青藏高原強震活動特征研究

陳大慶，葉秀薇，方 震，邵 葉，鐘天任，李曉慧

（1.廣東省地震局，廣州 510075；2.安徽省地震局，合肥 230031）

0 引言

青藏高原是我國現代構造活動和地震活動最強烈的地區，由于印度板塊對歐亞板塊的俯沖碰撞作用，在青藏高原南部形成了喜馬拉雅現代造山帶，造山帶以北形成了廣闊的青藏高原，俯沖碰撞作用影響范圍直達青藏高原北緣的祁連山以北及河西走廊地區。青藏高原劇烈的構造活動在高原內部形成了多個板內次級斷塊，這些次級斷塊和青藏高原板緣的深大斷裂帶一起組成了一幅復雜的地震活動圖像[1-8]。

自1900 年有地震儀器記錄以來，青藏高原內部經歷了3次強震活動時空主體地區的轉換，在每次強震活動的主體地區都發生了2 次8 級強震。分別是以1920 年寧夏海原8.5 級、1927 年甘肅古浪8.0 級強震為代表的1920—1937 年的青藏高原東北邊緣強震活動主體地區；以1950年西藏察隅8.6級地震、1951 年西藏當雄8.0 級地震為代表的1947—1976 年的羌塘塊體東段強震活動主體地區；以2001 年昆侖山口8.1 級、2008 年四川汶川8.0 級地震為代表的1995 年至今的巴顏喀拉塊體強震活動主體地區[9-10]（圖1）。

圖1 1900年以來青藏高原7級以上強震時間—空間分布圖Fig.1 The temporal and spatial distribution map of strong earthquakes with M≥7 in the Qinghai-Tibet Plateau since 1900

前人的研究中也揭示了青藏高原及內部次級塊體的強震活動存在顯著的時空叢集特征，表明強震活動之間存在某種關聯性[11-21]。本文在研究中將青藏高原次級塊體內部及邊緣的地震沿主要活動斷層走向投影，得到能更好揭示強震之間時空關聯特征的時空投影圖，從而初步分析得到了青藏高原各次級塊體之間以及塊體內部強震的時空關聯特征。

1 青藏高原強震活動總體特征

青藏高原1900 年以來的7 級以上強震活動呈現顯著的時空叢集特征（圖2～3），北南兩側的祁連、柴達木次級塊體和拉薩、羌塘次級塊體的7級強震都集中在20 世紀上半頁，并且都發生了2次8 級地震，8 級地震的時間都較為接近顯示具有時間上的關聯性。兩個區域都在20 世紀50 年代后至今經歷了近70 年的7 級地震平靜期。中部巴顏喀拉塊體的強震活動持續時間長，在1976 年之前強震活動集中在塊體的東段，1996 年后隨著塊體西段強震的活動整個巴顏喀拉塊體進入新一輪的活躍期，相繼發生了昆侖山8.1、汶川8.0地震，塊體的南北東邊界及內部相繼發生了多次7級強震活動并持續至今。川滇及云南地區1900 年以來經歷了2 個7 級強震活動周期，兩個周期的強震活動具有較為同步的時空遷移特征[22]。

圖2 青藏高原二級活動地塊7級強震沿主要活動斷層走向投影時空分布圖（NWW：方位）Fig.2 The temporal and spatial distribution map of the projection of strong earthquakes with M≥7 along the strike of main active faults in the secondary active block of Qinghai-Tibet Plateau（NWW：direction）

圖3 祁連地塊6級強震沿NWW走向投影時空分布圖Fig.3 The temporal and spatial distribution of the projection of strong earthquakes with M≥6 along the NWW strike in the Qilian block

2 祁連地塊強震活動特征

青藏高原北緣祁連地塊的7級強震活躍期為20世紀上半頁，并且沿主要活動斷層北北西走向呈現時空關聯分布的特征。如1920年寧夏海原8.5級地震、1927 年甘肅古浪8.0 級地震；1954 年2 月的甘肅山丹7.25 級地震和1954 年7 月內蒙古騰格里沙漠的7.0 級地震。兩組強震的時間、空間、強度都較為接近，顯示較強的時空關聯特征。1986 年后至今祁連地塊的地震活動以6 級地震活動為主，但仍然呈現了沿北北西時空關聯的特征。如1986年青海門源6.5 級地震、1990 年甘肅天祝、景泰6.1 級地震、1993 年青海天峻6.0 級地震為一組。2016 年、2022年青海門源的6.4、6.9級地震，2022 年青海德令哈6.0 級地震為一組，都呈現了以上特征。目前看來在祁連帶的東段還缺少6級左右地震。

3 巴顏喀拉塊體強震活動特征

巴顏喀拉塊體位于青藏高原中部，也是近30年來中國大陸強震最為活躍的地區。1900 年以來巴顏喀拉塊體的強震活動經歷了4個活躍期（圖4），1976年前的3個活躍期強震集中在南北邊界東段的鮮水河斷裂和東昆侖斷裂的中東段，并且強震有從西向東遷移的特征。第一活躍期發生了1923 年四川爐霍、道孚間7.3級地震和1933年四川茂汶北迭溪7.5級地震；第二活躍期發生了1937年青海阿蘭湖東7.5 級、1947 年青海果洛州達日縣7.7 級和1955 年四川康定折多塘7.5 級地震；第三活躍期發生了1963年青海阿蘭湖7.0級、1973年四川甘孜州爐霍7.6 級、1976年四川松潘、平武間7.2級雙震。另外這3 個活躍期的首發7 級地震和第二個7 級地震時間上都是間隔10 年，顯示了這種時間關聯的穩定性。隨后巴顏喀拉塊體進入20 年的7 級地震平靜期，直至1996 年開始塊體西段7 級地震開始活躍，相繼發生了1996年喀拉昆侖7.1、1997年藏那曲雙湖7.5、2001 年昆侖山8.1 和2008 年新疆于田7.3 級地震，這一活躍期前期的地震和前面3 個活躍期不同，都發生在塊體的西段。隨后是整個塊體的活動，相繼發生了2008 年汶川8.0 級地震、2010 年玉樹7.1 級地震、2013 年蘆山7.0 級地震、2014 年新疆于田7.3 級地震、2017 年四川九寨溝7.0 級地震、以及塊體內部的2021 年青?，敹?.4級地震。第四活躍期是整個塊體的活動，汶川地震應該是巴顏喀拉塊體乃至整個青藏高原百年來地震活動的節點性事件，相對閉鎖的東邊界應力得以釋放，標志著這一輪巴顏喀拉塊體的強震活動趨于結束，但由于本輪活動是整個塊體的活動，部分破裂空段仍然有發生6、7 級地震的可能，但未來青藏高原強震活動的主體地區很有可能輪轉，不再集中在巴顏喀拉塊體。

圖4 巴顏喀拉塊體6級強震沿NWW走向投影時空分布圖Fig.4 The temporal and spatial distribution of the projection of strong earthquakes with M≥6 along the NWW strike in the Bayankala block

4 拉薩羌塘地塊強震活動特征

拉薩羌塘塊體的7 級地震活躍期為20 世紀上半頁，并且也以由西向東遷移為主（圖5）。相繼發生了1908 年西藏奇林湖7.0 級地震和1915 年西藏山南扎囊縣7.0 級地震，1934 年西藏那曲市申扎縣7.0 級地震后進入塊體的8 級強震主體時間段，相繼發生了1947年西藏山南7.7級地震、1950年西藏察隅8.6 級地震和1951 年西藏那曲8.0 級地震，這些強震基本都位于喜瑪拉雅構造帶向東延伸到南迦巴瓦的東構造結的西側，說明東構造結對拉薩羌塘塊體的強震活動有顯著的影響。1952 年西藏那曲7.5級地震后至今70年塊體內部及邊界發生接近60余次6級地震，但未發生過7級地震，未來這一區域有可能是下一個強震活動的主體地區。

圖5 拉薩羌塘地塊6級強震沿NWW走向投影時空分布圖Fig.5 The temporal and spatial distribution of the projection of strong earthquakes with M≥6 along the NWW strike in the Changtang block of Lhasa

5 川滇及云南強震活動特征

川滇及云南地區1900年以來經歷了2個7級強震活動周期，兩個周期的強震活動具有較為同步的時空遷移特征（圖6～7）。兩個周期的首發7 級地震都位川滇菱形塊體南邊界的曲江和紅河斷裂的交匯處的云南玉溪。隨后向西遷移至滇西南發生多次7級強震，每一周期的結束時間段會在川滇菱形塊體北部邊界發生一次7級強震。兩個周期強震的時空分布特征非常相似。兩輪活躍期的中后階段在云南中部地區都會出現6 級地震的平靜時間段。1996 年云南麗江7.0 級地震后該區域進入7 級地震的平靜期至今已經27 年，云南地區未來可能進入新一輪的7級地震活躍期，首發地震最有可能區域的是玉溪地區。

圖6 川滇及云南6級強震沿N-S向投影時空分布圖Fig.6 The temporal and spatial distribution of the projection of earthquakes with M≥6 along N-S direction in Sichuan-Yunnan

6 結論和討論

青藏塊體的強震活動存在顯著的時空叢集關聯的特征，總體上二十世紀前半頁強震的活動主體地區是青藏塊體北南兩側的祁連、柴達木地塊和羌塘拉薩地塊，其中祁連、柴達木地塊呈現沿北北西向斷層走向時空關聯的特征。中部的巴顏喀拉塊體1900年以來的強震活動經歷了4個活躍期，1980年前的3 活躍期強震集中在南北邊界東段的鮮水河斷裂和東昆侖斷裂的中東段，并且強震有從西向東遷移的特征。第4 活躍期是整個塊體的活動，發生了一系列強震。川滇及云南地區1900年以來經歷了2個7 級強震活動周期，兩個周期的強震活動具有較為同步的時空遷移特征。

青藏高原及內部次級塊體的強震活動呈現了相對復雜的時空關聯特征，這種關聯性由于構造的復雜性和區域動力學環境隨時間的改變而呈現了不同的特征。從全時空域對整個青藏塊體強震活動特征的研究有助于對其關聯特征的認識，從而可以對未來青藏塊體強震活動做出一些判斷。

綜上所述，筆者認為汶川地震是百年來青藏塊體的節點性事件，標志著這一輪巴顏喀拉塊體的強震活動趨于結束，但由于本輪活動是整個塊體的活動，部分破裂空段仍然有發生6、7級地震的可能。青藏塊體北緣的祁連、柴達木地塊的6 級地震有北北西向斷層走向時空關聯的特征，門源、德令哈地震后，塊體的東段仍然缺6級地震。云南地區96 年麗江地震后再未發生7 級地震，未來7 級地震的首發地震在玉溪地區的可能性較大。拉薩羌塘塊體近70 年來發生多次6 級地震，但缺少7 級地震，未來是7、8級強震的值得關注區域。