A preliminary study on anomalous seismicity pattern before the 2014 Yutian MS7.3 earthquake
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据中国地震台网测定，2014年2月12日17时19分在新疆维吾尔自治区和田地区于田县(36.1°N，82.5°E)发生MS7.3地震，震源深度12 km． 于田MS7.3地震前，新疆地区5、 6级地震异常活跃. 2011年6月—2014年1月连续发生了23次5级以上地震，这些地震在时间上呈连发态势、 在空间上呈多带分布． 2011年年底发现了这组地震活动异常现象，讨论了其对新疆地区未来发生7级地震的地震前兆预测意义． 在跟踪研究的基础上，对新疆强震发生趋势提出了前瞻性的动态预测意见，较为准确地把握了2012—2013年新疆中强地震活动趋势和预测了2014年新疆发生7级地震的危险性．
历史震例分析表明，新疆地区多数7级地震发生前，中强地震均处于弱活动状态，例如2008年于田MS7.3地震前2—3年，新疆地区6级地震平静期长达37个月，5级地震处于弱活动状态，即2006—2007年两年时间仅发生5级地震3次，远低于该地区5级地震4—5次年平均活动水平． 而2014年于田MS7.3地震前11—32个月，新疆地区5、 6级地震呈现连发活动态势(图 1a)，2011年6月—2013年3月这22个月内发生了20次5级以上地震，其中包含4次6级地震，平均每个月发生1次5级以上地震，远高于5级地震的年平均活动水平(表 1)． 2014年于田MS7.3地震发生前10个月，5级地震活动状态出现转折变化，即2013年4月—2014年1月该地区内仅发生了3次5级地震，5级地震活动水平基本回落至本底状态，期间出现的5级地震活动最长时间间隔为152天． 总体来说，2014年2月12日于田MS7.3地震发生在2011年6月以来5、 6级地震由高频密集活动转为相对弱活动的状态之下. 于田MS7.3地震前，阿尔金地震带中强地震较为活跃，2011年6月—2014年2月11日发生了7次5级以上地震(图 1a)，远高于该带中强地震每3年发生1次的平均活动水平．
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图 1 2014年于田MS7.3(a)和1955年乌恰MS7.0双震(b)前新疆地区5、 6级地震的震中分布图Figure 1. Epicentral distributions of magnitude 5 and 6 in Xinjiang before the 2014 MS7.3 earthquake of Yutian(a) and the 1955 MS7.0 double-earthquake of Wuqia(b)表 1 新疆地区5、 6级地震连发活动与后续强震统计表Table 1. Statistics on the continuous occurrence of earthquakes with the magnitude of 5 and 6 in Xinjiang and following strong earthquakes
历史上类似的地震活动异常仅在1931年富蕴MS8.0地震和1955年乌恰MS7.0双震前出现过． 1955年乌恰MS7.0双震前的中强地震连发活动态势与2011年以来的中强地震连发活动状态较为相似(图 1b)． 1953年1月—1954年4月中强震连发活动持续了16个月，发生20次5级地震和1次6级地震，远高于背景活动水平(表 1)； 1954年5月—1955年3月5级地震进入了弱活动状态，11个月内发生了3次5级地震，且出现了119天的5级地震活动最长时间间隔． 1955年4月15日乌恰MS7.0双震发生在5、 6级地震活动恢复至背景活动状态下． 从空间上看，1953—1954年发生的这组5、 6级地震主体活动区主要为南、 北天山地震带和喀什—乌恰交汇区，乌恰MS7.0双震发生在相对活跃的喀什—乌恰交汇区．
1931年富蕴MS8.0地震前3年即1928年1月—1931年4月共计40个月的时间内新疆地区共发生5级地震43次，平均活动水平为12次/年，远高于背景活动水平(表 1)． 其中富蕴MS8.0地震前的3—19个月中强地震活动更加密集. 1929年10月—1931年4月连续发生5级地震26次，平均活动水平为16次/年； 1931年5月这种连发活动状态结束后3.4个月，即1931年8月11日发生了富蕴MS8.0地震． 从空间上看，这组连发活动的主体区域位于天山地震带，尤其是南天山断裂带西段至喀什—乌恰交汇区，而富蕴MS8.0地震则发生在地震活动相对平静的阿尔泰地震带． 新疆地区自1950年以来MS≥5.0地震目录较为完备(王海涛等，2006)，1931年富蕴MS8.0地震前5级地震目录可能存在一定程度的完备性问题．
2011年6—11月，新疆地区连续发生6次5级地震. 针对这组5、 6级地震连发活动图像，中国地震局和新疆地震局组织专家进行了研究分析与跟踪研判，提出预测意见，即“这组连发活动与1931年富蕴MS8.0、 1955年乌恰MS7.0双震发生前2—3年的新疆地区5、 6级地震活动状态较为相似，这组连发活动结束后数月至1年左右，新疆地区存在发生7级地震的危险”新疆地震局. 2012. 2012年新疆天山强震形势研讨会纪要.新疆地震局. 2013. 2013年新疆天山强震形势研讨会纪要.． 同时，在2012—2014年度新疆地震趋势研究报告中分析了2011年6月以来出现的这组5、 6级地震活动的震兆预测意义，并提出了较为明确的预测意见，且预测意见与年度地震活动实况较为一致． 具体研判意见如下：
2011年12月提出“2011年出现的5、 6级地震连发，从发震时间和频度上均弱于1931年富蕴8.0级和1955年乌恰7.0级双震前1928—1930年、 1953—1954年的5级地震连发状态． 分析认为，2012年新疆地区地震活动水平可能仍为6级”新疆地震局. 2011. 2012年度新疆维吾尔自治区地震趋势研究报告. ． 地震活动实况是，2012年新疆地区发生的最大地震为新源和和静交界的MS6.6地震．
2012年12月提出“2013年新疆地区5级以上地震活动的频次可能会有所下降，连发状态结束后，新疆有发生7级以上地震的可能”新疆地震局. 2012. 2013年度新疆维吾尔自治区地震趋势研究报告. ． 地震活动实况是，2013年新疆地区发生了5次5级地震，与2012年发生11次5级以上地震相比，2013年5级地震活动明显减弱．
2013年12月提出“2013年3月29日乌鲁木齐、 昌吉交界MS5.6地震后，新疆5级以上地震进入了弱活动状态． 类比分析认为，2013年4月以来新疆5级地震连发活动状态趋于结束，2014年新疆地区存在发生7级地震的可能性”新疆地震局. 2013. 2014年度新疆维吾尔自治区地震趋势研究报告. ． 地震活动实况是，2014年2月12日发生了于田MS7.3地震． 总体来说，对这组5级地震连发前兆性地震活动异常的及时识别和跟踪，在2012—2014年新疆地震趋势研判中发挥了积极作用．
尽管于田MS7.3地震前，我们已认识到2011年以来出现的5、 6级地震连发活动对未来7级地震具有前兆性意义，但在实际震情跟踪和短临研判过程中，还是存在困扰和问题． 例如通过震例类比分析，认识到连发活动状态结束进入弱活动状态具有中短期预测意义，并且判断“2013年3月29日乌鲁木齐、 昌吉交界MS5.6地震后，5级地震连发活动状态趋于结束，2014年新疆地区存在发生7级地震的可能性”③，但这组连发活动转为弱活动状态后何时结束却难以确定． 同时，在对这组地震活动异常跟踪至2013年底时，仅有1955年乌恰MS7.0双震可以类比，由于震例太少，该地震活动图像是否具有重复性还有待更多的震例积累和检验．
此外，对2014年MS7.3地震的发生地点也未能作出准确预测，一方面是阿尔金构造带属监测能力较弱的地区，而且2008年于田MS7.3地震前新疆地区中强地震处于弱活动状态，与2014年于田MS7.3地震前连发活动状态差异较大； 另一方面，结合1955年乌恰MS7.0双震震例和天山地震带地震活动、 形变观测等多项资料分析，认为未来发生7级地震的可能危险区域是中强地震相对活跃的天山中、 西段． 通过震后回顾分析得到如下认识： ① 这3组中强地震连发活动过程中，地震活动背景水平较高的南天山断裂带西段至喀什—乌恰交汇区均有中强地震发生，但仅1组地震活动区附近有7级地震发生，因此不能简单地将该区中强地震活跃作为未来发生7级地震的地点预测判据； ② 对比分析1955年乌恰MS7.0双震和2014年于田MS7.3地震前震区附近中强地震活动时空特征发现，这两组7级地震发生前1年左右，即中强地震连发活动由密集转为相对弱活动状态后，发生的中强地震(图 1a和图 1b中红色圈)存在相对集中于某个构造区的现象，即1954年5月连发活动结束后发生的3次5级地震中两次位于南天山断裂带西段至喀什—乌恰交汇区，2013年4月以来新疆及邻区发生的6次5级地震中4次位于西昆仑—阿尔金地震带． 结合上述区域中强地震连发活动以来的特征，认为这类区域对未来7级地震具有一定的地点指示意义． 基于上述分析，得到了关于中强地震连发活动异常图像对后续7级地震预测意义的新认识，但认识还比较有限，有待研究工作的进一步开展．
感谢审稿专家对本文提出的建设性意见和建议．
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图 1 2014年于田MS7.3(a)和1955年乌恰MS7.0双震(b)前新疆地区5、 6级地震的震中分布图
Figure 1. Epicentral distributions of magnitude 5 and 6 in Xinjiang before the 2014 MS7.3 earthquake of Yutian(a) and the 1955 MS7.0 double-earthquake of Wuqia(b)
表 1 新疆地区5、 6级地震连发活动与后续强震统计表
Table 1 Statistics on the continuous occurrence of earthquakes with the magnitude of 5 and 6 in Xinjiang and following strong earthquakes
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