从震例总结发现,在一些局部区域,发生一定震级的地震可能对较大区域范围内的强震具有指示意义,即存在点与面的关系。这种敏感的小区域称之为地震窗口,而窗口内满足条件的地震称为信号型窗口地震。程万正(1984,1986)研究发现,位于华蓥山断裂带附近的长宁地区为四川地区的信号型地震窗口之一,并利用1970～1982年的地震资料,分析了长宁窗内M_S≥3.7地震与四川及邻区M≥6强震之间的对应关系。多年的预报实践显示,以坐标(104.95°E,28.77°N)为圆心,50 km为半径的长宁圆形窗似乎是四川地区较为突出的信号型地震窗口,长宁窗内M_L≥3.5地震对四川及邻区(25°～35°N,96°～110°E)M≥5.5地震的发生具有一定的指示意义。

四川区域地震台网观测记录始于1970年7月。本文通过对1970年7月以来发生在长宁窗内的M_L≥3.5窗口地震与四川及邻区M≥5.5中—强地震的对应关系进行系统分析,并对其预报效能进行统计检验,为四川及邻区的中—强地震中、短期预报提供依据,也为今后的分析预报人员提供可持续分析的资料。用于统计分析的1970年7月以来发生在四川及邻区M≥5.5地震的空间与时间分布见图1。

图1 1970年7月以来四川及邻区M≥5.5地震空间分布(a)和时间分布(b)
Fig.1 Spatial(a)and temporal(b)distribution of M≥5.5 earthquakes in Sichuan and its surrounding area since Jul.,1970

根据长宁窗的定义范围,自1970年7月四川地震台网有记录以来至2013年5月10日,长宁窗内共发生M_L≥3.5地震72次(表1、图2)。为便于分析长宁窗地震与中—强地震的对应关系,同时挑选出长宁窗地震出现后1年内四川及邻区发生的M≥5.5地震,一并列于表1。

表1 1970年7月以来ML≥3.5长宁窗地震与四川及邻区M≥5.5地震的对应关系
Tab.1 Corresponding relation between ML≥3.5 earthquakes in Changning window and M≥5.5 earthquakes in Sichuan and its surrounding area since Jul.1,1970

注:表中黑色加粗标示与其最近的长宁窗地震之间时间间隔小于6个月的地震.

图2 1970年7月以来长宁窗及附近区域ML≥3.5地震震中分布(黑色虚线框标示长宁窗范围,红色圆为长宁窗口地震)
Fig.2 Epicenter distribution of ML≥3.5 earthquakes in Changning window and its surrounding area since Jul.,1970(the black dashed fram is the range of

表1显示,2013年4月芦山7.0级地震前,长宁窗共发生69次M_L≥3.5地震,其中56次震后1年内在四川及邻区发生了M≥5.5地震,仅有13次例外,对应中—强地震的比例占窗口地震总数的81.2%。表明长宁窗内M_L≥3.5地震对四川及邻区M≥5.5级中—强地震具有较强的中期指示意义。

1970年7月至2013年4月的42.3年间,四川及邻区共发生M≥5.5地震90次 1999年8月以前的地震资料来源于《中国强地震目录》(中国地震局监测司预报管理处,1999年),1999年8月后的地震资料来源于四川地震台网观测报告.(含强余震),分布在61个月内,其中M≥6地震45次,分布在31个月内。90次M≥5.5地震中,63次发生在长宁窗出现窗口地震后1年内,占地震总数的70%; 27次震前无窗口地震,漏报约30%。31次M≥6以上地震前出现了长宁窗口地震,占M≥6地震总数的69%。值得注意的是,1970年7月以来四川地区发生在16个月中的28次M≥6地震事件中,有25次地震事件是在长宁窗窗口地震出现后的1年内发生的,仅1973年8月11日松潘6.5级、1975年1月24日九龙6.5级和2001年2月23日雅江6.0级3次地震例外。

由表1还可发现,69次M≥3.5窗口地震中,有37次窗口地震后6个月内即发生了M≥5.5地震,占窗口地震总数的53.546%,表明长宁窗M_L≥3.5地震对四川及邻区M≥5.5中—强地震可能还具有一定的短期指示意义。

图3显示,1970年以来四川及邻区发生的7次M≥7地震中,有5次大震前1年内长宁窗口地震密集活动,丽江地震间隔时间稍长,发生在窗口地震密集活动1年2个月后; 仅1974年大关7.1级地震例外,震前2年内无窗口地震活动(表1)。因此,长宁窗口地震密集活动可作为判别四川及邻区未来1年或稍长时间是否发生M≥7地震的重要参考依据。

图3 1970年7月以来长宁窗ML≥3.5地震时间分布
Fig.3 Temporal distribution of ML≥3.5 earthquakes in Changning window since Jul.,1970

本文对1970年7月以来发生在长宁信号型地震窗内M_L≥3.5的地震与四川及邻区M≥5.5中—强地震的对应关系进行了系统清理与分析,提出了预测规则,并进行了预测效果内符检验。结果显示:长宁窗M_L≥3.5地震可作为判定四川及邻区M≥5.5或M≥6地震的1年尺度中期预测指标。

尽管在四川地区所发生的多数M≥6强震前都出现了窗口地震,但1973年8月11日黄龙6.5、1975年1月15日九龙6.5和2001年2月23日雅江6.0级3次地震前,长宁窗未发生窗口地震。因此,要判断四川地区是否会发生M≥6强震,还必须结合对该区域具有更强指示意义的四川地区中等地震月频度(易桂喜,韩渭宾,2004)是否出现异常来进行综合判定。

自1970年7月有区域台网记录以来,长宁窗在一个月内发生3次以上M_L≥3.5地震的次数并不多见(表1、图2),如:1994年9月21日～10月12日发生3次窗口地震(1994年9月21日M_L3.9、10月8日M_L3.6、10月12日M_L3.6),12月11～13日再次密集发生4次窗口地震(1994年12月11日M_L3.5、M_L4.3,12日M_L3.6,13日M_L3.5),其后相继发生1994年12月30日四川沐川5.7、1995年10月24日云南武定6.5、1996年2月3日云南丽江7.0级地震; 2012年7月28日至8月25日密集发生4次窗口地震(7月28日M_L4.0、31日M_L3.5,8月20日M_L3.5、25日M_L3.8),之后相继发生2012年9月7日云南彝良5.7、5.6级和2013年4月20日四川芦山7.0级地震,与1994年9～12月长宁窗口地震密集活动后的四川及邻区地震活动形势极为类似。上述震例显示,若长宁窗1个月内发生3次以上M_L≥3.5地震,四川及邻区发生7级左右地震的可能性很大。

尽管有研究根据地震震源深度、震源机制、视应力等特征判定长宁地区地震活动可能与当地工业生产过程中的加压注水存在一定程度上的关联性(阮祥等,2008),但当地中等地震的频繁发生更多地应反映包括长宁窗在内的川滇交界东侧地区应力水平较高。芦山7.0级地震后,长宁窗于2013年4月25日至5月7日再次密集发生3次M_L≥4.0窗口地震,为有台网记录以来强度最高的一组窗口地震(表1),预示未来1年四川及邻区仍可能发生7级左右地震,应加强该区域尤其是川滇交界东侧一带的地震活动监视。