NH:中国东部最大历史强震与郯庐断裂带中段及现代地震活动关系研究
1668年山东郯城8?级地震,是迄今为止中国东部已知最大的地震,不仅震级大、震害严重,且影响深远。其震害分布特征、发生机理及其与郯庐断裂带的关系等诸多科学问题,尚待深入研究。郯城地震震害严重的区域基本覆盖了郯庐断裂带中段(116.5-120.5°E, 33.0-38.0°N),该范围内共有七次历史强震,时间从公元前70年至1829年。由于年代久远,记载简略等诸多原因,这些历史地震参数误差普遍很大。如何更加准确地确定历史地震参数,就成了首要的关键问题。
中国地震局地球物理研究所王健研究员团队采用多种方法对研究区的历史地震参数进行了校订。首先收集整理了现有史料并仔细研读,考虑当时的行政区划、地形地貌等因素,更加合理地评估烈度点,进而更加准确地确定参数。利用1970年以来仪器记录的大量中小地震,定量分析密集特征及其与历史强震的关系,并利用这种关系,验证了校订后历史地震参数的合理性。

图1 公元前70年安丘地震震中校订前后对比图
图2 校订后的历史强震与断裂带以及地震密集分布
校订结果:七次历史地震,有五次地震的参数有变动。原公元前70年的安丘地震,震级由原来的≥7,明确为7?;震中从原来所在的郯庐带东支,移到西支。新震中及相应的密集区,位于次一级断层和郯庐断裂西支的交汇处。1668年郯城Ms 8?级主震和两次强余震位于郯庐断裂带上,且都与地震密集有着密切的关系。而另一次强余震的震中则远离郯庐断裂带200公里,证据显示该强余震与郯庐断裂带没有关系,其成因有待深入探讨。更多的地震密集区并没有对应强震或地表断裂,这可能意味着存在更多缺失的历史强震或未知的隐伏断层。
本研究采用创新的方法进行中小地震活动定量分析和历史强震参数校订,对郯庐断裂带中段的七次历史强震参数进行了复核与校订,取得了很好的结果,提供了迄今最为准确的历史地震参数。在此基础上,综合分析了历史强震、现代中小地震以及与郯庐断裂带的关系。更加准确的历史地震参数,为研究该区域的地震成因、地壳结构以及动力来源等诸多学术问题,提供了更加坚实的基础。
研究成果2023年发表于学术期刊《Natural Hazards》(Wang J, Main I G. Strong historical earthquakes and their relationships with the Tan-Lu fault system and modern seismicity in eastern China[J]. Natural Hazards, 2023, 115(1): 539-564.),受国家自然基金中英国际合作项目(NSFC 41661134014)、中国地震局地球物理研究所项目(DQJB22X09)项目共同资助。
【主要参考文献】
(1)闵子群等, 1995.《中国历史强震目录(公元前23世纪-公元1911年) 》, 地震出版社。
(2)方仲景等,1987.《郯庐断裂》,地震出版社。
(3)Wang J., Main I.G., Musson R. M.W., 2017. Earthquake clustering in modern seismicity and its relationship with strong historical earthquakes around Beijing, China. Geophys. J. Int., 211(2), 1005-1018, doi:10.1093/gji/ggx326.
【作者简介】
王健,毕业于中国科技大学地球物理专业。博士学位,斯本大学博士后和爱丁堡大学访问学者。中国地震局地球物理研究所研究员,研究兴趣包括地震活动性定量分析、历史地震以及中长期地震预测等。历史地震专委会主任。