地震分布及活動(dòng)特征范文

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摘要:

結(jié)合歷史地震及1970年以來(lái)的中小地震空間分布，討論了海東區(qū)域地震的活動(dòng)特征，該區(qū)域中強(qiáng)以上地震主要分布在一些大斷裂附近，而中小地震呈隨機(jī)分布狀態(tài)。自1995年7月22日永登5．8級(jí)地震以來(lái)，需要關(guān)注未來(lái)強(qiáng)震趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:

青海海東;地震分布;活動(dòng)特征

青藏高原是我國(guó)現(xiàn)代最新構(gòu)造活動(dòng)與地震活動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)［1］，對(duì)該區(qū)域的地震相關(guān)研究十分廣泛，然而以地震活動(dòng)特征為研究方向，著眼于較小區(qū)域的研究相對(duì)較少，尤其是像青海省海東地區(qū)，這類(lèi)近幾十年來(lái)地震活動(dòng)相對(duì)較弱的區(qū)域更是鮮見(jiàn)相關(guān)分析研究，基于此，本文擬對(duì)海東及鄰近區(qū)域的地震活動(dòng)特征進(jìn)行探討。海東地區(qū)位于青海省東部區(qū)域，東部及東北部與甘肅省接壤，地域面積約1．28萬(wàn)平方千米，人口約150萬(wàn)，是青海省人口分布最為密集的區(qū)域。該區(qū)域周?chē)鷼v史強(qiáng)地震雖然不多，但小震頻繁，有感地震時(shí)有發(fā)生，故很有必要對(duì)這個(gè)區(qū)域的地震分布及活動(dòng)性特征進(jìn)行相關(guān)分析。近年來(lái)，李志海等對(duì)新疆地區(qū)地震目錄最小完整性震級(jí)和臺(tái)網(wǎng)科學(xué)布局做了深入研究，屠泓為等分別對(duì)青海都蘭地震臺(tái)的監(jiān)測(cè)能力及青海省地震目錄完整性進(jìn)行了分析［1－5］，這對(duì)研究本區(qū)域地震活動(dòng)特征提供了一定的方法和研究思路。本文選取35．45°～37．15°N，101．5°～103．1°E作為研究范圍;選用中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司預(yù)報(bào)管理處整編的中國(guó)地震目錄，統(tǒng)計(jì)表明，該區(qū)域最早的地震記錄為公元318年5月26日的1次434級(jí)地震;有記錄以來(lái)的4．7級(jí)以上地震共11次，最大地震震級(jí)為1995年7月22日的5．8級(jí)地震;1970年以來(lái)，青海省陸續(xù)架設(shè)了一系列測(cè)震臺(tái)站，尤其是西寧及周邊區(qū)域的小震監(jiān)測(cè)能力得到很大提高，截止2014年12月31日記錄到研究區(qū)域ML≥2級(jí)地震約627次。綜上所述，歷史地震及現(xiàn)今地震目錄顯示本區(qū)域存在中等地震活動(dòng)的背景。

1地震活動(dòng)特征分析

根據(jù)選取的研究范圍，共收集到11次Ms≥4．7級(jí)地震，如圖1所示，其中4．7～4．9級(jí)地震3次，5．0～5．9級(jí)地震8次，主要分布在日月山斷裂帶、達(dá)坂山斷裂帶、拉脊山斷裂帶圍限的西寧—民和盆地區(qū)域。如圖2a所示，其中4．7級(jí)地震1次，4．8級(jí)地震2次，5．0級(jí)地震2次，5．2級(jí)地震2次，5．4、5.5級(jí)地震分別1次，5．8級(jí)地震2次。因此，歷史記錄表明研究區(qū)域存在發(fā)生6級(jí)以下地震的構(gòu)造背景，從空間分布上看，歷史地震多與拉脊山斷裂有關(guān)。如圖2b所示，從時(shí)間序列分布來(lái)看，該區(qū)域最早發(fā)生的地震為公元318年5月26日的西寧東南Ms434級(jí)地震，最近的一次Ms4．7級(jí)以上地震是1995年7月22日甘肅永登5．8級(jí)地震。地震目錄統(tǒng)計(jì)表明，本區(qū)域Ms≥4．7級(jí)地震平靜近20余年。根據(jù)屠泓為等對(duì)青海省歷史地震完整性的研究［3］，認(rèn)為1900年以前的地震遺漏較多，Ms≥4．7級(jí)地震的完整起始時(shí)間在1955年左右。因此，樣本量相對(duì)較少，時(shí)段也比較短，只能做粗略估計(jì)。圖3為ML≥2．0級(jí)地震分布，該圖表明在西寧—民和盆地的中小地震分布較多。這可能有2個(gè)原因，一是該區(qū)域的中小地震活動(dòng)本身就頻繁，二是該區(qū)域的地震監(jiān)測(cè)能力比周邊區(qū)域要高。

運(yùn)用1970年至2014年12月31日的ML震級(jí)目錄進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)表明，該區(qū)域共發(fā)生ML≥2．0級(jí)地震627次，其中2．0～2．9級(jí)590次，3．0～3．9級(jí)31次，4．0～4．9級(jí)6次;震源深度小于5km的地震52次，5km～10km的地震219次，10km～15km的地震81次，15km～20km的地震14次，20km～25km的地震9次，震源深度大于25km的地震8次，未給出震源深度的地震244次。圖4為海東及鄰近區(qū)域的M－T圖，如圖4a表明，歷史中強(qiáng)震的記錄十分稀少，1800年以前僅有3次地震記載，直至1819年以后才有零星記錄，而1970年以后ML2級(jí)以上地震逐年增多(見(jiàn)圖4b)，尤其是ML2．5級(jí)以上地震近于平均分布，而ML2．5級(jí)以下地震只有零星分布狀態(tài)，這表明從20世紀(jì)70年代以來(lái)，地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站的監(jiān)測(cè)能力基本達(dá)到了ML2．5級(jí)以上。另外，可以看出，在2000年以后ML2．5級(jí)以下地震也開(kāi)始了密集分布，尤其是2008年以后，這種密集分布成為了一種常態(tài)。分析認(rèn)為這個(gè)時(shí)段的地震監(jiān)測(cè)能力在ML2．2左右。圖5為1970年開(kāi)始架設(shè)地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站后逐年監(jiān)測(cè)能力變化的時(shí)序圖，表明在建臺(tái)之初，地震的監(jiān)測(cè)能力約為ML2．5級(jí)，可以看出監(jiān)測(cè)能力逐年提高，到1990年前后達(dá)到了ML2．2級(jí)左右，2000年前后監(jiān)測(cè)能力達(dá)到了ML2．1級(jí)左右，2012年前后達(dá)到ML2級(jí)左右。若以ML3．5級(jí)以上地震為有感地震的界定標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，本研究區(qū)域自1970年以來(lái)發(fā)生13次有感地震，查閱資料也表明該區(qū)域有感地震上報(bào)約10余次。眾所周知，震源深度越淺震感就會(huì)越強(qiáng)烈，震源深度統(tǒng)計(jì)表明，本區(qū)域的地震多發(fā)生在0km～15km的范圍，屬于典型的淺源地震區(qū)域，也比較合理的解釋了本區(qū)域經(jīng)常會(huì)發(fā)生有感地震的原因。

2地震活動(dòng)與構(gòu)造關(guān)系研究

研究區(qū)域附近較大的斷裂構(gòu)造有達(dá)坂山斷裂、拉脊山斷裂帶、日月山斷裂、青海南山—循化南山斷裂等，其中拉脊山斷裂帶及青海南山—循化南山斷裂為晚更新世—全新世以來(lái)有過(guò)活動(dòng)的斷裂。在印度洋板塊向北推擠作用的影響下，西寧—民和盆地經(jīng)受北東—南北向的水平擠壓，形成了現(xiàn)今的構(gòu)造格局，其中研究區(qū)域西部的日月山斷裂帶為青藏高原東北緣的一條較大規(guī)模的右旋走滑斷層，研究區(qū)域南部的拉脊山斷裂顯示有左旋走滑和擠壓特征;達(dá)坂山斷裂帶是研究區(qū)域北部附近發(fā)育的左旋走滑斷層［6，7］。基于如此復(fù)雜的構(gòu)造格局，在西寧—民和盆地內(nèi)部顯示了獨(dú)特的運(yùn)移特征，例如震源機(jī)制解顯示該區(qū)域存在著左旋、右旋乃至逆斷層、正斷層的小構(gòu)造斷裂［4］。然而歷史上的強(qiáng)震記載并不多，總共有11次，最大地震為1819年青海湟中南的5．8級(jí)地震及1995年7月22日甘肅永登的5．8級(jí)地震，而這2次地震均位于西寧—民和盆地的邊界區(qū)域。

如圖1所示，從歷史地震的時(shí)空分布來(lái)看，在公元317年前后在西寧區(qū)域發(fā)生了2次4．7級(jí)以上地震，之后漫長(zhǎng)的1500余年來(lái)少有相應(yīng)的地震記錄，而在1819年以后，連續(xù)發(fā)生8次4．7級(jí)以上地震。歷史地震時(shí)空背景表明:一方面，該區(qū)域歷史地震活動(dòng)水平本來(lái)很弱;另一方面，那個(gè)時(shí)段由于人煙稀少、文化落后等原因而造成的地震記載能力十分薄弱。若以第二方面原因進(jìn)行論述，運(yùn)用1819年以來(lái)的地震進(jìn)行分析，那么本區(qū)域的4．7級(jí)以上地震的優(yōu)勢(shì)重復(fù)周期約為20余年。因此，自1995年永登5．8級(jí)地震后，該區(qū)域進(jìn)入了20余年的4．7級(jí)地震平靜，未來(lái)的中強(qiáng)震趨勢(shì)如何，值得深入關(guān)注。由圖3可以看出，本區(qū)域的中小地震(ML≥2．0)主要分布在西寧—民和盆地內(nèi)部，且這些地震基本是隨機(jī)分布的，分析認(rèn)為這些區(qū)域的監(jiān)測(cè)能力相對(duì)較強(qiáng)，例如研究區(qū)的局部區(qū)域地震監(jiān)測(cè)能力約為ML1．0級(jí)，有時(shí)對(duì)0級(jí)左右的地震也有記錄，所以這些地方的地震分布較為廣泛。

3結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)海東區(qū)域歷史地震的時(shí)空分布及1970年以來(lái)的中小地震的特征分析，初步得出以下結(jié)論:(1)研究區(qū)域地震的監(jiān)測(cè)能力逐年提高，由1970年前后的ML≥2．5級(jí)地震到2012年以來(lái)的ML2．0級(jí)左右。(2)考慮歷史地震的時(shí)空分布及大斷裂構(gòu)造之間的相互作用對(duì)西寧—民和盆地的影響，綜合分析認(rèn)為，海東區(qū)域(西寧—民和盆地)未來(lái)發(fā)生強(qiáng)震的概率較低，但因部分震源深度較淺，故偶爾發(fā)生有感地震的可能性較大。(3)根據(jù)1819年以來(lái)的Ms≥4．7級(jí)地震的復(fù)發(fā)周期研究，認(rèn)為該區(qū)域的地震優(yōu)勢(shì)復(fù)發(fā)周期為20年左右，1995年永登5．8級(jí)地震發(fā)生后，研究區(qū)域至今Ms≥4．7級(jí)地震平靜，故認(rèn)為目前該區(qū)域存在發(fā)生4．7級(jí)以上地震的時(shí)空背景。但相關(guān)樣本量較少，只能做粗略估計(jì)。

作者：段順序 萬(wàn)秀紅 馬建新 單位：青海省海東市地震局樂(lè)都地震臺(tái) 青海省地震局