陳學忠 李艷娥 陳麗娟
1)中國地震局地球物理研究所,北京 100081
2)重慶市地震局,重慶 401147
(1)預測區(qū)域:位于菲律賓板塊南邊界的帛琉群島(Palau)地區(qū)(圖1)。
圖1 預測區(qū)域示意圖Fig.1 The area enclosed by the red polygon is the prediction region
(2)預測震級:MS≥8.0。
(3)預測發(fā)震時間:2023年12月31日前。
在震源參數(shù)中,視應力可作為地殼應力水平的間接估計。所以視應力也常被用來分析強震前應力變化。很多震例認為,強震前震源區(qū)附近視應力會顯著升高[1-4]。
視應力的定義為[5]:
式中,μ是剪切模量(對地殼介質(zhì),μ取3×104MPa),ES和M0分別為地震波輻射能量和地震矩。具體計算方法詳見文獻[3-4]。
在圖2紅色實線所圍成的區(qū)域內(nèi),視應力大約從2008年初開始從0.4上升,截止到2021年6月,達到2.2的高值,相對上升幅度高達450%。到2021年底持續(xù)時間達13年(圖3)。如此長的持續(xù)時間,對應的地震震級可以超過MS8.0。
強震發(fā)生前震源系統(tǒng)會變得極不穩(wěn)定,平時對震源不起作用的外因可能會起顯著作用,或者說震源系統(tǒng)對外因敏感了。作用在震源系統(tǒng)上的外力(如,引潮力等)是外因之一。當?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)速率發(fā)生變化時,其在震源斷層面上引起的應力也相應發(fā)生變化。由于地球自轉(zhuǎn)速率變化非常小,在震源斷層面上引起的應力變化也非常弱[6]。如果震源區(qū)處于極不穩(wěn)定的狀態(tài),這種微弱的應力變化或許會激發(fā)一些地震活動。這些被激發(fā)的地震活動將會表現(xiàn)出與地球自轉(zhuǎn)速率變化的顯著相關性。我們曾分析了1976年唐山MS7.8地震、2008年汶川MS8.0地震、2011年日本MW9.1地震及2019年興文MS5.7等強震前破裂區(qū)及附近地區(qū)中小地震與地球自轉(zhuǎn)的相關性,發(fā)震前小地震均存在低P值異常[7-10]。隨著應力的增加,帛琉群島地區(qū)已變得很不穩(wěn)定,其表現(xiàn)是地震活動與地球自轉(zhuǎn)速率變化之間具有顯著相關性。這個相關性是否顯著可以用P值來描述,當P≤5%時,地震活動非隨機發(fā)生,與地球自轉(zhuǎn)顯著相關。具體計算方法詳見文獻[7,11]。圖4a給出了與地球自轉(zhuǎn)存在顯著相關性的區(qū)域(藍色實線圍成的區(qū)域),圖4b給出了P值隨時間的變化。從2018年初起P值出現(xiàn)快速下降,于年底達到最大低值~0.05%。
圖2 視應力異常區(qū)(圖中紅色實線所圍成的區(qū)域)Fig.2 Apparent stress anomaly area (solid red rectangle)
圖3 視應力時間變化曲線(圖2中紅色實線所圍成的區(qū)域)Fig.3 Apparent stress as a function of time (the solid red rectangular area in Figure 2)
圖4 (a)2018年發(fā)生在地球自轉(zhuǎn)加速或減速期間的M≥5.0地震震中分布。加速期間地震集中發(fā)生在藍色實線圍成的區(qū)域內(nèi)。(b)P值隨時間的變化(紅色區(qū)域表示95%置信區(qū)間)Fig.4(a) Spatial distribution of event count for earthquakes (M≥5.0),and earthquakes that occurred during the earth’s rotation are concentrated in the blue rectangle.(b)P-value as a function of time for earthquakes(M≥5.2)that occurred in the blue rectangle(the red area indicates the 95% confidence range)