25.10 23.50 23.96 24.85 24.86 24.76 24.11 111.40 109.40 109.41 111.90 109.50 109.25 109.28 109.38 109.96 19 15 3.0 3.4 3.0 3.0 2.9 3.1 3.5 3.0 3.0廣西鐘山縣廣西融安縣廣西融安縣廣東封開縣廣西象州縣廣西融安縣廣西融安縣廣西柳城縣廣西象州縣17 18 19 20 21 22 23 24 25 1993-01-31 1993-06-12 1995-01-18 1995-01-20 1995-06-10 1996-08-28 2000-11-08 2005-07-26 2006-05-12 24.88 24.53 24.90 25.25 24.18 23.00 25.61 24.00 24.48 108.93 108.86 108.93 109.35 109.18 109.56 109.91 110.00 109.31 5 2 8 2 1 9 1 0 2.8 2.9 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8廣西羅城縣廣西柳城縣廣西羅城縣廣西融安縣廣西柳江縣廣西貴港市廣西龍勝縣廣西金秀縣廣西柳城縣

選擇廣西地區(qū)作為研究區(qū)域，即由頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為：（111°E，26.5°N）、（105°E，25.6° N）、（104.4°E，25°N）、（105°E，23°N）、（106°E，21.5°N）、（108°E，20.2°N）、（110.5°E，20.2° N）、（112.4°E，23°N）、（112.4°E，24°N）構(gòu)成的多邊形區(qū)域[6]，圖6為該地區(qū)ML4.5級(jí)震中分布。通過(guò)對(duì)廣西ML4.5級(jí)以上地震 (地震目錄見表2)前后的弱震區(qū)地震活動(dòng)分析，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.1 中強(qiáng)震與弱震區(qū)地震對(duì)應(yīng)關(guān)系分析

表3是廣西中強(qiáng)地震與弱震區(qū)地震對(duì)應(yīng)關(guān)系表，除1981年6月23日北部灣ML4.7級(jí)地震、1995年1月10日北部灣ML6.4級(jí)地震、1995年7月25日廣西那坡縣ML4.7、2007年7月17日廣西天峨縣ML4.5前1年半時(shí)間內(nèi)弱震區(qū)無(wú)ML2.8級(jí)以上地震發(fā)生外，其余中強(qiáng)震前均發(fā)生1至3次ML2.8級(jí)以上地震，對(duì)應(yīng)率為69%，說(shuō)明廣西中強(qiáng)地震與弱震區(qū)地震有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，弱震區(qū)地震發(fā)生后半年內(nèi)，廣西發(fā)生中強(qiáng)地震的概率較大。北部灣ML4.7級(jí)地震、北部灣ML6.4級(jí)地震、那坡縣ML4.7地震前在弱震區(qū)未發(fā)生ML2.8級(jí)以上地震，可能是距弱震區(qū)較遠(yuǎn)，這3次地震距弱震區(qū)中心點(diǎn)約400 km，天峨ML4.5級(jí)地震為龍灘水庫(kù)誘發(fā)地震。

3.2 發(fā)生在地震活動(dòng)平靜期間的弱震區(qū)地震

圖6 廣西地區(qū)統(tǒng)計(jì)區(qū)域Fig6 Statistics zone in Guangxi

表2 廣西ML4.5級(jí)以上地震目錄Table 2 Earthquake catalogue of earthquakes(ML≥4.5)in Guangxi

表3 中強(qiáng)地震與弱震區(qū)地震對(duì)應(yīng)關(guān)系表Table 3 Corresponding relationofmoderateearthquakes andearthquakes inlowseismicityzone

序號(hào) 弱震區(qū)地震 中強(qiáng)地震 相隔時(shí)間/d發(fā)震時(shí)間 發(fā)震時(shí)間3 1975-05-13 1977-10-19 890地點(diǎn) 震級(jí)/ML鐘山縣 2.8地點(diǎn) 震級(jí)/ML平果縣 5.4 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 1976-08-01 1976-08-19 1977-05-02無(wú)地震對(duì)應(yīng)1983-06-24 1983-07-28 1987-07-16 1992-09-10無(wú)地震對(duì)應(yīng)柳城縣鹿寨縣貴港市融安縣融安縣象州縣象州縣2.8 2.8 3.2 3.4 3.0 2.9 3.0 1977-10-19 1977-10-19 1977-10-19 1981-06-23 1983-12-05 1983-12-05 1988-11-10 1993-02-10 1995-01-10平果縣平果縣平果縣北部灣天峨縣天峨縣北部灣大化縣北部灣5.4 5.4 5.4 4.7 5.0 5.0 5.4 4.9 6.4 444 426 170 164 130 483 153 13 14 15 16 17無(wú)地震對(duì)應(yīng)1996-08-28 2005-07-26 2006-05-12無(wú)地震對(duì)應(yīng)貴港象州縣柳城縣2.8 2.8 2.8 1995-07-25 1998-04-16 2005-10-27 2006-09-17 2007-07-17那坡縣環(huán)江縣平果縣北部灣天峨縣4.7 5.3 4.8 4.5 4.5 596 93 128

發(fā)生在地震活動(dòng)平靜期間的弱震區(qū)ML2.8級(jí)地震共4次 （表4），每次地震發(fā)生后3至10個(gè)月，廣西及鄰區(qū)地震活動(dòng)開始增強(qiáng)。圖7是廣西及鄰區(qū)1975～1978年蠕變曲線圖，1975年5月13日鐘山ML2.8級(jí)地震發(fā)生在地震活動(dòng)平靜期間，鐘山ML2.8級(jí)地震后3個(gè)月廣西地震活動(dòng)開始增強(qiáng)。

3.3 發(fā)生在地震活動(dòng)增強(qiáng)期間的弱震區(qū)地震

表4 地震活動(dòng)平靜期間的弱震區(qū)地震Table 4 Earthquakes in low seismicity zones during smooth seismic activity period

發(fā)生在地震活動(dòng)增強(qiáng)過(guò)程中的弱震區(qū)ML2.8級(jí)以上地震有一定的前兆意義 （表5），1988年11月10日北部灣ML5.4級(jí)地震、1998年4月16日廣西環(huán)江縣ML5.3級(jí)地震前弱震區(qū)發(fā)生1987年7月16日廣西象州縣ML2.9級(jí)地震、1996年8月28日廣西貴港市ML2.8級(jí)地震，間隔時(shí)間約1年半，大部分弱震區(qū)地震發(fā)生后半年內(nèi)發(fā)生中強(qiáng)震，由此可見，弱震區(qū)地震發(fā)生后，可做時(shí)間尺度為1個(gè)月至半年的短期預(yù)測(cè)，中強(qiáng)地震與對(duì)應(yīng)的弱震區(qū)地震距離約200～250 km。圖8是廣西及鄰區(qū)1970～1974年蠕變曲線，1971年1月地震活動(dòng)開始增強(qiáng)，在蠕變曲線上翹過(guò)程中弱震區(qū)發(fā)生1971年12月29日廣西柳江ML2.8級(jí)地震，4個(gè)月后，在1972年5月7日在廣西邕寧發(fā)生ML4.9級(jí)地震，這兩次地震相距220 km。

圖7 廣西及鄰區(qū)1975～1978年蠕變曲線Fig7 Creep curve of Guangxi and neighboring regions from1975-1978

3.3 中強(qiáng)地震發(fā)生后的弱震區(qū)地震

中強(qiáng)地震后的弱震區(qū)地震 （表6），第一次中強(qiáng)震與之后發(fā)生的弱震區(qū)地震時(shí)間間隔最長(zhǎng)278天，最短8天，該弱震區(qū)地震與第二次中強(qiáng)震時(shí)間間隔3年左右，表明第一次中強(qiáng)震后發(fā)生的弱震區(qū)對(duì)廣西未來(lái)中強(qiáng)地震沒有短臨預(yù)測(cè)意義。

4 預(yù)報(bào)發(fā)震信度分析

發(fā)震時(shí)間預(yù)測(cè)r值及發(fā)震信度CFi計(jì)算公式如下：

表5 地震活動(dòng)增強(qiáng)期間的弱震區(qū)地震Table 5 Earthquakes in low seismicity zones during enhanced seismic activity period

圖8 廣西及鄰區(qū)1970～1974年蠕變曲線圖Fig8 Creep curve of Guangxi and neighboring regions from 1970-1974

表6 中強(qiáng)地震活動(dòng)后的弱震區(qū)地震Table 6 Earthquakes in low seismicity zones after moderate earthquakes

利用 （1）、 （2）式計(jì)算預(yù)測(cè)不同時(shí)段的發(fā)震時(shí)間預(yù)測(cè)r值及發(fā)震信度CFi，與R值進(jìn)行對(duì)比[7]，如果發(fā)震時(shí)間預(yù)測(cè)r值大于R值，則認(rèn)為通過(guò)評(píng)估。表7是不同預(yù)測(cè)時(shí)段發(fā)生ML≥4.5級(jí)地震的信度CF值及R值評(píng)分檢驗(yàn)表，中強(qiáng)地震與弱震區(qū)對(duì)應(yīng)關(guān)系中，在6個(gè)月、12個(gè)月、18個(gè)月、24個(gè)月預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)發(fā)震時(shí)間預(yù)測(cè)r值均通過(guò)R值評(píng)分，且預(yù)測(cè)信度較高。地震活動(dòng)平靜期間發(fā)生的弱震區(qū)地震，在6個(gè)月內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí)段發(fā)震時(shí)間預(yù)測(cè)r值小于R值，但是12個(gè)月預(yù)測(cè)時(shí)段報(bào)準(zhǔn)率為100%，r值高達(dá)0.8667。地震活動(dòng)增強(qiáng)期間發(fā)生的弱震區(qū)地震，在6個(gè)月預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)發(fā)震時(shí)間預(yù)測(cè)r值均通過(guò)R值評(píng)分，且預(yù)測(cè)信度較高，6個(gè)月預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)信度值為0.4969。

5 結(jié)論與討論

表7 不同預(yù)測(cè)時(shí)段發(fā)生ML≥4.5級(jí)地震的信度及R值評(píng)分檢驗(yàn)表Table 7 Credibility and R value checklist of earthquakes with ML≥4.5 in different prediction periods

（1）桂東南及桂西是廣西地震活動(dòng)主體地區(qū)，桂北 （桂林、柳州、賀州、玉林、貴港一帶）是廣西地震活動(dòng)較弱的地區(qū)，地震活動(dòng)水平較低，ML2.8級(jí)以上地震年均0.83次。

（2）弱震區(qū)地震與廣西中強(qiáng)地震有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，發(fā)生在地震活動(dòng)平靜期間的弱震區(qū)地震表明：約半年內(nèi)廣西及鄰區(qū)地震活動(dòng)開始增強(qiáng)，3級(jí)地震開始密集發(fā)生，頻次升高；在地震活動(dòng)增強(qiáng)期間的弱震區(qū)地震表明：半年內(nèi)廣西發(fā)生中等地震的可能性較大，可做短期預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)依據(jù)，中強(qiáng)地震發(fā)生后在弱震區(qū)發(fā)生的ML2.8級(jí)以上地震與下一次中強(qiáng)震時(shí)間間隔約3年左右，表明中強(qiáng)震后發(fā)生的弱震區(qū)地震對(duì)廣西未來(lái)中強(qiáng)地震沒有短臨預(yù)測(cè)意義。

（3）通過(guò)對(duì)不同預(yù)測(cè)時(shí)段的r值評(píng)估及信度CF值分析，中強(qiáng)地震與弱震區(qū)地震對(duì)應(yīng)關(guān)系r值及信度CF值均通過(guò)評(píng)估，地震活動(dòng)平靜期間發(fā)生的弱震區(qū)地震，在12個(gè)月預(yù)測(cè)時(shí)段報(bào)準(zhǔn)率為100%，r值高達(dá)0.8667。地震活動(dòng)增強(qiáng)期間發(fā)生的弱震區(qū)地震，在6個(gè)月預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)r值均通過(guò)R值評(píng)分，而且預(yù)測(cè)信度較高，在6個(gè)月預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)信度值為0.4969。表明地震活動(dòng)平靜期間的弱震區(qū)地震具有短期預(yù)測(cè)意義，地震活動(dòng)增強(qiáng)期間發(fā)生的弱震區(qū)地震具有短臨預(yù)測(cè)意義。

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Characteristic Analysis of Low Seismicity Zone Activities In North Guangxi

GUO Peilan，LU Lijuan，YAN Chunheng

(Monitering and Prediction Center,Earthquake Administration of Guangxi Municipality,Nanning 530022,Guangxi)

Beginning with an introduction to earthquake activities of seismic hazard zones and low seismicity zones in Guangxi,this paper explicitly proposes division methods and standards of low seismicity zones in North Guangxi,and analyzes the activity characteristics in low seismicity zones.Earthquakes with ML≥2.8 in the smooth and enhanced activity areas of low seismicity zones are,to some extent,relevant to moderate earthquakes in Guangxi and neighboring regions, which is proved dependable using statistical method to analyze its credibility.Earthquake activities in low seismicity zones are of practical value in the trend analysis of earthquakes in Guangxi.

Low Seismicity Zone;Anomaly;Creep

P315.53

A

1001-8662（2012）03-0021-10

2011-07-06

郭培蘭，女，1974年生，高級(jí)工程師，主要從事地震活動(dòng)性分析研究. E-mail：gxgpl@126.com.