· 学术研究 ·
西部地区特大地震活动特征及其对
大华北地震趋势的影响*
陈宇卫 张 军 闫素萍 庆 梅
（安徽省地震局 230031 ）
提 要 在分析1900年以来大陆西部特大地震（Ms≥7.5）的时空分布特征的基础上，进一步研究了大陆西部特大震与大华北地区强震（Ms≥6.0）活动的相关特征，结果表明；地震构造对西部的强震活动显示出很强的控制力；大华北强震与西部强震具有同步活动特点，但滞后于西部强震活动；西部特大震第三活跃时段已经开始，但大华北地区近期出现6级以上地震的连发还为时尚早。
关键词 西部 大华北 地震相关活动 地震趋势
引 言
2001年11月14日昆仑山发生的8.1级地震，是自1951年西藏当雄8.0级地震后中国大陆地区发生的首次8级地震。由于这次地震发生在青藏构造块体内部，位于昆仑山-秦岭-大别山区东西向构造带西段这一特殊位置，是否可能为这一构造带的继续开裂提供动力源？对大华北地区是否产生影响？这些问题是目前急需回答的问题。为此本文从地震活动的构造和动力来源的角度分析了中国大陆西部Ms≥7.5级地震对大华北地区的影响，探讨了8.1级地震后西部和大华北地区地震活动趋势。
1 中国大陆西部构造块体运动的基本特征
中国大陆西部地区（107oE以西）发生在新生代早期的印度和欧亚板块的碰撞及以后的楔入是新生代地球发展演化史中极为壮观的一幕，强大的板块会聚作用目前仍在持续进行（张培震等，1996）。由于板块汇聚所产生的挤压、隆起、走滑和逆冲作用等使得大陆西部产生了大范围的地壳变形，包括青藏高原的隆升，形成了一条向南弯曲的弧形边界，在其边界的不同部位插入的速度和方向是不同的。根据地质学研究结果认为，由于印度板块向北的推挤，西端在帕米尔地区，以北偏西方向43mm/a的速度插入欧亚板块；东端则向北偏东方向以60mm/a的速度凸入；中部以50mm/a的速度向北推进。因此，西侧的帕米尔地区向北偏西运动，而东侧的青藏亚板块向北偏东运动，甘青块体以北东方向运动为主，而川滇菱形块体则呈南东方向的运动（中国地震局地质研究所，1992）。这一研究结果与西部地震在拉萨地块与羌塘地块的缝合线处沿喜马拉雅山脉呈弧形分布的特征是一致的（陈宇卫等，2001）。由此可见，印度板块向北俯冲、推挤是我国西部块体褶皱运动和变形的根源。在其作用下，青藏高原在近南北向压缩、抬升、地壳增厚的同时，存在着东西向的延伸，并推挤东邻块体，将作用力传递到中国东部地区。
根据GPS观测到的西部测站运动速率VN和VE的结果表明（赖锡安等，2000），印度板块向北推挤的作用力在大陆内部传递的过程中，青藏亚板块的南北向缩短经过阿尔金断裂传递到塔里木和天山块体，但挤压率逐渐减小，最大压缩在拉萨和温泉之间。物质的东向滑移在喜马拉雅地区不明显，这里以挤压为主，而最大的向东滑移发生在冈底斯块体和羌塘块体。
由此可见，由于西侧块体明显的向东的侧向运动，对我国东部会产生影响。
2 西部地区特大地震的时空分布特征
按新构造活动地块划分，中国大陆是以著名的南北构造带为界，将大陆分为东、西两个部分。西部（107o以西）地区有两个亚板块，一是位于我国西南的青藏亚板块，二是位于西北的新疆亚板块，往东是与华北亚板块三大地质块体的结合部位（丁国瑜，1991）。亚板块内部可分成活动地块。块体运动之间的差异转换为块体内部的，尤其是接触边界部分的变形而发生地震。
1900年以来，我国西部发生Ms≥7.5级地震21次，在M-t图（图1）上，很直观地显示它们在时间上存在着成丛性，即呈现不同程度的活跃与平静。平静时间约10～15年，平静时段内没有Ms≥7.5级地震发生；地震活跃时段大约持续30年，活跃段地震的间隔时间大多数在4年左右。地震活动可以分成三个时间上相对集中的活跃时段，每一活跃时段的强震活动相对集中在一个构造块体。
第一活跃时段约从1902～1937年（图2中的实心圆），发生Ms≥7.5级地震10次。这一活跃时段的强震主要分布在西北部的新疆亚板块，地震分布呈弧状分布，最大震级达到8.5级。前8次地震除1916年8月西藏普兰7.5级地震外,另7次地震均发生在南北带以西的新疆亚板块。接近第一活跃时段尾声的第9个地震开始南迁，发生在南北构造带和青藏亚板块的交接处。最后一个地震跳迁到青藏亚块体。
第二活跃时段共发生Ms≥7.5级地震8次，主要位于青藏亚板块东南缘，活跃时间约从1947～1973年，最大震级达8.6级。这一时段的地震活动，从时间分布上看是两丛地震，从空间分布上看这两丛地震分别在两个区域。第一丛发生了6次地震，前5次地震均发生在青藏亚板块，最后一个往东迁至南北构造带。随后的第二丛地震均发生在南北构造带。第二活跃时段的最后一次地震没有跳出南北构造带（图2中的空心圆）。
1988年进入第三活跃时段。第一个云南澜仓地震仍位于南北构造带，平静了9年之后，地震再次活动，发生了1997年玛尼地震和2001年的昆仑山口西8.1级地震。由此可见，地震活动已跳迁至青藏亚板块（图2中的中心点圆）。
从上世纪西部地区特大地震活动现象表明，如果某一构造单元一条边界断裂发生强震活动，则该条断裂的活动有可能影响到该构造单元内其它边界断裂的稳定，由此在一定时间内引起邻近边界断裂的地震活动。因此，导致了每一丛地震活动相对集中在一个活动构造单元内。
3 大陆西部特大地震和大华东地区强震活动的对比分析
构造分析结果已经表明，印度板块向北的推挤和欧亚板块的围限不仅使中国大陆西部块体产生褶皱和变形，推挤作用力在大陆内部传递的过程中使西侧块体还有明显向东的侧向运动，对东部地区施加影响，特别是大华北地区。对西部地区Ms≥7.5级地震和大华北地区Ms≥6.0级地震做对比分析，在时间分布上可以看出（图3）：
1900年以来大华北地区也存在着两个大的活跃时段，即1910~1948年、1966~至今。强震活动明显滞后于大陆西部的强震活动约15年左右，但仍具有同期活跃特点（表1）。
在第一活跃时段内，西部地区和大华北地区的地震活动都持续了35~38年。由于大华北地区的地震活动滞后于西部地区，因此，当西部地区第二时段的地震活动开始以后，大华北地区第一时段的强震活动才刚结束。第二时段大华北地区的地震活动比西部地区的地震活动滞后近20年。西部地区1988年开始第三轮地震活动，而大华北地区的第三活跃时段的地震活动尚未开始。
在空间分布上第一时段西部强震活动主要分布在新疆亚板块至南北带北段，大华北地区的地震活动主要集中在黄海至渤海海域（图4），在这个时段里，海域地震占大华北地震的50%。陆地上的地震非常分散，分布在内蒙、山东、湖北、安徽，最大地震为山东菏泽7.0级地震。从这一时段地震发生的过程发现，当新疆和宁夏发生强震时，三年之内海域会发生6级以上地震，而甘肃、青海、四川发生强震后，三年内大华北陆地会有6级以上地震发生。
第二活跃时段西部地区的强震分布在青藏亚板块东南缘至南北带南段，大华北地区的地震活动相对集中在河北平原的阴山-燕山带、张-渤带和长江中下游-南黄海地震带。在这一时段里，大华北地区的地震活动主要分布在陆地，陆地地震占这个时段地震的80%，从地震发生的先后过程看，青藏亚块体和川滇地区的强震与大华北北部地区的地震是交替发生的，交替发生的时间间隔不超过4.5年（图5）。
第三活跃时段西部地区的特大地震活动迁至青藏亚板块的北部，该区是1900年以来Ms≥7.5级地震的空白区，空间分布上的不重复性表明新一轮地震的特殊性。如果西部地区特大地震活动的规律没有打破，可以预计未来西部地区Ms≥7.5级地震主要活动在青藏亚板块的北部和南北构造带中段、由于印度板块推挤最大的向东滑移在青藏亚板块，因此，对大华北地区的影响应该是很大的。考虑大华北地区的地震活动要滞后西部20年左右，因此今后一段时间大华北地区出现Ms≥6.0地震成组连发的可能较小（图6）。
4 西部地区特大地震活动对大别山构造带地震活动的影响
2001年昆仑山口西8.1级地震后，有专家认为8.1级地震位于昆仑山秦岭大别山区东西向构造带的西段（监测预报司，2002），那么在这一构造带东西两端的地震是否存在对应和相关？
本文分析了安徽西部大别山区1900年以来发生的4次Ms≥5.0级地震和西部Ms≥7.5级地震的关系，发现每当安徽大别山区的霍山-六安一带发生中强震前一年，西部30°～32°纬向带内均有7.5级以上强烈地震发生（表2）。
1900年以来，西部地区在北纬30°～32°纬向带上共发生7.5级以上地震6次（表2），前四次地震发生后1年半的时间内大别山区的霍山至六安一带发生了5级以上的中强震，1916年8月西藏普兰发生7.5级地震后4个月,安徽霍山发生了6.3和5.8级地震；1933年8月四川黑水发生了7.5级地震后6个月,霍山再次发生5级地震；1951年至1952年，西藏察隅和当雄分别发生了8.0和7.5级地震，1954年在六安发生5.3级地震，10个月以后又迁回到西部的四川康定；1973年四川炉霍地震后，大别山没有发生中强震，但在1979年，大别山东边的溧阳发生6级地震，该震位于北纬31°41′。由此可见，西部30°～32°纬度线内的地震与华东地区30°～32°纬度线内的地震相关很好。这些地震的发震时间，地点和应变释放的现象表明，它们很可能受同一力源作用，两者的力学关系有待进一步研究。
5 结论与讨论
根据西部特大地震的活动特点及其与大华北地区强震活动的相关性，可以获得以下几点认识：
（1）构造对地震活动显示出很强的控制能力。西部地区特大地震每一活跃时段的地震活动几乎在同一亚板块内成组或连续发生，而附近其它构造单元则相对平静。地震活动的现象表明，一个边界断裂的强震活动将影响同一构造单元其它边界断裂的稳定，从而触发那些边界断裂的强震活动，表现出同一构造单元不同边界断裂7.5级以上大震连续破裂。这种同一构造单元不同边界断裂连续破裂的现象，在古地震事件研究中也见到过（江娃利，2000），对于强震危险性预测来说，这种现象值得重视。
（2）地震活动具有定向迁移特点：在第一活跃时段地震集中在新疆亚板块；第二活跃时段的前阶段震场迁移至青藏亚板块的西南部，后阶段迁移到南北带南段；第三活跃时段震场迁到青藏亚块体西北部，地震在空间分布上具有不重复性。每一组地震结束时的最后一个地震，往往跳出这一构造块体，而在另一个相对平静的块体内发生，这个地震可以帮助我们确定下一组地震发生的位置。大地震在构造单元内的统一活动和定向迁移的现象，称为线状破裂型地震带，斜向交叉的破裂构造带（马宗晋等，1980）。如果西部的地震活动符合这一构造特征，由此外推未来一段时间西部地区Ms≥7.5级地震主要在青藏亚板块西北缘附近和南北带中段活动。
（3）我国大陆西部特大震的活动比大华北强震活动在时间上有超前和同期活跃特点。前者从1988年云南澜沧地震开始了第三时段的地震活动，1997年玛尼7.5级地震和2001年昆仑山口西8.1级地震开辟了新的地震活动场所。笔者认为，大陆内部发生8级地震对青藏块体内和大华北地区都会有一定的影响，但是大华北地区的地震活动滞后于西部地震活动约20年左右，因此，大华北近两年出现6级以上地震连发的可能性不大。但是，如果西太平洋板块和菲律宾板块对欧亚板块俯冲作用加强，大华北地区的地震活跃可能会提前。
参考文献
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*本文属安徽省地震科研基金重点项目研究成果之一。
陈宇卫：安徽省气象学会常务理事、省地震局分析预报中心主任、研究员。
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