基于可公度法的南疆地震趋势再分析

薛治国， 禹和平， 许善洋， 刘海燕， 胡莎莎， 戴 磊

(1.喀什大学 生命与地理科学学院，新疆 喀什 844008; 2.喀什地区地震局,新疆 喀什 844000)

基于可公度法的南疆地震趋势再分析

薛治国1， 禹和平1， 许善洋1， 刘海燕1， 胡莎莎2， 戴 磊1

(1.喀什大学 生命与地理科学学院，新疆 喀什 844008; 2.喀什地区地震局,新疆 喀什 844000)

南疆是我国地震活动频发的地区之一，且震级高，烈度大，是我国地震研究的重点区域.为研究南疆地震发生趋势，采用三元、四元可公度法，对新疆近百年来6.5级以上的地震进行分析，研究表明南疆地区在2019年间发生大于6.5级地震的可能性较大.

新疆，南疆，地震，可公度法

地震预测一直是地质学、地球物理学等相关学科研究的热点，也进行了不少研究，但至今地震预测依然被视为国际科学难题.南疆地区是中国地震高发地区之一.据中国地震台网统计(表1)南疆一百年以来(1914年1月—2014年12月)，南疆地区共发生6.5级以上的地震35次.其中6.5～6.9级23次，7.0～8.1级12次，严重威胁着人们的生命安全.研究南疆地区的地震活动发展趋势，对于最大限度地减少灾害损失，保护人们的生命财产安全具有十分重要的意义.新疆特别是南疆是我国地震研究学者[1-5]长期关注的一个地区，朱令人对南疆地震进行统计发现南疆强震具有非常好的可公度性[2].

表1 南疆震级大于6.5级地震记录及地理分布(1914.1—2014.12)

1 南疆地震记录及分布

南疆一般指示天山以南地区，主要包括阿克苏地区、巴州、克州、喀什和和田等5地州.根据中国地震台网统计数据，南疆1914年1月—2014年12月间大于6.5级地震：喀什地区8次；和田地区5次；阿克苏地区4次；克孜勒苏柯尔克孜自治州14次；巴音郭楞蒙古自治州4次.

其中克孜勒苏柯尔克孜自治州地震发生次数最多，该区域地质结构复杂，位于板块缝合带的特殊位置，同时也位于南天山古生代边缘海盆和迈丹套晚古生代陆缘盆地的分界线附近，山地的形成经历有早古生代晚期—晚古生代早期陆壳增生，燕山期地壳增生以及喜马拉雅山期增生作用.板块缝合带的特殊位置叠加复杂的地质结构，给地震的孕育和发生提供了一定条件.

2 可公度法

可公度法起源于天文学研究，在国内翁文波院士较早引入自然灾害发生趋势研究，并发现1976年唐山大地震、中微子可能质量信号均具有可公度性[6].不少国内学者将可公度法应用在干旱、洪涝以及地震等自然灾害趋势研究方面取得了较多的成果[2,6-7]，特别是《灾害学》2006年刊载论文中比较成功地对2008年汶川地震进行了时间判定[8]，使可公度法受到地震研究学者的高度重视，尤其在地震高发的新疆[1,5]、四川[9-10]、青藏[11]地区.

翁文波院士运用可公度性理论建立起可公度性公式来预测天灾的发生时间，常用的公式主要有以下三元、四元和五元[6]，本文采用三元和四元方法：

三元可公度方法：N=A+B-C；四元可公度方法：N=A+B+(C-D)

公式中A、B、C、D、E为以前的重要历史数据，N为预测的未来时间.

xy=xm+xn-xp，m+n-p=y,

Δx=xn+xm-xp-xq,n+m=p+q,xy=xv+Δx

m、n、p、q、y为第几次地震，xm、xn、xp、xq为第几次的地震时间，xy为所求预测地震时间，“v”为最近的一次地震时间.

2.1 三元可公度方法

由表1可知近一个世纪来南疆地区发生6.5级以上地震的年份共28年.分别是1914、1915、1918、1919、1922、1924、1927、1933、1937、1943、1944、1949、1955、1959、1961、1963、1974、1983、1985、1991、1993、1996、1997、1998、2001、2003、2008、2014年.

设x1=1914，x2=1915，x3=1918，x4=1919，x5=1922，x6=1924,x7=1927,x8=1933，x9=1937，x10=1943,x11=1944,x12=1949,x13=1955,x14=1959,x15=1961，x16=1963,x17=1974,x18=1983，x19=1985,x20=1991,x21=1993,x22=1996，x23=1997,x24=1998,x25=2001,x26=2003,x27=2008，x28=2014，进行三元可公度法加减运算，可以得出每一个年份至少有三组以上的可公度式子(误差为±1a)(表2).由此说明，南疆地区的地震活动有较好的可公度性.

表2 南疆地震活动三元可公度式

续表2

X部分可公度式x13=1955x14+x21-x23=1955x14+x1-x2=1955x15+x27-x28=1955x14=1959x15+x25-x26=1959x15+x20-x21=1959x15+x18-x19=1959x15=1961x14+x22-x23=1961x14+x18-x19=1961x15+x22-x25=1961x16=1963x17+x23-x27=1963x17+x11-x13=1963x17+x19-x22=1963x17=1974x18+x2-x6=1974x18+x6-x8=1974x18+x11-x13=1974x18=1983x19+x20-x21=1983x19+x25-x26=1983x19+x14-x15=1983x19=1985x20+x23-x26=1985x20+x3-x6=1985x20+x27-x28=1985x20=1991x21+x25-x26=1991x21+x15-x16=1991x21+x14-x15=1991x21=1993x22+x2-x3=1993x22+x6-x7=1993x23+x2-x4=1993x22=1996x23+x1-x2=1996x23+x3-x4=1996x23+x10-x11=1996x23=1997x25+x1-x3=1997x25+x2-x4=1997x25+x13-x14=1997x24=1998x23+x11-x10=1998x25+x4-x22=1998x21+x4-x1=1998x25=2001x26+x20-x21=2001x26+x14-x15=2001x26+x15-x16=2001x26=2003x27+x20-x22=2003x28+x12-x13=2003x27+x22-x25=2003x27=2008x28+x20-x23=2008x28+x3-x6=2008x28+x13-x15=2008x28=2014x27+x23-x20=2014x27+x6-x3=2014x27+x15-x13=2014

计算下次地震可能发生的年份x26=xm+xn-xp，其中m+n-p=26,并且统计该年份出现的三元可公度式子出现的频数，如表3所示：

表3 地震时间与计算频数统计

对频数结果进行分析，可以得出：在未来的10年内，2019年的地震信号十分强烈，因此2019年前后出现≥6.5级地震的可能性较大.

2.2 四元可公度方法

四元可公度计算方法如下：首先计算公差Δx26=xm+xn-xp-xq，其中n+m=p+q,x26=x25+Δx，统计Δx(1～10)出现的频数，如表4所示

表4 公差与频数统计

其中Δx=1、2的频数大为125、132次，因此x26=x25+Δx.2015年和2016年前后出现≥6.5级地震的可能性最大,而实际上在2015年南疆的和田地区皮山县已经发生了6.5级地震.另外，Δx=4、5的频率也较高，据此推测2018年和2019年发生地震≥6.5级的可能性也较大.

3 讨论与结论

(1)根据1914年1月—2014年12月的南疆地震记录的可公度性研究，未来10年内，南疆地区具有2019年间发生≥6.5地震的趋势，地震局及其他相关部门应在2018年和2019年前后高度关注地震监测，做好应急处理方案，最大程度减小可能的地震危害.

(2)由于地震预测是国际难题，可公度性地震趋势分析，是一种地震发生趋势的研究方法，具有一定的“虚报性”，尽管目前尚并不能达到地震预测三要素的要求.但在没有一种可靠预测方法的前提下，可公度性地震趋势研究结果仍具有重要的参考价值.

[1] 闫军辉,延军平.新疆喀什地区地震活动趋势——基于可公度方法的研究[J].自然灾害学报,2011,20(6):177-180.

[2] 朱令人,陈松涛.南疆强震活动可公度特征的初步探索[J].西北地震学报,1983,5(1):43-52.

[3] 朱令人.强地震活动可公度性的研究——以新疆乌恰—帕米尔大震为例[J].西北地震学报,1987,9(3):99-102.

[4] 朱令人,陈松涛.初探新疆强震活动的可公度性[J].地震,1985,5(3):10-14.

[5] 林辉,苏有锦,韩延本,等.新疆昆仑地震的可公度性[J].自然灾害学报,2009,18(5):189-191.

[6] 翁文波.可公度性[J].地球物理学报,1981,24(2):151-154.

[7] 邢西淳,何崇君.汾渭地震带M_s≥6级地震的可公度特征初探及中强地震节律分析[J].内陆地震,1993,7(1):24-29.

[8] 龙小霞,延军平,孙虎,等.基于可公度方法的川滇地区地震趋势研究[J].灾害学,2006,21(3):81-84.

[9] 延军平,闫军辉,白晶,等.基于可公度方法的陕西及邻近地区重大自然灾害发生趋势探讨[J].灾害学,2010,25(2):18-20.

[10]徐水森.四川强地震活动的可公度性初探[J].四川地震,2007,123(2):8-10.

[11]石玥,曹广超.青海Ms≥6.0地震未来趋势判断——基于可公度方法的研究[J].科学技术与工程,2013,13(35):10579-10581,10594.

[责任编辑 仲 圆]

A Trend Analysis of Seismicity for Second Time in Southern XinjiangBased on the Commensurability Method

XUE Zhi-guo1, YU He-ping1, XU Shan-yang1, LIU Hai-yan1, HU Sha-sha2, DAI Lei1

(1. Department of Biology and Geography, Kashgar University, Kashgar 844008, China;2. Seismological Bureau of Kashgar Prefecture, Kashgar 844000, China)

Southern Xinjiang is one of regions where the earthquake is prone to happen in china, and its earthquake magnitude is high, the intensity is strong, therefore southern Xinjiang is an important region of the earthquake research in our country. In order to study the trend of earthquake in southern Xinjiang, earthquakes with its magnitude 6.5or more in the past hundred years in Xinjiang are analyzed by using of the commensurability method of ternary and quaternary. The result show that the possibility of occurrence of a earthquake with its magnitude 6.5or more in 2019in southern Xinjiang is larger.

Xinjiang; southern Xinjiang; earthquake; commensurability

1008-5564(2016)05-0072-05

2016-03-20

新疆教育厅高等学校科研计划(XJEDU2014S053)资助;新疆自然科学基金(201442137-11)

薛治国(1982—)，男，河南新安人，喀什大学生命与地理科学学院讲师，西安交通大学环境科学与工程系博士研究生，主要从事环境变化与遥感应用研究.

P463

A