新疆于田地区背景地震与触发地震活动分析
2021-04-12张盛峰张永仙庄建仓
张盛峰张永仙庄建仓
1)中国江苏210023 南京大学地球科学学院
2)中国北京100036 中国地震局地震预测研究所
3)日本东京190-8562 日本数理统计研究所
新疆于田地区历史上发生过多次6.0 级以上地震,北京时间2020 年6 月26 日在此地区再次发生MS6.4 地震。震后,中国地震局地震预测研究所紧急开展地震应急会商,并组织多家单位针对此次地震开展了虚拟科考工作。其中,所发生的地震是否属于其他强震的余震,与历史上已发生的多个强震存在怎样的关系,或者还是属于独立的背景地震活动,这是震后科考工作需要回答的一系列问题,而时—空ETAS 模型为解答此类问题提供了良好的统计工具。
为更好地研判此次于田MS6.4 地震是否为周围地区已发生强震的余震,尤其是与2008年3 月21 日和2014 年2 月12 日2 次MS7.3 地震序列之间存在怎样的关系,本工作利用时—空ETAS 模型对1970 年以来研究区发生的地震序列进行分析,通过模型拟合获得了若干表征地震序列特征的模型参数,给出了区域背景地震活动水平、表示地震活动丛集特征的丛集率指标以及包含背景和丛集活动的总地震活动水平等结果,并利用随机除丛方法将背景地震活动与丛集活动剥离开来,得到了每一个地震事件作为背景事件或者触发余震事件的概率。结果显示,研究区丛集地震活动为研究区内地震活动的主要部分,表明该地区若发生一定级别的强震,后续将在较大程度上触发大量余震事件。此外,计算结果显示,此次地震作为背景地震的概率为74.5%,被2008 年3 月21 日和2014 年2 月12 日2 次MS7.3 地震触发的概率分别为0.04%、0.9%,2014年以来的地震活动对此次地震的触发贡献相对集中。通过系统分析研究区地震活动的触发能力,发现在对其他地震事件具有触发贡献的震例中,2014 年2 月12 日MS7.3 地震“干预”后续地震事件发生过程的平均能力最高,达到0.15。
ETAS 模型近年来应用广泛的一个主要原因是,可以接近真实地拟合地震活动,在此基础上建立起来的随机除丛方法,可在概率水平上判定地震事件属于背景地震活动还是丛集地震活动。因此,可以看出,以时—空ETAS 模型为代表的统计地震学方法,可为解决一些常规方法不易解答的问题提供新的角度。同时,类似的工作思路可能是衔接纯粹的基础研究和我国地震会商业务体系的有效途径。