新一代地震区划图的破坏性地震目录修编及相关工作简介
2016-11-29吕悦军
吕悦军
新一代地震区划图的破坏性地震目录修编及相关工作简介
吕悦军
吕悦军,男,1966年10月出生于安徽省阜阳市,1989年毕业于中国科学技术大学,2008年获中国地质大学(北京)博士学位,现任中国地震局地壳应力研究所研究员。主要从事地震区划的理论和方法、场地地震动参数、工程结构抗震设防标准等方面的研究,并开展重大工程地震安全性评价工作。带领研究团队在国内率先开展海域地震活动和地震危险性研究,为未来开展海域地震区划积累基础资料;在国内首次确定我国海洋平台抗震设防标准。作为GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》的编委,负责基础资料收集整理和基础图件编制工作。参与编制GB 17741《工程场地地震安全性评价》。
当前,公开出版的破坏性地震目录的截止时间为1990年年底,为此,GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》编委会成立工作组,通过补编1990年以后的破坏性地震资料和复核1990年以前的存疑地震参数等工作,建立中国及邻近地区公元前23世纪至公元2010年的破坏性(M 4.7以上)地震目录和震中分布图。该项工作是编制GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》的重要基础内容,从整体上深化对中国大陆及邻近地区地震活动特征的认识,为潜在震源区划分和地震活动性参数确定提供基础资料。本文对破坏性地震目录的补编和复核原则、工作内容进行介绍,分析最终完成的中国及邻近地区破坏性地震目录和震中分布图(公元前23世纪至公元2010年)。
补编1990年以后破坏性地震目录
目前采用的破坏性地震目录是《中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年)》和《中国近代地震目录(公元1912—1990年,Ms≥4.7)》,这两册目录的资料截止时间为1990年年底,因此需要补编1990年以后的破坏性地震目录。
编目范围
时间范围:最初要求的时间为1991-2007年。为了与以前的目录对比,将补编的时间向前提早一年,并尽可能向后延长到可用资料的截止时间,所以实际补编时间为1990.1.1—2010.12.31。
空间范围:为了地震危险性分析的需要,编目的空间范围扩展到中国的邻近地区,大致范围如图1所示(65°25′—139°52′N、6°48′—56°43′E)。资料来源
1990年以后的中国及邻近地区破坏性地震目录的地震资料主要来源于《中国地震年报》《中国地震详目》《中国地震台网观测报告》《中国震例》等,其中主要以《中国地震年报》为基础。
境外破坏性地震目录补充资料来源于美国国家地震信息中心(NEIC)地震目录(M≥4.0,1973—2010年);美国地质调查局(USGA)PAGER-CAT地震目录(M≥5.5,1900—1972年);美国国家地球物理数据中心(NGDC)与国家海洋和大气管理局(NOAA)全球重大地震目录(自公元前2150年至1900年);《黄海及其沿岸历史地震编目与研究》(吴戈等)。
图1 中国及邻近地区破坏性地震目录的编目范围
地震参数
第一,地震震级。根据GB 17740—1999《地震震级的规定》,本次编目的震级统一标志为“M”。
资料收集整理时,以《中国地震年报》或《中国地震台网观测报告》为基础,它们同时给出了4种震级标度:MS、ML、MB、Mb。凡4种震级标度之一达到4.7,则初步选入。对于有MS震级记录的地震,一律采用MS震级。对于无MS震级记录的地震,结合震相报告记录到震级的台站数、震中距及震源深度等综合因素考评给出建议采用震级并做出标记,同时根据经验关系给出MS。
据最新研究(汪素云等),本次目录增补时,采用震级标度转换关系是MS=ML。
第二,地震震中。震中采用《中国地震年报》或《中国地震台网观测报告》给出的震中,并参照其他资料进行校核。同时,根据《中国震例》《中国地震年鉴》补充宏观震中及震中烈度。
第三,震源深度。取仪器测定的震源深度。
按照上述原则和方法,编制完成1990年1月—2010年12月底中国大陆及邻区破坏性地震目录,共收录地震3141次,其中M 4.7~4.9地震1711次、M 5.0~5.9地震1211次、M 6.0~6.9地震192次、M 7.0~7.9地震25次、M 8.0以上地震2次。
复核和修订1990年以前存疑破坏性地震参数
存疑地震是指对《中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年)》和《中国近代地震目录(公元1912—1990年,Ms≥4.7)》中的地震时间、震中、震级等参数有疑问的地震,包括对1990年以前的地震目录中某些有争议的地震做适当修改。
首先,各省(市、自治区)地震局对本行政区内的历史地震资料进行了整理,提出了对1990年以前存疑地震的地震参数进行修订、以及新增或删除某些历史地震条目的建议,共23个省(市、自治区)地震局、及地球物理研究所共呈报建议226条。在此基础上,2009年4月27—29日中国地震动参数区划图编制委员会、中国地震学会历史地震专业委员会组织有关专业人员在江西南昌召开了历史地震资料审定研讨会,对各省(市、自治区)地震局提出的建议进行审定和讨论,最终对1990年以前的地震目录做适当修改,其中新增地震目录10条(见表1)、修订参数的地震目录26条(见表2)。
表1 新增历史地震目录
表2 参数修订后的历史地震目录
中国及邻近地区公元前23世纪至2010年的破坏性地震目录和震中分布图
在《中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年)》和《中国近代地震目录(公元1912—1990年,Ms≥4.7)》基础上,基于1990年后破坏性地震目录的补编、1990年以前存疑破坏性地震参数的复核和修订以及朝鲜、俄罗斯等境外破坏性地震目录的补充等工作,编制完成中国及邻近地区公元前23世纪至2010年的破坏性(M 4.7以上)地震目录。目录共收录破坏性地震8780次,其中M 4.7~4.9地震3267次、M 5.0~5.9地震4281次、M 6.0~6.9地震1018次、M 7.0~7.9地震191次、M 8.0以上地震23次,可为地震安全性评价、地震区划以及地震预测、地震应急等方面工作提供基础资料。
编制完成的中国及邻近地区破坏性地震震中分布图(Ms≥4.7,公元前23世纪至公元2010年)是GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》的基础图件之一,它以震级分档形式,标示了中国及邻近地区公元前23世纪至2010年所有记录到的震级M ≥4.7的地震事件。其中,震级共分5档,分别为4.7~4.9级、5.0~5.9级、6.0~6.9级、7.0~7.9级、8.0级以上;在发震时间上区分了公元前23世纪—公元1911年和公元1911—2010年;标识出了深源地震;对7.5级以上地震标识出发震时间和震级。
图2是中国及邻近地区破坏性地震震中分布图,它直观地反映了破坏性地震发生地点的分布状况、强震发生的时间和强度,可用于寻找强震发生的可能地点和强度的信息,为划分潜在震源区、确定地震活动空间分布函数等提供依据。该图是中国地震动区划图编制的重要基础图件。
整体上看,我国大陆东部和西部的地震活动存在显著差异。大致以东经105°为界,西部地区的地震活动明显强于东部。西部地区地震强度大、频度高,我国西部地区的强烈地震活动与青藏高原的强烈变形直接相关。
在不同区域地震活动性也存在较大差异。在我国东部地区、台湾地区和华北地区是地震活动最为强烈的地区。我国台湾地区位于环太平洋地震带上,受菲律宾海板块对欧亚板块的相互作用,地震活动频繁而强烈,1900—2010年共记录到7级以上地震47次,其中8级地震2次。华北地区为大陆东部地区地震活动最强的地区,近代发生过1966年邢台7.2级、1975年海城7.3级和1976年唐山7.8级地震,历史上还发生过1303年洪洞8级、1556年华县8¼级、1668年郯城8½级和1679年三河8级地震。华南地区沿海地带是次一级的强震活动带,发生过4次7级以上地震;往内陆地区地震活动变弱,仅发生过6级或6级以下的地震;从贵州至浙江一带为弱震区,只记录到少数5.5级地震;在长江中下游至南黄海一带,存在中强地震活动区,有多次6级地震记录,但最大地震不超过7级。
西部地区强震活动主要集中在青藏高原、天山和阿尔泰。青藏高原的强震活动普遍而强烈,尤其是高原的边缘地带,更是大地震的多发地段。在高原南缘的喜马拉雅山南侧,发生过5次8级以上地震,其中以1897年阿萨姆8.7级和1950年察隅8.6级地震最为著名。在高原东北缘和东缘,发生过8次8级以上的大地震,最大地震为1920年海原8.6级地震。天山地区位于准噶尔和塔里木之间,也是著名的地震活动带,区内发生过4次8级地震。阿尔泰地区的地震活动主要集中在杭爱山和戈壁阿尔泰,发生3次8级以上地震。地震活动相对较弱的地区主要分布在塔里木盆地、准噶尔盆地和阿拉善高原等地,这些地区未记录有7级以上地震。
从震源深度的区域分布看,我国内陆地区发生的地震多为地壳中、上层的浅源构造地震,震源深度一般不超过30千米。在青藏高原南缘(印度板块与亚欧板块相碰撞的地带)和琉球群岛至菲律宾群岛一带(菲律宾海板块同亚欧板块相接触的地带)有中源地震发生。在吉林和黑龙江东北地区有深度达500~600千米的深源地震发生,与太平洋板块向西俯冲密切相关。
图2 中国及邻近地区破坏性地震震中分布图
结语
本次编目不仅是对1990年以来的破坏性地震资料进行完整的、详细的总结和清理,同时,也对1990年以前的破坏性地震目录进行了甄别和梳理,其基本特点如下。
第一,注意了保持地震目录的系统性和继承性。
第二,充分应用了新的地震资料和多方面的研究成果,具有更新和更广泛的资料基础。
第三,编目范围扩大到中国邻近地区,补充境外地震资料,对认识我国地震危险性,提高地震活动性参数的统计可靠性具有重要价值。
第四,采用新的震级转换关系,使破坏性地震的震级下限有所降低,这与当前中小地震致灾的现实相一致。
根据本目录编制的中国及邻近地区破坏性地震震中分布图,直观地反映了破坏性地震发生地点的分布状况、强震发生的时间和强度,可用于寻找强震发生的可能地点和强度的信息,为划分潜在震源区、确定地震活动空间分布函数等提供依据,该图是中国地震动区划图编制的重要基础图件。
本次地震目录和地震震中分布图编制工作组由吕悦军、王健、汪素云、彭艳菊、高阿甲、谢卓娟等组成。