为什么能成功预测海城大地震？

地震预测是地震学研究的终极目标，是地震学研究皇冠上的明珠。

全球公认的成功的大地震预测案例，目前只有海城地震。

海城地震发生在1975年2月4日19点36分，震中位于辽宁省海城、营口一带（122.8°E，40.65°N），震源深度12公里，面波震级为7.3级（Ms 7.3），矩震级7.0级（Mw 7.0）。

这次地震造成了大量建筑物的破坏，如下图所示：

幸运的是，由于地震学科技工作者对此地震进行了准确预测并及时发布了短临预报，全区人员伤亡共18308人，仅占总人口数的0.22%。其中，死亡1328人，占总人口数的0.02%，重伤4292人，轻伤12688人，轻重伤占总人口数的0.2%（据Wikipedia）。

当时正值严冬，死亡的大多为不愿意（或行动不便）到户外看电影的老年人。

为什么当时大家这么关注地震预测，很重要的一个原因是：约数年前，华北平原接连发生了好几次大地震。

1966年，邢台大地震：

邢台大地震发生于1966年3月8日5时29分，震中位于邢台隆尧县东，震级6.8级，震源深度10千米，震中烈度为9度；同年3月22日在宁晋县东南分别发生了6.7级和7.2级地震各一次。

1967年，河北河间、大城两县交界地带发生6.3级地震。

1969年，渤海7.4级大地震

如下图所示，大地震似乎在往东北方向迁移。

因此，显而易见，辽宁省可能就是下一个大地震发生的地点。

（Scholz, 1977）

不过，按照大家对活动断层的认识，该地震预期的发震断层应该是：东北走向的郯庐断裂；即下图紫色线条所代表的断层。

然而，真正发生海城地震的，是与紫色线条垂直的断层，即上图盘锦市旁的红线。该断层目前命名为：海城河-大洋河断裂带。

海城地震能成功预测，除了当时无论官方还是民间都非常重视地震预报外，

该地震丰富的前震信息，为临震预报提供了关键依据。

(Wang et al., 2006)

（吴开统等，1976）

如上图所示，2月4日晚上发生主震，2月2日深夜就有小地震发生，并且在主震前几个小时，小地震越来越多，最大震级超过4级。

这些前震活动，为决策提供了重要依据。

最后，讲一讲该地震震源参数的信息。

该地震发震机制为左旋走滑，断层近垂直（约80°）。

（顾浩鼎等，1976）

发震断层的长度大约54公里，起破点位于断层的中南段，呈不对称的双侧破裂。

（顾浩鼎等，1976）

余震分布（见下图）显示：大部分余震位于5-12公里深度范围内，最大的余震深度约为17公里，这可能说明破裂的最大深度约17公里。

（吴开统等，1976）

关于该地震发震断层的几何形态，由于50年前的观测条件非常有限，地震台波形资料非常较少，因此约束有限。

目前，大多数前人认为是一简单的平直断层。

但是，也有学者指出，可能是两段，中间有一个阶区(如下图所示)。

在阶区处开始破裂，然后分别往西北方向，和东南方向破裂。

(Jones et al., 1982)

(Lei et al., 2024)

参考文献

顾浩鼎, 陈运泰, 高祥林, & 赵毅. (1976). 1975 年 2 月 4 日辽宁省海城地震的震源机制.地球物理学报,19(04), 27-285.

吴开统, 岳明生, 武宦英, 曹新玲, 陈海通, 黄伟琼, ... & 卢寿德. (1976). 海城地震序列的特征.地球物理学报,19(02), 95-109.

Adams, R. D. (1976). The Haicheng, China, earthquake of 4 February 1975; the first successfully predicted major earthquake.Earthquake Engineering & Structural Dynamics,4(5), 423-437.

Jones, L. M., Wang, B., Xu, S., & Fitch, T. J. (1982). The foreshock sequence of the February 4, 1975, Haicheng earthquake (M= 7.3).Journal of Geophysical Research: Solid Earth,87(B6), 4575-4584.

Lei, X., Wang, Z., Ma, S., & He, C. (2024). Step-over of strike-slip faults and overpressure fluid favor occurrence of foreshocks: Insights from the 1975 Haicheng fore-main-aftershock sequence, China.Earthquake Research Advances,4(1), 100237.

Scholz, C. H. (1977). A physical interpretation of the Haicheng earthquake prediction.Nature,267(5607), 121-124.

Wang, K., Chen, Q. F., Sun, S., & Wang, A. (2006). Predicting the 1975 Haicheng earthquake.Bulletin of the seismological society of America,96(3), 757-795.