基于应变能释放的霍山“震情窗”研究分析

孙亮亮 陶方宇 尹天杰 赵桂宝 袁勇

摘  要：该文根据应变能与地震能量释放的相关性，依据应变能参数分析研究对应窗口区域的小震活跃状态，在地震趋势研判上具有一定的优势。该文主要研究霍山“震情窗”小震活动与华东地区中强地震的关系，计算出累计应变能地震预报效能，通过对比优于累计频次预报效能。得出基于应变能释放的震情研判具有物理意义明确、预测效能高于频次指标、对应地震空间分布更符合区域应力窗口的动力学背景等優势。

关键词：应变能  预报效能  震情窗  地震

中图分类号：P315                             文献标识码：A文章编号：1672-3791（2020）12（a）-0066-03

Abstract： Based on the correlation between strain energy and seismic energy release， this paper analyzes the active state of small earthquakes in the corresponding window area based on the analysis of strain energy parameters， which has certain advantages in the research and judgment of earthquake trends. This paper mainly studies the relationship between Huoshan "seismic window" small earthquake activity and moderate to strong earthquakes  in East China， and calculates the cumulative strain energy earthquake prediction efficiency， which is better than the cumulative frequency prediction efficiency by comparison. It is concluded that the earthquake condition judgment based on the release of strain energy has the advantages of clear physical meaning， higher prediction efficiency than frequency index， and the corresponding seismic spatial distribution more in line with the dynamic background of the regional stress window.

Key Words： Strain energy; Prediction efficiency; Earthquake situation window; Earthquake

一定时间、空间范围内的地震活动的应变能释放为人们了解该时空域内地壳应力变化、研究构造活动特征以及进行地震危险性预测提供了重要信息，因此关于地震活动应变能释放特征的研究一直受到地震研究者的重视。因为地震能量释放与应变能密切相关，相对于能量释放、频度等参数更全面地反映地震孕育过程。所以利用应变能参数研究霍山窗区域的小震活跃状态，在地震趋势研判上可能会有一定的优势。该文选取1970年以来霍山小震（ML≥1.0级地震）目录，利用Gutenberg和Richter的简化经验公式，根据震级计算地震释放的应变能，设置相应的应变阈值，对霍山“震情窗”内主震500 km范围内检验Ms≥5.0级地震及大华北Ms≥6.0地震进行预报效能，预报效能R值信度较高。

1  霍山震情窗及华东地区地震的选取

1.1 霍山“震情窗”

霍山“震情窗”（31°～31.9°N，115.7°～116.5°E，以下简称“霍山窗”）位于华北拗陷块体与大别山隆起块体接触带附近的北大别山沉降带南缘。霍山“震情窗”不仅位处华北地震区南端，与华南地震区交界，也位于郯庐断裂带和秦岭-大别造山带的交界部分，小震活动较为频繁。选取“霍山窗”纬度31°～31.9°N，经度115.7°～116.5°E范围内1970年至2015年4月20日ML≥1.0级地震。

1.2 华东地区地震

通常认为华东地区是由华北向华南过渡的区域，从结构、地形、地壳厚度、构造应力场和地震活动水平方面都能显示出中等强地震活动的变化特征。选取“霍山窗”内1970年至2015年4月20日主震500 km范围内Ms≥5.0级地震和大华北Ms≥6.0地震，然后将两个地震目录合并形成新的地震目录。

2  频次指标和应变能指标预报效能对比

2.1 频次指标

传统频次选取距霍山窗：100 km之内Ms3.5以上地震，250 km之内Ms4.0以上地震，500 km之内Ms5.0以上地震，华东地区：Ms6.0以上地震。预报有效期：1年，1970年以来，华东地区符合条件的地震共有19次，其中在预报有效期内发震的有13次。

有震报准率：c=n/N=0.684;

预报占用时间：b=预报占用时间/预报研究总时间=0.338;

R=c-b=0.684-0.338=0.346