宁夏南部及邻区发生中强以上地震的统计规律1

任雪梅 蔡新华



宁夏南部及邻区发生中强以上地震的统计规律1

任雪梅 蔡新华

（宁夏回族自治区地震局，银川 750001）

本文对1971年以来宁夏南部及邻区4.9级地震前2.3级以上地震的平静、时空特征和同心窗信号震等进行了分析。结果表明，研究区发生4.9级地震前都存在1年以上的2.3级以上地震平静现象，平静结束后，如果2.3级以上地震出现活跃现象，且同心窗发生信号震，则宁夏南部会发生4.9级以上地震；若平静结束后2.3级以上地震未出现活跃现象，且同心窗没有发生信号震，则宁夏南部邻区会发生5级以上地震。以上得到的发震统计规律，可以为宁夏南部及邻区今后的地震中短期预测提供参考。

地震平静 信号震 中强地震 宁夏南部

引言

在所有利用地震活动预测强烈地震的前兆信息中，强烈地震前的地震平静现象可能是最有希望的中长期前兆。它有可能提供关于地震位置、时间和强度的有用信息，因此引起了地震学家的极大关注（宋俊高等，1997；韩渭宾，1998；Ogata，2004）。近20年来，我国不少学者对强烈地震前的地震平静现象进行了多方面研究。如：孙加林等（1995）在华北和西南地区做了多个震例研究；韩渭宾（1998）研究了四川地区1970—1981年多组5级以上地震前是否出现平静；刘蒲雄等（1997）研究了我国大陆12次7级以上和东部4次6级以上震例后发现，绝大多数震例在震前2—18月出现一般意义的增强之后的平静。又如：陆远忠等（1985）研究了几次7级大震震例后发现，在多数情况下区域地震活动性增强并不延续到主震发生的时刻，其中有一段明显的地震平静段，并根据震例研究得到了从地震活动性增强至主震发生，其间地震活动方式主要有两种：一种是“增强→平静→主震”；另一种是“增强→平静→前震活动→主震”。

宁夏南部及邻区的中强以上地震类型主要为“孤立”型，其前震和余震都很少，因此在中短期和临震预测上，往往难以做到较好的把握。但宁夏南部的2.3级以上地震平静现象与中强地震关系密切（任雪梅等，2006），其中强地震前2.3级以上地震活动的规律，与前人发现的发震模式有所不同，这是由区域地震活动的差异所造成的，该规律可为今后的中短期和临震预测作参考。

1 资料选取和研究区域

宁夏最早的地震台——银川台是1954年建成的，之后在1964—1965年相继建成固原、石嘴山、中卫、灵武、小日子台（其中银川台迁址小口子台）以及陶乐、海渤湾台（这2个台1969年撤销）。当时台站大部分使用B73型地震仪，由于观测条件差，台网监测能力较低，只能监测到≥3.5级地震。1970年12月3日发生西吉5.5级地震后，为了提高监测能力，增建了海原、西吉、盐池、宗别立4个台站；1975年又增建了同心台，同时还建设了石炭井、寺口子2个地方台站。1975—1990年宁夏西海固的地震监测能力为≥2.0级地震（赵知军等，1990）。1990年以后宁夏台网又得到了进一步的完善，目前西海固的地震监测下限不会低于≥2.0级地震。

为了研究1971—1974年宁夏南部2.3级以上地震的完整性，笔者选取地震目录绘制了图1。从图1可以看出，值曲线线性关系较好，2.3级地震时曲线无掉头现象，表明1971年以来宁夏南部2.3级以上地震资料完整。因此，本文的研究时段从1971年开始，震级下限为2.3级，选取的地震目录为中国地震局地震预测研究所提供的《中国地震详目》（1970年开始），研究时段为1971—2014年，其中4.9级以上地震参数来自宁夏地震目录。

本文研究目标选取的地震为4.9级以上，原因是1998年7月29日海原4.9级地震前地震活动和前兆观测都有异常，异常特征较显著。另外，在宁夏地震目录中1971年以来宁夏南部及邻区发生的4.9级以上地震共5次，其地震参数如表1所示。

表1 宁夏南部及邻区4.9级地震及参数

续表

日期（年.月.日）北纬东经地点震级 1998.07.2936°47′105°24′宁夏海原4.9 2000.06.0637.10°104.00°甘肃景泰5.9

为了研究宁夏南部及邻区5次4.9级地震前≥2.3级地震的平静现象，选取图2所示区域（35.5°—37.7°N，104.9°—106.5°E）中的地震资料进行分析。该区域不包括甘肃景泰、华亭和通渭，因为这3个地区以往地震活动较频繁，如果研究区域包括这3个地区，会影响宁夏南部地震平静现象的分析效果。

2 1971年以来宁夏南部M≥2.3级地震平静与中强地震的关系

研究区2.3级以上地震-图（图3）表明，宁夏南部自1971年以来出现2.3级以上地震的平静时间超过1年的时段有5次，平静结束后2年内宁夏南部及邻区发生4.9级以上地震5次；区外四川汶川发生8.0级强震1次；5次2.3级以上地震平静后都有中强以上地震发生。此外，1971年以来宁夏南部及邻区发生3次4.9级以上地震是2.3级以上地震平静结束2年后发生的；而1989年11月2日固原5.0级地震是平静结束半年后发生的；2000年6月6日景泰5.9级地震发生在宁夏南部2.3级以上地震平静期内；汶川8.0级强震发生在平静结束1个月后。目前，宁夏南部2.3级以上地震尚未出现平静现象。

3 宁夏南部及邻区中强地震前2.3级以上地震活动特征

图4为1971年以来研究区内2.3级以上地震频次图。从图中可以看出，平静时段结束后至3次宁夏境内4.9级以上地震发生前，研究区内的2.3级以上地震活动较活跃，表现为3个月频次大于或等于3次，这个特征可以作为2.3级以上地震活跃时间判定的尺度；而宁夏南部邻区5级以上地震前则未显示这一特征。

图5为2.3级以上地震平静结束后至发生中强以上地震前，宁夏南部及邻区2.3级以上地震的空间分布。除1989年11月2日固原5.0级地震、1990年10月20日甘肃景泰6.2级地震和2000年6月6日甘肃景泰5.9级地震前，2.3级以上地震活动较分散，其空间特征不明显外，其它3次中强以上地震都发生在2.3级以上地震活动较密集的区域附近。还有一个显著的特征是，这4次中强地震发生前的1年内，同心地区都有2.8级以上地震发生，同心地区的地震对于宁夏南部的中强地震具有窗口效应，该特征在1982年4月14日海原5.5级地震前虽没有作为地震前兆来对待，但还是有所察觉的。

4 同心窗信号震

自1971年以来，在同心窗内（37.05°—37.51°N，105.74°—106.42°E）共发生9组2.8—4.1级地震（表2），其中3组地震后1年内在宁夏南部发生了中强地震；1组地震后1年内在宁夏及邻区发生6.0级以上地震；另外1组地震是受2008年汶川8.0级地震影响，使区域地震活动增强而发生的，该组地震为响应地震。笔者称这5组地震为“信号震”，还有3组没有对应地震发生。因此，同心窗内如果发生“信号震”，其后1年内宁夏及邻区特别是宁夏南部发生4.9级以上地震的可能性较大。从表2可以看出，甘肃景泰2次5级以上地震前，同心没有出现信号震，这个特征可以为今后宁夏南部震情判定提供依据。

表2 1971年以来同心窗2.8—4.1级地震与宁夏及邻区中强以上地震对应统计表

续表

分组同心窗对应的2.8—4.1级地震对应中强地震时间间隔 62003.12.22，2.9级，线驮石无 72007.02.11，3.1级，谭庄2008.03.12，3.2级，丁家二沟2009.11.21，3.7级，纪家汶川地震影响，全区地震活动增强455天61天震后193天，调整地震 82012.12.03，3.1级，同心红寺堡无510天 92014.04.27，3.4级，纪家？？

5 宁夏南部中强地震发生的统计规律

表3对1971年以来研究区5次2.3级以上地震平静后1.5年的地震活动情况进行了统计。结合上文分析，可以得到以下结论：

表3 1971年以来宁夏南部M≥2.3级以上地震平静后1.5年地震活动情况统计

（1）1971年以来宁夏南部4.9级以上地震的发震统计规律为：平静近1年→2.3级以上地震活跃→平静4—6个月→发生地震。

（2）研究区2.3级以上地震平静结束后，如果2.3级以上地震活动时间超过2个月，宁夏南部发生4.9级左右地震的可能性较大。地震前1年同心地区至少会发生1次2.8级地震。

（3）宁夏南部邻区发生中强以上地震前，宁夏南部2.3级以上地震平静结束后不会出现地震活跃现象，同心窗不会发生信号震。

韩渭宾，1998．三种地震“平静”的概念及其预报意义综述．国际地震动态，（5）：9—13．

陆远忠，陈章立，王碧泉等，1985．地震预报的地震学方法. 北京：地震出版社.

刘蒲雄，陈章立，黄德瑜等，1988．1988年华北强震潜在震源区的地震活动标志和鲁南地区强震危险性估计．中国地震，4（3）：102—106．

任雪梅，延海军，2006．宁夏南部及邻区L≥3.0地震平静与中强以上地震的关系．地震研究，29（2）：113—116．

宋俊高，王炜，陆锦花，1997．前兆性地震平静在中期预报中的定量研究. 西北地震学报，19（3）：36—43.

孙加林，陆远忠，曹井泉，吕悦军，张建中，郑月君，1995. 地震活动性图像演化及有序性在短临预报中应用研究的新进展．地震，（增刊）：110—117.

赵知军，殷占魁，刘秀景，1990．宁夏测震台网布局及控制范围的研究. 地震地磁观测与研究，11（2）：26—34.

Ogata Y., 2004. Space-time model for regional seismicity and detection of crust al stress changes. Journal of Geophysical Research (Solid Earth), 109 (B3): 23.

Statistical Analysis of Moderate-Strong Earthquakes in the South of Ningxia and Its Adjacent Area

Ren Xuemei and Cai Xinhua

(Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750001, China)

This paper we analyzed the signal earthquakes of≥4.9 earthquakes seismic quiescence and the space-time characteristics of≥2.3 in southern Ningxia and its adjacent area since 1971 in Tongxin window. We found that in the study area there are more than one year≥2.3 earthquakes calm before≥4.9 earthquakes. After this calm period, if there is an active phenomenon of≥2.3 earthquakes and shock signal in Tongxin window,≥4.9 earthquake in southern Ningxia will happen. However, if active phenomenon does not appear after the calm period, and shock signal in Tongxin window does not occur,≥5.0 earthquakes will happen in adjacent area of south Ningxia. Based on this result, we can provide reference for mid- short prediction of earthquakes in the south of Ningxia and its adjacent area in the future.

Seismic quiescence; Signal earthquake; Moderate-strong earthquakes; The south of Ningxia

宁夏回族自治区科技攻关计划项目（项目编号：2013ZYS145）资助

2014-12-24

任雪梅，女，生于1968 年。博士，副研究员。主要从事地震预报和工程地震等研究工作。E-mail：rxm1025@ 163.com