川滇地區(qū)強(qiáng)震活動(dòng)前b值的時(shí)空分布特征.pdf

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1、第34卷第3期地震地質(zhì)Vo1．34．No．32012年9月SEISMOLOGYANDGEOLOGYSept．．2012doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2012．03．013川滇地區(qū)強(qiáng)震活動(dòng)前b值的時(shí)空分布特征王輝曹建玲荊燕李1)中國地震局地震預(yù)測研究所，北京1000362)中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京100085摘要由于地震活動(dòng)性參數(shù)b值能夠反映地殼環(huán)境應(yīng)力的大小，因此基于b值的地震活動(dòng)性圖像研究成為地震預(yù)測研究和實(shí)踐最直觀明了的方法之一。川滇地區(qū)地震活動(dòng)頻繁，是檢驗(yàn)各種地震預(yù)測方法的理想實(shí)驗(yàn)場。為了研究川

2、滇地區(qū)b值分布與強(qiáng)震活動(dòng)的關(guān)系，利用過去40多年的小震資料分析了該區(qū)域1981年以來19次M6．5地震與b值的時(shí)空分布關(guān)系。結(jié)果表明：雖然川滇地區(qū)b值空間分布特征與強(qiáng)震活動(dòng)之間關(guān)系并不顯著，不到50％的強(qiáng)震發(fā)生在b值小于區(qū)域平均值的地區(qū)，但是震前b值的時(shí)間分布呈現(xiàn)系統(tǒng)地下降，58％的震源區(qū)的b值在強(qiáng)震前出現(xiàn)顯著下降趨勢。結(jié)合其他的地震、地質(zhì)資料，較短時(shí)間內(nèi)的地震活動(dòng)性資料可以為特定地區(qū)的地震潛在危險(xiǎn)性的判定提供一定的啟示。關(guān)鍵詞強(qiáng)震活動(dòng)6值時(shí)空分布川滇地區(qū)中圖分類號：P315．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：0253—4967(2012)0

3、3—0531—130引言區(qū)域地震活動(dòng)的震級、頻次服從關(guān)系式LogN=a-bM，此關(guān)系式描述了區(qū)域地震活動(dòng)頻次與地震震級大小的關(guān)系，是地震學(xué)中最重要的統(tǒng)計(jì)關(guān)系式之一(Gutenbergeta1．，1954)。式中，Ⅳ代表震級以上地震的頻度，a表示區(qū)域內(nèi)的地震活動(dòng)水平，b則反映區(qū)域內(nèi)不同震級地震的相對分布。巖石實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，b值與環(huán)境應(yīng)力的大小成反比，低6值區(qū)具有更高的應(yīng)力積累(Scholz，1968；Amitrano，2003；Schorlemmereta1．，2005)。因此，以b值為衡量區(qū)域應(yīng)力(應(yīng)變)水平的評價(jià)指標(biāo)所獲取的區(qū)域未來

4、地震危險(xiǎn)性評估結(jié)果，不僅具有一定的物理基礎(chǔ)，而且結(jié)果也更加可靠(Wiemereta1．，2007)。既然b值能夠反映區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變水平，那么是否可以簡單地通過b值空間分布判定未來的強(qiáng)震活動(dòng)，同一個(gè)地震序列中b值是否隨著強(qiáng)震活動(dòng)的不同階段發(fā)生變化等科學(xué)問題也成為利用b值開展?jié)撛诘卣鹞ｋU(xiǎn)性判定工作中必須回答的關(guān)鍵問題。川滇地區(qū)是中國大陸構(gòu)造活動(dòng)的典型地區(qū)，頻繁的強(qiáng)震活動(dòng)使其成為檢驗(yàn)板內(nèi)地震預(yù)測模型的理想場所。本文在收集川滇地區(qū)40多年小震資料的基礎(chǔ)之上，對區(qū)域強(qiáng)震活動(dòng)與b值的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，回溯性地檢驗(yàn)b值時(shí)空分布與強(qiáng)震活動(dòng)的關(guān)系。[收

5、稿15t期]2012—02—14收稿，2012—05—23改回。[基金項(xiàng)目]國家自然科學(xué)基金(41104058，41104057)、科技部國際合作項(xiàng)目(2010DFB20190)和中國地震局地殼應(yīng)力研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(ZDJ201108)共同資助。534地震地質(zhì)34卷31988—11—0699．71722．8337．441988—-11—．0699．60023．3837．2云南瀾滄一耿馬51988—11—30100．28322．3676．72川滇地區(qū)M6．5地震前6值的空間分布本文采用空間掃描的方法計(jì)算區(qū)域b值的空間分布，給出置信

6、度為90％的6值計(jì)算結(jié)果。為了和前人的結(jié)果進(jìn)行比較，本文采用的計(jì)算方法與前人類似(易桂喜等，2006，2008)。首先將研究區(qū)劃分為等間距的網(wǎng)格，然后根據(jù)以每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為圓心、半徑為r的圓形統(tǒng)計(jì)單元內(nèi)的地震記錄，計(jì)算地震活動(dòng)性參數(shù)口值、6值，并以此作為單元中心點(diǎn)(即網(wǎng)格節(jié)點(diǎn))的地震活動(dòng)性參數(shù)。本研究中，網(wǎng)格單元尺寸采用0．1?！?．1。，計(jì)算地震活動(dòng)性參數(shù)的統(tǒng)計(jì)單元半徑r=30km。這個(gè)大小的空間窗口大概代表了M6．5地震的震源區(qū)范圍(Christophersenetnf．，2008)。另外，為了保證計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性，本文規(guī)定<30個(gè)

7、地震記錄的節(jié)點(diǎn)及統(tǒng)計(jì)單元不參與b值計(jì)算。針對表1中所列的地震事件，本文依次利用這些強(qiáng)震發(fā)生前的小震記錄進(jìn)行空間掃描，得到了川滇地區(qū)19次M6．5強(qiáng)震之前的b值空間分布圖像。圖3a為川滇地區(qū)M2．5以上小震的空間分布，小震活動(dòng)主要集中在龍門山一岷山、鮮水河一小江、麗江一小金河、曲江一石屏、瀾滄江等主要斷裂帶上，這些小震活動(dòng)的集中區(qū)也是區(qū)域強(qiáng)震的主要發(fā)生區(qū)。在川西高原的理塘斷裂帶西段附近和紅河斷裂帶中段以南的部分地區(qū)小震活動(dòng)水平低，這些區(qū)域在b值空間分布圖像中表現(xiàn)為空白。3期王輝等：川滇地區(qū)強(qiáng)震活動(dòng)前b值的時(shí)空分布特征5370．64±0．

8、05；2000年姚安地震震前b值為0．674-0．07；2007年普洱地震震前b值為0．66-+0．03。除此之外，有8次M6．5以上地震發(fā)生在震前b值出現(xiàn)高值的地區(qū)，包括1981年道孚地震震前b值為0．91-+0．08