中小震级事件产生地表破裂的震例分析

唐茂云 刘 静* 邵延秀 王 鹏 袁兆德

1)中国地震局地质研究所， 地震动力学国家重点实验室， 北京 100029 2)中国地震局兰州地震研究所， 兰州 730000 3)中国地震灾害防御中心， 北京 100029

中小震级事件产生地表破裂的震例分析

唐茂云1)刘 静1)*邵延秀1，2)王 鹏1)袁兆德1，3)

1)中国地震局地质研究所， 地震动力学国家重点实验室， 北京 100029 2)中国地震局兰州地震研究所， 兰州 730000 3)中国地震灾害防御中心， 北京 100029

中小震级 地表破裂 震级下限 震例统计

0 引言

本文收集了1950—2014年全球范围内有明确记录产生地表破裂的中小震级震例， 从理论和经验的角度， 探讨了震源深度、 发震断层特征、 场地效应、 断裂弱化程度以及观测条件或观测偏差等因素， 对中小强度地震地表破裂的影响， 试图讨论可能产生地表破裂的最小震级和其控制因素。另外， 通过对产生地表破裂的中小地震震级的收集统计分析， 希望为以后小震级产生地表破裂的研究提供一些基础资料， 同时引起其他研究人员对中小震级事件产生地表破裂的关注。

1 历史地震的全球数据库

随着测量技术的发展以及人们对地表破裂的重视， 越来越多的中等震级伴有地表破裂的震例被发现。国外学者(Bonilla， 1988； Wellsetal.， 1994； Lettisetal.， 1997； Berberianetal.， 2001)在此方面已做了大量工作， 而国内却无此类相关研究， 本文的数据在以往(Bonilla， 1988； Wellsetal.， 1994)的研究基础上进行了进一步的整理完善， 收集了1950—2014年全球范围内有明确记录的56个震级<6.5且伴有或可能伴有地表破裂的震例(附表)。另外， 由于本次的研究方法主要建立在对中等以及小震级地震的统计上， 那么统计数据的可靠性则是本次讨论的基础。因此对于数据库中列举的震例， 详细地给出了其地震震级、 发震构造类型、 地表破裂长度、 断层位错、 震源深度、 构造环境、 破裂成因以及震例文献来源(附表)。同时， 对原文献中数据的可靠性也做了相应的等级评价。

根据统计发现， 在56个事件中， 从断层性质方面来讲， 有19个正断层事件， 13个逆断层事件， 24个走滑断层事件(图1a)； 从构造环境来讲， 板缘地震43个， 板内地震13个(图1b)； 从震级大小方面来讲， 3～4级事件1次， 4～5级事件5次， 5～6级事件24次， 6～6.5级事件26次(图1c)， 其中伴有地表破裂的最小震级低至3.6级(附表)。另外还发现， 中小震级地震产生地表破裂与发震构造类型、 构造环境等没有太明确的关系， 各种发震构造类型和构造环境下都有可能产生地表破裂(图1a， b)。而图1b中板缘地震比板内地震出现的概率高， 笔者认为这可能是由板缘地震较活跃， 记录的震例较多引起的。

图1 1950—2014年世界M<6.5有地表破裂的地震震例统计直方图Fig. 1 The histogram of less than M6.5 earthquakes associated with surface rupture worldwide.a 统计地震震例中发震断层类型直方图； b 断层构造环境以及各环境中断层类型分布直方图； c 各地震震级大小分布以及震级范围内断层类型分布直方图

2 有地表破裂的中小震级地震震例分析

2.1 正断型地震

1986年9月13日， 希腊Peloponnesus半岛Kalamata发生MS5.8(NEIS， Greece)地震， 此次地震为该区第1次记录较好的浅源型正断层地震， 震源深度 (5±3)km(Papazachosetal.， 1988)。地震产生了明显的同震地表破裂， 通过地表填图发现， 地表破裂总长约6km， 最大垂向位移达18cm(图2a， b; Lyon-caenetal.， 1988)。

2006年5月24日， 墨西哥墨西卡利发生MW5.4地震， 震中位于切罗普列托(Cerro Prieto)断层的北部尾端处。在此之前此处发生的最新地震为1999年6月和12月2次MW4.8地震(Suarez-Vidaletal.， 2001)。根据震源机制解和野外考察， 此次地震为正断层型(Gonzalezetal.， 2001)， 震源深度仅3.9km， 产生了>2km的地表破裂， 测得其最大垂向位移达20～30cm， 最大水平位移为2～4cm(Suarez-Vidaletal.， 2007)。

2.2 逆断型地震

大多数地震都发生在岩石圈板块边缘， 稳定的板块内部很少出现地震。而1989年12月25日在北美东部克拉通板块内部的加拿大昂加瓦(Ungava)地区发生了MW6.0地震， 震源深度仅约3km， 经调查发现此次地震产生了8.5km的同震地表破裂， 破裂沿湖岸线发育， 使湖岸线发生变形， 通过测量变形湖岸线的相对高程圈出区域变形等高线， 其最大逆冲位移达1.8m， 平均位移0.8m(Adamsetal.， 1991)。

图2 中小震级地震产生地表破裂野外照片Fig. 2 The surface rupture field pictures of small-middle magnitude earthquake.

2012年3月23日， 在澳大利亚马斯格雷夫(Musgrave)山脉东端发生了MS5.5埃纳贝拉(Ernabella)地震， 地震发生在稳定的克拉通板块内部， 是澳大利亚为数不多的几次板内地震之一， 且为该地区15a内最大的地震记录。此次地震产生了1.6km不连续的破裂逆冲陡坎， 其中最大垂向位移达0.5m(图2c， d)， 同时还产生了大量的地表伸展裂缝和岩石滚落(Clarketal.， 2014)。

2.3 走滑型地震

1975年5月31日， 加利福尼亚州Galway Lake附近莫哈维沙漠(Mojave Desert)发生了MS5.2地震， 震源深度5.8km， 地震产生了6.8km长， 100m宽的破裂带， 破裂沿着先存陡坎发育(图2e)。 野外调查和余震资料发现此次发震断层近垂直， 一系列左阶雁列式裂缝表明了此次地震主要以右旋走滑为主(图2f)， 个别破裂处最大右旋位错量达1.5cm(Hilletal.， 1977)。

在极端条件下， 伴有地表破裂的最小地震震级可以低至3.6级。如1966年3月4日加利福利亚州圣塔芭芭拉县(Santa Barbara)发生的ML3.6隆波克(Lompoc)地震， 震源深度1.1km。Brune等(1967)通过野外调查发现， 此次地震产生了长约10km的地表破裂。对于此次地震为何能产生如此长的地表破裂， Brune等(1967)认为与其较浅的震源深度有重要关系。另外， 还发现在80号公路上白色分界线被右旋位错约1.5cm(图2h)， 而此处在1940年Imperial Valley地震后调查的地表破裂照片中， 并没有发生位错(图2g)。因此， 此次地震可能为全球明确记录震级最小且产生地表破裂的地震。

2.4 中国大陆地震

2.4.1 1990年景泰-天祝地震(MW5.8，MS6.2)

在中国大陆地区目前发现中强地震产生地表破裂的案例非常少， 然而在1990年10月20日， 甘肃天祝县、 景泰县以及古浪县交界地区(37.1°N， 103.5°E)发生了MW5.8地震， 震源深度15km。根据震源机制解以及野外调查， 将发震构造定为毛毛山-老虎山左旋走滑断裂西段草峡次级段(袁道阳等， 1994)， 此断裂总体走向N80°W， 倾向NE， 倾角50°。经过对震后的详细考察， 发现在此次地震中产生了多处地表破裂， 局部地区破裂缝宽达10cm(才树华等， 1990)。经过震后对地表破裂范围进行的系统性详细调查， 这些裂缝延伸方向与发震构造走向近似平行， 且破裂位于极震区。此外， 刘静等(2007)通过在极震区松山附近开挖探槽， 发现了相应的破裂缝， 裂缝从下至上直通地表， 认为这些极震区裂缝为此次MW5.8地震所为。

2.4.2 2010年4月14号玉树地震余震(MW6.1，MS6.3)

北京时间2010年4月14日7点49分， 青海玉树发生了MW6.9强震， 主震1.5h后， 震中W—SW方向(33.23°N， 96.58°E)发生了MS6.3余震， 震源深度10km(青海省地震局测定)。震后调查发现此次地震产生约50km的地表破裂(陈立春等， 2010； 马寅生等， 2010)， 但许多研究人员们对其表示怀疑， 更倾向于破裂SE段31km为MW6.9主震所为， 而NW段19km则为MS6.3余震所产生。具体证据有： 1)张勇等(2010)通过对勒夫面波(Love wave)和P波进行分析， 发现MW6.9主震总体上仅属于由震中向SE方向扩展的单侧破裂事件； 2)Li等(2011)结合地震体波和InSAR技术测量地表位移模拟位错展布， 同时检验主震和余震P波的走时及其与平均走时的差异， 确定破裂带NW段是由MS6.3余震引起的； 3)从破裂长度方面来讲， 若加上15km的破裂空区， 此次地震则产生了长约70km的地表破裂， 远大于根据破裂长度-震级的经验关系(Wellsetal.， 1994)，MW6.9地震对应的30～50km地表破裂长度区间值； 同时， 此次事件产生的地表破裂2段位移也存在着巨大差异， 西段位移量为0.2～0.4m， 而东段最大位移量却达到了2.3m(Lietal.， 2012)； 4)通过对余震序列重新定位， 发现前30h余震主要向SE方向扩展， 而主震后30～80h， 余震主要在NW段丛集活动， 80h后2段都有余震分布*赵翠萍， 周连庆， 2010， 青海玉树地震余震序列重新定位及活动特征分析， http: ∥www.seis.ac.cn/ manage/html/8a9080a125b29b1b0125b2a3093a0002/_content/10_04/19/1271643308080.hml。。

3 中等强度地震产生地表破裂的控制因素分析

准确地给出产生地表破裂的最小震级值是非常困难的， 因为有太多的不确定因素。但可以进行粗略的定量估计。 Bonilla(1988)基于理想的条件下， 对产生地表破裂的最小理论震级进行了估算， 得到的最小震级为3.1。虽然迄今为止并没有发现如此小的震级产生地表破裂的震例， 但1966年3月4日加利福尼亚ImperialM3.6地震， 通过野外调查发现， 产生了长10km， 平均右旋位错0.9cm的地表破裂(Bruneetal.， 1967)， 似乎在一定程度上佐证了Bonilla的估算。从统计的角度看， Wells等(1994)统计的244个产生地表破裂的历史地震中， 明确产生地表破裂的最小震级为5.2级， 此次统计的最小震级为3.6级。另外， 从概率方面来看， Otsuka(1964)根据震源深度与地震能产生破裂的范围的关系计算出， 6.5震级以下出现地表破裂的概率为20%； Coppersmith 等(2000)根据全球资料统计发现， 当地震震级达到6级时， 其产生同震破裂的概率就已经达到25%； 而Wells等(1993)计算出的6.5级以下地震伴有地表破裂的概率高达70%。

因此， 6.5级以下地震伴有地表破裂从理论上是可能的。当然， 并非6.5级以下地震就一定伴有地表破裂， 且并被准确记录下来； 甚至一些7级以上的地震也不一定伴有地表破裂。粗略估计， 全球平均每年发生5～6.5级地震约300次(Engdahletal.， 2002)， 如果按20%(可能偏高)的概率计算， 那么平均每年产生地表破裂的中等震级地震约60次， 根据本文不完全统计平均每年记录且被发现中小震级产生地表破裂的地震约1次。那么， 伴有地表破裂的中小震级地震能被记录和发现的年概率约为1.5%。 这其中受许多因素控制， 其中主要因素包括震级强度、 震源深度、 发震断层特征、 场地效应、 构造环境和断裂摩擦强度或弱化程度等(图5)； 次要因素则受观测条件以及观测偏差的限制。

图3 震级MW与震源深度关系图Fig. 3 The relationship between magnitude(MW)and focal depth.插入图为震源深度频率直方图

3.1 理论分析

3.1.1 震源深度

对于产生小破裂带的中小强度地震， 其破裂长度与震源深度有着密切的关系(Clarketal.， 2014)。将统计中有震源深度记录的52个地震事件的震源深度与震级MW进行投点(图3)， 震源深度则尽量采用地方台网定位， 同时在此基础上给予±2km的误差范围。地震震级则使用矩震级MW， 由于一些地震的MW震级不明确， 因此给以±0.2的误差值。统计的地震中震源深度都分布在15km之内， 而Wright等(2013)通过对78个>5.5级的产生同震地表破裂的地震震源深度进行研究发现， 大陆地震的震源深度平均分布在 (14±5)km， 其中逆冲型地震平均深度略浅一些， 但也达到10km左右。通过对比发现统计中产生地表破裂的中强度地震的震源深度都比其平均值浅， 其中逆冲型地震的平均深度也远远<10km。由于样本数量和震源深度的精度因素， 本文并未给出震源深度与地表破裂的定量关系。但是， 可以定性地看出震源深度较浅是中小强度地震产生地表破裂的一个重要因素。

图4 震源深度对地表破裂的控制示意图Fig. 4 The diagram illustrating the control of focal depth on the surface rupture.灰色圆表示事件A， B， C的地震破裂范围， 插入图为震级与地下破裂长度的关系(Wells et al.， 1994)

图5 中小地震伴生地表破裂的控制因素示意图(改自Aagaard， 2004)Fig. 5 The diagram of controlling factors of small-middle magnitude earthquake associated with surface rupture(modified after Aagaard， 2004).a 震源深度对产生地表破裂的影响： 相比于其他事件， a中事件的震源深度较深， 地震能量由于断盘间摩擦而逐渐衰减， 最终不足以克服上覆岩体的抗剪切能力， 使破裂未能破至地表； b 发震断层样式对地表破裂的影响： 事件b中断层向两侧扩散， 在地表形成左右2段破裂； c 破裂倾角对地表破裂的影响： 断层倾角较小， 地表破裂在地表集中出现， 破裂长度较小； d 断层几何形状对地表破裂的影响： 断层几何形状使其不能破裂至地表； e 场地条件对地表破裂的影响：上覆松散的土层， 可塑性较强， 对地震能量起到吸收作用， 断层在地貌上仅表现为褶皱、 鼓包等现象； f 断裂带弱化对地表破裂的影响：多次的活动或地质流体对断裂带长期的弱化， 使断裂带处于亚失稳状态， 微弱的震动则可能导致次生断层的产生， 从而诱发地震产生地表破裂

图6 摩擦本构关系中(a-b)[=VdTSS(V)/dV/(σn-P)]随深度的变化分布(改自Rice， 1993)Fig. 6 Depth-variable distribution of rate-dependency(a-b)[=VdTSS(V)/dV/(σn-P)] in frictional constitutive relationship(modified after Rice， 1993).

3.1.2 发震断层特征

发震断层特征是控制地表破裂长度的一个重要因素， 其中主要包括发震断层的倾角、 几何形状等(图5c， d)。Aagaard等(2004)根据实验模拟发现， 随着发震断层倾角的变陡， 滑移角降低， 其伴生的地表破裂长度变长； 相反， 倾角越缓， 滑移角增加， 其地表破裂长度则变小。因此， 即使地震震级较小， 如果发震断层倾角合适， 也会在地表产生破裂。

3.1.3 近地表岩石强度和地形等场地效应

在长期的地质演化过程中， 不同地区的地质情况是存在差异的， 而地震断层在不同介质条件中破裂的扩展能力也是不同的。公认的摩擦本构关系的深度剖面中， 在近地表0～3km深度区段， 断裂面的剪切运动的习性表现为对地震破裂这样的快速剪切运动， 多为速度强化， 而深度3～14km是速度弱化， 在脆韧性转换带之下又是速度强化的(图6)， 而速度弱化一般对应于地震破裂高速滑动现象。速度强化区不利于地震破裂的扩展。与深部由于高温而韧性变形为主的速度强化在机制上不一样， 近地表的速度强化区与围压较小有关， 而近地表如果有厚度较大(数千米)、 未固结沉积盖层， 因剪切模量小速度强化的趋势进一步叠加增强。破裂进入这样的速度强化区后剪切运动或快或慢地转化为松散物颗粒间的相对运动或旋转的、 一定宽度的、 大波长、 弥散式变形。如1976年的唐山7.8级地震， 由于华北平原上覆盖了数十到数千米的第四纪沉积盖层， 而使断层破裂很难到达地表， 因此如此大震级的地震， 地表也仅出现了8km的地表破裂(龙峰， 2006)。

此外， 地表地形起伏对于地震破裂在近地表的衰减有影响， 特别是逆冲型地震破裂中该效应较明显。比如， 在2008年汶川地震地表破裂的填图中发现， 前山断裂(彭灌断裂)的某些区段上， 地表破裂在横切沟谷或地形低洼的地方有明确的陡坎， 而在紧邻的山脊上却没有明显的陡坎。如彭灌断裂破裂南端的磁峰鹿坪村、 通济涧安村和北端的汉旺、 绵竹泉新村和雎水等尾端数千米的区段。同样地， 北川断裂地表破裂的南、 北尾端区， 地表破裂或陡坎实际上是断续展布， 发育在沟谷底的几率大于在山脊(刘静等， 2008)。地表地形效应在破裂的两端比中部明显， 可能与近地表同震位移量大小有关， 也可能还叠加有破裂速率大小的控制。即使在破裂中部这样的部位， 破裂在穿过低平的河谷时， 发育连续展布的地表破裂， 如虹口深溪沟和北川擂鼓等山间河谷盆地， 而一旦进入山地和陡坡， 数米或数十米以外则消失难以连续追踪(刘静等， 2010)。虽然不能完全排除山脊陡坡上有地表破裂只是观测有限的可能， 但更可能的是在山脊等高地形区由于地形高差大， 破裂快速衰减成弥散状宽的形变带， 而非集中式陡坎的形式。该地形效应对古地震探槽位置的选取有重要启发。比如， 在地形低洼的沟谷开挖探槽要优于山脊等高地形位置， 后者可能会由于缺乏不连续变形而造成事件无法识别。或许这一事件缺失的几率在走滑型破裂中较小， 但在逆冲型地震的古地震研究中应该考虑。地形和沉积层等场地效应对地震波的传播、 衰减和叠加共振放大等机制和预测研究较多， 但这些场地效应对破裂的影响和具体机制却少有研究。

3.1.4 构造环境和断裂弱化程度

地震断层的破裂更容易在先存构造上继承性活动， 而不是产生新的构造(Armijoetal.， 1989)。多期次的地震活动则会导致断层带上断层泥的形成和积累， 从而弱化破裂带的摩擦系数， 降低静态屈服强度， 使小震级的地震也会引起地表破裂(Rechesetal.， 2010)。如2006年5月24日MW5.4墨西卡利地震， 在此之前曾被划为之前地震的地下破裂带， 此次地震造成了>2km的同震地表破裂， 垂向位移最大为20～30cm， 最大水平位移为2～4cm。

流体的参与可以降低断层围岩的抗剪强度， 从而更容易产生地表破裂。如美国加利福尼亚州Brawley地区， 其周围有许多地热田， 热液流体沿着区域先存构造迁移， 弱化了该区域岩石的摩擦系数， 因此该区域常有小震级地震伴有地表破裂出现， 并且这些小震震源深度与地热源深度相吻合(Johnsonetal.， 1976)。如1975年1月23—31日Brawley Valley发生一系列地震， 其中最大震级为ML4.7， 震源深度4～8km， 地震沿着先存陡坎造成了数千米的构造裂缝(Sharp， 1976)。

弱化的区域构造环境很容易受其他地震诱发而产生地表破裂， 如南加利福尼亚州索尔顿湖(Salton Sea)地区构造环境复杂， 整个地区分布有多个活动断裂体系， 包括San Andreas 断层、 Superstition Hill 断层、 Imperial 断层、 Elsinore断层等。由于该区域频繁的地震活动， 使其伴生的许多拉张型次级断层常年处于亚失稳状态， 受周围其他大震的诱发， 很容易产生区域上一些尺度较小的地表破裂。在过去的50a间， 该区域至少有8次， 断裂体系中多条断裂受附近其他地震诱发而产生了微弱构造破裂和数cm到数mm的位移滑动， 包括1992年Landers地震(Rymer， 2000)、 1999年 Hector Mine 地震(Rymeretal.， 2002)、 2010 年El Mayor Cucapah 地震(Weietal.， 2011)等。

3.2 观测条件或观测偏差

中国是一个地震多发的国家， 尽管中强地震伴生地表破裂有着不低的发生概率， 但在国内却鲜有发现<6.5级地震产生地表破裂， 除以上因素对地表破裂的控制外， 还有一些观测条件或观察偏差的影响， 比如地形的限制、 人为意识、 地震滑动位移较小等： 1)地形限制。地震发生位置是地表破裂观测的一个重要因素， 如果地表破裂位于山区地带， 若该区崎岖陡峭， 且常年植被覆盖， 人迹很难到达， 则会给地表调查带来很大的难度。2)认识水平的制约。中国地震地表调查兴起于20世纪90年代以后， 在这之前， 地震研究人员对地表破裂调查意识淡薄， 对中小级地震产生的地表破裂没有引起重视， 更没有刻意去进行精细调查。在地表破裂的判别上， 如区分地震次生裂隙和同震破裂的经验较少。随着中国活动断裂和地震地质研究水平的发展， 现在已有改观， 一次中强地震之后， 是否伴有地表破裂已成为震后野外调查中的一项常规研究内容。3)微弱滑动位移。中小地震往往伴随着微弱的滑动位移， 因此在地表的表现可能为一些很小的地表裂缝， 一方面很难将其位移准确测量， 另一发面则很容易与其他地表裂隙相混淆， 如果调查者没有丰富的调查经验， 则很难将其识别出来。4)其他因素。比如下雨、 人为改造、 调查者的仔细程度等都会影响地表破裂的识别。

4 讨论

这些伴有或可能伴有地表破裂的56次全球范围地震事件中， 至少有35个明确记录的同震位移事件(附表)， 这些事件的震级范围为M3.6～6.5， 而伴有的同震地表破裂长度也从数百米到数十千米不等， 可以看出5级左右甚至更小的地震可以伴有地表破裂。通过对数据的整理， 对中小震级事件伴有地表破裂的控制因素进行了讨论， 其中地震震级强度与地表破裂有关， 许多学者已做过相应研究(Welllsetal.， 1994； Leonard， 2010； Clarketal.， 2014)， 因此笔者未进行单独探讨。另外将一些由构造蠕滑， 诱发破裂等事件也进行了列举， 表明中小地震伴有地表破裂也可以为其他因素所产生， 在地表野外调查中应注意区分， 若其在探槽中得以保存， 应进行多个探槽对比研究。

本文在收集已有小震级事件产生地表破裂案例的基础上， 试图讨论可能产生地表破裂的最小震级， 以提醒研究者关注中小震级事件产生地表破裂的可能性。国外已经报道出许多此类地震， 而中国大陆却寥寥无几。一方面，M5～6范围内的地震伴有的地表破裂往往较微弱， 有的地震同震位移仅仅为数cm， 地表上也仅仅表现为一系列不连续的破裂缝， 震后很难将其识别出来。另一方面受观测条件(地形， 下雨， 滑坡等)的影响， 研究人员很难接近破裂所在地区或破裂很难被保存。此外， 更重要的是同震地表破裂在很早之前没有引起国内大多地震学家们的注意， 中小地震引起的地表破裂则更是忽略不计， 因此在野外并没有有意识地进行系统的精细填图， 对于微弱位移量的地表破裂也未刻意地进行找寻， 所以在此方面资料极其缺乏。而近年来， 随着意识以及测量手段的逐渐提高， 越来越多的中强震级伴有地表破裂的现象被发现。因此对地表破裂进行多手段、 多批次的震后准确测量， 是地表破裂调查的重要方向。

古地震研究中探槽所揭示事件的震级大小往往难以确定， 因此一般基于统计规律认为能够在古地震探槽中被记录的古地震的震级均在MW6.5之上(McCalpin， 2009)， 将同一探槽中不同的古地震事件当作是震级相同或相似的特征地震， 并依据这样的地震序列给出古地震的复发间隔。如果伴有地表破裂的地震震级小到5级左右甚至更低， 那么事件震级判断则可能出现偏差。尽管目前国内古地震探槽研究中漏记事件、 记录不完整问题更为普遍(冉勇康等， 1999； 刘静等， 2007)， 而把中等震级事件假定为大事件的可能性较小， 但随着古地震研究程度的不断提高， 探槽选址中沉积层序的详细度不断重视(刘静等， 2007； 冉勇康等， 2012)， 我们在利用探槽开展古地震研究时， 不能忽视小事件产生地表破裂的可能性， 应正确评价古地震震级和复发间隔时间， 以减小地震危险性评价中的不确定性。

5 结论

通过对已有小震级事件产生地表破裂案例的收集统计和对影响小震级事件产生地表破裂的因素进行讨论， 主要认识如下：

(1)伴有地表破裂地震的震级下限可能在5级左右， 极端情况下震级甚至可以低至3.6级。

(2)小震级地震是可以产生地表破裂的， 但并非所有<6.5级地震都可以产生地表破裂， 仍然受许多因素控制， 包括震源深度、 发震断层特征、 场地效应、 断裂弱化程度以及观测条件或观测偏差等， 其中震源深度较浅是一个比较重要的原因。

(3)尽管中小强度震级地震产生地表破裂的规模与概率， 相比于大地震都相对较小， 但不能绝对地否定其存在， 从而忽视古地震探槽中揭示中等震级地震事件的可能性。

致谢 感谢中国地震局地质研究所肖萍博士、 王伟博士、 李翠平硕士在文章修改过程中的帮助， 以及审稿人提出的宝贵意见和建议。

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ANALYSIS ABOUT THE MINIMUM MAGNITUDE EARTHQUAKE ASSOCIATED WITH SURFACE RUPTURES

TANG Mao-yun1)LIU Jing1)SHAO Yan-xiu1，2)WANG Peng1)YUAN Zhao-de1，3)

1)StateKeyLaboratoryofEarthquakeDynamics，InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China2)LanzhouInstituteofSeismology，ChinaEarthquakeAdministration，Lanzhou730000，China3)ChinaEarthquakeDisasterPreventionCenter，Beijing100029，China

small-medium size magnitude， surface ruptures， the lower limit of magnitude， earthquake events statistics

10.3969/j.issn.0253- 4967.2015.04.020

2014-07-21收稿， 2015-01-11改回。

中国地震局地震行业专项(201308012)、 国家杰出青年科学基金(41225010)和地震动力学国家重点实验室自主课题(LED2014A02)共同资助。 *通讯作者： 刘静， 女， 研究员， 电话： 010-62009018， E-mail： liu-zeng@ies.ac.cn。

P315.2

A

0253-4967(2015)04-1193-22

唐茂云， 男， 1990年生， 2015年在中国地震局地质研究所获构造地质学专业硕士学位， 电话： 010-62009041， Email： tmylzy@foxmail.com。