研究大地震發(fā)生前后的前震和余震活動特征，有助于理解地震成核與觸發(fā)機制，為地震風險評估提供重要參考。中國大陸地區(qū)歷史上曾發(fā)生多次破壞性大地震，是世界上最大與地震最為活躍的板內(nèi)區(qū)域之一，是研究板內(nèi)大地震活動的重要地區(qū)。精確的地震活動統(tǒng)計特征分析，需要盡可能完備的地震目錄。然而，前人研究多采用人工識別的地震目錄，許多小地震丟失。更低的完備震級將有助于提升地震數(shù)量，從而更好地評估地震活動特征的統(tǒng)計學參數(shù)。

中國地震局地球物理研究所李璐副研究員等選取了中國大陸地區(qū)2008年10月至2019年12月發(fā)生的6.0級以上大地震共32個（圖1），根據(jù)大地震發(fā)生時間和位置的相近性，將其分為29組地震序列，并將其中震級最大的事件作為主震。利用基于GPU加速的模板匹配濾波技術，對這些主震發(fā)生前后數(shù)月的連續(xù)波形進行掃描，得到新檢測地震目錄。新檢測地震目錄中地震事件總數(shù)量是原始人工地震目錄的約4.7倍，其完備震級較人工地震目錄平均下降約0.58。

基于新檢測的地震目錄，分析了各個地震序列的前震活動特征：首先選取主震前1個月作為前震選取的時間窗口；參考余震的選取范圍，以距離主震3倍震源尺度作為前震選取的空間窗口。接下來計算前震活動累積釋放的地震矩與背景地震的月度平均地震矩的比值，將比值大于10的序列定義為有異常前震活動的地震序列。結果表明，有10個主震有異常前震活動，占全部主震的約33%。通過對主震震源機制的三角形分類發(fā)現(xiàn)，相比于另外兩種主震類型，走滑型主震更有可能發(fā)生異常前震活動（圖2）。

同樣利用3倍震源尺度的空間窗口，對新檢測地震目錄的余震活動特征進行分析（圖3）。結果表明，中國大陸地區(qū)的余震產(chǎn)生率與全球平均水平相當；相對余震產(chǎn)生率分布在-1至1范圍內(nèi)，與主震震級無關；走滑型主震的余震產(chǎn)生率較低，說明走滑型主震的余震相對較少。

圖1 中國大陸地區(qū)2008年10月至2019年12月期間發(fā)生的6.0級以上大地震分布圖。黑色實線代表板塊邊界，紅色和藍色圓點分別表示有異常前震和沒有異常前震活動的主震，圓點大小表示震級，黑色三角形表示距離每個主震300 km以內(nèi)的固定臺站

圖2 對每個主震震源機制的三角形分類圖。紅色和綠色圓點表示基于新檢測目錄的有異常前震活動的主震，其中紅色表示最大前震出現(xiàn)在主震發(fā)生前2天內(nèi)，綠色表示最大前震出現(xiàn)在主震發(fā)生前30天內(nèi)。黑色圓點表示沒有異常前震活動的主震

圖3 基于新檢測目錄的余震活動統(tǒng)計特征分析。(a)主震發(fā)生后60天內(nèi)、距離主震3倍震源尺度內(nèi)、震級大于2.6級的余震數(shù)量隨主震震級的分布圖。黑色虛線代表中國大陸地區(qū)的余震產(chǎn)生率的擬合曲線，其結果與全球余震產(chǎn)生率的平均水平（灰色虛線，Dascher-CouSineau et al., 2020）相當。(b)相對余震產(chǎn)生率隨主震震級分布圖。(c)相對余震產(chǎn)生率隨主震震源機制分布圖。黑色方塊代表每個震源機制下的平均相對余震產(chǎn)生率

本研究利用模板匹配濾波技術，對中國大陸地區(qū)近十年6.0級以上大地震發(fā)生前后數(shù)月的連續(xù)波形進行掃描，得到的新檢測地震目錄較人工地震目錄的數(shù)量得到大幅提升，完備震級下降。所得目錄已開放共享，可供學者用于地震活動性分析、地震層析成像等多個研究領域。研究發(fā)現(xiàn)，中國大陸地區(qū)走滑型主震發(fā)生異常前震活動的可能性較大，但余震相對較少。新檢測地震目錄可用于進一步研究地震序列的統(tǒng)計學特征，對于了解中國大陸甚至世界各地的地震相互作用和地震風險評估具有重要意義。

研究成果于2024年發(fā)表在學術期刊《Seismological Research Letters》上（Lu Li*, BaoshanWang, Zhigang Peng, Jinxin Hou, Fang Wang, 2024. Statistical features of seismicity associated with large earthquakes on the Chinese continent between 2008 and 2019 based on newly detected catalogs. Seismological Research Letters. Doi: https://doi.org/10.1785/0220230189）。本研究受國家重點研發(fā)計劃課題（2022YFC3102202），中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務專項（DQJB20B15）等項目共同資助。

【作者簡介】

李璐，女，1988年生，2011年本科畢業(yè)于中國科學技術大學，2016年畢業(yè)于中國地震局地球物理研究所，獲理學博士學位。以第一作者發(fā)表學術論文6篇。主要從事地震檢測與定位、地震觸發(fā)機制與地震活動性分析等方面的工作。