四川地震时空分布的分析（更新中）

四川地震随时空分布的分析

数据来源：中国地震局  四川地震局  陕西地震局 

 

2008.08.05 20:00更新：给出7月27日至8月5日震级空间分布图。这一阶段四川地震分布与上次分析的基本相同，只是特征更加明显。汶川老震中以及西南方向，弯曲变形的恢复过程接近尾声，小震频率降低，并向更加广泛的区域弥散。汶川大震时的青川位移空区地震频率提高，震级有所加强，表明这一地区仍在不断破坏阻止大地的障碍物，实现上次大地震时未完成的地块位移。青川地区大地位移，牵动其西南侧的北川西北部伴随位移。因此，青川-强宁地震应和北川东北部地震相互关联。检查了这一时段青海西藏交界处地震情况，没有发现明显的地震活动。可以认为，北川-青川一线的地震活动属于汶川地震时期大地位移的继续，与印度板块调整和平衡过程无关，近期不会产生破坏性地震。

图 7月27日至8月5日四川震区地震震级空间分布。最小圈为2级，最大圈为6级。

 

 

2008.07.27 12:00更新：给出7月2日到27日四川震区地震空间分布，以及南北分段震级时间序列。可以看出，本月地震活动的明显特征是，汶川附近弯曲变形恢复性余震更多的在断裂带东南侧展开，并沿地震带向西南发展。从能量看，16日达到高潮，即破坏了较大的障碍。水平位移调整过程还在继续，北川空区地震活动减弱，但是青川空区一带的位移仍在继续，并有向东北加强的趋势。值得注意的是，25-26日较大位移之后，并没有象征总体调整的青海/西藏地震出现。说明此次较强地震完全是断裂带附近由于上次位移不足产生的后果。如果这样认为的话，这一较小尺度的调整将不太可能释放出很大能量。

因此，无论是震区南段和北段，本月的地震活动都是汶川大震的结果，即所谓余震。

想提请注意的是，如果在青海和西藏交界处出现强震，川西震区应该警惕下一次板块/地块重要调整的到来。

 

 

 

2008.06.30 23:00更新：给出6月19日到30日四川震区南北分段震级时间序列。分析以6月18日两次青海5级以上地震为代表的第二次地块/板块调整后四川震区情况，与上次更新的分析结论基本一致。本次更新中的特殊情况是，6月27-29三天四川震区活动稍有加强，出现三次4级以上地震。按照地块/板块调整的说法，我一直在寻找青海方面的响应。果然29日20时47分，在西藏班戈县发生5.5级地震（这个位置距离以前青海地震的位置很近）。这应该是地块/板块的第三次调整。我们可以回顾三次地块/板块调整：第一次调整，青海发生4次5级以上地震，四川发生2次5级以上，5次4级以上；第二次调整，青海发生2次5级以上，四川发生7-8次4级以上；第三次调整，西藏发生1次5级以上，四川仅发生3-4次4级以上。可见地块/板块调整的动作也越来越小，是地块/板块接近平衡态的表现。除去这次调整的原因，四川震区南段的最小震级依然上升，最大震级还在下降，完全符合以前关于弯曲变形恢复力减弱的解释。震区北段最小震级仍然下降（位移），最大震级也在减弱（温柔），说明地块/板块的“温柔位移”仍在继续，在向新的平衡态接近。无论是南段还是北段近两天的地震频率都大大下降，也同样可以归结为上述两个原因。

 

 

2008.06.26 22:00更新：上传6月12日到26日全部小震南北分段的时间序列。可以看出在18日青海地震以后，四川地区地震活动加强，但是21日以后逐渐减弱，震区南北两段的震级和频率明显下降。以南段为代表的地块弯曲变形恢复力形成的小震（蓝色圆点）表现为，最小震级升高，最大震级逐渐减小。最小震级升高说明微小障碍物已经逐步扫清，最大震级减小说明弯曲变形恢复在不断减弱。另外，一些孤立的小震，例如石棉、大邑、邛崃、道孚等，也说明这种弯曲形变恢复在地块上的弥散。应该说，以汶川为代表的弯曲形变恢复所形成的余震已经衰弱。以震区北段为代表的地块前进在空区处受阻问题，在18日青海地震所标志的第二次地块/板块调整之后，也得到了一定程度的解决。可以看到北段（红三角）近日出现更小的震级，这说明空区附近的地块完成了一定程度的相对运动。因为只有位移出现，地块才可以在新的位置上找到并摧毁更小的障碍物，产生前所未有的小震。这一位移过程在青海地震和位移的协调下，有利于完成地块/板块向新平衡态的过渡，也有利于本次地震活动的结束。但还会有不断的周期性调整和反复，从而达到相对稳定的平衡态。

总之，本次四川地震活动趋于结束，地块/板块在不断接近新的平衡态。但是，即使新的平衡态形成，也是大地运动和障碍物阻挡之间的矛盾状态。大地运动势不可挡，障碍物迟早会被铲除，只是时间问题。坚固的建筑和有效的抗灾体系才是维系社会发展的根本。

 

 

 

2008.06.20 22:00更新：谢谢杨阳提供的关于石棉地震的信息，仔细查陕西地震局的数据库，还能找到这次石棉地震。仔细对照中国西南部地震带的分布，假如这个地震发生，它是在安宁河谷地震带上，这里也是一个南北走向的断裂带，位于龙门山断裂带西南，北面与康定-甘孜带相连接。目前，对这个地震还没有太成熟的想法。有可能是上次分析的，受到龙门山地震带的影响。但是有一个问题，在以前更加强烈的龙门山地震条件下这里一动不动，为什么现在龙门山带地震减弱的时候，它却出现了？所以应该关注这一地区，是否还会有进一步的地震活动。

 

2008.06.19 10:00更新：昨天半夜的分析时，看到石棉发生4级以上地震，奇怪了半天。那位置很奇怪，不在主断裂带附近。结果今天早上，这次地震从所有地震局报告中消失。是误报？黑客？还是啥？不管是啥，都让我大大的松了一口气。

 

2008.06.18 24:00更新：6月14日从机理出发分析了四川震区小震的发展趋势，以及和青海地震的关系。今天分析了6月1日到18日的4级以上小震时间分布。结合以前的分析。可以比较清楚的看到小震发生也有一定的周期性。

从下面这张震级序列图可以看出，从6月9-10日青海地震之后，四川震区3天没有4级以上地震，之后又有地震活动。以前分析过，位移空区的地震受到整个地块或者板块位置和应力调整的影响较大，所以震区北段（以位移空区为主），在青海地震之后，4级以上地震停止了5天，只有昨天有两次。而弯曲变形恢复区，即以汶川老震区为主的南段，受板块调整较小，在这一段时间地震活跃度明显高于北段。总体上说，较青海地震后的3-4天来说，四川震区的南北两段地震活动增加，但是从水平上看，还是比以前减弱很多。很特别的是，几乎与四川地震恢复活跃同期，今天青海又发生2次5级地震，说明整个板块的调整仍然在继续，可能有利于四川震区位移空区地震的进一步减弱。南段以弯曲变形恢复为主，可能以周期性减弱为主要趋势。今天最后一次地震发生在石棉，这个位置已经远离主断裂带。这可能说明主断裂带的恢复力受到了较强的阻力，应力势能在地块上弥散，波及一些小型断裂带。

必须重申，我们对地球的了解非常可怜，任何对地球来说很正常，但对我们来说非常不正常的事情都可能随时发生。

 

 

2008.06.18 08:00更新：几日来，四川震区4级以上小震有所回升。从发生位置看，仍然是老震区和位移空区。汶川老震区小震说明地块弯曲变形仍在恢复中。空区的小震说明地块的压缩形变恢复以及整个地块甚至板块的空间调整也在继续。如上次更新分析，老震区的弯曲变形恢复将走向平缓，但空区压缩变形恢复以及地块的调整不容忽视。大家可能已经注意到，这几天的名单里面少了青川。它在干吗？（做大的？还是已经成了相公？）也许它已经有了中流砥柱，局部区域都在围绕它在调整，可是它有中流砥柱吗？还能坚持多久？我们没有任何信息。:((

（这两天很忙，企鹅也得吃饭。过一两天再做比较细致的分析。）

 

2008.06.14 00:00更新：分析了陕西地震局发布地震统计数据，其中包括4级以下小震。统计间隔由原来的3小时变为4小时，地震频率失去准确性，因为他们只统计4小时时段的最大震级。另外，对于4级以下地震，无法得到位置报告，因此无法分析震区南北段的地震情况。

    由下面两图可以看出，四川整个震区小震仍然不断。近4-5天来，4级以上频率明显降低，地震能量释放也处于较低水平。12-14日三天中的唯一一次4级以上地震发生在陕西宁强。应该说四川震区特别是主震区地震活动归于相对平静。但是，本次地震活动是否即将终止，仍然不能确定。

    根据本博客其它文章分析，8级地震以后，本地震带上的地震活动主要由两种机制形成，一是，大地破坏障碍物以后得以位移，但是在三个地区受到新的障碍阻力，形成位移空区，因此大地在这些地区聚集了压缩形变应力势能；二是，大地在8级地震以后弯曲变形，产生恢复形变的应力势能。这两种应力中，第一种应力势能非常大，因为它有整个地块以及印度板块和欧亚板块做能量支持。第二种相对较弱，因为它只是第一次大震引起的小区域变形，这一形变是由8级大震带来的，并且因为大地的非弹性属性，这一形变也不可能完全恢复。汶川大震后的小震都是来源于上述两种应力势能，不断破坏较小的障碍物，达到大地移动和恢复变形的目的。由此看来，在汶川等老震区的后续地震应该属于余震，震级绝对不会超过主震，由于大地非弹性性质，我估计这些余震也不会很强。但是，大地位移是整个地块或者板块的要求，能量由地块和板块提供。汶川地震只是这种要求被实现的一个个例。实际上板块的漂移，特别是在与其它板块相接触之后，就是通过不断的运动动能-应力势能-运动动能转化来实现的，即不断的地震（注意，这个时间尺度很长）。目前地块或者板块停止前进，就是受到障碍物阻力后的不得已行为。但是前进是必然的，不可阻挡的。所以，这些障碍物的形状、位置、强度就成为是未来地震发生时间和大小的根本因素。大震之后的一系列小震就是这种地块前进诉求的表现，它在不断破坏相对小型的障碍物。所以那些上次大震时，没有位移的地区，就是位移空区的出现，就表明了这些地区存在较大的障碍物，阻止了这次大地的运动。这些地区就是未来动能-势能-动能转换最应该发生的位置。由于人类的渺小，我们根本无法知道这些阻挡大地运动障碍物的特征，因此我们也无从知道未来地震发生的一切特征，震级、时间等。从现实上讲，本次大地震用位移向我们展示了现存障碍物的大体位置，并用不断余震说明它前进的愿望。但是要命的是，它从来不告诉我们它什么时候可以突破这些障碍物从而实现下一次实质性的前进。小震的不断减少，只能说明目前小型障碍物被不断清除干净，事情越来越接近实质。剩下的，我们只能祈愿下一次大地实质性的前进发生在未来我们有能力控制的时代中。

    补充一点，对6月9日至10日青海地区地震的分析。包括中国地震局的专家均认为青海地区那些地震与四川无关。实际上，如果我们把眼界放开一点，关注整个印度板块和欧亚板块的相互作用，就会发现，这些地震与四川地震密切相关。作为印度板块本身，在四川大地震后位置发生了变化，印度板块在四川这一方向上的应力有了变化。从刚性的角度看，印度板块在四川方向上有所位移，在其他边缘部位也需进行调整，特别是在那些与四川相邻的边缘部位上，从而获得平衡。正是在这个大背景下，青海地区的断裂带上发生了系列地震。因此，青海的地震应该是印度板块位置和应力调整的产物，是印度板块向一个新平衡态转化的标志。但是，因为我们对大地的认识太少，我们还不能知道青海这些地震是这个调整时期的开始，还是终结。但是，如果从局部上讲，这些青海地震无疑将减缓印度板块对四川方向的压力，有利于结束本次四川地震活动。青海地震后，四川震区地震活动减弱也许就是这一调整的结果。

    注：关于本次地震和后续小震的成因和能量学，以及位移空区等概念，请参考本博客其它文章中的分析。

 

6月1日至14日四川震区震级变化图

 

6月1日至14日四川震区地震能量变化图。红色为较大能量，超出坐标上限。

 

2008.06.12 24:00更新：今天无4级以上。检查了小震情况，依然频繁，很难判断本次四川地震活动是否已经结束或接近尾声。

2008.06.11 上午更新：9日更新以后，在汶川附近发生5.0级，今天又发生宁强4.3和汶川5.0级。说明近日来震区南段老震区，地震活动加强。北段也没有减弱的迹象。记住：震级上升0.1表示能量增加0.412的关系。就是说5级地震是4级地震能量的31.7倍。

2008.06.09 更新：给出6月1日到8日，震区南、北段4级以上地震日释放能量图。可以看出以汶川为代表的震区南段地震活动加强。

 

2008.06.07 21:00 更新：给出6月1日至7日4级以上地震时间和空间分布图，大家自己看。

 

2008.06.06 20:00 更新：几天来，一会震，一会停，大家已经麻木。我贴一张6月1日到今天每三小时最大地震级分布，意思是提醒大家，尽管有时震级不到4，但是每时每刻，大地都在振动，地震还处于相当活跃的阶段，而且汶川老震区活跃度也在增加。我在上一次更新的时候说过，这些小震的能量很小，但是他们的频繁出现指示着这一区域的地震活跃度很高。

图：每三小时中发生地震的最大震级。可以看出，这段时间中，只有两个时段没有振动，其余时间总有地震活动。

2008.06.05 20:00 更新: 今天到目前为止，共发生4次地震，3次属于青川附近位移“空区”（其中一次达到5级），另外一次发生在汶川老震区。从5月31日到6月5日的形势看，在震区南段发生3次地震，均为8级大震时期的老震区，北川-茂县间的位移“空区”没有明显小震；震区北段活跃度增强，由6月2日的频繁3级左右小震演变为今天高频度的4-5级。说明震区的地震活动在青川附近明显加强，而汶川老震区经历了较长时间的平静，重新活跃起来。看待这些小震的时候，我们应该更多想到的是它们所暗示的地层活跃程度，而不是能量的平衡问题，因为地层所拥有的应力势能是这些小震望尘莫及的。在这个层面看，4级小震和3级小震的指示意义相当。

2008.06.05 12:00 更新: 一周来4级以上地震时有发生。分布区域在汶川老震区至北川一线、断裂带东北段，几乎均匀分布，但东北段能量稍大。第一位移“空区”（北川-茂县之间）没有4级以上出现。第二位移“空区”青川附近，小震频繁，且有较大能量释放。整个震区的“余震”活动并没有减弱趋势，除两个主要“空区”以外，汶川老震区也变得不容忽视。

2008.06.04 更新：继续采用北纬32度，将震区分为南北两段，更新震级和能量时间空间分布图。时间为5月14日0点至6月3日24点。本次更新的理由是，近几天来震感地震明显减少，但始终集中在汶川大震的两个静态位移“空区”北川西南、青川附近和位移结束区（宁武西北）。尽管6月2日没有4级以上地震，但是根据陕西地震局测定，在宁武附近这一天发生过4次2-3级地震。因此，可以说本次地震活动还没有结束，大家依然应该提高警惕，特别是北川、青川和陕西与四川交界区域。

 

1. 震级空间分布

 

2. 震级时间分布

 

震区南段，5月24日以来，依然持续出现4级以上地震，主要集中在北川附近，但是时间间隔加长。

 

 

震区北段，5月28日以后至今依然出现4级以上地震，时间间隔与南段类似。

 

3. 能量时间分布

 

震区南段，包括北川地区，在8级主震后密集余震之后，5月18日以后，没有重要的能量释放。但是应该记住，北川西南地区是大震时大地位移空区，就是说当时大地滑动，在此受到阻力停止运动，因此在此地聚集了巨大的应力势能。这些能量至今尚未被释放出来。

 

震区北段包括了青川位移空区和位移终止区宁强，5月25日曾有较大应力势能释放，之后趋于平静。8级大震大地位移在上述两个区域停止，同样说明这些地区积累了大量的应力势能。但是应力势能能否转化为地震动能释放，要看具体的大地结构是否可以承受这一增加的应力势能，能够坚持多久。

 

2008.06.02 10:00更新：6月1日在绵竹（从经纬度看，这里更加接近茂县）发生4.5级地震。这是似乎是主震的余孽，但是似乎位置偏离了陈运泰等指出的两个大“静态位移空区”，而是更加靠近汶川-映秀一线强烈变形区。这说明在位移衰减的过程中积累了大量的应力。即使不是“空区”也可以继续释放相当的能量。前两天彭县-汶川余震也是如是。在两个位移“空区”，青川附近和北川西南地区应该仍然积累着更大的应力势能。但是这两个区域却显得非常平静，只是在5月30日在青川发生两次4.0级地震。另外，在宁强西北较小的“空区”，以及位移最终结束的略阳地区也相当平静。（注意，这里涉及的应力势能等概念，不与地震释放的能量直接相关，地震能量更大的决定于地质构造和断裂方式等等）。

准备趁着地震较为平静，我去干一点自己的“主业”。震区人民可不能掉以轻心哈，还是要提高警惕！

 

2008.05.31更新：昨天没有4级以上地震，今天四川地震局记录两次4.0地震，全部发生在川陕边界附近的青川。另据国家地震局的朋友说，他们所有科室均周末值班。大地连续安静两天了，不知道明天是否可以让孩子们过一个没有惊恐、没有忧伤的节日。

 

2008.05.30更新：自27日发生5级以上地震以来，整个震区未发生较大震级地震，未对整个地震震级和能量释放时空分布产生重要影响。

 

2008.05.27更新：随着四川龙门山地震带西南段和东北段地震区别的日益明显，从今天开始，将以32纬度（大约为剑阁）为界限，分别分析上述两段地震的时空特征。

 

（以下分布图时间至5月27日） 

 1. 震级空间分布图

从空间分布看，这次地震活动可以分为南北两个区域。它们之间有一个过渡区（北川一带）。很多分析认为汶川-北川是一个段落。因此，这里将北川地区归为地震带南段。

 

2. 震级时间分布图

 

 

 

3. 能量时间分布图

由于震级对地震能量的表达很不直观，并非线性增长过程，很容易给人们造成错觉。例如，增加0.1震级相当于增加0.412倍能量。增加1震级，相当于增加30倍能量。因此，这里采用了日地震能量释放的表达方式。即，每日4级以上地震累计释放能量随日期的变化。

 

这张图里面值得注意的是5月25日单日能量释放（24936×10^10 J）大于13-24日能量释放的总和（24724×10^10 J）。如果广岛“小男孩”原子弹爆炸的能量是5230×10^10焦耳，那么5月25日当天释放的地震能量就是4.8颗原子弹。另外，5月12日8级地震释放的能量为1186颗“小男孩”。

 

 

比较32纬度南北两段释放的能量，可以看到，13日以后，这两个区域中较强的能量释放之间没有时间关联。13日以后，西南段能量释放减弱较快，但东北段能量释放有加强趋势。

 

4. 中国地震带分布图