孫 麗，關(guān)曉明

（1.青海省地震局，青海 西寧 810001；2.錦州地震臺，遼寧 錦州 121000）

兩次門源地震前Wq值異常空間演化特征對比分析

孫 麗1，關(guān)曉明2

（1.青海省地震局，青海 西寧 810001；2.錦州地震臺，遼寧 錦州 121000）

利用地震活動平靜參數(shù)Wq值方法，對1986年門源6.5級、2016年門源6.4級兩次地震前Wq值的空間演化特征進行了對比研究，結(jié)果顯示，兩次門源地震前，震中及周邊區(qū)域均出現(xiàn)了地震活動性參數(shù)Wq值的空間區(qū)域出現(xiàn)—擴大—收縮—擴大—收縮的異常，但兩次異常的演化過程的持續(xù)時間和發(fā)震時的特征有所不同。

平靜特征參數(shù)Wq值；MS≥6.0地震；中短期預測；青海東部及鄰區(qū)

0 引言

某些地震前，中小地震活動由增強轉(zhuǎn)入平靜，伴隨著反映地震時、空、強3方面特征的一些地震學指標就會出現(xiàn)異常收縮或者恢復，人們對這種現(xiàn)象尤為關(guān)注，認為這是一種中期向短期過渡的預報指標，是最有價值的一種前兆異常。反映地震時、空、強3 方面特征的預報指標有b、η、A（b）、Mf、C、D、Cl、D 等參數(shù)，它們在中短期階段通常表現(xiàn)為中期異常的恢復、中期異常區(qū)出現(xiàn)明顯收縮或消失。但它們的變化特征是不一樣的，有些異常反應明顯，有些不太明顯，有些甚至沒有反應。這些反映了異常與未來地震之間是一種非線性關(guān)系。王煒等利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡這種高度自適應的非線性關(guān)系，采用b、η、A（b）、MF、C、D 、Cn、Dt這八個參數(shù)建立了BP學習的知識庫，并把通過BP學習后的輸出結(jié)果定義為地震活動平靜參數(shù)Wq值。Wq方法綜合了上述各指標在地震孕育的中短期階段的變化特征，它包括地震頻度和強度在增強后的減弱以及地震活動在時間和空間上叢集后的分散兩類特征[1]。

2000年，王煒等人對華北地區(qū)地震活動平靜的特征參數(shù)進行空間掃描后認為：中強地震前1年左右或稍長時間，未來震中周圍一般都開始出現(xiàn)Wq值的中短期異常區(qū)[2]。張軍應用Wq值方法對華東地區(qū)中強震進行了再研究，總結(jié)了Wq值異常的演化細節(jié)和在不同震級、不同時期的中強震前的演化特征。王培玲利用該方法對青海東北部地區(qū)6級以上地震前地震活動平靜參數(shù)Wq值的變化特征做了研究，發(fā)現(xiàn)該方法具有較好的映震能力[3]。

本文選取1986年門源6.5級地震和2016年門源6.4級地震，利用地震活動平靜參數(shù)Wq值方法對這兩次地震前的Wq值進行了計算。以期發(fā)現(xiàn)這兩次地震的異同之處，為后續(xù)研究提供參考。

1 兩次門源地震的基本情況

祁連山地震帶地處青藏高原北部地區(qū)，四周被深大走滑活動斷裂包圍，帶內(nèi)新構(gòu)造活動明顯，是一個地震多發(fā)地區(qū)。1986年8月26日門源縣發(fā)生了6.5級地震，該地震發(fā)生在冷龍嶺主峰附近的北祁連主干斷裂上[4]，2016年1月21日門源再次發(fā)生6.4級地震。這兩次地震均在祁連山地震帶上的托勒山—冷龍嶺斷裂帶上或其附近。冷龍嶺斷裂是全新世的左旋走滑兼逆斷斷裂, 斷裂走向近NW[5]。其中1986年8月26日6.5級地震震中經(jīng)緯度為37.7oN、101.5oE，2016年1月21日6.4級地震震中經(jīng)緯度為37.72oN、101.58oE。兩次地震震中相距11公里（圖1）。這兩次地震的發(fā)震構(gòu)造基本相同，震級相當，多方面的對比研究這兩次地震的相同和不同之處，有利于我們更全面的認識地震，提取可供預報實踐的依據(jù)。

2 資料的選取和異常的判定指標

根據(jù)我省實際地震監(jiān)測能力，選取了青海省東部及鄰區(qū)（34o～40oN、96o～104oE）為研究區(qū)域、從1980年7月至2016年4月時間范圍內(nèi)的地震目錄，進行了地震活動平靜參數(shù)Wq值的空間掃描，計算時資料積累時間為18個月，掃描時間步長為1個月，掃描單元半徑為150km的圓形域，滑動步長為0.5o，起始震級為ML2.3。為避免余震序列對計算結(jié)果的影響，刪除強地震序列中的余震。根據(jù)王煒等的研究，地震活動平靜參數(shù)Wq值通常在0或1附近，若在1附近，表明該區(qū)域已處于未來中強震的中短期階段，若在0附近，則表明該區(qū)域尚未處于中短期階段。當出現(xiàn)地震活動平靜參數(shù)Wq≥0.7的區(qū)域大于4平方度時，認為該區(qū)域為中短期異常區(qū)。

3 兩次門源地震前Wq值的變化過程

3.11986年8月門源6.5級地震

1986年8月門源6.5級地震前，在1984年11月門源及周邊區(qū)域出現(xiàn)異常區(qū)域（即Wq≥0.7的區(qū)域大于4平方度）（圖2a），到1985年10月近1年時間異常區(qū)域面積增大到最大，約占23個平方度（圖2b），且異常區(qū)始終圍繞著震中變化，1985年12月震前9個月異常區(qū)面積開始顯著收縮（圖2c），至1986年3月震源區(qū)附近異常區(qū)完全消失（圖2d），1986年5月震源區(qū)再次出現(xiàn)異常（圖2e），且面積再次擴大（圖2f），震前一個月異常區(qū)雖然有所收縮，但變化不大，仍分布在震區(qū)周圍，震后因為應力的調(diào)整，震中區(qū)的異常沒有迅速消失，但區(qū)域面積明顯減小了（圖2g）。由此看出該次地震前地震活動平靜參數(shù)Wq值空間掃描的異常區(qū)存在：異常區(qū)出現(xiàn)—擴大—收縮—擴大—收縮的變化過程。

3.22016年門源6.4級地震

2016年門源6.4級地震前，在2011年11月青海東北部地區(qū)出現(xiàn)地震活動平靜參數(shù)Wq值異常，且異常區(qū)域不斷擴大（圖3a），到2012年6月異常區(qū)Wq≥0.7的區(qū)域大于4平方度，異常區(qū)面積約占18個平方度（圖3b）。之后，該異常區(qū)域發(fā)生變化，以門源為中心分割為三個區(qū)域，門源及其附近區(qū)域的Wq值變化非常明顯。這一格局一直持續(xù)到2013年11月份（圖3c-d），之后異常區(qū)域開始收縮，直到2014年11月異常區(qū)集中在門源及附近區(qū)域（圖3e），到2015年1月異常區(qū)域完全消失（圖3f），后又慢慢擴大并出現(xiàn)在門源周圍。震前4個月，Wq≥0.7的異常區(qū)域大于4個平方度(圖3g），后逐漸縮小(圖3h），到發(fā)震的當月即2016年1月異常區(qū)域完全消失（圖3i），這一過程持續(xù)時間長，變化復雜。震后，門源及周邊區(qū)域Wq值無明顯的變化，異常區(qū)域分散在其他地區(qū)（圖3j）。

此次震前地震活動平靜參數(shù)Wq的異常過程表現(xiàn)為：異常區(qū)域的出現(xiàn)—擴大—收縮—擴大—收縮。

4 兩次門源地震前Wq值異常特征比較

經(jīng)過對1986年和2016年兩次門源地震震前的Wq值空間演化過程的分析結(jié)果顯示，這兩次地震前數(shù)年內(nèi)，震中附近區(qū)域均出現(xiàn)了Wq值的異常區(qū)域，異常區(qū)域均出現(xiàn)了出現(xiàn)—擴大—收縮—擴大—收縮的演化過程，異常區(qū)域收縮或消失后發(fā)震。

但這兩次異常的演化過程也有所不同。一是異常開始時間不同，1986年地震前的異常區(qū)域出現(xiàn)始于震前21個月，而2016年地震前的區(qū)域則出現(xiàn)于震前50個月；二是1986年地震Wq值異常區(qū)面積較大，圍繞在門源及周邊區(qū)域；2016年門源地震Wq值異常區(qū)面積比前次略小，但持續(xù)時間長，演變過程復雜；三是發(fā)震時的狀態(tài)不同，1986年地震是發(fā)生在異生在異常區(qū)域第二次擴大—收縮過程中，發(fā)震當月，異常區(qū)域消失，震后門源地區(qū)Wq值持續(xù)在平靜狀態(tài)。

5 結(jié)論與討論

（1）1986年和2016年兩次門源地震前，震中及周邊區(qū)域均出現(xiàn)了地震活動性參數(shù)Wq值的空間區(qū)域異常，異常區(qū)域的演化過程為出現(xiàn)—擴大—收縮—擴大—收縮，異常持續(xù)時間為21～50個月。

（2）這兩次地震前Wq值異常的空間演化過程雖然類似，但1986年地震發(fā)生在異常區(qū)域第二次擴大過程中，2016年地震則發(fā)生在第二次收縮過程中，且異常出現(xiàn)到發(fā)震持續(xù)時間較長，演變過程復雜，這可能與兩次地震的孕震過程不完全相同有關(guān)。需要進行進一步的研究。

（3）兩次地震孕育過程不完全相同與地震在6級長時間平靜背景下發(fā)生的，是否與6級長時間平靜背景有關(guān)，有待進一步研究。

[1]張軍,陳宇衛(wèi),慶梅. Wq方法及σH方法在華東地區(qū)中強震預報中的應用[J].地震學刊，2002，22（3）:11-16.

[2] 王煒,宋先月.人工神經(jīng)網(wǎng)絡在地震中短期預報中的應用[J].中國地震，2000，l6（2）：l49 -l57 .

[3] 王培玲，孫麗，楊玉霞.青海東部及鄰區(qū)強震前地震活動特征參數(shù)Wq值的研究[J].高原地震，2008，20（2）：17-21.

[4] 陳兵，江在森，張四新，等. 1986年門源地震（MS6.4）過程地形變演化特征及塊體模型解析[J].西北地震學報, 2003，25（3）：240-245.

[5] 郭安寧,李鑫,白雪見，等. 2016年1月21日青海門源6.4級地震及相關(guān)參數(shù)[J].地震工程學報，2016，38（1）：150-158.

SPATIAL EVOLUTION OF WQ ANOMALIES BEFORE TWO MENYUAN EARTHQUAKES

SUN Li1，GUAN Xiao-ming2

（1.Earthquake Administration of Qinghai Province，Qinghai Xining 810001，China；2. Jinzhou Seismic Station，Liaoning Jinzhou 121000，China）

act: In this paper，we studied the spatial evolution of the Wq value before the two Menyuan earthquake（Menyuan 6.5 earthquake in 1986 and Menyuan 6.4 earthquake in 2016）.The results shows that the anomalies of Wq value in the epicentral and surrounding area were found in bout earthquake. But the characteristics of the duration and evolution of the two anomalous evolution processes were different.

s: Wq value of seismic activity parameter ; MS≥6.0 earthquakes; medium and short-term forecasts; East Qinghai and it' s adjacent area

P315.5

A

10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.04.012

1674-8565（2016）04-0070-05

2016-06-06

2016-09-28

孫麗（1968- ），女，山東省榮成市人，2010年畢業(yè)于北京理工大學，本科，工程師，現(xiàn)主要從事地震監(jiān)測工作，并兼任地震科普展廳講解工作。E-mail：937158534@qq.com