貴州處于我國南北地震帶南段的東側,西部部分地區已經跨入南北地震帶,郭金城認為貴州位于我國南北地震帶南端( 郭金城,1993) ,貴州地震的頻度和強度處于全國中等水平。1308 年至 2011年,貴州共記錄到 3 級以上地震 120 次,其中 3. 0 ~3. 9 級地震 79 次,4. 0 ~ 4. 9 級地震 21 次,5. 0 ~5. 9 級地震 18次,6 級以上地震 2 次。1819 年以來,震中在貴州境內的 6 級左右地震有 3 次,即:1819 年 9 月 14 日發生在貴定的 6. 0 級地震; 1875年6 月8 日發生在羅甸的6. 5 級地震; 1948 年10 月9 日發生在威寧的 5. 8 級地震 ( 震中烈度 VIII 度強) 。覃子建提出 1948 年 10 月 9 日發生在威寧的地震震級應該定為 6 級以上( 覃子建,2011) 。
貴州地震的分布規律,劉鼎文、貴州省地質局、郭金城、覃子建、劉家仁等先后從不同的角度做過研究( 劉鼎文,1980; 貴州省地質局,1980; 郭金城,1993; 覃子建等,1994; 劉家仁等,2011) 。筆者在編寫《貴州省地震志》過程中,對貴州省地震分布規律進行了研究,提出了一些新的認識。
1 平面分布
貴州地震的平面分布是不均勻的,主要受地質背景控制。從已有的地震資料來看,貴州地震分布總體特征是西部和西南部地震密度和強度較大,中部和北部次之,東部和東南部相對弱些。貴州地震的平面分布,條帶狀特征不明顯,呈區域性面狀分布。因此,本文根據貴州地震平面分布和控制地震的構造的差異,將貴州地震平面分布劃分為 3 個區( 圖1) ,分別用 A、B、C 表示。A 區命名為威寧?晴隆區,B 區命名為遵義?貴陽區,C 區命名為銅仁?榕江區。A 區和 B 區的分界為北西向的埡都?紫云斷層( 帶) ,B 區和 C 區的分界為近北東向的松桃?獨山斷層( 帶) ,兩個邊界斷層( 帶) 在平面上構成漢字的倒“八字”型。
圖 1 貴州 1308 ~2011 年≥Ms 3 級地震震中分布及平面分布分區
A: 威寧 - 晴隆區 B: 遵義 - 貴陽區 C: 銅仁 - 榕江區
Fig. 1 Epicenter( magnitudes≥Ms 3) distribution and earthquakes regionalization,in Guozhou province,from 1308 to 2011
A: Weining-Qinlong area B: Zunyi-Guiyang area C: Tongren-Rongjia area
威寧?晴隆區( A 區) 。本區為大致沿赫章?鎮寧?紫云一線( 埡都?紫云斷層( 帶) ) 南西貴州省境內地區。這個區域的地震的分布相對最密集。本區面積約為貴州國土面積的20 %,貴州有記錄以來的 80 % 左右的地震分布在這個區域。南北( 北北西) 向、北西向和北東向斷裂交匯部位是地震的密集分布區。地震主要分布在威寧、水城、晴隆、六枝、盤縣、興義、貞豐、羅甸等幾個區域。1948 年 10月 9 日的 5. 8 級地震發生在威寧西部,震中的位置為北西向的埡都?紫云斷裂和近南北向的石門坎斷層交匯部位附近。晴隆附近有多次 5 級以上地震發生,這個區域是南北向的三疊紀碳酸鹽臺地和碎屑巖盆地過渡位置( 可能有同沉積斷層) 、北東向斷層交匯部位,埡都?紫云斷層也經過這里。1875 年 6月 8 日發生的 6. 5 級地震,震中在羅甸縣,緊鄰紫云縣和望謨縣,震中在北西向的埡都?紫云斷層和北東向的開遠?平塘斷層交匯區附近。
遵義?貴陽區 ( B 區) 。本區位于赫章?鎮寧?紫云一線( 埡都?紫云斷層( 帶) ) 以東地區,松桃?三穗?獨山( 松桃?獨山斷層( 帶) ) 以西地區。這個區域占貴州國土面積約60 %,貴州有記錄以來的 15 %左右的地震分布在這個區域。
這個區域的地震,主要分布在南北向斷層和北東向( 北東東向)斷層交匯部位附近,或者在這些斷層附近。最典型的是 1819 年 9 月 14 日發生在貴定的 6. 0 級地震,震中在南北向的貴定斷層和總體近東西向的黃絲斷層交匯部位附近。
銅仁?榕江區 ( C 區) 。本區位于松桃?三穗?獨山( 松桃?獨山斷層( 帶) ) 以東貴州省境內地區。這個區域約占貴州省國土面積的20 %,貴州有記錄以來的5 %左右的地震發生在這個區域。這個區域的地震多發生在北東向斷層上,或者斷層附近。該區還沒有紀錄到 6 級以上地震發生,但這個區域存在發生中強地震的地質背景( 梁操,2011) 。
2 垂向分布
我們選用貴州地震記錄中,震源深度比較可靠的 2007 年至 2010 年的地震資料,經過作圖和統計,對地震深度進行了研究。研究結果表明,貴州的地震基本上都屬于淺源地震,震源深度主要集中在 7~ 11 km 這一區間內( 圖 2) 。A 區和 B 區的地震震源深度變化有一定的差異,B 區在 30 km 以淺深度內,地震釋放能量隨深度呈現跳躍狀變化,但總體上呈向上凸起的較為平緩的弧形變化,先逐漸增高,至9 km 處達到最高點,而后逐漸降低。A 區震源深度主要在 20 km 以淺深度內,在 20 ~70 公里也有地震發生。從地震能量釋放的角度看,A 區在震源深度約 5. 5 km 處突然出現一個高達 2 個數量級的躍升,在深度約7 km 處回落到接近躍升前的位置,而后又逐漸下降( 劉家仁等,2011) 。
圖 2 2007 -2010 年貴州地震深度分布圖( 垂直埡都 -紫云斷層的剖面投影( 劉家仁等,2011) )
Fig. 2 The focal depth distribution of Guizhou ,from 2007 to 2010 ( Section projectionvertical Yadu-Ziyun Fault) ( Liu Jiaren,2011)
3 時間分布
從已經有的地震記錄資料來看,貴州地震在歷史上也有相對平靜期和相對活躍期相間出現的特征。劉鼎文研究了貴州 1308 ~1948 年的地震資料,得出這個期間貴州出現了 5 個地震活躍期: 1526 ~1551 年 ( 25 年) ,1642 ~ 1670 年 ( 28 年) ,1809 ~1819 年( 10 年) ,1875 年( 1 年) ,1930 ~ 1948 年( 18年) ( 劉鼎文,1980) 。貴州省地震局根據 1495 年至1980 年間貴州地震記錄分析,得出 1495 ~ 1632 年( 138 年) 為地震活躍期,1633 ~1804 年( 172 年) 為地震平靜期,1805 ~ 1980 年( 176 年) 為地震活躍期,這個活躍期一直延續到現在 ( 貴州地震局,1980; 盧定彪等,2011) 。筆者選用貴州1900 年到2011 年的 Ms3 級以上地震做地震震級的時間分布圖( 圖 3) 。從圖上可以看出,1975 年以前的 3 級以上地震的頻度比之后的低,這可能是地震記錄方式和監測臺站的密度差異造成。貴州 1965 年以后才有了一個地震監測臺站( 花溪地震監測臺) ,開始了地震的儀器記錄,但精度非常有限。到 1979 年,貴州又新建了盤縣、畢節、貞豐和德江 4 個地震監測臺站,使貴州的地震監測精度有所提高,能夠監測到的小地震也就多一些,資料相對完整一些。1979 年以后的 3 級以上地震頻度比較高,可能就是地震監測精度較高造成的。因此,筆者將貴州 1900 ~ 2011 年地震分 1900 ~ 1975年和 1975 ~ 2011 年兩個階段來分析研究。1900 ~1975 年,選 4 級以上地震作為分析研究對象,這段時間有 4 個地震活躍期,即: 1906 ~ 1919 年為相對活躍期,持續時間 13 年; 間隔 9 年后,1928 ~ 1941年為相對活躍期,持續 13 年; 間隔 7 年后,1948 ~1955 年為相對活躍期,持續時間 7 年; 間隔 8 年后,1963 ~ 1974 年為相對活躍期,持續時間 11 年。1975 ~ 2011 年,選 3 級以上地震為分析研究對象,這段時間有 3 個地震活躍期,他們是: 1978 ~ 1989年為相對活躍期,持續時間 11 年; 間隔 4 年后,1993~ 2000 年為相對活躍期,持續時間 7 年; 間隔 3 年后,2003 年開始進入一個相對活躍期,到 2011 年仍處于活躍期,持續時間大于 8 年。從這里可以看出,地震的活躍期和平靜期是相對的,并與選擇的地震震級有關,選擇的地震震級越小,平靜期時間越短,活躍期時間越長。
圖 3 貴州 1900 ~ 2011 年≥Ms 3 級地震的時間分布圖