1920 年 12 月 16 日海原地震是否为主震（兼谈夏河 5.7 地震）？ 2019 年 10 月 28 日 甘肃甘南州夏河县 5.7 级地震发生后，有朋友问该震是神马意思。真要搞懂该震是 “ 神马意思” ，首先应晓得该震发生在哪个地震区。 该震发生在我们命名的海原地震区（图 1 ）。因该震大于该区的最小有效性震级 M v = M S 5.5 ，可确认该震为锁固段破裂事件，即该震为构造地震。 图 1 海原、运城与唐山地震区地震构造图 再看看海原地震区曾发生的标志性地震和显著预震（图 2 ）。 标志性地震 4 次 ： 1561 年 8 月 4 日 宁夏中卫东 M S 7.5 地震 、 1654 年 7 月 21 日 甘肃天水南 M S 8.0 地震、 1739 年 1 月 3 日宁夏平罗 M S 8.2 地震与 1920 年 12 月 16 日宁夏海原 M S 8.5/ M W 8. 3 地震。标志性地震的演化遵循着我们发现的确定性规律，具有可预测性。 显著预震： 1709 年 10 月 14 日宁夏中卫 M S 7.5 地震和 1718 年 6 月 19 日甘肃通渭南 M S 7.5 地震，是 1739 年 M S 8.2 级地震前的两次显著 预震 ； 1879 年 7 月 1 日甘肃武都南 M S 8.0 地震，是 1920 年海原 M S 8.5/ M W 8. 3 地震前的 1 次显著 预震。 可看出，不仅该区的标志性地震震级大，而且显著预震的震级也大。 图 2 误差修正后海原地震区 B.C.193.2-2017.8.21 之间 M S ≥5.5 地震的 CBS 与时间关系 （海原地震按 M W 8. 3 考虑 ） 对 1920 年 12 月 16 日宁夏海原地震， ISC(PAS) 、 ISC(BD) 、 NEIC 和 NOAA 分别给出该震为 M S 8.5 、 M uk 8.6 、 M W 8.3 和 M W 8.3/ M S 8.6 ，我们认为可按 M S 8. 或 M W 8. 3 两种情况考虑。那么，海原地震是该区当前地震周期主震吗？该区未来的地震趋势如何？ 最近，我们提出了一个简单的准则可判识某次标志性地震是否为主震（最后一次标志性地震）： M n +1 - M n 0.5 (1) 上式的涵义是：在统一震级标度的情况下，若特定地震区当前地震周期第 n +1 次标志性地震与第 n 次标志性地震震级差大于 0.5 ，可判定第 n +1 次标志性地震为当前地震周期主震。 因 1739 年 1 月 3 日宁夏平罗地震为 M S 8.2 ，所以不管海原地震为 M S 8.5 或 M W 8. 3 ， 据式（ 1 ）可判断海原地震不为主震。再者，从海原地震后的地震活动方面看，不小于 M v 的地震 在该地震区内随机发生且保持活跃，亦可辅助判断海原地震不为主震。 因海原地震不为主震，故该区未来将发生下一次 M S 8.5 左右的 标志性地震；在标志性地震发生前，必定有诸多预震发生。 鉴于该地震区距下一次标志性地震的临界状态较远，故目前不必关注之，仅考虑其能发生的最大预震即可。我们提出的预震震级（ M P ）的上限约束条件为： M P ≤ min ( M n + 1 , M n )-0.2 (2) 按海原地震震级的不同，分两种情况考虑：（ 1 ）若海原地震为 M S 8.5 ，下一次标志性地震为 M S 8.5 ，据式（ 2 ）知预震震级上限为 M S 8.3 ；（ 2 ）若 海原地震为 M W 8.3 ，下一次标志性地震为 M S 8.5 ，据式（ 2 ）知预震震级上限为 M S 8.1 。这样，容易知道 甘肃甘南州夏河县 5.7 级地震为下一次标志性地震前的一次预震。 根据上述分析，海原地震区未来的地震危险性很高，有关部门应尽早采取有效的防震减灾措施。是啊，宁可千日无震，不可一日不防呐。 总结下，不要认为某地震区发生了一次或几次不小于 8.0 级地震，就认为其均为主震啦。其实，每个地震区的某轮地震周期历时均十分漫长，这才哪到哪啊；此外，判识主震得在对地震机制正确理解的基础上，依据科学准则做出判断，不能想当然呐。 参考（略） 相关： 主震概念之辨析 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=575926do=blogid=1203234
春节前看了一篇文章： Unified Scaling Law for Earthquakes Kim Christensen; Leon Danon; Tim Scanlon; Per Bak Proceedingsof the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol.99, No.3, Supplement 1: Arthur M. Sackler Colloquiumof the National Academy of Sciences. Sackler Colloquium on Self-Organized Complexity in the Physical, Biological, and Social Sciences. (Feb. 19,2002),pp. 2509-2513. 这篇英国人写的文章提出且验证了一个统一的尺度律，该律提供了一个评估某个地区在给定截断震级条件下地震发生概率的框架。所谓的“统一律”实质上是把 G-R 律、大森余震律与断层的分形维数，通过概率分布联系起来。 该文发表在 PNAS 杂志，貌似“高大上”，但实则是一种数学游戏，就不细说了。在这篇文章中关于“主震和余震”，英国人体现了“实话实说”的的绅士风度： However,as we shall demonstrate, there seems to be no rigorous scientific method to distinguish whether an earthquake is an aftershock or a main shock , because, according to this definition, thecategorization depends on the length scale, magnitude, and time scale considered. 上面这段话好理解，但看到下面这段话时，我初始感觉“不明觉厉”，但“细思极有趣”。 This view suggests that the Omori Law for aftershocks is a short-term time and small spatial limit of a general hierarchical phenomenon; it states that the only difference between a main shockand an aftershock is the size of the sampling window that one chooses .Fundamentally, a main shock and an aftershock are consequences of the same process. 黑体字的字面意思为“主震和余震之间的唯一区别，在于选择的采样窗口大小。”楞了约 5 妙后，才算搞明白，确实如此啊。如果某地发生了一次 6.0 级地震，圈内人通常会认为这是一次孤立“主震”，随后在其附近一般会发生小一点的“余震”。如果观察窗口较小，只能看到“主震”和“余震”。如果不断地放大时空观察窗口，则会有更多的“地震”进来，此时就分不清“主震”和“余震”了。 不信，看看下面这张图，谁能告诉我这些地震之间是神马关系啊？ 图 1 墨西哥及其邻区发生的 M ≥7.0 地震 http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1077034.html 任何概念必须具有特定的内涵和外延，且具有排他性。如果对某种概念的定义是模糊的、不确定的且有歧义的，则可能说明对某种自然对象的理解有误。 解决“主震”和“余震”的概念定义与判识方法问题，至少需要两个条件，其一是地震区的定量划分，其二是科学的判识方法。 近些年，我们的一系列研究工作表明，地震区某一地震周期发生的最大一次地震（最后一次标志性地震）为主震，其后与之有关的地震为余震，如图 2 所示。如此，不仅可保证地震概念的逻辑自洽性，而且得到了全球 62 个地震区震例分析的支持。 图 2 地震区地震周期旋回 扩展阅读： 地球何时进入了地震活跃期？ http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1071193.html
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