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Advances in Geosciences
Vol.08 No.02(2018), Article ID:24484,7 pages
10.12677/AG.2018.82033

The Characteristics Analysis of Strong Earthquakes in the Fifth Cycle of China Mainland and Adjacent Areas

Zhe Wu1, Xuemei Ren2*

1Earthquake Administration of Qinghai Province, Xining Qinghai

2Earthquake Administration of Ningxia Huizu Autonomous Region, Yinchuan Ningxia

Received: Apr. 4th, 2018; accepted: Apr. 17th, 2018; published: Apr. 24th, 2018

ABSTRACT

Through the division of the cycle of seismic activity of earthquakes with MS ≥ 7.0 and analysis of the seismic activity characteristics of earthquakes with MS ≥ 7.0 in each cycle in China mainland and adjacent region since 1900, the level and possible location of seismic activity of earthquakes with MS ≥ 7.0 in China mainland and adjacent areas in the future are obtained. It also analyzes the relationship between the activity cycle curve of sunspot and the seismicity in China mainland and neighboring areas, and the influence of seismic activity on China mainland. It is concluded that there is little possibility of an earthquake with MS ≥ 8.0 and the level of seismic activity of earthquakes with MS ≥ 7.0 is low.

Keywords:China Mainland and Adjacent Areas, Triangle Rise, Active Episode, Clam Episode, Trend Analysis

中国大陆及邻区第五轮回的 强震活动特征分析

吴哲1，任雪梅2*

1青海地震局，青海 西宁

2宁夏回族自治区地震局，宁夏 银川

收稿日期：2018年4月4日；录用日期：2018年4月17日；发布日期：2018年4月24日

摘 要

通过对中国大陆及邻区1900年以来7级以上地震活动轮回的划分、各轮回活跃幕和平静幕内7级以上地震活动特征的分析得出了未来中国大陆及邻区7级以上地震活动的水平和可能地点，并分析了太阳黑子活动周期曲线和中国大陆及邻区7.1级以上地震活跃幕的关系、全球7级以上地震活动对中国大陆的影响等得出了未来20年中国大陆及邻区发生8级以上地震的可能性不大，7级以上地震活动水平偏低的结论。

关键词 :中国大陆及邻区，大三角，活跃幕，平静幕，趋势分析

Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

1. 引言

早在1960年，梅世蓉在研究中国地震活动性时就曾指出地震活动在时间轴上的分布具有高潮和低潮相交替的特征 [1] 。张国民 [2] 将这种起伏交替活动称为地震的轮回活动。20世纪80年代，不少作者研究了20世纪初以来我国的大陆地区的强震活动的轮回特征 [2] [3] [4] [5] [6] 。尽管不同的研究者所用的研究方法不同，但都给出了大体相近的强震轮回活动的划分结果。目前许多研究都以张国民 [2] 的研究结果为代表，认为20世纪以来我国大陆地区已经历了4个强震活动轮回。每个轮回包含地震活动由弱到强的三个阶段，分别称之为平静幕、过渡幕和强震幕。每个轮回的强震活动, 在空间上又有其主体活动地区。

2001年昆仑山口西8.1级特大地震后，许多学者对中国大陆地震活动总趋势的判断与地震活动现实产生了一定的偏差，也产生了许多分歧，有些学者认为2008年汶川8.0级地震的发生可能标志着中国大陆第五轮回地震活动趋向结束 [7] 。孙加林近十几年来，在不同价段对中国大陆地震大形势跟踪分析和具体判定意见较为准确 [8] ，对2008年汶川8.0级特大地震和2015尼泊尔8.1级地震的发生都有较为准确地预测 [8] [9] [10] 。

因此本文根据孙加林的一些观点，对中国大陆及邻区5个轮回的划分，进一步分析了中国大陆及邻区第5轮回活跃幕和平静幕中强震活动特征，试图得到未来中国大陆7级以上地震活动趋势。

本文地震的资料主要来源于中国地震局台网中心提供的速报目录。

2. 中国大陆及邻区第五轮回活跃幕的7级以上地震活动特征

中国大陆西部及邻区的地震活动在印度板块与欧亚板块相互碰撞的动力环境作用下，向北延伸直至贝加尔一带，东边则与南北地震带连接形成一个相对完整的构造孕震体系，即“大三角区”，该区是全球地震活动最强烈的地区之一 [3] ，研究中国大陆地震活动需要整体考虑这个区域的活动特征。

通过分析1900年以来中国大陆7级以上地震不同震级档的地震活动特征，发现中国大陆及邻区7.1级以上地震存在较明显的地震幕和平静幕。由图1可以看出，中国大陆及邻区经历了1902~1912年、1920~1934年、1946~1957年、1965~1976年和1997~2015年5个地震活跃幕(图1)，5个平静幕时间分别为1912~1920年、1934~1946年、1957~1965年、1976~1997年和2015至今。

由图2可以看出，各活跃幕内7.5级以上地震或沿着构造带迁移或在一个区域沿构造块体周边丛集发生，每个活跃幕地震活动均呈现出主体活动区域特征(图2中的蓝色区域)。除第4活跃幕(图2d)外，其它4个活跃幕的首发地震都在主体区域，结尾地震均为8级地震，且结尾地震都发生在中国境外的“大三角区”内，位于主体活动区域中轴线的方向 [8] 。将 2015 年 4 月 25 日 尼泊尔8.1级地震看作第5活跃幕的结尾地震，符合之前统计的各活跃幕7.5级以上地震活动特征，因此认为第5活跃幕结束。

由图3可以看出，前4轮回活跃幕中国大陆的7级以上地震主要分布于7.5级以上地震构成的主体活动区内，其它地震除了东北深震和新疆地区外，主要分布于距离活跃幕结尾地震较近的区域。而第5轮回活跃幕内的7级以上地震都集中分布在7.5级以上地震构成的主体活动区内，其它区域没有发生7级以上地震，其结尾地震距离活跃幕主体活动区较近。以上特征对于今后判定活跃幕的结尾地震发生的位置有一定的预测意义。

3. 中国大陆及邻区第五轮回平静幕的7级以上地震活动特征

由图2~图4可以看出，1900年以来中国大陆8级以上地震都发生在5个活跃幕期间，前4个完整的平静幕中没有8级以上地震发生，且持续时间为8~21年。由于2015年尼泊尔8.1级地震后，第5平静幕开始，因此推断未来5~18年中国大陆及邻区发生8级以上地震的可能性不大。

Figure 1. M-t figure of earthquakes with MS ≥ 7.1 in China mainland and adjacent areas since 1900

图1. 1900年以来中国大陆及邻区7.1级以上地震M-t图

Figure 2. Distribution of earthquakes with MS ≥ 7.5 in 5 active episode in China mainland and adjacent areas since 1900

图2. 1900年以来中国大陆及邻区5个地震活跃幕内7.5级以上地震分布图

Figure 3. Distribution of earthquakes with MS ≥ 7.0 in 5 active episode in China mainland and adjacent areas since 1900

图3. 1900年以来中国大陆及邻区5个地震活跃幕内7.0级以上地震分布图

Figure 4. Distribution of earthquakes with MS ≥ 7.0 in 5 clam episode in China mainland and adjacent areas since 1900

图4. 1900年以来中国大陆及邻区5个地震平静幕内7级以上地震分布图

由图4可以看出，前4个平静幕中国大陆发生7级以上地震的次数分别为5、9、1和7次，年频次为0.1~0.8次，且7级以上地震活动主体区域位于上一活跃幕的结尾地震震中附近。尤其第5活跃幕和第2活跃幕的结尾地震位置基本一致，因此推断未来5~18年中国大陆7级以上地震发生次数可能偏低，并且主要活动区域为青藏块体中南部。

4. 中国大陆及邻区五个轮回的强震活动特征

从表1可以总结1900年以来中国大陆及邻区各个轮回的7级以上地震活动特征：

1) 前4个活跃幕和平静幕的7级以上地震平均年频度分别高于各自的平静幕；

2) 从发生的7.5级以上地震数目来看，活跃幕和平静幕的差别更为显著，前4个活跃幕发生的7.5

Table 1. The statistics of strong earthquakes in five cycles in China mainland and its adjacent areas since 1900

表1. 1900年以来中国大陆及邻区和中国大陆5个轮回发生的强震统计

级以上地震数目为5~14，而前4个平静幕发生的7.5级以上地震数目为0~4；除了第4个活跃幕没有发生8.0级以上地震外，其它3个活跃幕均有8级以上地震发生，而前4个平静幕没有发生1次8.0级以上地震；第5平静幕——2015年至今3年内中国大陆邻区的7级以上地震显著活跃。

3) 中国大陆及邻区第5活跃幕的7级以上地震年频度数值仅为1.16，低于前4个活跃幕；发生的7.5级和8.0以上地震数目分别为5、3次，尤其是发生的8.0以上地震数目和前4个活跃幕相当。

从表1可以总结1900年以来中国大陆各轮回的7级以上地震活动特征：

1) 第1个活跃幕和第5活跃幕的7级以上地震年频度数值比其它3个活跃幕偏小，但7.5级以上地震数目5个活跃幕数值相差不多；除了第1和第5轮回外，其它3个活跃幕的7级以上地震年频度数值高于平静幕的7级以上地震年频度数值。

2) 5个平静幕中国大陆都没有发生8.0级以上地震，发生的7.5级以上地震数目也较少，因此推断第5平静幕发生8.0级以上地震的可能性不大。

第5活跃幕中国大陆及邻区的7.5级和8.0级以上的地震数目和前4个活跃幕相当，但7.0~7.4级地震数目显著偏少，尤其是中国大陆。

5. 太阳黑子活动对中国大陆及邻区7.1级以上地震的影响

分析1900年以来太阳黑子活动周期曲线和中国大陆及邻区7.1级以上地震活跃幕的关系(图5)，可以看出，前4次活跃幕的起止时间与太阳黑子活动的14、16、18和20双周年对应很好。第4平静幕后，二者对应关系改变，第4平静幕和第5活跃幕的持续时间接近2个太阳黑子活动的周期。因此第5平静幕可能持续近20年时间。 2015 年 4 月 25 日 尼泊尔8.1级地震后，第5平静幕开始，根据第4平静幕和太阳黑子活动周期的对比关系，认为未来近20年中国大陆及邻区7.1级以上地震活动将处于相对平静阶段。

6. 全球7级以上地震活动水平对中国大陆的影响

20世纪中国大陆及邻区经历了1902~1912年、1920~1934年、1946~1957年、1965~1976年和1997~2015年5个地震活动幕(图1)。前4次活动轮回中中国大陆的最大地震滞后全球7级以上地震年频度最高年份的6~10年(图6)，目前处于第5平静幕，因此未来几年中国大陆发生8.1级以上地震的可能性不大。

7. 讨论

综合以上分析可以得到以下结论：

1) 通过对中国大陆及邻区1900年以来7级以上地震活动轮回的划分、各轮回活跃幕和平静幕内7级以上地震活动特征的分析得出：未来5~18年中国大陆及邻区发生8.0级以上地震的可能性不大，中国大陆7级以上地震活动水平偏低，并且主要活动区域为青藏块体中南部。

2) 通过分析1900年以来太阳黑子活动周期曲线和中国大陆及邻区7.1级以上地震活跃幕的关系，认为未来近20年中国大陆及邻区7.1级以上地震活动将处于相对平静阶段。

3) 通过分析全球7级以上地震活动对中国大陆的影响得出：未来几年中国大陆发生8.1级以上地震的可能性不大。

Figure 5. The correlation between earthquakes with MS ≥ 7.1 (vertical lines) and the number of sunspots in the Chinese mainland and adjacent areas from 1900 to 2017

图5. 1900~2017年中国大陆及邻区7.1级以上地震(竖线)与太阳黑子数对应关系

Figure 6. The corresponding relationship between seismic frequency of earthquakes with MS ≥ 7.0 of the global and the largest earthquakes in China mainland in each active episode

图6. 全球7级以上地震频度与各活跃幕的中国大陆最大地震的对应关系

综合以上结论，可以得出：未来近20年中国大陆及邻区发生8.0级以上地震的可能性不大，中国大陆7级以上地震活动水平偏低，并且主要活动区域为青藏块体中南部。

基金项目

宁夏回族自治区重点研发计划(科技惠民)“内蒙古阿拉善左旗5.8级地震后宁夏北部及邻区地震危险性分析”(项目编号：2016KJHM135)资助。

文章引用

吴 哲,任雪梅. 中国大陆及邻区第五轮回的强震活动特征分析
The Characteristics Analysis of Strong Earthquakes in the Fifth Cycle of China Mainland and Adjacent Areas[J]. 地球科学前沿, 2018, 08(02): 311-317. https://doi.org/10.12677/AG.2018.82033

参考文献

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