第33卷第1期 2021年3月
高原地震
PLATEAU EARTHQUAKE RESEARCH
Vol.33 No. 1
Mar.2021
2020年11月青海杂多一治多震群及其预测意义研究
张丽峰,李启雷,赵玉红,胡维云,刘文邦
(青海省地震局,青海西宁810001)
摘要:2020年11月3日在青海杂多一治多县境内发生小震群活动,利用测震学参数及数字地震学 方法对其前兆特性进行了分析,认为该震群具有前兆意义。杂多一治多震群附近区域对应力变化敏感,震群的形成可能与区域应力集中有关。通过分析该震群的预测意义认为未来半年内唐古拉地区存在发 生5级以上地震的可能。杂多一治多震群发生在青海地区震群活跃期,对未来1 ~2年青海及邻区6.5 级以上地震有预测意义。
关键词:杂多一治多震群;前兆特性;预测意义
中图分类号:P315.3 文献标识码:A文章编号=1005 -586X(2021) 01 -0001 -06
〇引言
纵观半个世纪以来国内外学者关于震群的研 究,大致可将其归纳为两个方面。第一,以岩石力 学实验为主的震群活动机制研究。此方面的代表 学者为Mogi。Mogi基于实验室观测和日本的地 震活动模式认为主震一余震序列出现在均匀应力 场的均匀介质地区,而震群则发生在介质性质和 应力都非常不均匀的地区第二,震群序列类 型的判别。当出现震群活动时,地震分析预报人 员最为关注的是其与未来主震的关系,即其是否 为前兆震群,此方面的研究又可分为两类。一是 利用序列本身在时、空、强方面表现出来的某些特 征来判别震群,如6值、值、K值、p值、/1值等;二是利用地震波形资料来判别震群。
近年来关于震群的研究又取得了一些新进 展。敖雪明等对新疆天山近7级地震前的震群活 动进行研究,认为震前未来震中附近震群数量增 多且空间分布集中,形成震群空区或空段,震群空 区内出现填空,可作为近7级强震进人短期阶段 的参考标志[2]。崔子健研究了判别小震群序列 类型的新方法,引进谱振幅相关分析法来研究小 地震震源机制是否相似的问题,以探讨小震群序列类型判定的可能性[3]。薛艳等的研究认为震 群活动与区域强震关系密切,将震群半年累计频 度超过8次作为区域预测指
李子功效标,预测时间为异常 出现后10个月内[4]。窦喜英等对甘肃地区的前 兆震群及其预测意义进行了研究,认为利用前兆 震群预测甘肃及邻区后续中强震有一定的效果,尤其是甘东南地区利用震群预测中强震效果更 佳,地震一般发生在震群结束后6个月内[5]。
本文结合前人研究,通过测震学参数及数字 地震学两方面对杂多一治多震群是否为前兆震群 进行了论证,对该震群所处的动力学环境进行讨 论并探讨了其形成机制,最后依据历史震群对应 地震的情况分析了该震群的预测意义。
梦见好多牛1震群活动分析
1.1震群基本信息
2020年11月3日起,在青海省杂多县东北 部至治多县东南部出现小范围地震密集活动现象 (以下简称“杂多一治多震群”),截止2020年12 月1日共记录到地震103次。其中,M d.0~1.9 地震19次;扒2.0 ~ 2.9地震74次;吣3.0~ 3.9 地震10次。震群以2级以上地震活动为主,最大 地震为 11 月 14 日财1_3.4(33.21。\95.53。£)及
收稿日期:2021 -02 - 23
基金项目:2021年震情跟踪定向工作任务(项目编号:2021010412和2021010414)资助。
作者简介:张丽峰(1989— ),女,甘肃会宁人,硕士研究生,工程师,主要从事地震活动性和热红外异常分析工作。E-mail: ZhangLFng@163. com 。
2
第33卷
图2杂多一治多震群w -r 图(a >及yv -r 图(b >
1.2测震学参数分析
根据青海省测震台网监测能力和本次地震序 列目录,取序列最小完整性震级〇为起算震 级、时间步长为1天,对杂多一治多震群的地震活 动性参数进行了计算,计算结果如表1所示。根 据前兆震群的判别依据,震群活动性参数单性指
标[/>0• 5、尺>0• 7 w <0. 55、6 >0. 65、/i < 1. 0,凡 满足其中一项,即判断该震群为前兆震群;若t />
0.5、尺>0.7^<0.55,则认为是{/~^:~卩型前兆 震群,并称其为典型的前兆震群[7]。一般利用多 项指
标判定前兆震群预报效能要优于单项指标, 对照该震群的参数来看,每一项单项指标都符合
尚 原
地
办理退休震11月19日Mt 3. 4地震,次大地震为3次<3.3 地震。根据陆远忠等人和《地震学分析预报方法 程式指南》给出的震群定义[6_7],认为此次地震密 集事件属于震群活。杂多一治多震群集中发生在
11月9 ~16日,最大日频次出现在11月11日,为
13次,后续几天日频次均相对较高,第一个最大 地震发生后,日频次逐渐降低,至17日后日频次 降低到5次以下,震群仍在活动。杂多一治多震 群在空间上分布在15 km 半径的圆形区域内,但 分布并不集中,震群以多丛小震密集为表现形式。
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2.0-
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第1期张丽峰,等:2020年11月青海杂多一治多震群及其预测意义研究3
趋于一致的现象也时有发生[8]。本文选用震群
300 km范围内的12个地震台站波形数据,采用
CRUST2.0 速度模型,利用 CAP(Cut And Paste)
方法[9]反演了震群中8次多 3.0地震的震源
机制解(图3)。波形拟合结果中理论波形与实际
观测波形相关系数大于〇.6的有40个分量,占比
为67%,拟合结果相对可靠。其中7次地震的震
源机制解结果为正断型,兼有少量走滑分量,1次
地震震源机制解为逆冲型。杂多县境内5次為
3.0级地震的震源机制解均以正断型为主。震源
机制解结果与以近东西向走滑为主的深大断裂带
构造背景差别较大,推测此次震群可能不是构造
活动直接作用的结果,而是区域应力增强触发次
级断裂活动所致。
图3霣群中8次在 3.0级地霣霣源机制解及波形拟合
2震群形成机理探讨
朱传镇等的研究认为震群是局部范围内发生 微破裂造成应力释放,与局部地区介质的强度降 低或应力集中有关[1°]。本次震群发生在青藏高 原羌塘块体北部,邻近巴颜喀拉块体。受印度板 块的挤压,青藏高原不断隆升,物质向东逃逸。徐 锡伟等对青藏高原块体运动模型的研究认为,青 藏高原物质逃逸分为东北方向和东南方向,块体 的东向运动近似于刚性运动,块体内部的变形量 相对边界带要
小,主要变形发生在分割一级、二级块体的边界断裂带上[11]。在青藏高原受印度板 块持续挤压的应力背景下,杂多一治多震群所处 区域物质持续向东北方向逃逸,该震群的发生可 能是物质持续东移过程中区域应力的集中所致。与杂多一治多震群相距最近的是玉树南一风火山 南麓断裂带(垂直距离仅12 km),其所属构造带 为巴颜喀拉块体与羌塘块体的分割线,一般构造 变形以及应力变化较为突出,震源机制解显示杂 多一治多震群并非构造的直接活动,那么该震群 可能与断裂带及其周围应力变化所致的区域应力 集中有关。
前兆震群条件,也必然满足多项指标以及典型的 ~ A:~p组合指标,因此该震群的前兆意义显著。
表1杂多一治多震群地震活动性参数
参数名称计算结果判别标准是否前兆震群u值0.714 7U>0. 50是
F值 1.050 2F>0. 70是
p值0.4481p <0. 55是
灸值0.781 5灸 >0.70是
/i值0. 700 0h<\.0是
6值 1.205 46 >0.65是
3数字地震学分析
陈颗的研究发现强震前中小地震震源机制解
寄的组词95.4° E95.6°
33.4° N-
杂多县
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4
第33卷
高 原地震杂多一治多震群周围的历史震群也很丰富, 自1980年以来,在青海境内上述块体分割线附近 的震群主要集中在杂多一玉树一带,分割线断裂 带两边50 km 范围内的震群如图4黑框中所示。 本文分析了这些震群与后续5级以上地震的对应 关系(表2),可以看出,震群与唐古拉地区的地震 有较好的对应关系。这说明该区域的震群很有可 能对未来地震孕育过程中大范围的应力调整变化
较为敏感,对一定地区的地震有“窗”的作用。从 对震群的形成探讨、历史震群的集中分布以及与 中强震的对应关系可以看出该区域对应力变化敏 感,这些震群的形成或许与上述两种动力因素均 有关系,从物质东移与板块边界应力调整变化到 杂多一玉树一带对应力变化敏感发生震群再到一 定地区持续的应力积累变化发生地震或许是一个 整体过程。
90° E
92。
94。
96。
98。七言
表2 1980年以来杂多一玉树一带震群与周边5级以上地震对应关系
震群事件
对应地震
地点时间经纬度(°N ,°E )总频次
最大震级
最大日频次地震信息
(时间、地点、强度/A /s)时间间隔距离/km /天玉树1985 -02 -0633.00,97.00122 2.7231985 -08 -12青海格尔木5. 2310187玉树1986-10 -0733. 01,97. 0030 2.861986-11 -20 西藏安多 5.024044玉树1989 -01 -1232. 66,96.4018 3.741989 -05 -14格尔木西南5.5
430122玉树1989 -12-2133.00,97.0014 2.46
1990 - 06 - 02 西藏聂荣 5. 3
250163玉树1990-02 -1633. 10,9.7.00703. 16340
106玉树1991 -06 -1133. 03,97. 0017 2.95
1991 -08 -11 唐古拉山 5. 2
330
61
玉树1991 -07 -1433.02,97.0023 3.31528
玉树1992-10-0533.00,97.0031 3.2141993 -09 -05青海格尔木5.1
410
330玉树2012 -08 -0633. 15,97.0137 2.6142013 -01 -30 青海杂多 5.2
70
177
玉树2012-08 -2932. 94,97. 1064 2.920154
玉树2007 -01 -3133.42,96. 2820 3.7162007 -05 -07 西藏妥坝 5. 628096杂多2008 -02-1833.00,95.00254 2.81842008 - 06 - 07唐古拉7次5级以上地震
300113玉树2015 -01-2833. 08,96.2535 3.492015-10-12 玛多 5. 2
250
257
杂多一治多
2020-11 -03
31.79,95. 96
91
3.4
13
第1期张丽峰,等:2020年11月青海杂多一治多震群及其预测意义研究5
3预测意义
杂多一治多震群的测震学参数及数字地震学 参数均表明其具有前兆特性,且该震群所处区域 对应力
变化敏感,该震群或许正是未来某次地震 应力积累过程中的表现。通过统计1980年以来 杂多一玉树一带震群与中强震的对应关系发现,该区震群活动与唐古拉地区5级以上地震有良好 对应关系,对应率为100%;空间上最远为430 km,时间集中在200天以内(占比85%),震级均 在财55.0~5.6之间。据此杂多一治多震群可预 测未来半年内唐古拉地区的5级以上地震。
青海境内自2019年底多地出现震群活动(2019年11月20日唐古拉震群、2019年12月18 日都兰震群、2019年12月28日格尔木震群、2020年2月19日乌兰震群、2020年3月6日乌 兰震群),杂多一治多震群发生在青海震群活动 增强期。陈玉华等的研究认为青海及邻区6.5级 以上地震前1~2年震群活动会出现增强态势[12]。目前青海地区大范围的震群增强活动对 青海及邻区未来6.5级以上地震有预测意义。
4结论
2020年11月3日在青海杂多一治多县交界 出现的地震密集活动事件属于震群活动,以多丛 小震密集为表现形式,与近年来青海地区其他震 群相比更为突出。对震群进行地震活动性参数分 析,结果显示所有参数均满足前兆震群的条件,震 群具有前兆意义。震源机制解结果显示大多地震 为正断型,虽与区内构造属性差别较大,但显示出 了较好的震源机制一致性,具有一定的前兆特性。
杂多一治多震群附近历史震群集中活跃,该 地区对应力变化敏感,震群的形成可能与青藏高 原背景
应力变化及块体边界应力变化导致的区域 应力集中有关。分析该震群的预测意义认为未来 半年内唐古拉地区存在发生5级以上地震的可能。纵观青海地区的震群活动,分析认为杂多一 治多震群发生在震群活跃期,对未来1 ~2年青海及邻区6.5级以上地震有预测意义。
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