兗州9-10地震之後：山東地區的地震預測

相信山東的朋友今天被這條消息刷了屏：

9月10日22時41分在山東濟寧市兗州市（北緯35.59度，東經116.85度）發生3.6級地震，震源深度18千米。濟寧市兗州區、曲阜市、鄒城市部分居民有較強震感，濟南、棗莊、臨沂、泰安、菏澤等地區居民有震感。

有人發帖稱這是礦震，但據山東省地震台網測定，此次地震震源深度約18公里，不是塌陷造成。目前未接到建築破壞和人員傷亡報告。

據山東大眾網報道：山東省地震局震後及時組織開展了會商，並派出地震現場工作隊赴當地開展餘震監測等應急處置工作。根據該地區地震活動特點，會商認為，此次地震為孤立型地震的可能性較大，震中附近地區短期內發生更大地震的可能性不大。

關於山東地區地震的預測問題，學術界一直有探討，本篇推送主要參考2010年《地球物理學進展》上的這篇「山東、河北、河南、山西、遼寧海城與京津地區未來中強地震預測 」 。

下圖標號為1至5的閉合虛線為地震區。地震區名稱分別為：1 郯廬地震帶（山東段地震區）2 邢台地震區 3 山東菏澤-河南濮陽地震區 4 京津唐地震區 5 海城地震區。

其中山東境內主要為 1 郯廬地震帶山東段 和 3 中的菏澤地震區。

圖中綠圈表示1970年之前的震級大於等於5.0級的事件，紅圈 表示1970年之後的震級大於等於5.0的事件。可以看到1和3區在1970年之後均有一次震級大於5.0的地震事件。

根據記載，在1區郯廬地震帶山東區，公元前70年發生過7.0級地震，1668年7月25日發生過8.5級郯城大地震（郯廬地震帶的「郯」即指郯城）。1831年之後未發生過M≥6.0的地震，說明Ms=8.5的地震是該地區主震事件。

而在3區菏澤-濮陽地震區，曾發生過1830年磁縣Ms7.5級地震（北緯36.4°，東經114.3°），1937年菏澤Ms7.0級地震（北緯35.2°，東經115.3°）。

研究者採用孕震斷層多鎖固段脆性破裂理論，根據歷史數據對未來做了預測。預測的要素包括大震震級、地點、臨界應變和震源深度。

首先看郯廬斷裂帶山東區，上圖為1931年以來地震區的貝尼奧夫應變分析結果。其中1995年9月20日12時14分的事件為山東臨沂蒼山縣5.2級破壞性地震。根據2004年至2005年的小震群事件，作者確定下個鎖固段斷裂地震震級為5.5-5.6級。而根據小震群出現的位置，可推斷未來中級地震的震中位置在北緯35度，東經117.8度，震源深度10-14千米。

而本次地震發生在北緯35.59度，東經116.85度，僅比預測的中級地震地點偏西一個經度（約90千米）。作者在2010年的文章中建議監測值接近或達到臨界失穩應變值1.33E+7時，可以被適當的擾動觸發（參考：2010年6月6日監測值為1.175E+07）。

而在菏澤-濮陽地震區，作者認為該孕震區有可能發生更大震級的強震事件。 根據上圖，1830年的Ms7.5事件已經使得第一鎖固段破裂完畢，而1937年Ms7.0事件僅對應第二鎖固段的臨界起點，加速破裂後並未達到峰值強度點。

作者預測未來地震震級為7.6-7.7級，震中位置在北緯35.4度，東經115度，震源深度為10-15千米。值得注意的是，本次兗州地震的震中位置位於北緯35.59度，東經116.85度，僅比預測的位置偏東不到2個經度（不到180千米）。

截止到2010年6月3日，該地區應變監測值為3.86E+08, 而臨界失穩應變值為4.46E+08。而且，從上圖可以看出，1972年之後地震活動性增強，而主震發生前可能會發生多個5.0-6.0級的中間過程事件。

顯然，9-10兗州地震的具體成因還需深入研究，以確定其是否為1區的鎖固段斷裂地震，或者是3區的中間過程事件。

當然，學術研究中，百家爭鳴才是常態。這篇2010年文章所用的方法以及得出的結論，也許還值得地震界同行更多的討論。

最後提出三點建議：

一、建議對上述兩個地區加強地震活動性和其它宏觀異常監測。尤其重視未來三年內的震情趨勢判斷（本建議來自這篇2010年文章）。

二、建議加強民眾的地震知識和安全教育，在小學、中學和大學及大型單位推廣地震預演。

三、希望網友不造謠、不傳謠，用科學、理性的研究態度對待地震預測。

參考文獻：

秦四清，薛磊，黃鑫，徐錫偉，王媛媛. 2010. 山東、河北、河南、山西、遼寧海城與京津地區未來中強地震預測. 地球物理學進展 25(5) :1539-1549