浅谈对华北地震区地震的认识

1、浅谈对华北地震区地震的认识作者：胡国瑞摘要：探讨华北地震区的地震成因及影响要综合考虑几个断裂带之间的相互影 响，根据历史记载的地震时间分析华北地震区各地震带发生地震的规律，并结合 今年数据比较的地震进行进一步分析，并通过近年来发展很快的gps技术对此予 以佐证，最终得出较为合理的规律。2008年发生的8级大地震对全国都产生了 很大的影响，对华北地震区受到的影响也进行一定的探讨，最终对华北地震区未 来要发生的地震提出几点观点。关键词：华北地震区;相关性;地震预测;汶川地震影响引言华北地震区，包括河北、河南、山东、内蒙古、山西、陕西、宁夏、江苏、 安徽省的全部或部分地区。在中国划分的五个地震区中，

2、它的地震强度和频度仅 次于“青藏高原地震区”，位居全国第二。华北地震区是中国东部大陆地区地震 活动最强烈的一个地震区，也是中国晚第四纪构造活动强烈的地区，据统计，该 地区有据可查的8级地震曾发牛过5次；7-7. 9级地震曾发牛过18次，最大的 地震为1668年鄰城& 5级大地震。由于首都圈位于这个地区，且该地区人口稠 密、大城市集屮、政治和经济、文化、交通都很发达，地震灾害的威胁极为严重, 所以格外引人关注。1. 资料与处理方法1.1华北地区地震带(1) 鄰庐地震带。包括从宿迁至铁岭的辽宁、河北、山东、江苏等省的大部 或部分地区。是我国东部大陆区一条强烈地震活动带。1668年山东鄰城8

3、. 5级 地震、1969年渤海7. 4级地震、1974年海城7. 4级地震就发生在这个地震带上, 据记载，木带共发生4. 7级以上地震60余次。其中7-7.9级地震6次；8级以 上地震1次。(2) 华北平原地震带。南界大致位于新乡-蚌埠一线，北界位于燕山南侧，西 界位于太行山东侧，东界位于下辽河一辽东湾拗陷的四缘，向南延到天津东南， 经济南东边达宿州一带。是对京、津、唐地区威胁最大的地震带。1679年河北 三河8. 0级地震、1976年唐山7. 8级地震就发生在这个带上。据统计，木带共 发生4. 7级以上地震140多次。其中7-7.9级地震5次；8级以上地震1次。(3) 山西地震带。北起河北宣

4、化一怀安盆地、怀来一延庆盆地，向南经阳原 盆地、蔚县盆地、大同盆地、灵丘盆地、忻定盆地、太原盆地、临汾盆地、运城 盆地至渭河盆地。是我国东部乂一个强烈地震活动带。1303年山西洪洞8.0级 地震、1556年陕西华县8. 0级地震都发牛在这个带上。1998年1月张北6. 2级 地震也在这个带的附近。有记载以来，本地震带内共发生4.7级以上地震160 次左右。其屮7-7.9级地震7次；8级以上地震2次。(4) 银川一河套地震带。位于河套地区西部和北部的银川、乌达、磴口至呼 和浩特以西的部分地区。1739年宁夏银川8.0级地震就发生在这个带上。本地 震带内，历史地震记载始于公元849年，由于历史记载

5、缺失较多，据己有资料， 本带共记载4. 7级以上地震40次左右。其中6-6. 9级地震9次；8级地震1次。1. 2我国地震活动与现代构造应力场与形变场的关系及对华北地区的影响从构造角度分析，印度板块向北的推挤和欧亚板块的围限不仅使中国大陆西 部块体产生褶皱和变形，推挤作用在人陆内部传递过程中使西部块体有明显向东 的侧向运动，对东部地区施加影响，特别是华北地区。同时，根据大量地震震源 机制解及地震时地表断层错动方式分析，结合近年gps的观测结果，我国广大地 区主压应力以近水平方向者为主。主压应力仰角小于30度者占80%以上，且以 东经105。为界，可划分幽两个大的区域系统：西部为近南北向-北北东

6、向往近东 西向过渡的挤压应力场。东部为人面积的近东西向的水平挤压应力场。主压应力 方向与构造线的夹角和构造（断裂）、地震是否活动及其活动特征，有密切关系。图1中显示gps观测结果，华北地震区受到印度板块俯冲欧亚板块对中国四 南部产生向东的应力传递到华北地区，对华北地区产生向东的挤压应力场，也能 看岀越往东应力产牛的挤压作用越小。llli1iliiii1 601.3 1485年以来三个地震带地震相关性分析分别对山西地震带、河北平原地震带及鄰庐地震带作自1485年以来5级 以上地震m t图（图2）。由图可见，山西地震带5级以上地震有明显的 活跃一平静交替活动的特点，共经历6次地震活跃吋段，而河北平

7、原和却庐地 震带的地震活动也分别经历了 6次活跃，这与山西地震带活跃时段一一对应。 因此，从大时间尺度上看，三条地震带地震活动具有较好的相关性。由三地震带 地震活跃时段表（表1）可以看出，在活跃开始时间上，按照先后顺序依次为 “山西带一河北平原带一鄰庐带”，活跃结束时间上，河北平原地震带滞后于山 西带，郊庐带除第三、六活跃吋段提前于河北平原地震带外，其余4次均滞后 于河北平原地震带，总体上，三条地震带的活跃时段由西向东依次滞后。我们可以推测推挤东部块体的作用力由四向东传递，收到太行山脉的阻挡首先在 山西地震带释放，然后应力累积依次作用河北平原带和鄰庐带，使山西地震带、 河北平原带和鄰庐带的活跃

8、时段由西向东依次滞后。这点与上文中gps观测的结 果吻合4857858852010地喪活跃 时段序号& i三地祭带地役活跃时段对比11485.()1.261514. 1(). 3014x5()605 - 1537123115171()011546()92921545.01.311588.06. 3015620531 - 1594032415840229-1599050131607. 10. ()21695.05. 1816210228 -17370930164211201672061741754.04. 301827.03. 2317910211 - 1830061217960229-

9、1861071951862. 11.281921. 12. 0918800906 - 1 讯 80529188504071950080561952. 18. ()81999. 11.01196603(x)- 2(x)60704196907181999ii29山西地灘带河北平原地爲带剤庐地谡带1. 4结合大华北强震活动与山西地震活动对比解析华北西部、华北东部与山西地震带6级以上地震时序图（图4）显示,这些地 区都表现为密集一平静一密集丛状性。第四活跃期以来，山西地震带活动主要以 5、6级地震为主，虽不是发生强震的主体区域，但是山西地震带与大华北地区的 地震着较好的相关性，尤其是代县地震和洪洞地震

10、对整个华北地震具有一定的预 测意义。从构造带空间分布、地震活动时序、空间分布的对比分析来看，山西地 震带也是华北东、西部发牛6级以上地震的纽带，在地震迁移过程中起着过渡带 的用。因此，山西地震带在整个华北地震活动中具有窗口效应、前置作用，又是华 北地震带华北华北地震带上活动的主体。研究山西地震带地震也就是研究大华北 地震走向，对预测华北未来地震趋势起着纽带和桥梁的作用，具有风向标的指示 意义。-jl54 8o n6.4h7sm5.华北东部184218691896mj：1923 1950 1977山西1842186918961923195019772004华北西部15例举邢台、唐山地震与山西地震

11、带之间的联系根据武烈对邢台、唐山地震的分析，给出了山西地震带1952 1984年的应 变释放曲线，由图3可见,邢台地震前的1958 1964年和唐山地震前的1972 一 1975年，应变释放速率低缓，但到震前一年，即1965和1975应释变放速率急剧 加大,并有震群发生，如1965年垣曲震群，1975年灵邱震群，1997年的北格展群等. 可见山西带应变释放过程的变化与邢台、唐山地震的孕育和发生有着统一的机 制。2. 汶川地震对华北地震区的影响图4是华北地区不同时段相对于无旋转基准水平运动的滤波结果，我们重点 分析2008年汶川& 0级人地震对华北地区产生的影响。从图4中四幅图的对比,

12、我们可以明显的看到1999-2007年z间的华北地区相对运动是在西南青藏高原 板块和东侧太平洋板块较小的作用的相互作用下产生微量的位移，因两个板块作 用的相对大小造成位移产生一定的方向变化，但在量上显然的很小的，我们可以 推测这段时间华北地块受到外部地块的作用的比较稳定的，而在2007-2009年的 图中明显产生了很大的位移，显然这是汶川地震造成的。从图屮看出华北地区的西南区域,尤其是太原以南的山西断陷带向北的位移 与汶川地震的影响有一定的关系，因为龙门山断裂带的右旋破裂，导致其四北向 物质向东、北方向移动，到鄂尔多斯的东南边缘基本上是向北移动,而山西带的南 端与此位移方向完全一致。华北的东南

13、地区主要是在原有的基础上进一步加速移 动,与汶川地震没有明显的关系。华北的西北地区向西的移动也与汶川地震可能 影响的形态不相应,所以与此并没有直接的关系。总的來说,华北地区只有山西带 南端的变化可能与汶川地震有一定的关系，其他地区皆与此关系不大。图4华北地区不同时段相对于无旋转基准水平运动的滤波结果(a) 1999-2001 年;(b) 2001-2004 年;(c) 2004-2007 年;(d) 2007-2009 年3. 结论华北地震区的强震活动，通过以上分析并根据从有史料记载以来的资料分 析，可以确定存在着由西向东迁移的趋势，本活跃期已迁到太行山断裂以东地区。 华北地震区的强震活动还存

14、在着以太行山断裂为界，东部和西部交替进行，西部 处于应变积累阶段时，东部则处于应变释放阶段，若西部开始释放应变时，东部 则转入积累应变。本活跃期以来，华北地震区的东部处于应变释放阶段，而西部 处于应变积累阶段，而山西地震带位于太行断裂以西，属西部地区。青藏高原地区地壳内地震能量释放大小决定印度板块与欧亚板块碰撞对华 北地区能量输入的大小。2008年5月12 口四川汶川& 0级地震的发生，使 华北地区输入的能量大大增加，能量在由四向东传递的过程中，山四地震带会首 先受到影响，09年以来山西地震带进入新的活跃期，先后发生了 2009年3刀 28日山西原平ml4. 7> 2009年11

15、月5日陕西高陵ml4. & 2010年1月14 日山西河津ml5. 0、2010年4月14日山西大同mi4 9、2010年6月5日 山西阳曲ml5. 1级地震。山四地震构造带自公元前1177年开始有地震记载，记录到msn4. 75以上的 地震102次，其中8级地震三次，7-7.9级地震5次。本地震带于1209-1368年 和1581-1720年是两个地震活跃期，活跃期内最大地震震级为8级。两次地震活 跃期之间的地震平静期间隔为213ei。该地震构造带自1721年以来一直处于平静 阶段，并且平静时间已经长达292a,而山西1303年9月17 口，山西洪洞、赵 城发生地震。1695年5月1

16、8 r,山西临汾发生地震。震级估计为8级。时间间 隔392a。是否可以推定山西进入新的地震活跃期，是否会对下一个大地震的发 牛给出一定的启发，是山西随着进入活跃期时间的不断增加在山西断裂带上形成 一次较大的地震还是会对太行东部华北断裂带和鄰庐地震带形成影响或预示。而 根据全新世古地震资料推算的中国大陆部分强震原地重复间隔时间统计，冃前所 得数据最短为1500年，因此从理论上推断历史上曾发生过大地震的山四省临汾 盆地、忻定盆地，河北省唐山、三河一带及邢台周边，山东省鄰庐地区发生大地 震的可能性很小，而在上世纪70年代，华北平原地震带和鄰庐地震带都发生了 一系列中强地震，对地震带内积累应力进行了一定的释放，因此可以判定目前对 华北地区应把观测研究重点放在山西地震带上，进一步的说可以放在山西地震带 述未曾发生过大地震的大同盆地和太原盆地。参考文献：1 武烈邢台唐山地震对山西地震带的影响j华北地震科学,1986, 02:104-108.2 黄福明，李群芳，黄佩玉.山西地震带活动趋势的初步研究j.中国地震，1992, 04:36-44.3 杨国华，杨博，张风霜，韩月萍，刘峡.汶川地震对华北