中小地震深度分布特征与中长期前兆机理分析①

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1、第17卷　第3期(299～304)中国地震Vol.17No.32001年9月EARTHQUAKERESEARCHINCHINASep.2001中小地震深度分布特征与中长期前兆机理分析①1)2)王　健　张　雷1)(中国北京　100081　中国地震局地球物理研究所)2)(中国宿州　234000　宿州教育学院地理系)摘要　统计了不同震级地震的深度分布,数据显示:震级越低,深度分布的范围越广;随着震级增大,震源深度有集中在地壳中上层的趋势。通过分析中小地震深度分布特征的原因,结合强震发生的条件和特性,对中小地震前兆机理进行了解释。本文的

2、结果和认识对判定中长期强震危险区有一定的应用价值。关键词:地震活动　深度分布　地震前兆　中长期地震预测引言研究地震的深度分布、探讨其物理背景,一直是地震学界广泛关注的课题。有些学者(傅征祥,1996)研究了余震活动深度分布与地壳速度界面埋深和地表热流大小的关系。研究中小地震的深度分布特征及其与强震的关系,对于识别前兆震群是非常有意义的。有人(赵根模,1990)定义主震前1年内、距主震1°范围内的震群为前兆震群。作者分析了中国大陆39组震群的震源深度分布,结果显示:普通震群多数分布在强度较低的上地壳,前震和前兆震群比普通震群要深得

3、多,可能达到中下地壳。近年来,作者用定量方法系统研究了中国大陆东部地区(108°E以东)中小地震活动(王健,1999),认为符合某些特征的中小地震活动性密集可以作为强震的中长期前兆。不同震级地震之间除能量相差较大外,地震的发生条件和方式也可能存在差异。分震级统计地震的深度分布特征,探讨其与地壳分层结构及性质的关系,进而讨论中小地震作为强震前兆的特征及其机制是有重要应用价值的。本文将利用有限的资料分震级探讨地震深度分布特征,并分析可以作为强震中长期前兆的中小地震的震源深度机理。1　分震级地震深度分布特征统计显示(王健,1999),

4、从记录能力较好的华北地区(108°～125°E,30°～43°N)来看,1970～1999年共记录到ML≥1地震79644次,其中给出精度等级的共有25099次,仅占总数的3115%。由于资料所限,大范围、普遍地讨论震源分布图象为时尚早。但一些强震发生后,往往临时增加观测仪器,所以强震余震的深度参数常常较多,且观测精度相对要好。因此,针对华北地区部分发生过强震的密集区内的地震资料,分震级进行了地震随深度分布的分①于2000年11月13日收到本文初稿,2001年4月15日收到修改稿。©1995-2005TsinghuaTongfa

5、ngOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.300中　国　地　震17卷析。它们是唐山、海城、大同、邢台、包头、溧阳等共6个密集区。选取的原则只有1个,即有尽可能多的深度资料,每个密度区有震源深度的地震事件数都在120以上(表1)。进行分震级地震深度分布特征分析的具体办法是,用统一震级ML,起始震级为2。计算出每一级地震有深度资料的总数。取5km为间隔,将深度分档,统计各深度档地震数与该震级总数的比值。将各级地震在各深度档的比值列于表2。该表的数据大致反映出这样一种情形:震级低,深度分布的范围就广

6、;随着震级的增大,深度分布的范围缩小,并向中间某一区域集中。下面将结合地壳分层结构及其性质,对此现象的发生条件和特性进行一些讨论。　　表1密集区内各震级有深度参数的地震数序号地名ML=2ML=3ML=4ML=5ML=6ML=7总数1邢台1247197281114742包头107357411543溧阳86345211284唐山1039235452422317735海城368344837118046大同248821452351　　表2华北密集区分震级深度分布深　度　分　布(km)地名震级M0～45～910～1415～1920～242

7、5～2930～3435～39201011011400114501226012910112501046010123001096011520120301300011620106101010邢台400110701071012140142901142010360500010000600001000201065011120138301168011770106501028030010850131401314012570102800包头400014280128501142011420050001250150125000600001000201

8、0110125501534011510103401011003010290114701558012640000溧阳40014016000005001500150000600100000201025013470138501138010590102201018010