青海西北部ML4地震平静对中强地震的指示意义

胡维云，刘文邦，李启雷，孙玺皓，王培玲

(青海省地震局，青海 西宁 810001)

0 引 言

强震前区域地震活动时常会出现一个平静或“缺震”过程，这种现象得到过许多国外地震学者的关注：Kiyoo Mogi首先注意到日本及其临近区域某些中强地震前震源区地震活动速率减小的现象[1]；Ohatke利用地震前兆平静成功地预报了1978年1月29日的墨西哥瓦哈卡7.8级大地震[2]；Wyss总结了17次主震前出现的前兆性地震平静，并试图用此方法预报千岛北部岛弧上的8级地震[3]。我国对地震平静异常的发现和研究始于1966年邢台地震，林邦慧等发现地震的密集—平静—大震发生的现象[4-5]，辽宁省地震局将这一经验成功应用于1975年海城地震预报中。我国学者通过对一些典型震例的研究，发现大多数震例中的区域地震活动性增强并不会一直持续到中强地震的发震时刻，而是在其之前往往会有一些明显的地震平静时段，并对其物理机制做出了初步的解释[6-8]。近年来，学者们对这种中强地震前的异常平静有了更为广泛和深入的研究[9-15]，发现不同研究区内大多数中强地震前均可观测到地震平静现象，并对各研究区中强地震发震模式及其震前平静时长做了系统研究和讨论，为这些研究区的中强地震预报工作提供了可靠依据。一次强烈的地震从孕育到发生前，围绕其孕震区的地震活动基本特征是“平静”，这已被国内外大量震例证实。地震平静作为一种重要的中强震前兆现象，有可能提供关于地震的时间、地点和震级等有用信息，在地震预测中发挥重要作用。

青海西北部(36°～39°N、90°～94°E)，位于青藏高原北部边缘的柴达木盆地西端，处在阿尔金断裂带、东昆仑断裂带和柴达木盆地的复合部位。其境内断裂带发育、规模大、活动性强，具有发生大地震的地质构造背景，历史上曾发生过多次6级以上地震。在日常的震情跟踪工作中，我们发现以往该区域内时有ML≥4地震发生，但自2016年12月14日新疆若羌发生MS5.0地震后，该区域出现了ML≥4地震显著平静异常，平静面积为15×104km2，异常发现时已持续了680天(图1)。

图1 2016年12月15日以来青海西北部ML≥4地震显著平静异常区

1 资料选取与处理

本文根据青海省实际地震监测能力和地震目录的完整性，选取了监测能力相对较高的青海西北部1980年以来的ML≥4地震进行分析和研究，所采用目录为中国地震台网中心提供的全国地震月报目录和全国MS5.0以上地震目录。选取ML≥4地震活动显著平静异常，对其异常特征、异常可靠性及映震效能等方面进行分析研究。

2 ML≥4地震平静特征

青海西北部是ML≥4地震多发区域，平均每年有2次以上ML≥4地震发生，且呈现出“平静—活跃—平静”的成组活动特征(图2)，反映了区域内部应力积累、释放和调整的过程。

图2 青海西北部1980年以来ML≥4地震M-T图(a)和时间间隔图(b)

1980～2016年青海西北部ML≥4地震活动共经历了4次平静时间较长的时段(图2、表1)：第1次平静时间为1983年12月25日～1986年12月21日，共持续了1092天，平静被打破后又经历了67天的平静，后续发生了1987年2月26日茫崖6.1级地震，发震断裂带为油沙山—茫崖断裂带；第2次平静时间为1987年2月26日～1989年6月21日，共持续了846天，平静被打破后又经历了207天的平静，后续发生了1990年01月14日茫崖6.6级地震，发震断裂带为油沙山—茫崖断裂带；第3次平静时间为1990年6月27日～1994年9月7日，共持续了1 533天，后续直接被1994年9月7日若羌5.4级地震打破，发震断裂带为阿尔金断裂带；第4次平静时间为1998年3月22日～2000年3月28日，共持续了737天，平静被打破后又经历了243天的平静，后续发生了2000年11月26日可可西里5.1级地震，发震断裂带为阿尔喀断裂带。

表1 1980年以来青海西北部ML≥4地震长时平静与中强地震对应情况

该区域1980～2016年出现4次超过700天的ML≥4地震显著平静异常，在平静结束的8个月内均发生了中强地震(其中1次显著平静是被中强地震直接打破的)。这表明青海西北部ML≥4地震显著平静与中强地震具有较好的对应关系，具有中长期预测意义。异常对应的优势发震时间为平静结束后的8个月内，优势发震断裂为油沙山—茫崖断裂带。且该地区ML≥4地震显著平静结束后，后续中强地震的发生呈现出“长期平静—平静打破—震前平静—发震”的活动性特征，即在中强震发生前存在超过700天的ML≥4地震平静，平静被打破后，还会出现67～243天的ML≥4地震平静，然后发生中强地震。

3 实例分析

根据青海西北部ML≥4地震显著平静异常(超过700天)对应中强震的研究结果，将2016年12月14日新疆若羌Ms5.0地震以来青海西北部出现了的ML≥4地震显著平静(异常提出时已平静了680天，接近700天的异常提取指标)作为年度异常在2019年度趋势会商会(2018年11月)上提出，并撰写了《青海西北地区显著4级地震平静异常分析报告》[16]。报告中明确指出：青海西北部1年内发生5级左右地震的可能性较大，不排除发生6级左右地震的可能。

在跟踪本次平静异常过程中，2019年3月15日新疆若羌相继发生Ms4.2、Ms4.0地震，打破了该地区持续820天的ML≥4地震平静。根据该地区ML≥4地震与中强震的活动呈现出“长期平静—平静打破—震前平静—发震”的活动性特征，即在中强震发生前存在超过700天的ML≥4地震平静，平静被打破后还会出现67～243天的ML≥4地震平静，然后发生中强地震。分析认为3月15日新疆若羌两次4级地震打破了青海西北部ML≥4地震显著平静，平静区内地震危险性非但没有减弱，且在进一步增强。因此认为若羌的这两次4级地震可能是中强震发震前的显著地震事件，可看作是打破平静的信号震，对未来平静区内发生中强地震具有中短期预测意义。青海省地震局预报中心召开多次震情会商会，认为近期该地区发生5级左右地震的概率较高，应密切关注该地区后续震情发展，并撰写了《青海西北地区显著4级地震平静异常补充报告》[17]，明确指出青海西北部在未来的8个月内发生5级左右地震的可能性较大，需重点关注该区域。随即在经历了13天的短暂ML≥4地震平静后，平静区内部发生了3月28日茫崖Ms5.0地震。由此，再次证明该区域ML≥4级地震显著平静对中强震有预测意义。

4 结 论

(1)青海西北部自1980年以来共经历了5次ML≥4地震显著平静异常，显示出大范围应力场的强闭锁状态，具有明显的前兆意义，对未来该地区发生中强地震具有中长期的预测意义。异常对应的中强地震优势发震时间为平静结束后的8个月内，优势发震断裂为油沙山—茫崖断裂带和阿尔金断裂带。

(2)ML≥4地震显著平静孕育出的中强地震呈现“长期平静—平静打破—震前平静—发震”的发震特征，平静区形成的中后期其内部发生的ML≥4地震，可看作是打破平静的信号震，对未来平静区内发生中强地震具有中短期预测意义。

(3)2019年3月15日新疆若羌相继发生Ms4.2、Ms4.0地震，打破了青海西北部自2016年12月14日以来持续820天的ML≥4地震平静，其发生具有信号震意义，为13天后在平静区内发生的2019年3月28日茫崖MS5.0地震提供了可靠的中短期判定依据。