地震空区法在大地震危险性初判中的应用--以青藏高原东南缘为例

刘艳辉; 赵根模; 吴中海; 李跃华; 马丹; 蒋瑶

地震空区法在大地震危险性初判中的应用--以青藏高原东南缘为例

刘艳辉^{1, 2,},
赵根模^{2, 3},
吴中海^1, ,,
李跃华^{1, 2},
马丹^{2, 4},
蒋瑶^{1, 2}

1.
中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081
2.
中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083
3.
天津市地震局, 天津 300201
4.
首都师范大学资源环境与旅游学院, 北京 100048

基金项目:

中国地质调查局项目"青藏高原东南缘重要活动断裂厘定与活动构造体系综合研究" 1212011120163

"南北构造带活动构造体系综合调查与研究" 12120114002101

中国地质科学院地质力学研究所基本科研业务费项目"成果集成与战略研究(2013-2014)" DZLXJK201410

国家自然科学基金项目 41171009

详细信息

作者简介:
刘艳辉(1988-), 女, 硕士研究生, 研究方向地理信息系统与遥感应用。E-mail:liuyanhuiduizhang@163.com

通讯作者:
吴中海(1974-), 男, 研究员, 主要从事活动构造与地震地质研究。E-mail:wzhh4488@sina.com

中图分类号: P694
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出版历程
- 收稿日期: 2014-04-30
- 刊出日期: 2014-09-28

APPLICATION OF SPATIAL DATABASE TECHNOLOGY AND SEISMIC GAP METHOD TO SEISMIC HAZARD ANALYSIS AROUND SOUTH-EASTERN TIBETAN PLATEAU

LIU Yan-hui^{1, 2
,},
ZHAO Gen-mo^{2, 3},
WU Zhong-hai^{1
, ,},
LI Yue-hua^{1, 2},
MA Dan^{2, 4},
JIANG Yao^{1, 2}

1.
Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China
2.
School of Earth Science and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
3.
Seismological Bureau of Tianjin City, Tianjin 300201, China
4.
College of Resource Environment and Tourism, Capital Normal University, Beijing 100048, China

摘要

摘要: 以ARCGIS系列软件和VS 2010、SQL Server 2008为平台, 通过融合集成活动构造、地震地质和国家基础地理信息, 在初步建立的青藏高原东南缘活动构造空间数据库系统基础上, 利用地震围空区方法, 针对研究区进行区域大地震危险性中长期预测分析。通过地震信息分时间、分震级的整理与数据输出, 分析汇总了11例M≥7.0大震震例的地震空区活动图像以及围空区发震震级与围空区特征与参数。在总结出的经验公式基础上, 进一步利用1950-2012年的M≥5.0地震数据, 对该区地震围空区的发生与发育状况进行了初步分析与研究, 并对未来可能发生大震的发震位置及震级进行了综合分析。研究结果表明, 玉树-鲜水河-小江断裂带所围限的青藏高原东南缘地区存在6个比较突出的与区域重要的晚第四纪活动构造带或断裂带相对应的大地震围空区, 分别是错那-沃卡裂谷, 东喜马拉雅构造结, 安宁河-则木河断裂, 南汀河断裂-红河断裂, 畹町断裂-南汀河断裂, 澜沧-景洪断裂东段。这些围空区中主要活动断裂带的晚第四纪活动性与历史地震活动状况也都显示出未来几年至几十年存在发生大地震的危险性, 在今后的地震预报工作中应给予特别关注。应用实践表明, 通过活动构造数据库的建设可快速有效地实现对区域大地震围空区的动态分析、辨别及大地震危险性初判。
- 空间数据库 /
- 活动断裂 /
- 地震危险性 /
- 地震围空区 /
- 地震预报
Abstract: Based on the software platform of ArcGIS (invented by ESRI), VS2010, and SQL Server 2008, the spatial database system of the southeastern Tibetan Plateau active tectonic zones that can provide a useful platform for predicting the mid-long term megaseism on active tectonic zones is preliminary established. Taking the study of active faults of southeastern Tibetan Plateau as an example, the research result shows the platform is effective and practical to predict the megaseism. According to the active faults database, 11 cases of the seismic gap's (M≥7.0) parameters and characteristics classified by time are analyzed. On the basis of the empirical formula, this paper propose preliminary analysis on the development of the seismic gaps (M≥5.0) data from 1950 to 2012 and comprehensive analysis on the potential hypocenter and magnitude in southeastern Tibetan Plateau in the future. The results show there are six significant potential seismic gaps around the southeastern Tibetan Plateau that confined by Yushu-Xianshuihe-Xiaojiang Fault, including the Cona-Oiga rift zone, eastern Himalayan syntaxis, Xianshuihe-Xiaojiang Fault zone, Nantinghe and Honghe Fault, Wanding fault-Nanting River fault zone, with the eastern segment of the Lancang-Jinghong fault zone being dangerous areas in next few years probably. Combining with the historical seismicity, late quaternary activity of the active faults in seismic gap indicate the forthcoming earthquake prediction should be paid great attention to.
- spatial database /
- active fault /
- seismic hazard /
- seismic gap /
- earthquake prediction

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图 1 系统界面

Figure 1. Design of system interface

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图 2 青藏高原东南缘活动构造体系图及震中分布图(左上角为“川滇弧形旋钮活动构造体系”^①)

Ⅰ川滇外弧带：Ⅰ-1—玉树-鲜水河-安宁河-则木河-小江-Dien-Bien-Phu边界变形带；Ⅰ-2—雅江-楚雄-景洪断块区；Ⅱ滇西内弧带(中甸—保山弧形扭旋活动构造体系)：Ⅱ-1—理塘-大理-瑞丽边界变形带；Ⅱ-2—泸水-保山断块区；F1—错那-沃卡裂谷；F2—东喜马拉雅构造结；F3-1—玉树-甘孜断裂；F3-2—鲜水河断裂；F3-3—安宁河断裂；F3-4—则木河断裂；F3-5—小江断裂；F4—南汀河断裂；F5—红河断裂；F6—畹町断裂；F7—澜沧断裂-景洪断裂

Figure 2. Active tectonic system about the southeastern margin of the Tibetan Plateau and epicenter distribution

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图 3 典型震例地震围空区及围空地震震中分布

Figure 3. Seismic gap of the typical earthquakes and epicenter distribution

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图 4 发震震级与地震围空区特征值之间关系

a—震级M与围空区平均震级m线性关系；b—震级M与围空区形成时长T线性关系(察隅8.6级地震围空时间T不参与计算，其震中位置位于板块俯冲边界，地震孕震时间短，与过渡带地震孕震时间模型不一致)；
c—震级M与围空区轴长L线性关系(汶川地震与当雄地震震级均为8.0级、轴长分别为201 km和202 km，所以在图上有重叠)；d—震级M与围空区面积S线性关系

Figure 4. Relationships of earthquake magnitude with the characteristic values of seismic gap

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图 5 雅安地区2000—2012年地震围空区

Figure 5. Seismic gaps with different magnitudes in Yaan area from the year 2000 to 2012

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图 6 不同时段、不同震级地震围空区预测图

Figure 6. Prediction maps of seismic gap of different time and earthquake magnitudes

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表 1 青藏高原东南缘历史地震围空区特征值统计

Table 1. The characteristics of history seismic gap around the southeastern margin of the Tibetan Plateau

编号	发震时间	发震断裂	震中位置	纬度	经度	空区名称	M	地震围空区特征参数
编号	发震时间	发震断裂	震中位置	纬度	经度	空区名称	M	m	T/a	L/km	S/km²	m
1	1950-08-15	喜马拉松山前主边界逆冲断裂带	察隅	28.24	96.42	察隅	8.6	6	28	426	27367	6.70
2	1951-11-18	崩错断裂带	当雄	31.06	91.24	当雄	8.0	5	31	202	8598	5.78
3	1955-04-14	鲜水河断裂带东南段	康定西南	30.00	101.48	康定	7.5	5	20	167	4019	5.83
4	1970-01-05	峨山—曲江断裂带	通海	24.20	102.68	通海	7.7	6	49	273	7313	6.20
5	1973-02-06	鲜水河断裂带西段	炉霍附近	31.30	100.70	炉霍	7.6	5	21	240	6082	5.69
6	1976-05-29	龙陵—龙新共轭走滑断裂带	龙陵东部	24.50	99.00	龙陵	7.3	5	19	230	8202	5.49
7	1988-11-06	澜沧—景洪断裂带北西段	澜沧北部	22.92	99.79	澜沧	7.4	5	18	222	6809	5.82
8	1995-07-11	勐连断裂带	勐连西部	21.96	99.16	勐连	7.3	3	11	31	215	4.72
9	1996-02-03	哈巴—玉龙雪山东麓断裂	丽江	27.32	100.33	丽江	7.1	3	20	87	637	3.88
10	2008-05-12	龙门山断裂带中段	汶川	31.01	103.42	汶川	8.0	6	54	201	4299	6.63
11	2010-04-14	玉树—甘孜断裂带玉树段	玉树隆宝湖北	33.22	96.59	玉树	7.1	4	25	125	2994	4.10
注：M为发震震级；m为围空地震震级起点；T为围空时间；L为围空区轴长；S为围空区面积；为围空地震平均震级

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表 2 青藏高原东南缘现今主要地震围空区特征与参数

Table 2. Characteristics and Parameters of present seismic gap around the southeastern margin of Tibetan Plateau

编号	围空区主要活动构造或断裂	时间段	持续时间	震级	地震围空区特征					地震围空区发震震级
编号	围空区主要活动构造或断裂	时间段	持续时间	震级	N	m	T/a	L/km	S/km ²	M(m)	M(T)	M(L)	M(S)	m
Ⅰ	错那—沃卡裂谷	1950—2012	1951—2010	6	15	6.51	60	310	18697	7.99	8.15	7.97	8.18	7.82±0.19
		1970—2012	1987—2009	5	11	5.53	23	297	11714	7.60	7.53	7.92	7.83
		1970—2012	1970—2010	6	12	6.28	41	289	14503	7.90	7.84	7.89	7.97
		1990—2012	1992—2010	5	10	5.62	19	285	10770	7.64	7.47	7.88	7.79
		2005—2012	2005—2012	5	15	5.63	8	287	17318	7.64	7.28	7.89	8.12
Ⅱ	东喜马拉雅构造结	1950—2012	1950—1989	6	14	6.63	56	225	9793	8.04	8.09	7.68	7.74	7.86±0.28
		1970—2012	1075—2003	5	20	5.38	29	262	10501	7.54	7.63	7.80	7.77
		1970—2012	1996—2008	6	12	6.41	13	298	9197	7.95	7.37	7.92	7.71
		1970—2012	1970—2011	6	17	6.28	42	474	22830	7.90	7.85	8.52	8.39
		1990—2012	1992—2009	5	22	5.47	18	273	13980	7.58	7.45	7.84	7.95
		2005—2012	2005—2012	5	14	5.38	8	391	33521	7.54	7.28	8.24	8.93
Ⅲ	安宁河—则木河断裂带	1950—2012	1952—2008	6	12	6.47	57	145	6076	7.98	8.10	7.40	7.55	7.66±0.16
		1970—2012	1970—2012	5	23	5.43	43	166	6387	7.56	7.87	7.48	7.57
		1970—2012	1970—2010	5	26	5.46	40	209	4438	7.57	7.82	7.62	7.47
		1970—2012	1974—2008	6	10	6.38	35	245	8026	7.94	7.73	7.74	7.65
		1990—2012	1991—2012	5	16	5.59	22	168	6007	7.62	7.52	7.48	7.55
		2005—2012	2005—2012	5	17	5.64	8	275	11863	7.64	7.28	7.85	7.84
Ⅳ	南汀河断裂东段—红河断裂沅江段	1950—2012	1951—2009	6	18	6.55	59	213	7676	8.01	8.14	7.64	7.63	7.66±0.18
		1970—2012	1970—2006	5	21	5.63	37	176	3865	7.64	7.77	7.51	7.44
		1970—2012	1970—2009	6	17	6.54	40	188	6453	8.00	7.82	7.55	7.57
		1990—2012	1993—2007	5	11	5.43	15	172	3640	7.56	7.40	7.50	7.43
Ⅴ	畹町断裂—南汀河断裂带	1950—2012	1971—2012	6	15	6.51	42	182	7827	7.99	7.85	7.53	7.64	7.69±0.14
		1970—2012	1971—2012	5	19	5.72	42	167	9373	7.68	7.85	7.48	7.72
		1970—2012	1971—2012	6	12	6.43	41	167	7356	7.96	7.84	7.48	7.62
		1990—2012	1990—2012	5	16	5.79	23	188	6356	7.70	7.53	7.55	7.57
Ⅳ & Ⅴ	畹町断裂—南汀河断裂带	2005—2012	2005—2012	5	20	5.62	8	349	17895	7.64	7.28	8.10	8.14	7.79±0.33
Ⅵ	澜沧—景洪断裂东南段	1950—2012	1950—2007	6	9	6.42	58	101	1671	7.96	8.12	7.26	7.33	7.6±0.23
		1970—2012	1972—2007	5	12	5.44	36	90	1299	7.56	7.75	7.22	7.31
		1970—2012	1973—2003	6	15	6.55	41	221	5879	8.01	7.84	7.66	7.54
		1990—2012	1995—2007	5	9	5.76	13	197	1747	7.69	7.37	7.58	7.34
注：N为围空地震数量；M为围空地震震级；T为围空时间；L为围空区轴长；S为围空区面积；m为围空地震平均震级；M(m)以m相关的线性关系推算发震震级，误差±0.2；M(T)以T相关的线性关系推算发震震级，误差±0.14；M(L)以L相关的线性关系推算发震震级，误差±0.24；M(S)以S相关的线性关系推算发震震级，误差为±0.2；m为围空区不同时间段汇总的平均震级

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