川滇地区Lg波Q值层析成像研究
用噪声成像方法研究云南地区强震前地震面波速度变化
Ｃ （， ，） Ｉ （ｌ ｒＶ（２ ｒ ）ｒ １ ２ ｆ 一 ｒ， ）ｊｒ， ＋ｆｄ
Ｊ０
（） ３
由于 宽频带 的 背景 噪声有 相对 较小 的带 宽 ， 以 时域 互相 关 函数 和它 的导数 有 相似 的 所 到时结 构 ， 以用互 相关 函数 提 取其 格林 函数 。 所 本 文 从互相 关 系数 中提取 格 林 函数 包 括 以下 步 骤 ： 单 台数 据 预处 理 ；② 计 算 一 天 ① 两两 台站 对 之 间 的互 相关 系数 ；③ 多天 互相 关 系数 叠 加 ； 从互 相关 系数 中提 取格 林 函 ④
震预 测提 供参 考 。
１ 原 理 和计 算 方 法
利用 背景 噪声 的互 相关 函数 提取 格林 函数 是从超 声 学 中开始 的 。它 是建 立在 弥 散场 假
设 和时 问反演 不变 性 的解释 之上 的一 种不 依赖 于地 震发 生 的新方 法 。只 要有 足够 长 时 间 的
波形 记 录资料 ，就可 以计算 任何 时 间段 的平 均面波 波 速 。
结 果随 叠加 天数 的变 化趋 势 ， 择 可 以得 到 稳定 信 噪 比的叠加 天 数 。图 １ 映 了不 同天 数 选 反 叠 加 的互 相关 计算 结果 。 以发 现 随着天 数 的增 加 ， 相关 系数 的信 号逐 渐增强 。 可 互 为 了表示 互 相关 波形 的 信号 强 弱 ，我 们 定
分 的步骤 包括 ０ ５Ｈｚ ． 低通 滤 波 （ 防止假 频 ） 重 采 样 、去 均 值 。１ ～ ２ 、１ Ｈｚ Ｏ ０Ｓ的 巴特沃 思 带通 滤波 、 动绝对 平 均 方 法 （ｕ ｎｎ —ｂ ｏｕｅｍｅｎ 。其 中 ，使 用 滑动 绝 对 平 均方 法 的 滑 ｒ ｎ ｉｇａ ｓｌｔ— ａ ） 目的是 为 了去 除地震 信号 、 器故 障引起 的畸变信 号 以及地 震 台站对 附近 噪声对 互 相关 计 仪
多种面波层析成像方法及其在青藏高原的应用与对比
多种面波层析成像方法及其在青藏高原的应用与对比李伦;蔡晨;付媛媛;方洪健【期刊名称】《地球与行星物理论评(中英文)》【年(卷),期】2023(54)2【摘要】面波层析成像是一种广泛应用的获取地壳与上地幔地震波速度与各向异性结构的地球物理方法.本论文综述了面波层析成像方法的简要历史,阐述了多种常用的面波层析成像方法(双台法、双平面波法、程函方程法、Helmholtz方程法、背景噪声成像法与直接面波层析成像法)的基本原理及其优缺点.双台法的理论与实际使用简单,但该方法要求震源与两个台站需近似位于同一大圆弧路径,在台站较少且记录时间较短的区域,获取的相速度水平分辨率偏低.双平面波法能一定程度克服地震波多路径传播与散射对频散的影响,但其对面波波形数据要求较为严格,且通常适用于区域地震台网.程函方程法和Helmholtz方程法可直接从地震记录同时获取相速度与方位各向异性,计算方便快速,无需经过正演与反演过程,但这两种方法要求台站分布密度要高,不适用于台站间距大且分布稀疏的区域.与程函方程法相比,Helmholtz方程法不仅考虑了波形的相位,还利用了其振幅,能获取更准确的相速度与方位各向异性信息.背景噪声成像法的优点是无需震源就可获取高分辨率地壳尺度的成像结果,但通常缺乏长周期面波的信息,难以约束岩石圈深部与软流圈结构.直接面波层析成像法能直接从台站间的面波频散数据通过反演获取三维剪切波(S 波)速度结构与方位各向异性信息,省去了反演相速度图的中间步骤.此外,我们对比了多种方法在青藏高原获取的相速度结果.结果表明,多种面波层析成像方法获取的同一周期相速度结果高度吻合,主要特征表现在:在中长周期的相速度图中,青藏高原内部主要以低速为主,而周缘区域(如,柴达木盆地、四川盆地等)以相对高速为主,这表明青藏高原中下地壳与上地幔的流变强度均比其周缘区域要弱,青藏高原的岩石圈变形受控于周缘块体的阻挡.在青藏高原东南缘,短中周期(20~40 s)的相速度图像指示受强度较大的川滇地块阻挡,青藏高原中下地壳物质以地壳流的方式沿地壳薄弱带(即红河断裂带与鲜水河断裂带)向南挤出逃逸.此外,祁连山在短中周期(20~40 s)的相速度图中都表现为低速特征,可能与局部地幔物质上涌造成地壳的高温度异常有关.地震面波层析成像方法(双台法、双平面波法、程函方程法、Helmholtz方程法)与背景噪声层析成像法结合可获取短长周期范围(如,4~200 s)的瑞利波与勒夫波相速度,用于同时构建壳幔速度与各向异性结构.本文还提出开展地震高阶面波、伴随成像与联合反演等方法综合研究可望获取精度更高与更为可靠的壳幔结构.【总页数】23页(P174-196)【作者】李伦;蔡晨;付媛媛;方洪健【作者单位】中山大学地球科学与工程学院;南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海);广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室;中国地震局地震预测研究所【正文语种】中文【中图分类】P315【相关文献】1.工作面电磁波高精度层析成像及其应用2.透射槽波层析成像在煤矿工作面隐伏构造探测中的应用3.青藏高原东北缘及周边地区基于程函方程的面波层析成像4.蒙古中南部地区与青藏高原东北缘地震面波层析成像5.利用Lg波Q值反双台层析成像方法研究青藏高原南部地区的地壳衰减因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
川滇地区的震源机制解及应力场特征
第４４卷 第１期２０２２年２月地 震 地 质ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＹＡＮＤＧＥＯＬＯＧＹＶｏｌ．４４，Ｎｏ．１Ｆｅｂ．，２０２２ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－４９６７．２０２２．０１．０１１张致伟，龙锋，赵小艳，等．２０２２．川滇地区的震源机制解及应力场特征［Ｊ］．地震地质，４４（１）：１７０—１８７．ＺＨＡＮＧＺｈｉ ｗｅｉ，ＬＯＮＧＦｅｎｇ，ＺＨＡＯＸｉａｏ ｙａｎ，ｅｔａｌ．２０２２．ＳｔｕｄｙｏｎｆｏｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎＳｉｃｈｕａｎａｎｄＹｕｎｎａｎａｒｅａ［Ｊ］．ＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｌｏｇｙ，４４（１）：１７０—１８７．川滇地区的震源机制解及应力场特征张致伟１，２） 龙 锋１） 赵小艳３） 王 迪１）１）四川省地震局，成都 ６１００４１２）成都理工大学，地球物理学院，成都 ６１００５９３）云南省地震局，昆明 ６５０２２４摘 要 基于川滇地区２０００年１月—２０１７年３月２６００次ＭＬ≥３ ０地震的震源机制解，文中对震源机制相对密集的次级地块和断裂带进行了震源机制量化分类和整体应力场反演，利用１９７０年１月—２０１７年３月７２７次ＭＬ≥４ ０地震震源机制解，采用区域应力张量阻尼方法反演了汶川８ ０级和芦山７ ０级强震前后川滇地区的主压应力空间分布，探讨了川滇地区现今应力场的时空演化特征。
川滇地区的震源机制总体以走滑型为主，但龙门山断裂带、四川盆地及其边缘的马边－盐津断裂带的机制类型存在局部差异；川滇地区的应力场存在明显的分区特征，自北向南总体呈现顺时针旋转，四川地区的主压应力方向从西到东经历了ＥＷ—ＮＷ—ＥＷ的转变，云南地区的主压应力方向在西部地区呈ＮＮＥ向，在东部地区则表现为ＮＮＷ向，空间上形成倒“Ｖ”形；汶川８ ０级和芦山７ ０级强震前后，应力场在龙门山断裂带变化较大，四川盆地及其周缘变化次之，其他区域未发生明显变化，其中震中所在的龙门山断裂带应力场经历了基本应力场—变化应力场—基本应力场的一次完整转变过程。
利用图像信息学(PI)算法对川滇地区中长期地震危险性的研究
计算得到的热点丛集分布表示预测时间窗内相对的地震危险性, 并且对预测的结果进行了ROC检验。利用PI算法对2013年4月20 日的芦山7.0级地震,以及2013年7月22日的甘肃岷县漳县6.6级 地震进行了回溯性检验。
Hale Waihona Puke 结果表明,两次地震的震中都落在PI热点的丛集区。在2013年芦 山地震之后,沿着龙门山—鲜水河—安宁河断裂带交汇的“三岔 口”地区仍有热点的丛集。
利用图像信息学（PI）算法对川滇地 区中长期地震危险性的研究
使用基于统计物理概念的图像信息学(PI)算法分析了川滇地区 的地震活动。研究中所用的数据为川滇地区(20.8°34.0°N,97.2°-107.0°E)1970年1月1日到2012年6月1日的 ML3.0以上的微震目录,算法中的参数设置是0.2°×0.2°的空 间网格划分,地震活动的“参考时间窗”、“异常学习时间窗”、 以及“预测时间窗”分别是10年、5年、5年。
因此,在5年尺度上,“三岔口”地区的地震危险行仍值得关注。 针对川滇地区20世纪80年代以来发生的7级以上强震做了PI算法 预测的回溯性检验。
作为PI算法的拓展,研究中考虑了活动块体边界带对强震发生地 点的约束,并利用活动块体边界带上的热点分布,定性地讨论了7 级以上强震可能的发生地点以及变化趋势。考虑到地震目录中 地震参数测定的不确定性,通过一系列不同程度的地震目录的扰 动数字实验(结合川滇地区真实的GR关系以及截止震级的测定不 确定性),来检验PI算法的鲁棒性。
结果表明,PI算法在面对一系列的震级扰动时表现稳定,这也显 示了算法作为预测模型抗干扰的稳定性优点。论文工作在运用 PI算法分析川滇地区中长期尺度的地震活动特征的同时,主要关 注这一中长期地震预测算法与实际地震监测工作和实际强震预 测工作之间的联系。
青藏高原地区Lg波衰减成像及其对地壳流分布的约束
４ １
或部 分熔 融 可能导 致地 壳 内物质粘 度 降低 而使其 发 生 流动 。这 样 ， 地 震 衰 减 的分 布能 够约 束
可 能存在 的下 地壳 流 。
在青 藏 高原及 其周 边 区域 ， 分 布有 １ ８个 中 国 国家数 字 地震 台 网的地 震 台 站 ，２ １个 全 球
提取 了大量 高质 量到 时资料 。 利 用 这些 到时 资料 ，我 们 获得 了大 同 火 山下 方新 的成 像 结果 ，
可 以看 出 ，由大 同火 山至 渤海 下方存 在一 “ Ｙ”字形 低 波速异 常 ，这个低 波速异 常往 深延一 直
延伸 至下 地幔 。
由地 幔转换 带和 下地 幔顶部 速度结 构来 看 ，研究 区 的高波 速异常 可能 代表 滞 留 的太平 洋
１ ）中 国科 学 院地 质 与地球 物理研 究所 ，地球深 部研 究重点 实验 室 ，北京 １ ０ ０ ０ ２ ９
２ ）美 国加 州大 学圣克 鲁兹 分校 地球物 理 与行星 物理研 究所 ， 圣 克鲁兹 ， Ｃ Ａ ９ ５ ０ ６ ４
中图 分 类 号 ： Ｐ ３ １ ５ ． ３ １ ； 文献标识码 ： Ａ； ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ３ ５ — ４ ９ ７ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ １ ７
大 同火 山下 方 的上地 幔不仅存 在 明显低 波速异 常 ， 而且 该低 波速异 常往 东还 与 日本 岛弧 下 方 的低 波速异 常连成 一 条带 ， 可 能暗示 出大 同火 山 的形 成 与太 平洋 板 块俯 冲 密切相 关 。为确 认 这一认 识 ， 我们 通过华 北地 区区域地 震 台网高密 度地 震 台站 记 录到 的远 震 波形 资料 ，由手 工
重大自然灾害监测预警与防范重点专项2018年度项目申
“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项2018年度项目申报指南建议（征求意见稿）为贯彻落实党中央、国务院防灾减灾救灾工作重大部署，按照《关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》要求，科技部会同相关部门和地方，制定国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项实施方案，围绕大地震灾害监测预警与风险防范、重大地质灾害快速识别与风险防控、极端气象灾害监测预警及风险防范、重大水旱灾害监测预警与防范、多灾种重大自然灾害评估与综合防范等5项重点任务开展科研攻关和应用示范，为提升国家防灾减灾救灾能力，保障人民生命财产安全和国家社会经济安全可持续发展提供科技支撑。
本专项总体目标是：面向重大自然灾害监测预警与防范的国家重大战略需求，针对重大地震灾害、重大地质灾害、极端气象灾害、重大水旱灾害综合监测预警与防范中的核心科学问题，在成灾理论、关键技术、仪器装备、应用示范、技术及风险信息服务产业化等方面取得重大突破，形成并完善从全球到区域、单灾种和多灾种相结合的多尺度分层次重大自然灾害监测预警与防范科技支撑能力，推动关键技术、信息服务、仪器装备的标准化、产品化和产业化，建立一批高水平科研基地和高层次专业人才队伍，为我国经济社会持续稳定安全发展提供科技保障。
本专项要求以项目为单元组织申报，项目执行期3-4年。
2018年度拟部署不超过65个项目，国拨经费概算约12亿。
鼓励产学研用联合申报。
项目承担单位有义务推动研究成果的转化应用，为突发重大自然灾害有关应急工作提供科技支撑。
对于典型市场导向且明确要求由企业牵头申报的项目，自筹资金与中央财政资金的比例至少要达到1:1以上。
如指南未明确支持项目数，对于同一指南方向下采取不同技术路线的项目，可以择优同时支持1-2项，根据中期评估结果再择优继续支持。
除有特殊要求外，所有项目均应整体申报，须覆盖全部考核指标。
每个项目下设课题数不超过6个，参与单位总数不超过10家。
基于GPS结果的川滇地区地壳形变有限元数值模拟
第34卷第2期内陆地震Vol.34No.2 2020年6月INLAND EARTHQUAKE J™.2020文章编号:1001-8956(2020)02-0165-09中图分类号:P315.7文献标识码:A基于GPS结果的川滇地区地壳形变有限元数值模拟①王宇飞(中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室,湖北武汉433071)摘要:依据川滇地区的主要活动构造，构建该地区现今地壳形变的有限元模型，以高精度的GPS速度场作为外部约束条件，以本研究区域内部主要断层的滑动特征作为内部约束条件,对川滇地区现今地壳变形进行数值模拟,得到该地区地壳运动的速度场和应力场。
应力场模拟结果表明，在各断层交汇处，特别是甘孜一玉树和鲜水河断裂交汇处两侧、小江和红河断裂交汇处北侧、则木河和小江断裂交汇处应力集中现象明显。
关键词:川滇地区；地壳形变；有限元数值模拟；应力场doi：10.36256/j.issn.1001-8956.3022.02.308川滇地区地处青藏高原东南方,地质构造复杂，变形强烈［--2］，区域内分布有多条地质断裂带，活动强度和规模大小不一，走向各不相同,地震及其衍生的地质灾害发生频繁［3-6,因此针对川滇地区进行断层相互作用的研究有着特别的意义"T。
随着以GPS为代表的大地测量技术的快速发展，GPS已开始应用于断层活动特征领域,逐步成为监测现今地壳运动的重要手段，在川滇地区地壳运动上做出大量的研究成果。
王阎昭等建立川滇地区内主要的断裂分布模型，基于GPS速度场为约束，反演得到川滇地区主要活动断层的现今错动速率［9］。
随着数值模拟技术的发展，有限元等数值模拟方法开始广泛的应用于地壳形变的研究。
已有多人对本地区建立有限元模型,川滇地区地壳形变的数值模拟取得了丰富的研究结果。
宋键等采用有限元理论建立三维有限元模型，通过GPS速度场的约束条件模拟分析了喜马拉雅东构造结附近的主要断裂的地壳运动学特征［5'10］。
【国家自然科学基金】_地震层析_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
振幅层析成像 指数映射 扬子克拉通 慢速 总电子含量 庐枞 广角地震反射、折射 川滇菱形块体 岫岩 岩石圈 岩浆房 层析成像方法 射线 容矿构造 大陆边缘 多震相走时 多次波射线追踪 复蘑菇状地幔柱 复蘑菇状地幔低速柱 地震重新定位 地震波形 地震波 地震成因 地震台阵 地震 地幔动力学 地壳深部构造环境 地壳上地幔 四川云南地区 噪声敏感性试验 吸收特征时间 同时反演 可持续发展 反演 印度岩石圈地幔 南黄海 南海南部 南海 华北 前陆褶冲带 前新生代油气 初至波层析成像 全球卫星定位系统 全波形反演 低速体 位置校正 京津唐地区 下地幔 上地幔速度结构 三维地震结构 三维地震探测 三维q值层析成像 三峡水库库首区 s波
推荐指数 5 4 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68
初至波 兰州ctbto台阵 体波走时 中央隆起 中国台湾 中国东部 中上地壳 不确定性 三维速度结构 三峡水库 vp/vs波速比 rytov近似 p波速度 pkikp前驱震相 born近似 "三明治"岩石圈流变模型
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
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２Ｈ ｚ时川东盆地 的 Ｑｔ平均达 ７ ０左右，金沙江、怒江 断裂 的中段 区域平均达 ６ ０左右 。金沙江 、怒江断裂带 ， ｇ ５ ５ 的中段区域历 史上几乎没有发生过 ６级 以上大震，川东盆地及滇东块体 的构造活动也相对稳定 ， 少有强震活动 。 三维速度 结构研究 结果表 明，在龙 门山断裂 以东，１ ｋ ０ ｍ，１ ｍ 深度上 的 Ｐ波速度为正异常，以西为负异常 ， ５ ｋ 本研 究得 到的 Ｑ Ｌ 分布在龙门 山断裂以东的川东盆地表现为显著 的低衰减 ，而在其西部则显示相对的高衰减， 与上述速度结构 的分布 图像一致 。另外，位于 ２个显著的 Ｎ 向低值 区中间的滇 中块体 内部呈现出相对较低 的 Ｗ
０ 。×０５ ． ５ ．。的 网格，用 平均值 Ｑ ｇ Ｌ 。作为每个 网格 的初始值 ，分别反演了 ０ ，１Ｈｚ ，５Ｈｚ ． Ｈｚ ，２Ｈｚ 等多个频 ５
率的 Ｑ ｇ 厂 Ｌ （）分布 。不 同频点 的 Ｑ 。 成像结果显示，在 各个频 点 Ｑ ｇ Ｌ 。的高 、低值分布特征基本一致 ，且由低
的思茅一普洱低值区区域断裂也非常发育 ， Ｅ和 ＮＷ 向破裂面交错出现， Ｎ ＮＷ 向的断裂被北东一 北北 东向断层 横断切成数段 ，形成棋盘式构造 ，是云南地 区 ６级地 震活跃 区，２ ０ ０７年 ６月 ３日宁洱 ６４级地震就发生在这里。 ． 云南地区的另一个 Ｌ ｇ波高衰减区是滇西块体，此 高衰 减区由沿 Ｎ 向的锦屏 山一 玉龙雪山推覆 构造 带、近 Ｅ
记录的 ６４个 ＭＬ ． ． ４ ５ ０地震共 ７ ６ 条波形数据 ， ３ ～６ ８ ４ 开展川滇地 区 Ｌ ｇ波 Ｑ值层析成像研 究。 究中以 ２８ ． 研 ．～３ ６ ｋ ／ 的传播速度 窗选取 Ｌ 波波段 ，采用平移 窗方法计算 Ｌ 波 垂直向观 测位 移谱 。 ｍｓ ｇ ｇ
我们首先利 用 Ｌ ｇ波观 测谱反演 得到 了研 究区 的平 均 Ｑ （） ．，通过 棋盘测试方 法确定将 研究 区划 分为 厂
频至高频，Ｑ ｇ Ｌ。的局部性变化更加显著 ，分辨率结果显示高频信 号的分辨率相对较 高。５ Ｈｚ时成像结果 的分辨
率在大部分区域达 １０ｋ 左右 ，最高处小于 ５ ｍ，表明反演结果能够 分辨出小于 １０ｋ 尺度 的横 向不均匀 ０ ｍ ０ｋ ０ ｍ
性。
根据本文研究 结果 ，川滇地区的 Ｑ 分布存在强烈 的横 向不均匀性 。２ Ｈｚ的成像结果显示 ，川滇地区 由几 个显著的 Ｑ Ｌ 值为 ２ ０左右的高衰减区及 个别 高达 ８ ０左右 的低衰减 区构成 。研究区 内最为显著的高衰减区是 ０ ０
川滇地 区 Ｌ ｇ波 Ｑ值层析成像研 究
周连庆 ¨ 赵翠萍 ¨ 修济刚
２ ）中 国地震局 ，北京 １０ ３ ００６
本研 究联合使用 川滇地 区 ３ ６个台站 （ 云南区域数字台 网中 ２ ２个 台站 ， 四川区域数 字地 震台网中 ｌ ４个台站 ）
陈章立
１ ）中 国地震局地震预测研究所，北京 １０ ３ ００６
南北 向的程海断裂 、北东 向的丽江一 剑川断裂 ，以及金沙江断裂南段及红河断裂北段等构成 ，这里也是川滇地 区６ 、７级地震强烈活动 的主体地区 。其它的高衰减区还有龙门山断裂 以西的松潘 附近地 区，１３ 年迭溪 ７５级 ９３ ． 地震破裂区 以及 １７ ９ ６年松潘 ２次 ７级地震的破裂 区均 在此 高衰减 区内。 ９ ８年理塘 ７３级地震 以及 巴塘震源区 １４ ． 周 围也呈现出相对较高的衰减特征 。已有研究表 明，滇西北地区及东川一 昆明一玉溪地 区具有典型 的现代地震
ｔ
衰减特征 。
川滇菱形块体 的东北和东南部边界 ，该高衰减区沿川滇 菱形块体 北部 ＮＷ 向的鲜水河断裂 向南延伸 至近 ＮＳ向
的安宁河一则木河一小江断裂 （ 东川一 昆明一 玉溪地区 ） ，并与沿 Ｎ Ｅ向穿过澜沧江断裂南段及红河断裂南段的
高衰减 区 （ 澜沧一 思茅一 普洱区 ）相连接 ，总体上 形成 大尺度 的弧形 高衰减带 ，此高衰减带 的 Ｑ Ｌ 平均在 ２０ ０ 左右 。鲜 水河 断裂至小江断裂是云南地区最重要的 ６ 、７级 强震活跃 区，小江 断裂 南部 曾发 生过 ８ 级大震 。南部