郭培蘭,莫佩嬋,李 莎,牟劍英
(廣西壯族自治區(qū)地震局,南寧 530022)
自20 世紀(jì)60 年代國內(nèi)地震工作者開始地震預(yù)測預(yù)報(bào)探索研究以來,人們對于地震的孕育機(jī)理、孕震過程和不同階段的前兆表現(xiàn)有了一定的了解和認(rèn)識,依據(jù)這些認(rèn)識和和經(jīng)驗(yàn),確立了長、中、短、臨漸進(jìn)式的地震預(yù)報(bào)思路[1]。經(jīng)過進(jìn)一步開展地震預(yù)測指標(biāo)體系梳理工作,國內(nèi)地震預(yù)報(bào)研究取得了很大的發(fā)展[2-3]。但是地震預(yù)報(bào)是一個(gè)世界上尚未解決的科學(xué)難題,已經(jīng)取得的進(jìn)展離突破地震預(yù)報(bào)的最終目標(biāo)還有非常遙遠(yuǎn)的距離。雖然取得了部分較為成功的預(yù)報(bào)實(shí)例,但虛報(bào)、漏報(bào)和錯(cuò)報(bào)還占有相當(dāng)?shù)谋壤?,所以必須加?qiáng)震例總結(jié)提高對地震的孕育及其前兆的認(rèn)識。2016—2019 年間,廣西東部發(fā)生2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級地震和2019 年10 月12 日北流5.2 級地震,廣西地震局預(yù)報(bào)人員對這兩次地震都做出了較準(zhǔn)確的長期、中期和短期預(yù)測,但也存在一些不足和值得反思的問題。本文針對這兩次5 級地震的預(yù)測情況、震前典型異常特征等問題進(jìn)行了討論,為廣西東部未來中等地震預(yù)測工作提供參考依據(jù)。
廣西地區(qū)年度重點(diǎn)監(jiān)視的測震學(xué)長期預(yù)測指標(biāo)有1 項(xiàng),中期預(yù)測指標(biāo)有14 項(xiàng),短期預(yù)測指標(biāo)有2 項(xiàng)。前兆學(xué)長期預(yù)測指標(biāo)有1 項(xiàng),中期預(yù)測指標(biāo)有15 項(xiàng),短期預(yù)測指標(biāo)有3 項(xiàng),按照重點(diǎn)監(jiān)視預(yù)測指標(biāo)進(jìn)行震情跟蹤回顧。
2016年7月31日蒼梧5.4級地震和2019年10月12日北流5.2 級地震發(fā)生在東南沿海地震帶西部,東南沿海地震帶5.0 級以上地震明顯存在著2 個(gè)地震活動周期,每個(gè)活動周期為320 年左右,第一個(gè)活動周期大約在1 400—1700 年間,第二個(gè)活動周期始于1701 年,目前應(yīng)處于第二個(gè)活動周期剩余釋放階段的后期。每個(gè)地震活動周期分為平靜期與活躍期[4],1900 年至今屬于第二活動周期的活躍期,該活躍期分為5 個(gè)活躍幕與4 個(gè)平靜幕(圖1),前3 個(gè)平靜幕持續(xù)時(shí)間最長的為15 年,最短的為10 年,平均為12.7 年①廣西地震局.廣西2014 年度地震趨勢研究報(bào)告[R].2013.。東南沿海地震帶自2000 年進(jìn)入20 世紀(jì)以來的第4 平靜幕,截至2013 年9 月,第4 個(gè)平靜幕已經(jīng)持續(xù)近14 年,超過平均平靜時(shí)間間隔。因此認(rèn)為,未來1~3 年東南沿海地震帶可能進(jìn)入下一個(gè)活躍幕。廣西桂東南地區(qū)屬于東南沿海地震帶西段,未來10 年桂東南地區(qū)地震活動增強(qiáng),存在發(fā)生中強(qiáng)地震的危險(xiǎn)。根據(jù)GPS 觀測結(jié)果顯示,2002—2008 年底四川瀘州—福建廈門和四川瀘州—海南瓊中兩條基線均呈壓性變化,汶川地震后轉(zhuǎn)為張性變化,2012—2020 年為增強(qiáng)的壓性變化②廣西地震局.廣西2016 年度地震趨勢研究報(bào)告[R].2015.,表明當(dāng)前應(yīng)力處于較高水平,有利于中強(qiáng)地震的活動,因此這兩條GPS 基線長期壓性變化做為長期異常進(jìn)行跟蹤。廣東省地震局關(guān)于2019 年華南地區(qū)半年會商會地震趨勢研究報(bào)告中也提出,近NS 向GPS 基線(印度尼西亞-華南)變化在2011—2012 年由伸長轉(zhuǎn)向縮短,2011 年前基線拉伸,2012 年基線縮短,表明華南塊體受到的擠壓作用增強(qiáng),未來地震活動增強(qiáng)③廣東省地震局.華南地區(qū)半年會商會地震趨勢研究PPT[R].2019.,也表明了華南塊體未來發(fā)生中強(qiáng)地震危險(xiǎn)性增強(qiáng)。實(shí)際結(jié)果是:在預(yù)期的時(shí)間和地點(diǎn)發(fā)生了蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震,說明《廣西壯族自治區(qū)2014 年度地震趨勢研究報(bào)告》對桂東南地區(qū)的長期預(yù)測較為合理。
圖1 1900 年以來東南沿海地震帶5 級地震M-t 圖
1)測震學(xué)異常
2007 年9 月7 日云南富寧縣ML4.6 地震后,廣西及鄰區(qū)ML4.0 地震平靜達(dá)1 542 天,約4.2 年;2011 年11 月27 日發(fā)生北部灣ML4.1 地震,4 級地震平靜被打破至2013 年,每年均會發(fā)生4 級地震,2013 年4 級地震累計(jì)頻次(3 年滑動1 年步長)達(dá)到異常閾值3,認(rèn)為出現(xiàn)異常;2016 年7 月31 日發(fā)生蒼梧5.4 級地震后異常持續(xù),頻次持續(xù)升高;至2019 年11 月,4 級地震增強(qiáng)異常持續(xù)時(shí)間最長、異常幅度最大,表現(xiàn)出與前4 次異常明顯不同的特點(diǎn)。前4 次異常在中強(qiáng)震后雖然持續(xù),但是逐步下降。2017 年4 級地震累計(jì)頻次(3 年滑動1 年步長)高達(dá)8 次,遠(yuǎn)高于異常閾值3④廣西地震局.廣西及鄰區(qū)ML4 以上地震活動顯著增強(qiáng)異常分析報(bào)告[R].2019.,然后發(fā)生北流5.2 級地震(圖2)。在蒼梧5.4 級地震及北流5.2 級地震震例總結(jié)中提出4 級地震增強(qiáng)異常,而震前沒有提出該異常。2014 年1 月1 日至2014 年7 月29 日,廣西及鄰區(qū)僅發(fā)生1 次3 級地震,即3 月8 日陸川ML3.0地震,該時(shí)間段3 級地震較少,持續(xù)時(shí)間半年以上。依據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為屬于3 級地震活動平靜時(shí)間段[5]。2014 年7 月30 日至2014 年12 月31 日,廣西及鄰區(qū)半年時(shí)間內(nèi)發(fā)生8 次3 級以上地震(遠(yuǎn)高于年均8 次水平),主要發(fā)生在粵桂交界地區(qū),2014 年12 月24 日周會商提出廣西及鄰區(qū)自2014 年7 月開始出現(xiàn)3 級地震增強(qiáng)異常,未來2 年可能會發(fā)生5 級以上地震;在地震活動異常增強(qiáng)過程中,其他地震活動性異常具有一定的同步性,先后出現(xiàn)震群活躍異常[6]、平果窗開窗異常[7-9]、桂北弱震區(qū)ML2.8 地震平靜被打破等異常[10-12]。2014 年11 月至蒼梧5.4 級地震前,共發(fā)生了9 次震群或小地震叢事件,位于桂西和桂北地區(qū),其中在平果、合山各發(fā)生2 次震群,呈NE 向帶狀分布。首先在廣西隆安發(fā)生小地震叢,持續(xù)時(shí)間從2014 年10 月17 日至12 月4 日,共7 次地震,其中:ML1.0~1.9 一次、ML2.0~2.9 四次、ML3.0~3.9 二次,最大地震為11 月20 日隆安ML3.1 地震。2014 年11 月21 日廣西地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)中心召開地震趨勢會商會,分析此次震群的成因,認(rèn)為是震群異常進(jìn)行持續(xù)跟蹤,根據(jù)2014—2015 年地震異常情況,在2015 年10 月份年度會商中提出2016 年廣西發(fā)生5 級以上地震的可能性大。2016 年1 月平果窗發(fā)生ML3.0 地震,震級超過ML2.5 屬于開窗異常。在桂北弱震區(qū),2016 年3 月7 日平樂ML3.0 地震打破弱震區(qū)ML2.8 以上3 年地震平靜,約4 個(gè)月后發(fā)生蒼梧5.4 級地震,地震活動性參數(shù)類時(shí)間掃描曲線如頻度、斷層總面積、b 值等也同步出現(xiàn)異常。2016 年5 月份的半年會商及月會商再次提出廣西地區(qū)下半年會發(fā)生5 級以上地震,2016 年7 月31 日發(fā)生蒼梧5.4 級地震。
圖2 廣西及鄰區(qū)ML4.0 以上地震N-t 圖(1973 年1 月至2019 年12 月)
2017 年10 月23 日 鳳 山ML3.3 地 震 后,至2018 年7 月31 日期間,廣西及鄰區(qū)僅發(fā)生ML3.0 地震2 次,遠(yuǎn)低于年均水平,再次出現(xiàn)3 級地震活動相對平靜時(shí)段,平靜持續(xù)時(shí)間為10 個(gè)月。2018 年8 月1 日至2019 年7 月31 日,廣西及鄰區(qū)出現(xiàn)3 級地震密集發(fā)生,分析認(rèn)為廣西及鄰區(qū)出現(xiàn)3 級地震顯著增強(qiáng)異?,F(xiàn)象,尤其廣西境內(nèi)短時(shí)間內(nèi)發(fā)生6 月25 日上思ML3.3 地震、7 月14 日龍州ML3.5 地震、7 月24 日隆林ML3.5 地震,1 個(gè)月內(nèi)發(fā)生3 次ML3.0以上地震表明廣西及鄰區(qū)應(yīng)力場進(jìn)一步增強(qiáng)。在2019 年7 月24 日的周震情跟蹤會上,對此次廣西及鄰區(qū)3 級地震活動異常增強(qiáng)現(xiàn)象進(jìn)行了充分討論⑤廣西地震局.廣西及鄰區(qū)ML3 級以上地震活動顯著增強(qiáng)異常分析報(bào)告[R].2019.。與蒼梧5.4 級地震震前異常一樣,在地震活動異常增強(qiáng)過程中,其他地震活動性異常具有一定的同步性。2016 年9 月26 日廣西柳城ML3.1 地震后,桂北弱震區(qū)ML2.8 地震出現(xiàn)了長時(shí)間平靜現(xiàn)象;2018 年12 月5 日,廣西賀州發(fā)生ML3.4 地震,打破持續(xù)了弱震區(qū)2 年2 個(gè)月的ML2.8 級地震平靜。震例的回溯性統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,桂北弱震區(qū)長時(shí)間ML2.8 地震平靜具有一定的中強(qiáng)震指示意義,平靜打破后約2 年時(shí)間內(nèi)廣西及鄰區(qū)發(fā)生中強(qiáng)震,所以將此項(xiàng)異常作為中短期預(yù)測指標(biāo)進(jìn)行了跟蹤。廣西地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)中心在2018 年12 月12 日的周例會報(bào)告中,桂北弱震區(qū)ML2.8 平靜被打破列為新出現(xiàn)的震兆異常,指出了未來強(qiáng)震的緊迫性⑥廣西地震局.桂北弱震區(qū)ML2.8 級地震平靜被打破異常分析報(bào)告[R].2019.。2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級 地震后至2019 年1 月,2 年時(shí)間內(nèi)廣西及鄰區(qū)沒有震群活動,2019 年1—10 月在廣西境內(nèi)發(fā)生3 次震群活動[13-17],在2018 年6 月至2019 年10 月在粵桂交界鄰區(qū)的廣東信宜、高州、陽江發(fā)生6 次震群活動,2019 年7 月14 日龍州ML3.5 震群發(fā)生后,提出了震群活躍異常,地震活動性參數(shù)類時(shí)間掃描曲線也出現(xiàn)了異常。
蒼梧5.4 級地震前跟蹤的中期異常出現(xiàn)14 項(xiàng),北流地震前跟蹤的中期異常出現(xiàn)13 項(xiàng),兩次地震異常差異不大。北流地震前平果窗沒有出現(xiàn)開窗異常,通過分析認(rèn)為蒼梧5.4 級地震前平果窗附近地震活動水平較高,而北流5.2 級地震前桂西地震活動水平較低,桂西地區(qū)應(yīng)力水平較低。
2)前兆學(xué)異常
廣西地區(qū)年度重點(diǎn)監(jiān)視對時(shí)間預(yù)測有意義的前兆學(xué)中期預(yù)測指標(biāo)15 項(xiàng)⑦廣西地震局.廣西地震局2020 年度震情監(jiān)視跟蹤技術(shù)方案[R].2019.。2016 年蒼梧5.4 級地震和2019 年北流5.2 級地震前提出的異常共4 項(xiàng),分別為桂平西山水位、北海咸田水位、合浦石康水位、南寧石埠水位均出現(xiàn)異常,并提交異常核實(shí)報(bào)告,同時(shí)在半年會商及月會商提出了廣西地區(qū)東部會發(fā)生5 級以上地震。桂平西山井自1994 年3 月開始觀測,除降雨外無其他明顯干擾源;固體潮日變形態(tài)非常清晰,日最大潮差0.05 m 左右,同震效應(yīng)明顯,具夏高冬低準(zhǔn)年變;2015 年5 月至2016 年6 月,水位雖因多次受降雨影響有間歇性突升,但總體持續(xù)低值,打破正常年變規(guī)律;2016 年7 月31 日發(fā)生蒼梧5.4 級地震,地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的同震階變幅度為0.14 m,井震距168 km;2018 年4 月至北流5.2 級地震期間,水位一直持續(xù)上升,在降雨明顯減少的季節(jié)仍未下降,表現(xiàn)為高值異常,2019 年10 月12 日發(fā)生北流5.2 級地震(圖3a)。
圖3 2014 年1 月 至2019 年12 月水位曲線圖
北海咸田水位井自1987 年7 月開始觀測,受海潮、臺風(fēng)、氣壓的影響較大,水位不直接受降雨影響,滯后降雨3~4 個(gè)月;固體潮日變形態(tài)清晰,日最大潮差0.1m;具有清晰的年變動態(tài),每年10 月至次年2 月為最高值,爾后迅速下降,在4—6 月達(dá)到最低值,形成一個(gè)臥“S”形的年動態(tài)變化。北海咸田水位破年變現(xiàn)象與北部灣及桂東南地區(qū)的中強(qiáng)地震活動有較好的對應(yīng)關(guān)系,2016 年1 月,北海水位沒有下降反而上升,出現(xiàn)破年變異常,異常7 個(gè)月發(fā)生2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級地震。2019 年1 月,北海咸田水位在年降雨量相對正常的情況下持續(xù)上升,沒有下降,打破了每年4—6 月水位處于最低值的正常年變規(guī)律,異常出現(xiàn)后,2019 年5 月及7 月先后兩次對其開展調(diào)查核實(shí),10 月發(fā)生北流5.2 級地震(圖3b)。
合浦石康井自1995 年6 月開始觀測,受地表水、臺風(fēng)等氣象因素影響較大。水位不直接受降雨影響,滯后降雨2-3 個(gè)月左右;固體潮日變形態(tài)清楚,日最大潮差較小,約0.02 m 左右;水位每年6、7 月為最高值,之后開始迅速持續(xù)下降,至9 月達(dá)最低值,之后又快速回升,形成“N”字形的年變規(guī)律。自觀測以來,合浦石康水位因受海潮影響經(jīng)常出現(xiàn)持續(xù)1 小時(shí)至十幾天不等的擾動現(xiàn)象,該現(xiàn)象表現(xiàn)為水位上下變化頻繁,同時(shí)伴有階變和突跳。歷史觀測資料表明,該水位有3 次受擾動時(shí)間持續(xù)長達(dá)6—8 個(gè)月,破壞了正常的年變規(guī)律,而3 次長時(shí)間的擾動結(jié)束后,分別發(fā)生了2011 年3 月11 日日本9.0 級地震、2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級地震,以及2019 年10 月12 日北流5.2 級地震(圖4a)。通過上述震例分析,初步認(rèn)為合浦石康井水位在出現(xiàn)持續(xù)6 個(gè)月以上的擾動后,擾動持續(xù)期間或結(jié)束3 個(gè)月后,桂東南地區(qū)有發(fā)生5.0 級以上地震的可能。
南寧石埠井于1988 年開始觀測,期間多次因故停測,但數(shù)據(jù)總體連續(xù)、可靠,水位觀測受降雨和鄰近邕江水位影響明顯,具有夏高冬低的年變。該臺能觀測到清晰的固體潮,日潮差在8 cm 左右;水位2004 年5 月1 日開始呈總體上升趨勢,最大上升幅度為1.94 m。歷史資料及現(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示,1988 年11 月6 日云南瀾滄-耿馬7.6 級、7.2 級地震、1988 年11 月10 日廣西北部灣5.0 級,以及2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級地震前,該井均出現(xiàn)井水翻花冒泡、水位上升溢出等宏觀異?,F(xiàn)象[18-21]。2019 年2 月后,石埠井又多次出現(xiàn)井水間歇性冒頂,8 月4 日始井水沒有再出現(xiàn)下降,持續(xù)溢出,并伴有翻花冒泡現(xiàn)象,期間發(fā)生了2019 年10 月北流5.2 級地震和2019 年11 月25 日靖西5.2 級地震(圖4b)。石埠井距北流5.2 級地震較遠(yuǎn),約260 km,石埠井水位升高是否與北流5.2 級地震有關(guān),還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。
圖4 2014 年1 月 至2019 年12 月水位曲線圖
中期預(yù)測意見提出后,不但要跟蹤判定依據(jù)異常的發(fā)展變化,而且還要對尚未出現(xiàn)異常的測項(xiàng)進(jìn)行跟蹤,這樣才能及時(shí)捕捉新出現(xiàn)的短臨異常。廣西地區(qū)年度重點(diǎn)監(jiān)視短期指標(biāo)5 項(xiàng),分別為ML≥2.0 地震頻次突變、ML≥2.0 地震顯著平靜、北海咸田水位與桂平西山水位加速上升、地磁低點(diǎn)位移異常,蒼梧5.4 級地震前與北流5.2 級地震前5 項(xiàng)短臨指標(biāo)同步出現(xiàn)異常。根據(jù)以上異常指標(biāo),2016 年年中會商及5 月份月會商提出了在廣西未來3 個(gè)月會發(fā)生5 級以上地震。廣西地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)中心在2019 年9 月周會商提出了“近期在粵桂交界地區(qū)發(fā)生5 級以上地震的可能性大”的預(yù)測意見,尤其是2019 年9 月的月會商上提出了在廣西陸川與北流一帶會發(fā)生5 級以上地震可能的預(yù)測意見。
圖5 是2010—2020 年異常項(xiàng)數(shù),2013 年3 月20 日平果4.5 級地震前異常較少,持續(xù)時(shí)間較短;2016年7月31日蒼梧5.4級地震和2019 年10 月12 日北流5.2 級地震前異常較多,持續(xù)時(shí)間較長。表1 是時(shí)間預(yù)測測震學(xué)異常情況登記表,表2 是時(shí)間預(yù)測前兆學(xué)異常情況登記表。重點(diǎn)監(jiān)視的長、中、短期時(shí)間預(yù)測指標(biāo)在蒼梧地震和北流地震前均出現(xiàn)異常,測震學(xué)異常最多。經(jīng)過以上分析,主震前出現(xiàn)的異常多,震級越大異常越多、持續(xù)時(shí)間越長,表明應(yīng)力也越強(qiáng),體現(xiàn)了地震孕育的不同發(fā)展過程,這個(gè)過程的不同階段顯示不同特征的異常。根據(jù)以上地震異常特征,還不可能對破壞性地震做出很準(zhǔn)確的臨震預(yù)報(bào),但是在充分和合理地應(yīng)用現(xiàn)有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和在某些有利條件的情況下,有可能對某些類型的地震做出一定程度的預(yù)報(bào)以及減輕地震災(zāi)害。
表1 時(shí)間預(yù)測測震學(xué)異常情況登記表
表2 時(shí)間預(yù)測前兆學(xué)異常情況登記表
圖5 2010 年至2020 年6 月 異常項(xiàng)數(shù)
廣西地區(qū)年度重點(diǎn)監(jiān)視對地點(diǎn)預(yù)測有意義的測震學(xué)長期預(yù)測指標(biāo)5 項(xiàng),中期預(yù)測指標(biāo)3 項(xiàng),短期預(yù)測指標(biāo)0 項(xiàng)。重點(diǎn)監(jiān)視對空間預(yù)測有意義的前兆學(xué)長期預(yù)測指標(biāo)0 項(xiàng),中期預(yù)測指標(biāo)0 項(xiàng),短期預(yù)測指標(biāo)1 項(xiàng)。按照重點(diǎn)監(jiān)視異常指標(biāo)對中強(qiáng)地震危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行震情跟蹤。
蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震前監(jiān)視的對地點(diǎn)預(yù)測有意義的4 項(xiàng)長期預(yù)測指標(biāo)出現(xiàn)異常。東南沿海地震帶地震活動主要集中在東帶和西帶,東南沿海地震帶前4 個(gè)活躍幕有3 個(gè)開幕地震發(fā)生在西帶,認(rèn)為活躍幕首發(fā)5 級地震先發(fā)生在西帶,即粵桂瓊交界地區(qū),現(xiàn)在該地震帶處于第五活躍幕,發(fā)生了蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震。廣西桂西、桂東南5 級左右地震交替發(fā)生的規(guī)律很顯著,1970—1983 年發(fā)生在桂西,1984—1997 年 在桂東南,1998—2013 年發(fā)生在桂西。截至2013 年9 月,桂西中強(qiáng)地震活動已持續(xù)14 年,超過平均活躍時(shí)間間隔,2014 年至未來10 年桂東南應(yīng)為5 級地震活動主要場所⑧廣西地震局.廣西年度會商會測震學(xué)科地震趨勢研究PPT[R].2013.,蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震發(fā)生在桂東南,與預(yù)測結(jié)果基本一致,東南地震帶期幕特征分析也認(rèn)為未來10 年桂東南地區(qū)地震活動應(yīng)該增強(qiáng),存在發(fā)生中強(qiáng)地震的危險(xiǎn),兩者結(jié)論一致。在蒼梧-上思形成4 級地震空區(qū)異常,2011 年11 月27 日北部灣ML4.1 地震后至2019 年12 月,蒼梧-上思出現(xiàn)ML4 地震空區(qū),空區(qū)內(nèi)最后ML4 地震是2003 年5 月1 日欽州那彭鄉(xiāng)ML4.3,空區(qū)內(nèi)部ML4 以上地震平靜時(shí)間長達(dá)16 年,超過該區(qū)ML4以上地震平靜最長時(shí)間12 年,在空區(qū)邊緣發(fā)生3 次5.0 級以上地震,分別為2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級地震、2019 年10 月12 日北流5.2 級地震、2019 年11 月25 日 靖 西5.2 地 震⑨廣西地震局.蒼梧-上思ML4.0、ML3.0 地震空區(qū)分析報(bào)告[R].2019.。同 時(shí)2007—2018 年根據(jù)594 個(gè)地震的應(yīng)力降值繪制廣西及鄰區(qū)平面等值線分布圖[22]。以109°E、21°N 為中心的北部灣地區(qū)具有較高的應(yīng)力降背景,粵桂交界地區(qū)(賀州、梧州一帶)是應(yīng)力降梯度最大地區(qū)、蒼梧
5.4 級地震與北流5.2 級地震就發(fā)生在該地區(qū)。2013 年2 月至2019 年10 月,南丹—北流—南海一帶出現(xiàn)NW 向地震成帶活動;2013 年12 月至2019 年10 月,粵桂交界地區(qū)出現(xiàn)NE 向地震條帶現(xiàn)象,兩條地震條帶在北流一帶交匯,蒼梧5.4 級地震即發(fā)生粵桂地震條帶上[23],北流5.2 級地震發(fā)生在地震條帶交匯部位。在《廣西壯族自治區(qū)2014 年度地震趨勢研究報(bào)告》中明確提出,依據(jù)東南沿海地震帶地震期幕特征以及廣西5 級地震分布韻律特征,認(rèn)為桂東南地區(qū)發(fā)震的可能性較大,而蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震就發(fā)生在廣西東部。
蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震前監(jiān)視的對空間預(yù)測有意義的3 項(xiàng)中期預(yù)測指標(biāo)均出現(xiàn)異常。震群有序分布異常,中強(qiáng)地震發(fā)生前震群的分布呈現(xiàn)有序分布,中強(qiáng)地震發(fā)生在震群連線上。2014 年8 月至2016 年7 月廣西及鄰區(qū)地震活動增強(qiáng),發(fā)生9 次震群活動,呈EW 向帶狀分布,2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級地震發(fā)生在震群連線上。2018 年6 月至2019 年10 月廣西及鄰區(qū)地震活動增強(qiáng),發(fā)生10 次震群活動,呈EW 向帶狀分布,2019 年10 月12 日北流5.2 級地震發(fā)生在震群連線上。顯著地震異常,中強(qiáng)地震發(fā)生在顯著地震120 km 范圍,2016 年7 月31 日蒼梧5.4 前2 年半的時(shí)間內(nèi)廣西及鄰區(qū)共發(fā)生ML4.0 地震3 次,2014 年10 月廣東懷集ML4.1 地震符合顯著地震的定義,具有顯著地震的意義,蒼梧5.4 級地震發(fā)生在懷集ML4.1 地震附近。2019 年10 月12 日北流5.2 級地震前2 年中廣西及鄰區(qū)共發(fā)生ML4.0 地震3 次,分別是2018 年2 月廣東陽江ML4.2、2019 年3 月 廣 東 雷 州ML4.1、2019 年10 月廣西北流4.2 級地震,3 次地震符合顯著地震的定義,具有顯著地震的意義,北流5.2 級地震發(fā)生在顯著地震附近。在2013 年1 月1 日至2016 年10 月31 日形成蒼梧-上思ML3.0 地震空區(qū)[24-25],蒼梧5.4 級地震與北流5.2 級地震空區(qū)邊緣。同時(shí)分布在桂東南水位觀測井出現(xiàn)異常,在桂西的水位沒有出現(xiàn)異常,也表明桂東南地區(qū)應(yīng)力水平較高,發(fā)生中強(qiáng)地震的可能性較大,在蒼梧5.4 級地震前2 年和北流5.2 級地震發(fā)生前2 年沒有形成地震條帶。
2017 年6 月29 日,華南地區(qū)地磁臺站出現(xiàn)Z 分量低點(diǎn)位移異常,廣東、福建地區(qū)的地磁臺站低點(diǎn)時(shí)間為10 時(shí)15 分至11 時(shí)24 分,海南、廣西、貴陽、湖南地區(qū)地磁臺站低點(diǎn)時(shí)間為13 時(shí)21 分至14 時(shí)42 分,兩組臺站低點(diǎn)時(shí)間相差超過2 小時(shí),分界線途徑粵桂交界、湖南南部和江西中部地區(qū)。蒼梧5.4 級地震發(fā)生在低點(diǎn)位移發(fā)生日之后的第32 日,震中位于低點(diǎn)位移線附近,異?,F(xiàn)象與以往震例相似[26-27]。2019 年8 月11 日華南多臺(瓊中臺、火山臺、肇慶臺、邕寧臺、泉州臺、漳州臺、南昌臺)出現(xiàn)“雙低點(diǎn)”位移異常,分界線途徑粵桂交界、北部灣和廣東新豐江。北流5.2 級地震發(fā)生在低點(diǎn)位移發(fā)生日之后的第60 日,震中位于低點(diǎn)位移線上。
經(jīng)過以上分析,重點(diǎn)監(jiān)視的地點(diǎn)預(yù)測指標(biāo)在2 次地震前均出現(xiàn)異常(表3),根據(jù)空間預(yù)測長期預(yù)測指標(biāo),預(yù)測危險(xiǎn)區(qū)范圍較大;再根據(jù)空間預(yù)測中短期預(yù)測指標(biāo),進(jìn)一步縮小危險(xiǎn)區(qū)范圍;最后根據(jù)空間預(yù)測中短期異常分布特征,各異常交匯區(qū)是未來地震危險(xiǎn)區(qū)。蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震均發(fā)生在震群連線異常、顯著地震、地震空區(qū)異常、地震條帶異常、地磁低點(diǎn)位移異常交匯區(qū)域、前兆異常臺站附近(圖6~7)。
表3 地點(diǎn)預(yù)測異常情況登記表
圖6 蒼梧5.4 級地震異常交匯區(qū)域
圖7 北流5.2 級地震異常交匯區(qū)域
1)蒼梧5.4 級地震及北流5.2 級地震均存在長期異常、中期異常、短期異常配套現(xiàn)象。震前異常急劇增加,震后異常急降現(xiàn)象。
2)蒼梧5.4 級地震前2 年、北流5.2 級地震前2 年,廣西及鄰區(qū)均出現(xiàn)ML3.0 以上地震活動異常增強(qiáng),時(shí)間上總體呈現(xiàn)“地震活動逐漸增強(qiáng)—短期平靜—發(fā)震”的特征,空間上主要集中在桂東南地區(qū)。桂北弱震區(qū)出現(xiàn)的ML2.8 地震平靜被打破、小震群活躍等現(xiàn)象,均反映了廣西區(qū)域應(yīng)力水平增強(qiáng)?;顒有詤?shù)時(shí)間掃描顯示,存在頻次、斷層總面積等共8 項(xiàng)參數(shù)異常,異常持續(xù)時(shí)間1 年左右,以上異常均屬于中短期異常。同時(shí)這2 次地震前3 個(gè)月,出現(xiàn)ML≥2.0 地震頻次突變、震前1 個(gè)月出現(xiàn)ML≥2.0 地震顯著平靜兩次短臨異常。所以這2 次地震前測震學(xué)中短期、短期異常同步性較好。
3)粵桂交界發(fā)生2 次顯著地震,即2016 年7 月31 日蒼梧5.4 級地震和2019 年10 月12 日北流5.2 級地震。2 次地震前出現(xiàn)相同中短期異常、短臨異常,尤其是北海咸田水位、北海石康水位、桂平水位、南寧石埠水位等測項(xiàng)在2 次地震前出現(xiàn)相同的中期異常,九塘水位、桂平水位在2 次地震前出現(xiàn)相同的固體潮畸變,屬于臨震異常,同時(shí)出現(xiàn)了地磁低點(diǎn)位移異常,這些異常重現(xiàn)性好。因此,可將其作為廣西東部地區(qū)中等地震中期、短期、臨震預(yù)測的主要依據(jù)。
4)蒼梧地震和北流地震前2 年發(fā)生多次震群,震群對中強(qiáng)地震時(shí)間預(yù)測有指示意義,對中強(qiáng)震地點(diǎn)預(yù)測也具有指示意義。這些震群呈線性帶狀分布,中強(qiáng)震一般發(fā)生在這些震群連線上。同時(shí)結(jié)合對地點(diǎn)預(yù)測具有指示意義的長期異常和顯著4 級地震進(jìn)行綜合判別,三者集中出現(xiàn)的地區(qū)往往是發(fā)震的地區(qū)。
5)2016 年以來,東南沿海地震帶5 級地震及5.5 級地震長期平靜先后被打破,該帶地震活動持續(xù)增強(qiáng)。蒼梧5.4 級地震和北流5.2 級地震的發(fā)生預(yù)示東南沿海地震帶已經(jīng)進(jìn)入新一輪地震活躍幕,對大陸東部強(qiáng)震活動有何指示意義,需進(jìn)一步深入研究。蒼梧5.4 級地震、北流5.2 級地震與全國乃至全球強(qiáng)震活動的關(guān)系及其形成的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。