全球MW≥8.0浅源地震的前震序列研究

前震是短临地震预报最有效的方法之一。文中系统研究了1976—2017年全球29次MW≥8.0浅源地震的前震特征,发现:1)共有8次大地震出现前震,占总数的27.6%,且最大前震的震级M>5.0。这8次大地震均为逆冲型,占逆冲型地震总数(23次)的34.8%;2)前震序列的空间分布集中,且集中在主震震中周围。最大前震与主震的震中距为10~53km,震级差为1.1~2.8级。87.5%的时间差(最大前震与主震的发生时间差)为2h~15d,仅2006年11月15日千岛群岛8.3级地震前45d发生6.6级最大前震;3)与背景地震活动相比,前震具有高频次活动的特点。在8次大地震中,5次在主震前15d内加速活动;3次加速活动的开始时间超过1个月(35~45d),但在主震前1d和6d又再次出现前震频次显著增多的现象;4)前震的震源机制解与主震一致,而余震的震源机制解比较复杂;5)使用ETAS模型计算前震和余震序列的参数α、p和b值。为了确保参数计算的可靠性,文中约定当前震序列满足计算样本量N≥30且最低计算震级Mj≥Mc(Mc为最小完备震级)时,才同时计算前震和余震序列参数。此外,文中约定余震序列的持续时间为主震后1个月。在8次大地震中,有4个可以进行对比计算。结果显示,对于反映激发次级余震能力的α值和序列衰减快慢的p值,前震和余震没有规律性差异;而反映应力水平的b值则共性特征明显,前震b值明显低于余震;与区域背景b值相比,前震b值低于区域背景b值的10%~24%。前震b值与区域背景b值之差是区域背景b值标准差的2.2~7.1倍,具有显著性。而余震b值高于区域背景b值或与其相当。为了讨论前震b值的稳定性,计算了2个资料丰富的前震序列的b值随样本量的变化。结果显示,在前震序列的开始阶段b值较低,之后逐渐增大,当计算样本量N≥70后,b值基本稳定。