两次门源地震前Wq值异常空间演化特征对比分析

孙 丽，关晓明

（1.青海省地震局，青海 西宁 810001；2.锦州地震台，辽宁 锦州 121000）

两次门源地震前Wq值异常空间演化特征对比分析

孙 丽1，关晓明2

（1.青海省地震局，青海 西宁 810001；2.锦州地震台，辽宁 锦州 121000）

利用地震活动平静参数Wq值方法，对1986年门源6.5级、2016年门源6.4级两次地震前Wq值的空间演化特征进行了对比研究，结果显示，两次门源地震前，震中及周边区域均出现了地震活动性参数Wq值的空间区域出现—扩大—收缩—扩大—收缩的异常，但两次异常的演化过程的持续时间和发震时的特征有所不同。

平静特征参数Wq值；MS≥6.0地震；中短期预测；青海东部及邻区

0 引言

某些地震前，中小地震活动由增强转入平静，伴随着反映地震时、空、强3方面特征的一些地震学指标就会出现异常收缩或者恢复，人们对这种现象尤为关注，认为这是一种中期向短期过渡的预报指标，是最有价值的一种前兆异常。反映地震时、空、强3 方面特征的预报指标有b、η、A（b）、Mf、C、D、Cl、D 等参数，它们在中短期阶段通常表现为中期异常的恢复、中期异常区出现明显收缩或消失。但它们的变化特征是不一样的，有些异常反应明显，有些不太明显，有些甚至没有反应。这些反映了异常与未来地震之间是一种非线性关系。王炜等利用BP神经网络这种高度自适应的非线性关系，采用b、η、A（b）、MF、C、D 、Cn、Dt这八个参数建立了BP学习的知识库，并把通过BP学习后的输出结果定义为地震活动平静参数Wq值。Wq方法综合了上述各指标在地震孕育的中短期阶段的变化特征，它包括地震频度和强度在增强后的减弱以及地震活动在时间和空间上丛集后的分散两类特征[1]。

2000年，王炜等人对华北地区地震活动平静的特征参数进行空间扫描后认为：中强地震前1年左右或稍长时间，未来震中周围一般都开始出现Wq值的中短期异常区[2]。张军应用Wq值方法对华东地区中强震进行了再研究，总结了Wq值异常的演化细节和在不同震级、不同时期的中强震前的演化特征。王培玲利用该方法对青海东北部地区6级以上地震前地震活动平静参数Wq值的变化特征做了研究，发现该方法具有较好的映震能力[3]。

本文选取1986年门源6.5级地震和2016年门源6.4级地震，利用地震活动平静参数Wq值方法对这两次地震前的Wq值进行了计算。以期发现这两次地震的异同之处，为后续研究提供参考。

1 两次门源地震的基本情况

祁连山地震带地处青藏高原北部地区，四周被深大走滑活动断裂包围，带内新构造活动明显，是一个地震多发地区。1986年8月26日门源县发生了6.5级地震，该地震发生在冷龙岭主峰附近的北祁连主干断裂上[4]，2016年1月21日门源再次发生6.4级地震。这两次地震均在祁连山地震带上的托勒山—冷龙岭断裂带上或其附近。冷龙岭断裂是全新世的左旋走滑兼逆断断裂, 断裂走向近NW[5]。其中1986年8月26日6.5级地震震中经纬度为37.7oN、101.5oE，2016年1月21日6.4级地震震中经纬度为37.72oN、101.58oE。两次地震震中相距11公里（图1）。这两次地震的发震构造基本相同，震级相当，多方面的对比研究这两次地震的相同和不同之处，有利于我们更全面的认识地震，提取可供预报实践的依据。

2 资料的选取和异常的判定指标

根据我省实际地震监测能力，选取了青海省东部及邻区（34o～40oN、96o～104oE）为研究区域、从1980年7月至2016年4月时间范围内的地震目录，进行了地震活动平静参数Wq值的空间扫描，计算时资料积累时间为18个月，扫描时间步长为1个月，扫描单元半径为150km的圆形域，滑动步长为0.5o，起始震级为ML2.3。为避免余震序列对计算结果的影响，删除强地震序列中的余震。根据王炜等的研究，地震活动平静参数Wq值通常在0或1附近，若在1附近，表明该区域已处于未来中强震的中短期阶段，若在0附近，则表明该区域尚未处于中短期阶段。当出现地震活动平静参数Wq≥0.7的区域大于4平方度时，认为该区域为中短期异常区。

3 两次门源地震前Wq值的变化过程

3.11986年8月门源6.5级地震

1986年8月门源6.5级地震前，在1984年11月门源及周边区域出现异常区域（即Wq≥0.7的区域大于4平方度）（图2a），到1985年10月近1年时间异常区域面积增大到最大，约占23个平方度（图2b），且异常区始终围绕着震中变化，1985年12月震前9个月异常区面积开始显著收缩（图2c），至1986年3月震源区附近异常区完全消失（图2d），1986年5月震源区再次出现异常（图2e），且面积再次扩大（图2f），震前一个月异常区虽然有所收缩，但变化不大，仍分布在震区周围，震后因为应力的调整，震中区的异常没有迅速消失，但区域面积明显减小了（图2g）。由此看出该次地震前地震活动平静参数Wq值空间扫描的异常区存在：异常区出现—扩大—收缩—扩大—收缩的变化过程。

3.22016年门源6.4级地震

2016年门源6.4级地震前，在2011年11月青海东北部地区出现地震活动平静参数Wq值异常，且异常区域不断扩大（图3a），到2012年6月异常区Wq≥0.7的区域大于4平方度，异常区面积约占18个平方度（图3b）。之后，该异常区域发生变化，以门源为中心分割为三个区域，门源及其附近区域的Wq值变化非常明显。这一格局一直持续到2013年11月份（图3c-d），之后异常区域开始收缩，直到2014年11月异常区集中在门源及附近区域（图3e），到2015年1月异常区域完全消失（图3f），后又慢慢扩大并出现在门源周围。震前4个月，Wq≥0.7的异常区域大于4个平方度(图3g），后逐渐缩小(图3h），到发震的当月即2016年1月异常区域完全消失（图3i），这一过程持续时间长，变化复杂。震后，门源及周边区域Wq值无明显的变化，异常区域分散在其他地区（图3j）。

此次震前地震活动平静参数Wq的异常过程表现为：异常区域的出现—扩大—收缩—扩大—收缩。

4 两次门源地震前Wq值异常特征比较

经过对1986年和2016年两次门源地震震前的Wq值空间演化过程的分析结果显示，这两次地震前数年内，震中附近区域均出现了Wq值的异常区域，异常区域均出现了出现—扩大—收缩—扩大—收缩的演化过程，异常区域收缩或消失后发震。

但这两次异常的演化过程也有所不同。一是异常开始时间不同，1986年地震前的异常区域出现始于震前21个月，而2016年地震前的区域则出现于震前50个月；二是1986年地震Wq值异常区面积较大，围绕在门源及周边区域；2016年门源地震Wq值异常区面积比前次略小，但持续时间长，演变过程复杂；三是发震时的状态不同，1986年地震是发生在异生在异常区域第二次扩大—收缩过程中，发震当月，异常区域消失，震后门源地区Wq值持续在平静状态。

5 结论与讨论

（1）1986年和2016年两次门源地震前，震中及周边区域均出现了地震活动性参数Wq值的空间区域异常，异常区域的演化过程为出现—扩大—收缩—扩大—收缩，异常持续时间为21～50个月。

（2）这两次地震前Wq值异常的空间演化过程虽然类似，但1986年地震发生在异常区域第二次扩大过程中，2016年地震则发生在第二次收缩过程中，且异常出现到发震持续时间较长，演变过程复杂，这可能与两次地震的孕震过程不完全相同有关。需要进行进一步的研究。

（3）两次地震孕育过程不完全相同与地震在6级长时间平静背景下发生的，是否与6级长时间平静背景有关，有待进一步研究。

[1]张军,陈宇卫,庆梅. Wq方法及σH方法在华东地区中强震预报中的应用[J].地震学刊，2002，22（3）:11-16.

[2] 王炜,宋先月.人工神经网络在地震中短期预报中的应用[J].中国地震，2000，l6（2）：l49 -l57 .

[3] 王培玲，孙丽，杨玉霞.青海东部及邻区强震前地震活动特征参数Wq值的研究[J].高原地震，2008，20（2）：17-21.

[4] 陈兵，江在森，张四新，等. 1986年门源地震（MS6.4）过程地形变演化特征及块体模型解析[J].西北地震学报, 2003，25（3）：240-245.

[5] 郭安宁,李鑫,白雪见，等. 2016年1月21日青海门源6.4级地震及相关参数[J].地震工程学报，2016，38（1）：150-158.

SPATIAL EVOLUTION OF WQ ANOMALIES BEFORE TWO MENYUAN EARTHQUAKES

SUN Li1，GUAN Xiao-ming2

（1.Earthquake Administration of Qinghai Province，Qinghai Xining 810001，China；2. Jinzhou Seismic Station，Liaoning Jinzhou 121000，China）

act: In this paper，we studied the spatial evolution of the Wq value before the two Menyuan earthquake（Menyuan 6.5 earthquake in 1986 and Menyuan 6.4 earthquake in 2016）.The results shows that the anomalies of Wq value in the epicentral and surrounding area were found in bout earthquake. But the characteristics of the duration and evolution of the two anomalous evolution processes were different.

s: Wq value of seismic activity parameter ; MS≥6.0 earthquakes; medium and short-term forecasts; East Qinghai and it' s adjacent area

P315.5

A

10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.04.012

1674-8565（2016）04-0070-05

2016-06-06

2016-09-28

孙丽（1968- ），女，山东省荣成市人，2010年毕业于北京理工大学，本科，工程师，现主要从事地震监测工作，并兼任地震科普展厅讲解工作。E-mail：937158534@qq.com