胡維云，劉文邦，李啟雷，孫璽皓，王培玲

(青海省地震局，青海 西寧 810001)

0 引 言

強(qiáng)震前區(qū)域地震活動(dòng)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)平靜或“缺震”過程，這種現(xiàn)象得到過許多國外地震學(xué)者的關(guān)注：Kiyoo Mogi首先注意到日本及其臨近區(qū)域某些中強(qiáng)地震前震源區(qū)地震活動(dòng)速率減小的現(xiàn)象[1]；Ohatke利用地震前兆平靜成功地預(yù)報(bào)了1978年1月29日的墨西哥瓦哈卡7.8級大地震[2]；Wyss總結(jié)了17次主震前出現(xiàn)的前兆性地震平靜，并試圖用此方法預(yù)報(bào)千島北部島弧上的8級地震[3]。我國對地震平靜異常的發(fā)現(xiàn)和研究始于1966年邢臺(tái)地震，林邦慧等發(fā)現(xiàn)地震的密集—平靜—大震發(fā)生的現(xiàn)象[4-5]，遼寧省地震局將這一經(jīng)驗(yàn)成功應(yīng)用于1975年海城地震預(yù)報(bào)中。我國學(xué)者通過對一些典型震例的研究，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)震例中的區(qū)域地震活動(dòng)性增強(qiáng)并不會(huì)一直持續(xù)到中強(qiáng)地震的發(fā)震時(shí)刻，而是在其之前往往會(huì)有一些明顯的地震平靜時(shí)段，并對其物理機(jī)制做出了初步的解釋[6-8]。近年來，學(xué)者們對這種中強(qiáng)地震前的異常平靜有了更為廣泛和深入的研究[9-15]，發(fā)現(xiàn)不同研究區(qū)內(nèi)大多數(shù)中強(qiáng)地震前均可觀測到地震平靜現(xiàn)象，并對各研究區(qū)中強(qiáng)地震發(fā)震模式及其震前平靜時(shí)長做了系統(tǒng)研究和討論，為這些研究區(qū)的中強(qiáng)地震預(yù)報(bào)工作提供了可靠依據(jù)。一次強(qiáng)烈的地震從孕育到發(fā)生前，圍繞其孕震區(qū)的地震活動(dòng)基本特征是“平靜”，這已被國內(nèi)外大量震例證實(shí)。地震平靜作為一種重要的中強(qiáng)震前兆現(xiàn)象，有可能提供關(guān)于地震的時(shí)間、地點(diǎn)和震級等有用信息，在地震預(yù)測中發(fā)揮重要作用。

青海西北部(36°～39°N、90°～94°E)，位于青藏高原北部邊緣的柴達(dá)木盆地西端，處在阿爾金斷裂帶、東昆侖斷裂帶和柴達(dá)木盆地的復(fù)合部位。其境內(nèi)斷裂帶發(fā)育、規(guī)模大、活動(dòng)性強(qiáng)，具有發(fā)生大地震的地質(zhì)構(gòu)造背景，歷史上曾發(fā)生過多次6級以上地震。在日常的震情跟蹤工作中，我們發(fā)現(xiàn)以往該區(qū)域內(nèi)時(shí)有ML≥4地震發(fā)生，但自2016年12月14日新疆若羌發(fā)生MS5.0地震后，該區(qū)域出現(xiàn)了ML≥4地震顯著平靜異常，平靜面積為15×104km2，異常發(fā)現(xiàn)時(shí)已持續(xù)了680天(圖1)。

圖1 2016年12月15日以來青海西北部ML≥4地震顯著平靜異常區(qū)

1 資料選取與處理

本文根據(jù)青海省實(shí)際地震監(jiān)測能力和地震目錄的完整性，選取了監(jiān)測能力相對較高的青海西北部1980年以來的ML≥4地震進(jìn)行分析和研究，所采用目錄為中國地震臺(tái)網(wǎng)中心提供的全國地震月報(bào)目錄和全國MS5.0以上地震目錄。選取ML≥4地震活動(dòng)顯著平靜異常，對其異常特征、異?？煽啃约坝痴鹦艿确矫孢M(jìn)行分析研究。

2 ML≥4地震平靜特征

青海西北部是ML≥4地震多發(fā)區(qū)域，平均每年有2次以上ML≥4地震發(fā)生，且呈現(xiàn)出“平靜—活躍—平靜”的成組活動(dòng)特征(圖2)，反映了區(qū)域內(nèi)部應(yīng)力積累、釋放和調(diào)整的過程。

圖2 青海西北部1980年以來ML≥4地震M-T圖(a)和時(shí)間間隔圖(b)

1980～2016年青海西北部ML≥4地震活動(dòng)共經(jīng)歷了4次平靜時(shí)間較長的時(shí)段(圖2、表1)：第1次平靜時(shí)間為1983年12月25日～1986年12月21日，共持續(xù)了1092天，平靜被打破后又經(jīng)歷了67天的平靜，后續(xù)發(fā)生了1987年2月26日茫崖6.1級地震，發(fā)震斷裂帶為油沙山—茫崖斷裂帶；第2次平靜時(shí)間為1987年2月26日～1989年6月21日，共持續(xù)了846天，平靜被打破后又經(jīng)歷了207天的平靜，后續(xù)發(fā)生了1990年01月14日茫崖6.6級地震，發(fā)震斷裂帶為油沙山—茫崖斷裂帶；第3次平靜時(shí)間為1990年6月27日～1994年9月7日，共持續(xù)了1 533天，后續(xù)直接被1994年9月7日若羌5.4級地震打破，發(fā)震斷裂帶為阿爾金斷裂帶；第4次平靜時(shí)間為1998年3月22日～2000年3月28日，共持續(xù)了737天，平靜被打破后又經(jīng)歷了243天的平靜，后續(xù)發(fā)生了2000年11月26日可可西里5.1級地震，發(fā)震斷裂帶為阿爾喀斷裂帶。

表1 1980年以來青海西北部ML≥4地震長時(shí)平靜與中強(qiáng)地震對應(yīng)情況

該區(qū)域1980～2016年出現(xiàn)4次超過700天的ML≥4地震顯著平靜異常，在平靜結(jié)束的8個(gè)月內(nèi)均發(fā)生了中強(qiáng)地震(其中1次顯著平靜是被中強(qiáng)地震直接打破的)。這表明青海西北部ML≥4地震顯著平靜與中強(qiáng)地震具有較好的對應(yīng)關(guān)系，具有中長期預(yù)測意義。異常對應(yīng)的優(yōu)勢發(fā)震時(shí)間為平靜結(jié)束后的8個(gè)月內(nèi)，優(yōu)勢發(fā)震斷裂為油沙山—茫崖斷裂帶。且該地區(qū)ML≥4地震顯著平靜結(jié)束后，后續(xù)中強(qiáng)地震的發(fā)生呈現(xiàn)出“長期平靜—平靜打破—震前平靜—發(fā)震”的活動(dòng)性特征，即在中強(qiáng)震發(fā)生前存在超過700天的ML≥4地震平靜，平靜被打破后，還會(huì)出現(xiàn)67～243天的ML≥4地震平靜，然后發(fā)生中強(qiáng)地震。

3 實(shí)例分析

根據(jù)青海西北部ML≥4地震顯著平靜異常(超過700天)對應(yīng)中強(qiáng)震的研究結(jié)果，將2016年12月14日新疆若羌Ms5.0地震以來青海西北部出現(xiàn)了的ML≥4地震顯著平靜(異常提出時(shí)已平靜了680天，接近700天的異常提取指標(biāo))作為年度異常在2019年度趨勢會(huì)商會(huì)(2018年11月)上提出，并撰寫了《青海西北地區(qū)顯著4級地震平靜異常分析報(bào)告》[16]。報(bào)告中明確指出：青海西北部1年內(nèi)發(fā)生5級左右地震的可能性較大，不排除發(fā)生6級左右地震的可能。

在跟蹤本次平靜異常過程中，2019年3月15日新疆若羌相繼發(fā)生Ms4.2、Ms4.0地震，打破了該地區(qū)持續(xù)820天的ML≥4地震平靜。根據(jù)該地區(qū)ML≥4地震與中強(qiáng)震的活動(dòng)呈現(xiàn)出“長期平靜—平靜打破—震前平靜—發(fā)震”的活動(dòng)性特征，即在中強(qiáng)震發(fā)生前存在超過700天的ML≥4地震平靜，平靜被打破后還會(huì)出現(xiàn)67～243天的ML≥4地震平靜，然后發(fā)生中強(qiáng)地震。分析認(rèn)為3月15日新疆若羌兩次4級地震打破了青海西北部ML≥4地震顯著平靜，平靜區(qū)內(nèi)地震危險(xiǎn)性非但沒有減弱，且在進(jìn)一步增強(qiáng)。因此認(rèn)為若羌的這兩次4級地震可能是中強(qiáng)震發(fā)震前的顯著地震事件，可看作是打破平靜的信號震，對未來平靜區(qū)內(nèi)發(fā)生中強(qiáng)地震具有中短期預(yù)測意義。青海省地震局預(yù)報(bào)中心召開多次震情會(huì)商會(huì)，認(rèn)為近期該地區(qū)發(fā)生5級左右地震的概率較高，應(yīng)密切關(guān)注該地區(qū)后續(xù)震情發(fā)展，并撰寫了《青海西北地區(qū)顯著4級地震平靜異常補(bǔ)充報(bào)告》[17]，明確指出青海西北部在未來的8個(gè)月內(nèi)發(fā)生5級左右地震的可能性較大，需重點(diǎn)關(guān)注該區(qū)域。隨即在經(jīng)歷了13天的短暫ML≥4地震平靜后，平靜區(qū)內(nèi)部發(fā)生了3月28日茫崖Ms5.0地震。由此，再次證明該區(qū)域ML≥4級地震顯著平靜對中強(qiáng)震有預(yù)測意義。

4 結(jié) 論

(1)青海西北部自1980年以來共經(jīng)歷了5次ML≥4地震顯著平靜異常，顯示出大范圍應(yīng)力場的強(qiáng)閉鎖狀態(tài)，具有明顯的前兆意義，對未來該地區(qū)發(fā)生中強(qiáng)地震具有中長期的預(yù)測意義。異常對應(yīng)的中強(qiáng)地震優(yōu)勢發(fā)震時(shí)間為平靜結(jié)束后的8個(gè)月內(nèi)，優(yōu)勢發(fā)震斷裂為油沙山—茫崖斷裂帶和阿爾金斷裂帶。

(2)ML≥4地震顯著平靜孕育出的中強(qiáng)地震呈現(xiàn)“長期平靜—平靜打破—震前平靜—發(fā)震”的發(fā)震特征，平靜區(qū)形成的中后期其內(nèi)部發(fā)生的ML≥4地震，可看作是打破平靜的信號震，對未來平靜區(qū)內(nèi)發(fā)生中強(qiáng)地震具有中短期預(yù)測意義。

(3)2019年3月15日新疆若羌相繼發(fā)生Ms4.2、Ms4.0地震，打破了青海西北部自2016年12月14日以來持續(xù)820天的ML≥4地震平靜，其發(fā)生具有信號震意義，為13天后在平靜區(qū)內(nèi)發(fā)生的2019年3月28日茫崖MS5.0地震提供了可靠的中短期判定依據(jù)。