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数据分析时,1900年之前的地震目录引自宋治平等主编的《全球地震目录》,之后数据引自美国NEIC。计算CBS值时,先把不同震级标度统一换算为ML。
根据我们的分析,以下两个地震区(图1)已达到临界状态。
图1 琉球群岛-台湾岛地震区与台湾岛-菲律宾群岛地震区地震构造图
1、 M区:琉球群岛-台湾岛地震区
该地震区位于菲律宾板块、鄂霍次克板块与欧亚板块的交界地带(图1)。以下分析表明,该地震区至少已经历1个完整的孕育周期,目前处于第2孕育周期巨震临震阶段。
图2示出了该地震区第1孕育周期巨震事件之间的力学联系。经误差修正,根据1854年12月24日日本德岛近海Mfa8.4级地震发生前的CBS值,可较准确地连续预测到1891年10月27日日本岐阜Muk8.4级地震、1906年1月21日日本本州南部海岸附近mb7.7级地震和1911年6月15日琉球群岛mb8.1级地震的临界CBS值。假设1911年mb8.1级地震为主震事件,则主震与余震释放能量之和约为1.66E+18J,略低于震前该地震区积累能量(约为1.75E+18J),推测是由于该区历史地震目录某些巨震震级测定值偏高所致。因此,可认为1911年mb8.1级地震是一次主震事件。
图2 琉球群岛-台湾岛地震区1726.4.1-1914.11.28之间CBS值与时间关系
(数据分析时选用ML≥6.7级地震事件;横坐标对应的时间减去3000年为实际年份;误差修正已被考虑。)
图3示出了该地震区第2孕育周期巨震事件之间的力学联系。经误差修正,根据1921年7月4日琉球群岛mb7.4级地震发生前的CBS值,可较准确地连续预测到1926年6月29日琉球群岛mb7.4级地震、1944年12月7日日本本州南部海岭MW 8.1级地震与1959年4月26日台湾宜兰以东海域mb7.5级地震的临界CBS值。计算表明,1959年mb7.5级地震释放能量1.93E+17J远低于其发震前该地震区积累能量9.51E+17J,且考虑到该地震区为ML9.0级地震危险区,故我们判断1959年mb7.5级地震并非主震事件。该区当前孕育周期应存在第四锁固段,当演化至峰值强度点时,应有更大地震事件发生。截止到2015年1月31日,该地震区CBS监测值为6.52E+09J1/2,已略超临界值6.45E+09J1/2,表明该地震区已到达临界状态,巨震可随时发生。
对该地震区未来震情预测结果如下:震级:MW8.4~9.0级,类比该区第一周期巨震活动性,为MW8.4~8.6级的可能性大;震中位置:图1中M区所示预测发震区域①或②;发震时间窗口:四年内。根据1911年mb8.1级主震事件破裂方向与目前地震活动性动态判断,巨震事件发生在区域②的可能性大。为此,建议台湾地区有关部门提前做好防震减灾工作。
图3 琉球群岛-台湾岛地震区1915.1.5-2015.1.31之间CBS值与时间关系
(数据分析时选用ML≥6.7级地震事件;横坐标对应的时间减去3000年为实际年份;误差修正已被考虑。)
自2014年12月11日台湾新北市附近海域6.2级地震发生后,宜兰附近海域的中强震频发,这种显著性地震活动性异常表明巨震的发生已为时不远,且发生在台湾宜兰附近海域的可能性较大。
若巨震发生在海中,可能会引发海啸,建议有关国家相关部门评估巨震发生后引发海啸的可能、规模与波及范围,尽快制订应急预案。
2、K区:台湾岛-菲律宾群岛地震区
该地震区位于菲律宾板块与欧亚板块的交界地带(图1)。以下分析表明,该地震区至少已经历1个完整的孕育周期,目前处于第2孕育周期巨震临震阶段。
图4示出了该地震区第1孕育周期巨震事件之间的力学联系。可看出,1754年5月15日菲律宾塔尔火山Muk8.0级地震是1897年9月20日、21日菲律宾棉兰老岛附近MS8.6、8.7级双震的直接导火索。根据我们对巨震震例的分析,认为该双震是主震事件。需指出的是,1907年6月25日马鲁古海mb7.5级地震、1918年8月15日菲律宾哥打巴托MW8.2级地震与1924年4月14菲律宾棉兰老岛MW8.2级地震是主震发生后的三次余震事件。1924年MW8.2级地震发生后,标志着第二锁固段已发生宏观破裂。
图4 台湾岛-菲律宾群岛地震区1599.6.25-1924.4.14之间CBS值与时间关系
(数据分析时选用ML≥6.7级地震事件;横坐标对应的时间减去3000年为实际年份;误差修正已被考虑。)
图5示出了该地震区第2孕育周期巨震事件之间的力学联系。经误差修正,根据1936年7月5日菲律宾海沟mb7.3级地震发生前的CBS值,可较准确地连续预测到1949年4月30日菲律宾棉兰老岛mb7.3级地震与1972年12月2日菲律宾棉兰老岛mb7.4级地震的临界CBS值。计算表明,1972年mb7.4级地震释放能量远低于其发震前该地震区积累能量,故我们判断1972年mb7.4级地震并非主震事件。该区当前孕育周期应存在第3锁固段,当演化至峰值强度点时,应有更大地震事件发生。
截止到2015年1月31日,该地震区CBS监测值约为1.69E+10J1/2,已略超越临界值1.66E+10J1/2,表明该地震区已到达临界状态,巨震可随时发生。对该地震区未来震情预测结果如下:震级:MW8.3~8.9级;震中位置:图1中K区所示预测发震区域①或②;发震时间窗口:三年内。从目前地震活动性判断,该巨震发生在棉兰老岛附近的可能性大,建议该地区提前做好防震减灾工作。从该区第一周期孕震模式分析,当前周期发生主震事件的可能性大。若为单主震型,则为MW8.7~8.9级;若为双主震型,则为2次MW8.6~8.7级地震。
若巨震发生在海中,可能会引发海啸,建议有关国家相关部门评估巨震发生后引发海啸的可能、规模与波及范围,尽快制订应急预案。
图5 台湾岛-菲律宾群岛地震区1924.5.6-2015.1.31之间CBS值与时间关系
(数据分析时选用ML≥6.7级地震事件;横坐标对应的时间减去3000年为实际年份;误差修正已被考虑。)
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