一、海原地震概述

海原地震的发震时间为1920年（民国九年）12月16日20时05分53秒（农历庚申年十一月初七）。海原地震不仅是我国历史上最大的地震之一，而且是世界上最大的地震之一。震级8.5级，震中烈度12度，震源深度17公里，震中位于北纬36.7，东经105.7度。海原地震的基本情况是：宏观震中位于还海原县的西安州、大沟门至干盐池之间的石卡关沟、哨马营一带，其经纬度35.38度，105.21度；震中烈度为12度，极震区包括固原、隆德、西吉、靖远、景泰等县，呈条带状，北西向展开。面积2万平方公里，这次地震波及南下、甘肃、陕西、青海、山西、内蒙古、河南、河北、北京、天津、山东、四川、湖北、安徽、江苏、上海、福建等17个省、市、自治区，有感面积达251万平方公里，约占中国面积的1/4，是中国历史上波及范围最广的一次大地震。极震区的海原、固原和西吉县严重滑坡，仅在西吉县的夏家大路至兴平间64公里范围内，滑坡就达31平方公里，在靖远、会宁、静宁、隆德4县竟发生503处的滑坡。在固原县的石碑塬一带，发生了一个长达3500米的滑坡体，在会宁县清江驿响河上游，滑坡体将2500米的一段河流堵塞，并在其上游形成了地震堰塞湖，成为中国历史上最严重的地震滑坡。大地震使东穴舟山区村镇埋没，山崩地裂，海原、固原等县城全毁，大量房屋倒塌，人员伤亡极重，据不完全统计，共死亡23.4万人，伤及不计其数。

由于海原地震释放的能量特别的大，而且强烈的震动的持续了十几分钟，世界上有96个地震台都记录到了这次地震。因此，兰州白塔山公园的庙碑上用“环球大震”四个字来形容这次大地震，是最恰当不过了。历史碾过了一个世纪。今天，地震造成的许多遗迹和景观依然在无声地诉说着那曾发生的一切。

海原地震被确定为8.5级，其释放的能量需要刘家峡水电站工作将近10年。从古至今，我国共有3次地震被认为达到8.5级，除海原地震外，还有1688年山东郯城地震和1950年8月15日西藏墨脱地震，但海原地震是我国唯一震中烈度定为12度的地震!

上述资料引自：http://baike.baidu.com/view/1589148.htm

二、海原Ms8.5级地震孕育过程分析

海原地震区地震构造图如图1所示。该地震区曾发生了如下M_s7.0级的地震事件。

可看出，某地震区孕育一个M_s8.5级地震不仅需要长期过程、且必须发生多次大震与巨震事件。8.5级主震事件发生前的任何地震都标志着该地震区的能量处于积累状态，理论上主震事件发生前积累的能量应等效于主震和余震事件释放的能量。由于一般情况下，余震事件释放能量的总和与主震释放的能量相比是个小量，则主震事件发生前积累的能量约等效于主震事件本身释放的能量。能量守恒原理是自然对象演化过程中遵守的普遍准则，没有神马例外。

1920年海原地震前积累的应变能约等效于一个M_s8.5级地震对应的能量。若海原地震确为M_s8.5级，则是一次主震事件。

图1 海原地震区地震构造图（蓝色闭合虚线所示）

图2示出了海原地震区巨震事件的力学联系，清晰地展现了多锁固段逐次累进性破裂过程。注意1879年7月1日M_s8.0级地震是海原M_s8.5级地震发生前的一次preshock巨震事件。

图2 海原地震区公元前193年-2010.6.6之间CBS与时间关系

（为使图件清晰，1474年以前的应变值作为初值。横坐标对应的时间减去3000年为实际年份）

过去，地震学家们仅关注主震事件的发震断裂，不考虑断裂的相互作用，不能确定孕震区域，几乎不考虑孕育历史过程。因此，每个主震事件都被认为是突然的，不是视为主余型的就是视为孤立型的。请问元芳，这种事儿到底有没有啊？

三、1920年海原地震的震级问题

我国基于地表破裂带、震害等的调查以及后续的研究，确定的海原地震震级为M_s8.5级。而美国地震台网测定的震级参数为：

Haiyuan, Ningxia(Ning-hsia), China

1920 December 1612:05 UTC

Magnitude 7.8

http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/events/1920_12_16.php

若实际震级为7.8级，则海原地震区毁了，摊上大事儿了，因主震事件还未发生，以后该地震区还将发生8.5级左右的地震。

1920年，还没有提出矩震级的概念，一般采用里氏震级（M_L）或面波震级（M_s）衡量地震的量级，这两种震级分别适用于描述M_L3.0-7.0与M_s5.0-7.5级的地震，若超过了其上限，会遭遇震级饱和问题，测定的震级就不靠谱了。因此，若海原地震真为M_s8.0级事件，则可合理推断美国地震台网测定的7.8级也没谱。

有人根据震级与地表破裂带几何参数的统计关系反算震级，在俺看来，统计这玩意没谱，只能参考而不能相信。

海原地震到底是8.5级还是7.8级呢？这确实是个很重要的问题需要研究判定。有没有简单的方法判定呢？有招儿，看看该地震区还有没有断层未发生过宏观破裂，未发生过宏观破裂的断层或断层的某些区段能否具有发生M_s8.5级地震的潜力。评估一下采用排除法就ok了。

四、未来地震趋势分析

在以下分析中，假定1920年海原地震是一次主震事件，震级按M_s8.5级考虑。

海原M_s8.5级主震事件发生且余震活动结束后，新一轮的孕育周期约从1957年3月20日开始。图3示出了多锁固段破裂过程中标志性震群事件的力学联系。截止到2013年7月17日，CBS监测值约为3.284E+08J^1/2，已接近临界值3.4E+08J^1/2。对下一次较大地震事件的预测结果如下：

震级：M_s5.9-6.5级，最可能的震级为M_s6.2级；

震源深度：10-25km；

震中位置（暂定）：北纬37°，东经104°；

发震时间：3年内。

图3 1957.3.20-2013.7.17，海原地震区CBS与时间关系

（误差修正已被考虑。横坐标对应的时间减3000年为实际年份）

预计在向临界状态演化过程中，还将发生不超过M_s5.6级的preshock或foreshock事件。

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附录1：2000年甘肃景泰地震参数

中国地震台网测定的2000年6月6日甘肃景泰地震目录数据为：

我们在计算CBS时，优先采用震级标度M_L。若2000年景泰地震按M_s5.9级考虑，则截至到2013年7月17日，CBS监测值为3.33E+08J^1/2，已十分接近临界值，将在2年内发震，且震级为M_s6.4级的可能性大。

木有办法，较大事件的震级对预测震级量值和发震时间窗口的判断影响大。因此，提高地震目录数据的测定精度，是有关部门的当务之急。