東南亞地震活動與b值的時空分布特征

王冠禾，劉紹文, ，祝文婧

1.南京大學 海岸與海島開發(fā)教育部重點實驗室、地理與海洋科學學院，南京 210023；2. 中國南海研究協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210093

1 引言

“一帶一路”建設是新時期中國為推動國際合作共贏提出的重大倡議，其中“21世紀海上絲綢之路”（以下簡稱“海洋絲路”）是該倡議面向東南亞的重要組成部分。李克強總理在參加2013年中國—東盟博覽會時強調，鋪就面向東南亞地區(qū)的海上絲綢之路，打造帶動腹地發(fā)展的戰(zhàn)略支點，有利于促進中國和東盟各國的經濟繁榮與合作。近幾十年來，東南亞經濟發(fā)展迅速，已成為世界經濟增長的新熱點地區(qū)。但該區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱，地震災害頻發(fā)，對該區(qū)域經濟社會發(fā)展和對外交流合作帶來了嚴重威脅（Dong et al., 2015；李昌瓏和蔣長勝，2020）?？茖W認識東南亞地震災害的時空分布規(guī)律，提高防災減災能力，促進災害風險管理等領域的合作，是建設“海洋絲路”的重要舉措之一（崔鵬，2017，2020）。

Gutenberg和Ritcher（1944）首次提出使用震級—頻度（M-N）的經驗公式（lgN=a-bM）來描述世界各地區(qū)地震活動性的差異，現已被廣泛應用于地震預報和地震危險性分析（時振梁，1991；Amitrano, 2003；易桂喜等，2010，2013；劉靜偉和呂悅軍，2016）。前人對東南亞地區(qū)的地震活動特征及發(fā)震機制研究，主要集中于根據區(qū)域大地構造演化解釋該區(qū)的地震時空分布（Hall, 1998, 2001,2017；Singh, 2011；劉書生等，2018）；或采用單一的數據和方法來分析區(qū)域b值特征（Nishikawa and Ide, 2014; Nugraha et al., 2016; Zhou and Xia,2020），地震危險性研究水平較低（李昌瓏和蔣長勝，2020），缺乏探討該區(qū)地震時空分布與b值特征的耦合關系。地震累計頻度—震級關系公式中的b值表示該區(qū)地震數量和震級大小的比例。Schol（1968）通過巖石模擬實驗發(fā)現了影響b值的主要因素是介質的不均勻性和應力場差異，這為地震研究中b值的變化提供了物理學解釋。確定b值對區(qū)域內的地震研究具有重要意義，它反應了區(qū)域地質背景下地震構造特征，有助于更好地理解區(qū)域孕震機制，預測未來地震活動趨勢和確定潛在震源區(qū)的地震活動參數（段華琛和范長青，1995；Wiemer and Benoit, 1996；Mishra et al., 2007；吳果，2014）。一般地，b值越高的地區(qū)，其大地震所占比例越低，但會有更多的小震級地震發(fā)生；而b值越低的地區(qū)，大地震所在比例越高，指示該區(qū)更有可能發(fā)生大地震。研究表明，b值在較小尺度上的變化更為明顯，局部地區(qū)的b值異常反應了區(qū)域地質背景下詳細的地震構造特征差異（Frohlich and Davis, 1993；Wiemer and Wyss, 1997；劉力強等，2001；Schorlemmer et al., 2004），可 能 受所在區(qū)域內大地震事件、俯沖帶年齡、活動斷裂帶和震源深度等因素影響（Tsapanos, 1990; Mori and Abercrombie, 1997; Tormann et al., 2012; El-Isa and Eaton, 2014; Zhou et al., 2018; Zhou and Xia, 2020）。針對具體的研究區(qū)域而言，需要結合相關資料，深入分析影響該區(qū)b值的主要因素。

本文基于1900年以來東南亞地區(qū)發(fā)生的M≥5地震數據，并將該區(qū)5個地震災害較為集中且與人類經濟活動息息相關的地震活躍區(qū)作為整體進行研究，綜合地質和地球物理學資料，使用ArcGIS空間分析工具揭示該區(qū)地震活動的時空分布特征。在此基礎上計算區(qū)域b值，分析不同因素對b值異常的影響，探討地震活動規(guī)律，進一步指出各區(qū)b值的分布特點。上述成果以期為我國順利推進“海洋絲路”工程建設、建立統(tǒng)一的“一帶一路”防災減災對策提供科學支撐。

2 區(qū)域地質背景

東南亞位于印度—澳大利亞板塊和歐亞板塊之間的俯沖、碰撞交界區(qū)，是全球構造體系中大地構造背景最為復雜的地區(qū)之一（圖1），屬于著名的環(huán)太平洋火山地震帶（Hall et al., 2008）。該地區(qū)歷經晚古生代—中生代特提斯構造演化和新生代大陸碰撞造山作用，大陸巖石圈發(fā)生了拉伸、裂解及拼貼期后的大型走滑運動，在地塊和邊緣海洋盆之間逐漸堆積大量沉積物并塑造成各種地形地貌，具有多島洋特征（Advokaat et al., 2017；劉書生等，2018）。

圖1 東南亞大地構造格架Fig. 1 Sketch showing tectonic framework in Southeast Asia

研究區(qū)北部的中南半島是由多個小塊體及其間的縫合帶組成的復雜陸塊，屬于中國青藏—三江帶古特提斯構造的向南分支（王宏等，2015）。印度板塊朝北東向運動并與歐亞大陸及巽他大陸發(fā)生碰撞，形成了緬甸弧形構造區(qū)。板塊之間的右旋斜滑形成了弧形構造區(qū)內大量的走滑斷裂構造帶（周輝等，2013），這些斷裂帶區(qū)域構造活動強烈，發(fā)育一系列較大地震。研究區(qū)中部的南海是西太平洋地區(qū)最大的邊緣海，海底擴張形成洋盆，其西部陸緣和南部陸緣發(fā)育大型斷裂。研究區(qū)南部邊緣的印度—澳大利亞板塊沿安達曼海溝—蘇門答臘海溝—爪哇海溝—帝汶海溝向北俯沖于歐亞大陸及其東南部的巽他大陸之下，形成了爪哇—班達島弧、蘇拉維西島弧，以及馬六甲—爪哇?！噙_海弧后盆地群。研究區(qū)東側的雙向俯沖使得菲律賓群島地形狹長而破碎，由島弧及微陸塊拼貼而成（Yumul et al., 2003; Xu et al., 2016），大致以馬尼拉海溝、蘇祿—內格羅斯海溝為界，劃分為東、西兩部分（洪文濤等，2020），西部的巴拉望—三寶顏陸塊是因南海擴張而裂離于華南的微陸塊（Gabo et al., 2009;Canto et al., 2012），構造穩(wěn)定；而東部的菲律賓活動帶地質結構復雜，地震火山活動頻發(fā)（Xu et al.,2016）。

本文取 92°E～140°E、10°S～25°N 的矩形范圍為研究區(qū)域，研究區(qū)包含了東南亞全部地震帶。該區(qū)域的地震活動受控于板塊構造演化（Michel et al.,2001），板塊之間的俯沖和碰撞等強烈活動導致大型地質災害頻發(fā)，其中地震活動尤為強烈。

3 數據與方法

3.1 地震目錄

據史料記載，東南亞地區(qū)曾多次發(fā)生強震，但地震史料由于時間久遠而缺失，一般來說時間越早，地震記錄相應減少。根據地震資料的完整性研究可將地震發(fā)生的年代分為1900年以前的歷史地震和1900年以后的現代地震（黃瑋瓊等，1994），現代地震中5級以上的地震記錄較為完整，因此本文研究取震級下限為5級，時間始于1900年。此外，由于監(jiān)測儀器、監(jiān)測環(huán)境等原因，地震臺網監(jiān)測能力在1970年以前是有限的，一些小震時常被漏記，這種情況在1970年以后有了較大改善（圖2）。

圖2 東南亞地區(qū)M≥5的地震數據量變化Fig. 2 The amount of seismic data with M≥5 in Southeast Asia since 1900

本文的地震資料來源于美國地質調查局（United States Geological Survey, USGS） 地 震 數據庫（https://www.usgs.gov/）和美國國家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA）災害數據庫（http://www.noaa.gov/），研究區(qū)內從1900年至2020年共發(fā)生M≥5的地震活動13038次（圖3）。地震多以淺源和中源地震為主，深源地震較少；地震大致呈帶狀分布，成叢性顯著。該區(qū)域典型的強震案例為2004年12月26日在印度尼西亞蘇門答臘發(fā)生的9.1級強震，引發(fā)的海嘯席卷印度洋沿岸的11個國家，共造成超過29.2萬人死亡，這也是東南亞地區(qū)1900年以來最為嚴重的地質災害。

圖3 東南亞地區(qū)1900年以來M≥5的地震分布和震源深度示意圖Fig. 3 Earthquakes distribution and their focal depths with M≥5 since 1900 in Southeast Asia

3.2 b值計算方法

目前最常見的b值計算方法有最小二乘法和極大似然法，其中極大似然法的誤差較小，現已在國內外被廣泛使用（黃瑋瓊等，1989；Wiemer and Wyss, 1997；易桂喜等，2006；孟昭彤等，2021）。Aki（1965）最早提出使用極大似然法計算b值。Tinti和Mulargia（1987）推導出了的新方程式，該方法存在解析解，并可在歷史地震資料不足、部分地區(qū)樣本量較小的情況下估計b值的最大似然值（Tinti and Mulargia, 1987；吳果等，2019）：

式中，Mi為震級，N為震級≥Mi的地震個數，MC為最小完整震數，a為回歸系數。b值的標準差為（Aki, 1965）：

相應地，參數a為（De Santis et al., 2011）：

為盡可能消除1970年以前地震數據量較少的影響，本文采用極大似然法進行計算，研究數據始于1900年，起始震級MC為5級，震級間隔為ΔM為1/2。根據地震實際的密集程度，使用ArcGIS空間分析工具在地震統(tǒng)計區(qū)內選出半徑r值為150～250 km的地震密集分布區(qū)域作為局部計算區(qū)至少取30個事件計算b值，并計算統(tǒng)計區(qū)b值均值。同時采用誤差分析法修正計算結果，剔除質量較差的數據以保證結果的準確性（Knopoff, 2000；Borgohain et al., 2018；姜佳佳和馮建剛，2020）。

4 結果

4.1 地震活動的時間分布特征

現代地震中7.5級以上大震的記錄基本完整（黃瑋瓊等，1994）。東南亞M≥7.5地震事件的震級—時間（M-T）分布如圖4所示，該區(qū)地震活動整體呈活躍期與平靜期交替的特征。自1900年以來，該區(qū)一共經歷了以下4個地震活躍期：1907～1918年、1931～1950年、1963～1979年和1989～2010年。

圖4 東南亞地區(qū)地震活動的震級—時間分布Fig. 4 Magnitude-time distribution of seismic activities in Southeast Asia

第一個活躍期從1907年到1918年，共有7個震級大于7.5級的地震記錄；1918年到1931年只有2次大于7.5級的地震記錄，為相對平靜期；第二個活躍期從1931年到1950年，共記錄到7.5級以上地震17次；1950年到1963年的13年間為平靜期，未發(fā)生7.5級以上地震；第三次活躍期從1963年到1979年，共有12個震級大于7.5級的地震記錄；1979年至1989年這10年間未發(fā)生7.5級以上地震，說明該時間段為平靜期；1989年到2010年，是該區(qū)的第4個地震活躍期，一共有22個震級大于7.5級的地震記錄。自2010年以來，該區(qū)進入第4個平靜期，目前只發(fā)生過1次7.5級以上地震。

4.2 地震活動的空間分布格局

東南亞地區(qū)的地震活動表現出顯著的空間集群分布特點。本文根據多島弧盆系構造體系劃分原則（潘桂棠等，2009；劉書生等，2018），結合發(fā)震構造環(huán)境差異和地震活動的地緣分布特點（周本剛，2004；高戰(zhàn)武等，2014），將東南亞陸域地震活動性較強且與人類經濟活動最相關的地震集中區(qū)域劃分出5個地震區(qū)（表1），自西向東分別為：緬甸陸塊地震區(qū)（I區(qū)）、橫斷山—印支造山系地震區(qū)（II區(qū)）、印尼—馬來多島弧盆系地震區(qū)（III區(qū)）、菲律賓群島地震區(qū)（IV區(qū)）和新幾內亞陸塊地震區(qū)（V區(qū)）。上述地震區(qū)以外的其它地區(qū)，由于地震數量稀少或與人類經濟活動相關性較低，本文不做深入研究。總的來說，該區(qū)地震活動受板塊相互作用和區(qū)域構造格架控制，大致呈帶狀分布，成叢性顯著（圖3）。其中印尼—馬來多島弧盆系地震區(qū)（III區(qū)）和菲律賓群島地震區(qū)（IV區(qū)）是東南亞地震活動最為活躍的地區(qū)，地震分布密集且震級較高（圖5）。

圖5 東南亞不同地震分區(qū)的5級以上地震活動情況統(tǒng)計Fig. 5 Histogram of seismicity (M≥5.0) for different regions in Southeast Asia

表1 東南亞地震區(qū)劃分及相應的地震活動特征Table 1 Seismic sub-division in Southeast Asia and corresponding seismic characteristics

緬甸陸塊地震區(qū)（I區(qū)）包括緬甸西部地區(qū)和安達曼群島，該區(qū)位于板塊碰撞構造前緣，受印度—澳大利亞板塊和歐亞板塊擠壓作用，屬于東喜馬拉雅構造區(qū)，是典型的大陸—大陸板塊碰撞帶，東側以潘隆斷裂帶為界與II區(qū)相隔，南至安達曼群島南端與III區(qū)相隔。從震源機制結果看，該區(qū)地震活動以沿大型斷裂系分布的中、深源地震為主。中源地震主要分布在19°N～27°N之間的西部褶皺構造帶，呈N-S向帶狀分布，最大震源深度超過200 km，其余地震多為淺源地震，自1900年以來記錄到的5級以上地震654次。

橫斷山—印支造山系地震區(qū)（II區(qū)）位于緬甸、泰國和老撾三國交界處，由臨滄—清萊弧盆系和思茅—彭世洛地塊構成（李興振等，2004），屬于大陸—大陸板塊碰撞帶，地震數量稀少且較為分散，震源深度在5～35 km之間，自1900年以來記錄到5級以上地震45次。

印尼—馬來多島弧盆系地震區(qū)（III區(qū)）包括印度尼西亞的大部分地區(qū)，以及馬來西亞、文萊和東帝汶全境，東北部以馬尼拉海溝增生楔為界與IV區(qū)相隔，東南部以班達島弧構造帶為界與V區(qū)相隔。該區(qū)位于大洋—大洋板塊俯沖帶，構造運動強烈，地震活動較為頻繁、震級較大，且大多引發(fā)海嘯，總體沿印度尼西亞前鋒弧分布，震源深度一般為15～150 km。自1900年以來記錄到的5級以上地震7196次，其中8級以上巨震基本分布在島弧南邊的深海溝附近，受澳大利亞板塊向北的俯沖作用影響。

菲律賓群島地震區(qū)（IV區(qū)）地處大洋—大洋板塊交界處，東部屬于菲律賓海板塊的俯沖帶，中部存在一條轉換斷層：菲律賓斷層，西部屬于亞歐板塊俯沖帶（臧紹先，2002），東南部以索龍斷裂帶為界與V區(qū)相隔。該區(qū)地震活動較為頻繁，地震分布的方向平行于板塊俯沖帶，表現出一定的遷移性。區(qū)內菲律賓海溝增生楔附近的震源深度一般在150 km以內，中菲律賓斷裂帶等主要斷裂帶和軟弱帶有180～300 km的深源地震活動，自1900年以來記錄到的5級以上地震3088次。

新幾內亞陸塊地震區(qū)（V區(qū)）位于新幾內亞島中部，屬于大洋—大洋板塊俯沖帶，北接呂宋—北新幾內亞島弧帶，以索龍斷裂為界。區(qū)內火山活動強烈（Hall, 2011），地震活動以中強震為主，震源深度一般為10～250 km，自1900年以來記錄到的5級以上地震1103次。

4.3 東南亞地震區(qū)的b值計算結果

基于以上數據和方法，本文根據東南亞地區(qū)地震的聚類特征，在5個地震統(tǒng)計區(qū)選取采樣段，通過歷史資料的統(tǒng)計擬合計算出地震b值，得到以下結果（表2）：

表2 東南亞5個地震區(qū)的b值Table 2 The average b-values of five seismic regions in Southeast Asia

總體而言，5個地震區(qū)的b值普遍偏低，其中I區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)和V區(qū)的面積較大，b值區(qū)間較為穩(wěn)定，在0.70～0.91之間；II區(qū)的面積小且地震較少，但6級以上地震占比大，因此b值也更低（～0.417）。東南亞其它地震低頻度地區(qū)（如泰國、柬埔寨、馬來西亞等地），應力積累較小，b值一般在1.0以上。

5 討論

本文給出了東南亞地區(qū)地震活動的時空分布特征及地震b值整體情況。需要指出的是，該區(qū)的早期歷史地震數據因獲取不便且其準確度方面也存在一些疑慮，受資料收集的限制，本文僅利用了東南亞地區(qū)過去100年以來有儀器記錄的地震數據，因此討論區(qū)域地震活動的時間尺度上尚顯不足。下面重點結合區(qū)域地質條件，討論該區(qū)地震b值時空變化特征及其相應的主控因素以及對今后地震活動預測的意義。

5.1 影響b值的主要因素

結合東南亞地區(qū)1900年以來的地震災害要素時空分布特點和b值計算結果，基于陸域地震災害的聚類特征和局部地區(qū)計算，我們發(fā)現該區(qū)b值在較小空間尺度上的變化更為顯著，具有明顯的時間和空間差異性。因此本文考慮了各種可能因素進行分析，并將其與對應采樣段的b值計算結果相比較，以確定區(qū)域b值異常是否與之有關。

5.1.1 b值與大地震事件

東南亞部分區(qū)域內b值在大地震發(fā)生前后的一定時間內，表現出明顯的差異性。如圖6所示，IV區(qū)8級以上強震均集中在棉蘭老島東南部，最近一次地震為1972年12月發(fā)生的8級地震，在該地震發(fā)生前十年其b值為0.68，地震發(fā)生后十年明顯升高為0.84，且6.5級以上大地震數量變少；1982～2002年b值回落為0.81～0.70，且大地震數量增加，2002～2012年不再發(fā)生6.5級以上大地震，b值重新升高至0.79。III區(qū)于2004年發(fā)生在蘇門答臘島西北部的9.1級巨大地震，是近百年來東南亞發(fā)生的震級最大的地震，在該地震發(fā)生前20年區(qū)域內b值較穩(wěn)定為0.83，但在地震發(fā)生后區(qū)域內b值下降至0.55。

圖6 棉蘭老島東南部的b值變化Fig. 6 Variation of the b-value with time in Southeastern Mindanao

固定區(qū)域內b值波動可能與大地震事件有關。大地震前、后b值的時間變化對應震間應力集中和震后的重分布，反映了這些地震引起的區(qū)域應力場變化（Nakaya, 2006; Tormann et al., 2012）。Smith （1981）認為地震前b值隨時間變化可用于地震預報。因此監(jiān)測東南亞地區(qū)b值的時間變化和低b值現象，有助于進一步研究該區(qū)未來發(fā)生地震的震級變化，判斷地震活動異常并預測大地震。

5.1.2 b值與板塊年齡

前人研究表明局部地區(qū)的b值異?？赡苁芨_帶年齡的影響（Zhou and Xia, 2020），但東南亞地區(qū)的情況相對比較復雜。一方面，我們的結果表明，在相同構造環(huán)境下，俯沖帶一些分段的b值與板塊年齡確實呈現較為明顯的正相關。如圖7所示，III區(qū)蘇門答臘島西北部的板塊較年輕為50 Ma，其b值在0.70～0.78之間；而向東南方向逐漸延伸的地區(qū)板塊年齡增大至90 Ma，b值也隨之升高至0.85。在b值與板塊年齡正相關性較為明顯的地區(qū)，俯沖板塊的年齡決定了俯沖帶的地震規(guī)模（Ruff and Kanamori, 1983）。年輕且有浮力的板塊在板間產生較高的正應力和剪切應力，導致板間耦合程度上升，使大地震增加，故b值降低；年老且重的板塊會降低板間的正應力和剪切應力，導致板間耦合減弱，大地震發(fā)生的頻率減少，故b值升高。然而，b值與板塊年齡之間這種相關關系并不適用于所有地區(qū)。例如，I區(qū)南部安達曼群島的板塊年齡與b值卻呈現負相關性，板塊年齡自北向南逐漸降低，b值卻從0.68升高至0.80；在V區(qū)，板塊年齡自西向東逐漸增大，b值也從0.68降至0.63。相比之下，在其它地區(qū)，如III區(qū)小巽他群島和IV區(qū)棉蘭老島附近，b值與板塊年齡沒有明顯的相關性?？梢姡鲜鰱|南亞地區(qū)的板塊年齡與b值的多樣性可能與該區(qū)復雜的構造活動有關。

圖7 蘇門答臘島的b值隨板塊年齡變化Fig. 7 Variation the seismic b-value with plate ages of Sumatra Island

5.1.3 b值和活動斷裂帶

地震活動是由多種因素共同控制的復雜動力學過程，其中斷層是地震的載體，斷裂帶易于應力在局部范圍內積累。將東南亞斷裂帶分布（圖1）與地震活動（圖3）疊加后可以看出，兩者有著密切聯系。計算后發(fā)現，I區(qū)與緬甸境內那加斷裂帶重合的地區(qū)，b值較高在0.74以上；II區(qū)位于班公—怒江—馬江斷裂帶附近的地區(qū)，b值明顯偏低且在0.49左右；IV區(qū)沿從陸域延伸至海域的中菲律賓斷裂帶分布的地震帶，b值較高在0.75～1.00之間；V區(qū)索龍斷裂帶附近的地震b值較低為0.65左右。

位于活動斷裂帶的地震區(qū)b值一般較高。俯沖帶的結構不規(guī)則性對地震活動產生了顯著影響，阻止了大地震的發(fā)生，使得b值上升；但在高應力下的活動斷裂帶有時又會伴隨低b值，并頻發(fā)中強震（Schorlemmer et al., 2005; Goebel et al., 2013）。同時，區(qū)域內斷層類型及其震源機制也對b值有顯著影響，一般走滑斷層和正斷層對應中、高b值，逆斷層則對應低b值（Gulia and Wiemer, 2010;Chen et al., 2016；孟朝彤等，2021）。以III區(qū)為例，龍目島南部斷層性質以正斷層為主，b值較高為0.74；而向西至爪哇島西南部斷層性質轉為逆斷層，b值下降為0.63。同時，這也解釋了為什么同樣在火山地震活躍帶，III區(qū)逆斷層地區(qū)b值僅在0.67～0.80之間，而IV區(qū)走滑斷層地區(qū)的b值在1.02左右。此外，不同斷裂帶構造對地震活動的影響不同，東南亞地區(qū)斷裂帶構造的復雜程度也在一定程度上導致了b值異常（Tsapanos, 1990）。歷史研究表明，西太平洋島弧區(qū)高b值與復雜的島鏈有關（Nishikawa and Ide, 2014），擴張中心、逆沖斷裂帶等異常構造環(huán)境也會影響b值的空間變化，較低或較高的b值展現了復雜構造特征對俯沖帶地震活動的影響。

b值空間分布差異性反映出不同斷裂帶應力積累水平的差異，進而反映東南亞地區(qū)地震危險性的空間差異，為地震預報提供信息服務。同時利用b值計算結果與應力水平的比值關系，可以進一步研究該區(qū)斷裂帶分布特征和活動習性。

5.1.4 b值與震源深度

震源深度統(tǒng)計分析結果表明東南亞地區(qū)的地震主要由淺源地震組成，中源地震和深源地震相對較少，分別占比72.9%、23.5%和3.6%，這些震源深度的差異反映了地震活動性差異（圖3）。計算結果顯示，IV區(qū)震源深度70 km以內的淺源地震b值分布范圍在0.69～2.00之間；當深度變大時，震源深度在70～300 km之間的中源地震數量顯著降低，其b值也隨之升高，在0.84～2.50之間。

震源深度在b值區(qū)間的差異上呈現出兩個特征：震源深度較小的地區(qū)，其b值較低，震源深度較高的地區(qū)b值也較高；同一區(qū)域內不同深度的地震b值表現出較為明顯的空間變異性（Zhou et al., 2018），因此在垂直剖面上，大地震最有可能發(fā)生在斷裂帶的下部。此外，俯沖帶上的淺源地震和深源地震的b值分布差異較大，這與上、下層應力狀態(tài)的不同有關。但學界對此現象的解釋尚無統(tǒng)一定論，一般認為是由板塊溫度差異導致的（Zhan, 2017）。

5.2 東南亞地震區(qū)b值的分布特點

東南亞上述5個地震區(qū)的b值普遍偏低，與上述區(qū)域較大的應力積累和地震震源較淺有關（Nakaya, 2006; Heeszel et al., 2008）。同時，5個地震區(qū)的b值異常特征反映了區(qū)域地質背景下孕震差異，主要與大地震事件、俯沖帶年齡、活動斷裂帶及震源深度等因素有關。具體而言，b值與區(qū)域構造具有以下特征：I區(qū)地處印度板塊和歐亞板塊的碰撞前緣，b值異常主要受區(qū)內那加斷裂帶影響，且安達曼群島b值受板塊年齡影響。II區(qū)受區(qū)域內班公—怒江—馬江斷裂帶影響，b值明顯較低。III區(qū)內延蘇門答臘島分布的地震帶b值受板塊年齡影響，沿爪哇島北部分布的地震帶b值受震源深度影響。IV區(qū)最重要的特點是，受區(qū)域內各斷裂帶的震源深度不同引起的b值異常影響。V區(qū)沿索龍斷裂帶分布的地震b值較低。由此可見，不同區(qū)域的b值受控于不同的構造因素。此外，大地震事件前、后10～20年的時間內，上述5個區(qū)域均產生了b值異?，F象，一般表現為b值降低，發(fā)生更多中小級地震。孟朝彤等（2021）也指出，地震b值隨時間的變化比較復雜，但同時認為地震前b值隨時間變化是地震預測的重要前提。

b值異?？杀挥米髦甘镜卣饦硕汝P系和地震潛在性評估的工具，高b值表示發(fā)震區(qū)會有更多的中小級地震發(fā)生，低b值表示大地震最可能的發(fā)震區(qū)。大量研究表明應力與b值呈反比關系，b值越低，應力水平越高（Wiemer and Wyss, 1997；易桂喜等，2006，2010，2013；孟朝彤等，2021）。通過監(jiān)測區(qū)域b值異常并與該區(qū)地球物理性質的歷史平均值進行對比，可以提高對地震危險性的評估精度。如果監(jiān)測到的b值與預期值相差較大，可以解釋為地殼中的應力積累發(fā)生變化，預示未來的地震震級格局發(fā)生改變。此外，進一步提升地震資料的精度和完整性，是地震b值研究的關鍵（孟昭彤，2021）。隨著東南亞地震臺站數量和監(jiān)測能力的逐步提升，未來對區(qū)域精細b值空間掃描的研究將會增加，地震數據的精度和完整性改善將會更好地服務于b值研究以及地震危險性評價等工作。

6 結論

東南地區(qū)地震活動在時間上表現出活躍期與平靜期交替變化的特征。該區(qū)自1900年以來共經歷了多個地震活躍期和平靜期。該區(qū)地震活動在空間分布上表現出較強的聚集效應，成叢性顯著，據此劃分出5個地震活躍區(qū)，空間分布整體呈N-S和W-E向條帶狀分布，與區(qū)域板塊俯沖活動相關。

東南亞地區(qū)地震b值的時空分布亦存在差異，主要受大地震事件、俯沖帶年齡、活動斷裂帶和震源深度等眾多因素影響。地震b值異?？捎糜诘卣鹞ｋU性評價和大地震預測的工具，高b值發(fā)震區(qū)會有更多的中小級地震發(fā)生，低b值發(fā)震區(qū)可能孕育大地震。不同b值區(qū)間的地區(qū)，應考慮大震發(fā)生概率，有針對的提出防災減災措施。

致謝：南京大學地理與海洋科學學院李香蘭博士協(xié)助繪制了圖1，數理統(tǒng)計工作得到了李龑博士的幫助。地震資料來源于美國地質調查局（USGS）地震數據庫（https://www.usgs.gov/）和美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）災害數據庫（http://www.noaa.gov/）。