The Spatial and Temporal Scanning of the b-value in the Western and Mid-western Section of the Zhangjiakou-Bohai Fault Belt
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摘要: 张家口-渤海断裂带作为华北平原地区重要的活动断裂带，地震活动频繁，是我国地震监测预测重点区域之一。本文选取该断裂带西段及中西段1970-2016年的地震目录，采用最大似然法进行时间扫描，分析显示研究区b值为0.28-1.52，其随时间变化的特点是在大地震发生前降至最低，震后逐渐恢复；研究区空间扫描结果显示，该区b值的平均值为0.93，其中怀安-万全盆地北缘断裂和蓟运河断裂平均b值较低，反映该区域应力水平较高。综合以上结果，本次研究揭示出研究区地震危险性的时间和空间差异，为对研究区地震危险性评价提供基础数据。
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关键词:
- b值 /
- 张渤断裂带西段及中西段 /
- 地震危险性
Abstract: The Zhangjiakou-Bohai fault belt, as one of the important active faults in North China, as well as earthquake-prone area, becomes one of the crucial region to monitor the earthquake activities in China. In this paper we select the western and mid-western section of the Zhangjiakou-Bohai fault belt as the study region, and apply the maximum likelihood as calculating method to conduct analysis of earthquake catalogue during 1970-2016. The temporal analyses indicate that the seismic b-value ranges from 0.28 to 1.52 and drops to the lowest before the great earthquake and gradually recovers after the earthquake. The spatial analyses illustrate that the b-value shows 0.93 in average, and that in the lower average b-value region, such as north rim fault of the Huai'an-Wanquan basin and Jiyunhe fault shows stronger regional stress level. The spatiotemporal characteristic analyses of the b-value, indicates that the degree of seismic risk varies in time and space in the study area. Our results provide basic data for seismic hazard assessment for the Zhangjiakou-Bohai fault belt. -
图 1 研究区地震地质简图（事件数目：3176，1970—2016年）
Figure 1. Simplified seismo-geological map of the study area
图 3 删除余震前（a）和删除余震后（b）震级-累计频次关系图
Figure 3. Earthquake magnitude vs accumulative frequency before(a) and after (b) eliminating the aftershocks
表 1 研究区地震数据统计结果（据国家地震前兆台网中心测定）
Table 1. The statistical seismic data of the study area
震级/ML 1.0-1.9 2.0-2.9 3.0-3.9 4.0-4.9 5.0-5.9 6.0-6.9 7.0-7.9 8.0-8.9 频数/个 4315 2688 378 188 23 3 1 0 震源深度/km 0-0.9 1-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31-61 频数/个 2200 593 2631 1132 603 289 130 18 
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表 2 研究区ML≥5.0的地震序列（据国家地震前兆台网中心测定）
Table 2. The earthquake sequence data (ML≥5.0)of the study area
日期（年-月-日） 时间 北纬/° 东经/° 震源深度/km ML 参考地点 2006-07-04 11:56 38.89 116.28 20 5.5 河北文安县 1999-03-11 21:18 41.16 114.39 5.5 河北张北县 1998-01-10 11:50 41.10 114.31 10 6.2 河北尚义县 1990-07-21 08:41 40.58 115.83 8 5.0 北京延庆县 1988-07-23 13:51 40.08 114.22 5.0 河北阳原县 1983-04-03 10:16 40.75 114.78 20 5.1 河北万全县 1980-02-07 13:31 39.52 117.90 5.2 天津宁河县
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表 3 研究区主要活动断裂和平均b值
Table 3. The main active faults and the average b-value of the study area
编号 断裂名称 平均b值 长度
/km产状 断裂性质 平均滑动速率/mm·a-1 最新活动时代 走向 倾向 倾角 F1 张家口断裂 0.80 70 NNW SE 60° 正断层 ＞0.1 Q3 F2 新保安-沙城断裂 0.76 32 NWW SW 50°—70° 正断层 0.2 Q4 F3 南口-孙河断裂 0.78 58 NWW SW，NE 70° 正断层 0.3 Q4 F4 夏垫断裂 0.78 23 NE SE 50°—70° 正走滑 Q4 F5 永定河断裂 0.78 26 NW SW，NE 70°—75° 正走滑 Q2 F6 廊坊-武清断裂 1.02 50 NW SW 正断层 Q3 F7 蓟运河断裂 0.68 50 NW SW 70° 正断层 Q4
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陈凌, 刘杰, 陈颙等, 1998.地震活动性分析中余震的删除.地球物理学报, 41(S1):244-252. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dqwx1998s1025&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 陈培善, 白彤霞, 李保昆, 2003.b值和地震复发周期.地球物理学报, 46(4):510-519. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dqwx200304012&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 方颖, 江在森, 张晶等, 2008.张家口-渤海断裂带现今运动状态分析.大地测量与地球动力学, 28(1):11-15. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dkxb200801005&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 高战武, 徐杰, 宋长青等, 2001.张家口-蓬莱断裂带的分段特征.华北地震科学, 19(1):35-42, 54. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=hdkd200101005&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 韩孔艳, 2009.张家口-渤海构造带的分段性与地震活动特征研究.北京:中国地震局地质研究所. 何付兵, 白凌燕, 王继明等, 2013.夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论.地震地质, 35(3):490-505. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dzdz201303004&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 侯贵廷, 叶良新, 杜庆娥, 1999.渤张断裂带的构造机制及其地质意义.地质科学, 34(3):375-380. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dzkx199903012&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 赖晓玲, 李松林, 孙译, 2007.渤海及邻区3次7级以上地震的深部构造背景.大地测量与地球动力学, 27(1):31-33, 54. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dkxb200701006&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 李纪汉, 1987.b值影响因素的初步研究.地震学刊, 7(2):49-53. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dzxk198702005&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 李全林, 陈锦标, 于渌等, 1978.b值时空扫描——监视破坏性地震孕育过程的一种手段.地球物理学报, 21(2):101-125. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dqwx197802001&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 李涛, 吴小平, 王莹, 2010.基于分区空间扫描研究云南地区b值分布特征.云南大学学报(自然科学版), 32(6):670-675. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=yndz201006013&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 刘静伟, 吕悦军, 谢富仁, 2016.利用b值空间分布解析2014年11月22日康定MS 6.3地震的发生.地球物理学进展, 31(2):553-558. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dqwj201602007&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 刘艳辉, 赵根模, 吴中海等, 2015.青藏高原东南缘及邻区近年来地震b值特征.地质通报, 34(1):58-70. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=zqyd201501005&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 刘志宏, 梁一鸿, 徐仲元等, 2011.构造地质学.2版.北京:地质出版社. 任雪梅, 高孟潭, 冯静, 2011.地震目录的完整性对b值计算的影响.震灾防御技术, 6(3):257-268. http://zzfy.eq-j.cn/zzfyjs/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20110305&journal_id=zzfyjs 沈繁銮, 1999.地震活动性参数b值和年发生率的一种取值方法.华南地震, 19(4):41-45. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=hndi199904006&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 沈小七, 姚大全, 陈安国等, 2010.江淮地区地震精定位及b值随深度的变化研究.地震地磁观测与研究, 31(6):1-7. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dzgj201006002&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 盛艳蕊, 张子广, 周晓成等, 2015.新保安-沙城断裂带土壤气地球化学特征分析.地震, 35(4):90-98. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dizn201504010&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 孙文福, 顾浩鼎, 1992.怎样正确计算b值.东北地震研究, 8(4):13-27. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=ddyj199204002&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 索艳慧, 李三忠, 刘鑫等, 2013.中国东部NWW向活动断裂带构造特征:以张家口-蓬莱断裂带为例.岩石学报, 29(3):953-966. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=ysxb201303018&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 王辉, 曹建玲, 荆燕等, 2012.川滇地区强震活动前b值的时空分布特征.地震地质, 34(3):531-543. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dzdz201203016&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 王帅军, 张先康, 刘宝峰等, 2005.张渤地震构造带中西段及邻区深部构造探测.大地测量与地球动力学, 25(3):110-115. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dkxb200503021&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 汪素云, 俞言祥, 2009.震级转换关系及其对地震活动性参数的影响研究.震灾防御技术, 4(2):141-149. http://zzfy.eq-j.cn/zzfyjs/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20090202&journal_id=zzfyjs 王熠熙, 张辉, 刘双庆等, 2015.河北平原地震带b值时空变化特征.地震工程学报, 37(1):188-195. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=zbdz201501031&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 武敏捷, 朱红彬, 岳晓媛等, 2013.基于多地震活动参数的首都圈地区地震危险性分析.华北地震科学, 31(1):25-30. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=hdkd201301007&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 谢卓娟, 吕悦军, 彭艳菊等, 2012.东北地震区小震资料完整性分析及其对地震活动性参数的影响研究.中国地震, 28(3):256-265. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=zgzd201203004&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 谢卓娟, 李山有, 吕悦军, 2015.滇西南地区主要活动断裂的b值空间分布特征.地球科学——中国地质大学学报, 40(10):1755-1766. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dqkx201510016&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 张建中, 宋良玉, 1981.地震b值的估计方法及其标准误差——应用蒙特卡罗方法估计b值精度.地震学报, 3(3):292-301. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dzxb198103007&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 张磊, 白凌燕, 蔡向民等, 2014.北京平原南口-孙河断裂带北西段活动性分析.中国地质, 41(3):902-911. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dizi201403017&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 张琳琳, 唐兰兰, 2015.新疆天山地区b值时空变化特征.地震, 35(3):93-101. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dizn201503010&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ 周月玲, 尤惠川, 2010.张家口断裂第四纪构造变形与活动性研究.震灾防御技术, 5(2):157-166. http://zzfy.eq-j.cn/zzfyjs/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20100202&journal_id=zzfyjs El-Isa Z. H., Eaton D. W., 2014. Spatiotemporal variations in the b-value of earthquake magnitude-frequency distributions:classification and causes. Tectonophysics, 615-616:1-11. doi: 10.1016/j.tecto.2013.12.001 Gutenberg B., Richter C. F., 1954. Seismicity of the earth and associated phenomenon. 2nd ed. Princeton:Princeton University Press. Ishimoto M., Iida K., 1939. Observations of earthquakes registered with the microseismograph constructed recently. Bulletin of the Earthquake Research Institute, 17:443-478. Keilis-Borok V. I., Knopoff L., Rotvain I. M., 1980. Bursts of aftershocks, long-term precursors of strong earthquakes. Nature, 283(5744):259-263. doi: 10.1038/283259a0 Khan P. K., Chakraborty P. P., 2007. The seismic b-value and its correlation with Bouguer gravity anomaly over the Shillong Plateau area:tectonic implications. Journal of Asian Earth Sciences, 29(1):136-147. doi: 10.1016/j.jseaes.2006.02.007 Khan P. K., Ghosh M., Chakraborty P. P., et al., 2011. Seismic b-value and the assessment of ambient stress in Northeast India. Pure and Applied Geophysics, 168(10):1693-1706. doi: 10.1007/s00024-010-0194-x Maden N., Öztürk S., 2015. Seismic b-values, Bouguer Gravity and heat flow data beneath eastern Anatolia, Turkey:tectonic implications. Surveys in Geophysics, 36(4):549-570. doi: 10.1007/s10712-015-9327-1 Shi Y. L., Bolt B. A., 1982. The standard error of the Magnitude-frequency b value. Bulletin of the Seismological Society of America, 72(5):1677-1687. https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/bssa/article-abstract/72/5/1677/102113/the-standard-error-of-the-magnitude-frequency-b -
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