1990年以来四川地区地震时空分布特征

黄腾，姜岩



1990年以来四川地区地震时空分布特征

黄腾，姜岩

（四川冶金地质勘查局六O五大队，眉山 620860）

以四川1990~2014年1445次M≥3的地震数据为基础，利用ArcGIS软件，进行空间分析中缓冲区分析，建立了断裂带10～20km缓冲区距离，编制四川断裂带背景下的分震级系列图谱，及分年际、分月际的图谱。通过对图谱的分析认为，研究区断裂带与该地区地震活动空间关系密切，地震活动主要集中于龙门山断裂分布区。时间上，1990年左右开始的地震活跃幕于2001年左右宣告闭幕，而2006年至今四川地区正处于新的活跃期，且地震活动频度和强度均增大，2002~2005年为两次活跃期过渡期。地震总次数和分震级地震在4、5、8月份均出现高值。

地震；时空分布；断裂带；四川地区

四川地区主要指东经97°~ 108°，北纬26°~ 34°之间的范围，地跨太平洋、古亚洲及喜马拉雅三个构造域，是我国地震多发区，是我国南北地震带中南段的重要组成部分， 其地震不仅构造复杂，类型繁多，而且活动频度高，强度大，既有以逆冲活动为背景的龙门山活动断裂构造地震类型，又有以走滑活动为背景的鲜水河—安宁河—则木河活动断裂构造地震类型，历史上曾发生过多次强震，地震活动强度位居全国第五，是我国地震灾情严重的区域，特别是近年来地震活动十分活跃[3]。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文数据主要来源于中国地震网四川地区历史地震目录（1990年以来）、四川地震年鉴[8]（1990年以来）、四川地区主要断裂带数字化地图和四川省县界图，共得到地震震发时间、震发地点（包括震中的经度和纬度）、震级大小（主要是M≥3）和震源深度等地震要素的地震信息1 445条。

1.2 研究方法

本文运用ArcMap软件对四川地区11条主要的断裂带做了数字化，根据屈春燕[7]等确定的缓冲区条件，分别对各主要断裂带建立了10km和20km的缓冲区，再将收集到的四川地区1990年以来的历史地震数据，以震中信息为基础，分震级（3≤M<4.5、4.5≤M<6、M≥6）和分时段（年、月）分别与断裂带的10km和20km缓冲区进行空间叠加分析，制成了断裂带背景下的分震级系列图谱、分年际地震活动变化系列图谱和分月系列地震活动特征图谱。

2 四川地区地震空间特征分析

震级即地震的大小是地震强弱的量度，震级通常用字母M表示，目前，我国所使用的震级标准，是国际上通用的里氏分级表，按震级大小可把地震划分为弱震（M<3，若震源不是很浅，这种地震通常难以被人们觉察，其研究的意义不大，本文在数据筛选时将其排除）、有感地震（3≤M<4.5，这种地震人们能够感觉到，但一般不会造成破坏）、中强震（4.5≤M<6，属于可造成破坏的地震）、强震（M≥6，其中M≥7级的又称为大~巨大地震）[1]。基于上述，本文根据四川地区历史地震数据和主要活动断裂带,编制了四川地区1990年至2014不同等级地震（M≥3）震中与主要活动断裂分布图（图1）。

图1 四川地区1990年至2014不同等级地震（M≥3）震中与主要活动断裂分布图

1鲜水河断裂带，2安宁河断裂带，3则木河断裂带，4龙门山断裂带，5荥经-马边-盐津断裂带，6理塘-德巫断裂带，7金沙江断裂带，8岷江断裂带，9虎牙断裂带，10龙泉断裂带，11华蓥山断裂带，活动构造分区: A川滇菱形断块强烈活动断裂构造区，B 川青断块强烈活动构造区，C 凉山断块中强活动断裂，D 四川盆地弱活动断裂构造区[2]；强-大震（6≤M≤8）‚中强震（4.5≤M<6）ƒ有感地震（3≤M<4.5）④有感地震-大震（3≤M≤8）

从地震发生次数看，自1990~2014年24年中，四川地区共发生地震（M≥3）1 445次，其中有感地震（3≤M<4.5）发生1 253次，中强震（4.5≤M<6）发生178次，强震（6≤M<7）发生12次，大-巨大地震（M≥7）发生2次，分别占总地震次数比例依次为86.71%，12.31%，0.83%和0.014%，可见地震次数随震级的增加而迅速减少，符合地震频度与震级的G-R关系[9]。

从地震震中与主要断裂带空间关系看（表1），不同震级档的历史地震大部分都落入主要断裂带周围20km范围内，有一半以上不同震级档的历史地震都落入主要断裂带周围10km范围内，反映出历史地震与断裂活动关系密切，其中强大地震与断裂活动关系最为紧密，分布于20km和10km范围内的强大地震点占强大地震总次数比例分别为83.33%和66.67%，与其它震级所占比例相比较高，这很好的说明地震是断裂带活动在地表的表现形式。分布于北东向龙门山断裂带20km和10km的缓冲区范围内的地震总计次数占总地震次数的比例分别为62.28%和51.21%，可见龙门山断裂带是四川地区地震发生的主要区域。

表1 四川地区1990年以来历史地震震中在断裂带中分布情况

究其原因，主要是由于龙门山断裂带是四川盆地与川西高原的主要分界线，自东北向西南沿着四川盆地的边缘分布，它绵延长约500km，宽达70km，规模巨大，沿着四川盆地西北缘底部切过，在两亿年前，印度板块不断向北推进，并向欧亚板块下插入，使青藏高原开始抬升，并不断向东移动，每年龙门山相对于四川盆地都有约1~3mm的相对运动,一旦遇到了坚硬的四川盆地阻拦，它们之间就会发生较为强烈的碰撞，结果直接导致了地震的在此断裂带的发生[10]。

3 四川地区地震时间分布特征

3.1 四川地区地震年际变化

以4年为一时段，可将1990年以来近24年的四川地区历史地震数据划分为6个时段，经Excel软件分别统计（表2），并利用ArcGIS 9.3软件将各段地震数据空间化（图2）。

表2 四川地区历史地震分时段统计

表2结果表明1990年以来四川地区地震活动频度呈现出高-低-高的变化，1990~2005年，地震活动频度波动降低，且各震级变化差异小。前三时段地震活动频度逐渐降低，强度逐渐加强，其中第三时段地震频度达到最低，然而强度最强，且2001年于雅江县6.1级强震发生后，到2005年均无强震发生，仅地震频度有所回升。而2006~2009年，地震活动频度急剧上升，强度急剧加强，2010~2014年，相对于前一阶段有所下降，但与前三阶段相比，地震活动频度较高，强度大。这种变化特征表明了四川地区自1990年左右开始的地震活跃幕于2001年闭幕，2002~2005年地震活动进入了另一活跃幕的过渡阶段，而2006年以来又开始了另一新的地震活跃幕，这与杜品仁、王扬武和陈文德等人研究结果具有一致性[4-6]。

地质调查表明，龙门山构造带的几条主断裂带自晚第四纪以来均显示由北西向南东的逆冲运动，并伴有显著的右旋走滑分量，在长期的北西—南东方向区域构造应力场的作用下，积累的应变能最终以大地震的方式释放，且强大地震破裂活动大多沿袭先存断裂进行，所以强震基本分布于此带内[11]。至于近几年来表现地尤为明显从一定程度上可反映印度洋板块与欧亚板块相互作用加强，使青藏高原与东面的四川盆地相互作用加强了。强大地震发生后造成的地质破碎利于其附近一系列中强震能量的释放，这可能是中强震紧靠大震分布的原因。如2008年5·12地震发生后引发了一系列中强震在龙门山断裂带附近的分布。

图2结果表明1990年以来四川地区分时段的历史地震在空间上分布呈现出一定特点，1990~2005年（图①-④）历史地震总体均匀分布于各主要断裂带，其中有感地震分布主要由川滇菱形断块和川青断块向凉山断块和华蓥山断块转移，中强震靠近断裂带分布，主要的强震均分布于主要断裂带20km范围外。自2005年以后（图⑤-⑥）强震、中强震的分布逐渐集中于主要断裂带（尤其是龙门山断裂带）20km范围内，且强震震级增大，由6级增至7~8级，表现得最为明显的是2006~2009年（图⑤）。

3.2 四川地区地震月际变化

从1990年以来四川地区3级及以上地震次数分震级月际变化图（图3）可以看出，四川地区有感地震（3≤M<4.5）发生次数最多，共1 253次，且月际变化最大，发生次数最多月（4月）与最少月（2月）的差值达108次；强大地震（6≤M≤8）发生次数的月际变化不大，仅5、8月份发生次数相对较多，分别为6次和3次，变化曲线呈基本稳定的状态；中强震（4.5≤M<6）发生次数月际的变化幅度居于以上两者之间，5、8月份为其相对高峰月。从各月发生的地震总次数看，1990年以来四川地区3级及以上地震次数的月际变化大，4、5、8月份为3个相对的峰值月，3、6、12月份为相对较少的谷值月。从各月分震级地震发生次数和各月地震发生总次数看，可看出4、5、8月均为较高值，而这些月份主要是春秋季，这可能与引潮力在每年的这两季节较大有关[2]。所以4、5、8月应当是四川地区防震抗灾的重点月份。

通过对四川地区地震分月图谱的分析，结果表明四川地区各月份不同震级地震在龙门山断裂带上分布较为集中，这与近年来此段裂带频繁发震有关。此外，强大地震基本呈间断的形式出现于不同月份。1、3、6、9、12月份无强大地震发生，2、4、7、10、11月份均有一次，5、8月分别有6次和3次。这与四川地区主要断裂带上的位移呈一种地震构造脉冲（地震活动在一段时间内相对活跃，而在另一段时间内则保持相对的平静）形式出现有密切关系[6]。

1鲜水河断裂带，2安宁河断裂带，3则木河断裂带，4龙门山断裂带，5荣经-马边-盐津断裂带，6理塘-德巫断裂带，7金沙江断裂带，8岷江断裂带，9虎牙断裂带，10龙泉断裂带，11华蓥山断裂带，活动构造分区: A川滇菱形断块强烈活动断裂构造区，B 川青断块强烈活动构造区，C 凉山断块中强活动断裂，D 四川盆地弱活动断裂构造区[2]；

4 结论

1）编制了四川地区1990年以来历史地震分震级震中与主要活动断裂关系分布图谱，四川地区地震灾害活动空间分布相对集中，主要分布于龙门山一带，且与断裂带关系密切，近一半地震发生于龙门山断裂带10km的范围内。

图3 1990年以来四川地区3级以上地震次数分震级月际变化

2）编制了四川地区地震分年段图谱，1990年以来四川地区地震活动频度呈现出高-低-高的趋势，1990-2005年，地震活动频度波动降低，各震级变化差异小，且总体均匀分布于各主要断裂带；而2006~2009年，地震活动频度是急剧上升，强度也急剧加强，2010年2014，相对于2006~2009阶段有所下降，但与1990-2005年的三阶段相比，地震活动频度高，强度大，且2006年以来强震、中强震的分布逐渐集中于主要断裂带（尤其是龙门山断裂带）20km范围内。因此，四川地区自1990年左右开始的地震活跃幕于2001年闭幕，2002~2005年地震活动进入了两活跃幕的过渡阶段，地震活动频度与强度中等偏弱。而2006年以来进入了新的地震活跃幕，地震频度与强度增强，且破坏性地震与断裂带表现出紧密的关系。

3）编制了四川地区历史地震分月际图谱，1990年以来四川地区3级及以上地震次数的月际变化大，4、5、8月份为3个相对的峰值月，且地震风险性较高，应当是四川地区防震抗灾的重点月份，且各月份不同震级地震在龙门山断裂带上分布较为集中。

[1] 全国科学技术名词审定委员会. 地震[N]. http://baike.baidu.com/view/781.htm，2013.

[2] 王理，徐伟，王静爱. 中国历史地震活动时空分异[J]. 北京师范大学学报，2003，39（4）：544-550.

[3] 唐荣昌，黄祖智，马声浩. 四川活动断裂带的基本特征[J]. 地震地质，1995，17（4）：390-396.

[4] 陈文德. 中国地震带1900年以来强震的时空分布特征及其预报意义[J]. 四川地震，1997，（3）：17-22.

[5] 王扬武. 月球节点和太阳黑子活动与马边地区地震活动关系探讨[J]. 四川地震，1995，（1）：39-47.

[6] 杜品仁. 根据地震活动的天文周期预测2020年前中国大陆的地震活动趋势[J]. 地震地质1990，12（1）：1-11.

[7] 屈春燕，叶洪. 利用GIS分析活动断裂与地震的相关性[J]. 地震研究，2000，23（1）：72-75.

[8] 四川地震年鉴编辑组. 四川地震年鉴[M]. 四川省：四川省地震局出版，1983：1-300.

[9] 陈颙，刘杰. 地震灾害损失预测[J]. 自然灾害学报，1995，4（2）：20-29.

[10] 凌光. 龙门山断裂带为何多发地震[N]. 北京日报，2013.

[11] 王卫民，姚振兴. 再谈汶川8.0级地震震源破裂过程[N]. 中国地震网，2008.

[12] 李忠东，高竹军. 炉霍地震遗迹特征、空间分布规律及科学价值[J]. 四川地质学报，2016，36（2）：213-216.

Space –Time Distribution of Earthquake in Sichuan since 1990

HUANG Teng JIANG Yan

（No. 605 Geological Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Meishan, Sichuan 620860）

This study makes special analysis and buffer analysis of 1445 earthquakes with M≥3 in Sichuan during 1990-2014 by means of ArcGIS, compiling a series of maps of earthquakes by magnitude in the background of the fault zone and a series of maps of earthquakes by years and months. The study indicates that the fault zones in this region are in close relationship to earthquakes, and earthquake activity centralize in the Longmenshan fracture zone. In the time, earthquake activity episode starting about 1990 was closed about 2001. Sichuan has been in a new earthquake activity episode since 2006, with increase in Frequency and intensity of seismic activity.

earthquake; space-time distribution; fracture zone; Sichuan

2017-09-12

黄腾（1991-），男，四川雅安人，助理工程师，硕士，从事矿物学、岩石学、矿床学研究

[P65]

A

1006-0995（2018）03-0474-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.028