盧 顯 周龍泉

(中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045)

2007年寧洱6.4級地震序列精定位

盧 顯 周龍泉

(中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045)

2007年6月3日在云南寧洱發(fā)生6.4級地震，震后云南省地震局在主震附近架設(shè)了5套流動數(shù)字地震臺。利用這些地震臺和思茅固定地震臺記錄的震相數(shù)據(jù)，采用雙差定位法對寧洱6.4級地震的余震序列重新進(jìn)行精定位。結(jié)果顯示，寧洱地震序列的長度約為40km，寬度約為10km，明顯集中在普洱斷裂與NNE向斷裂橫斷錯移的構(gòu)造部位，且大部分余震發(fā)生在主震附近的普洱斷裂。余震序列的優(yōu)勢分布方向明顯，震源深度分布從淺層2km至12km，大多數(shù)集中在8～10km優(yōu)勢分布范圍內(nèi)，平均深度為7.9km，并且平行于地震序列剖面顯示的地震破裂活動沿NW向傾斜，與NE向孟連－墨江斷裂帶在震區(qū)的次級斷層傾向一致。地震在密集區(qū)的NW段比SE段要多，可能與當(dāng)?shù)氐牡叵陆橘|(zhì)或斷裂有關(guān)。垂直于地震序列剖面顯示定位后地震主要密集分布在普洱斷裂附近，地震序列的破裂活動沿SW方向傾斜，與普洱西支斷裂傾向一致。總之，精定位后的斷層走向和震源機(jī)制解的走向吻合得非常好，主震位于余震序列上端，余震在主震下端較為對稱地分布，說明斷層朝SE方向和NW方向破裂比較充分。

寧洱6.4級地震 流動數(shù)字地震臺網(wǎng) 雙差地震定位法

0 引言

思茅—普洱地區(qū)位于印度板塊與歐亞板塊碰撞帶的東緣，主要地殼動力源來自印度板塊的側(cè)向擠壓和川滇菱形塊體的楔入，以及保山－普洱塊體及內(nèi)部次級塊體的順時針旋轉(zhuǎn)(馬杏垣，1989;謝富仁等，2001;徐錫偉等，2003)。該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，歷史強(qiáng)震活動頻繁。無量山斷裂和孟連－墨江斷裂是該震區(qū)的主要斷裂帶。無量山斷裂帶由3條斷裂組成，分別為東支磨黑斷裂，中支普(寧)洱斷裂，西支普文斷裂。該地區(qū)歷史上沒有7級以上大震的記載，但中強(qiáng)地震，尤其6級地震發(fā)生頻繁，而且震群較多。虢順民等(1999)探討了該地區(qū)中強(qiáng)震群發(fā)生的構(gòu)造機(jī)制，認(rèn)為思茅—普洱地區(qū)中強(qiáng)震的發(fā)生，區(qū)域上受局部橫向隆起構(gòu)造的控制，隆起區(qū)發(fā)育晚更新世以來活動的2組斷裂彼此交切形成棋盤格式塊體構(gòu)造。塊體旋轉(zhuǎn)時，在其頂角端產(chǎn)生構(gòu)造閉鎖，形成應(yīng)變積累，引發(fā)中強(qiáng)震活動;多個塊體旋轉(zhuǎn)時，應(yīng)變在多點(diǎn)集中，地震活動即出現(xiàn)群發(fā)型特征。從殼幔構(gòu)造的角度出發(fā)，思茅—普洱地區(qū)位于青藏高原東南舌形伸出部分地殼厚度梯度帶內(nèi)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，新構(gòu)造活動強(qiáng)烈，區(qū)域斷裂發(fā)育，其中最主要的無量山斷裂帶屬于晚更新世活動斷裂，控制了蘭坪—思茅中生代至早新生代坳陷及其內(nèi)部中新世以來的新構(gòu)造隆起活動。由于NE—NNE向斷層的橫斷錯移，磨黑斷裂與普(寧)洱斷裂帶均被切成數(shù)段，形成類棋盤格式構(gòu)造，歷史上MS≥6地震均發(fā)生在這兩組斷裂構(gòu)造上(劉麗芳，2007)。據(jù)云南區(qū)域數(shù)字地震臺網(wǎng)資料測定，震源機(jī)制解中節(jié)面Ⅰ走向為138°，傾角為70°，P軸方位為3°，仰角為9°，寧洱6.4級地震的發(fā)震斷層為NNW向的普(寧)洱斷裂，在NNE向主壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生右旋走滑錯動，引發(fā)寧洱地震(圖1)。

圖1 研究區(qū)及主要斷裂(五角星為寧洱主震，三角為觀測臺站)Fig.1 The study area and main faults(the star for Ning'er earthquake and the triangle for observation stations).

謝英情等(2007)在論述發(fā)震構(gòu)造背景的基礎(chǔ)上，利用GIS綜合分析了寧洱震區(qū)的構(gòu)造、烈度等值線、地震序列、地表形變帶、強(qiáng)震動、震源機(jī)制、重要宏觀異常等發(fā)震構(gòu)造標(biāo)志。錢曉東等(2007)估算了2007年寧洱6.4級地震序列視應(yīng)力。張勇等(2008)依據(jù)全球地震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)反演了寧洱6.4級地震的震源破裂過程。汪曉等(2008)在寧洱地震后在震源區(qū)進(jìn)行了寬頻帶大地電磁觀測，得到震源區(qū)深部二維電性結(jié)構(gòu)。付虹等(2009)研究了寧洱地震序列的震源機(jī)制解。高精度的定位能更加準(zhǔn)確顯示地震序列的空間分布和發(fā)展情況，為了對思茅—普洱地區(qū)地震進(jìn)行精細(xì)研究，精確的地震定位是必不可少的。近年來，地震精定位的研究越來越多，目前應(yīng)用較多的是雙差定位法(Waldhauser et al.，2000)，這種方法可以在很大程度上減小對地殼速度模型的依賴性。

本文依據(jù)寧洱等5個流動數(shù)字地震臺以及思茅地震臺所記錄的震相數(shù)據(jù)，采用雙差定位法對寧洱序列小震重新定位，并根據(jù)新的定位結(jié)果對該區(qū)地震分布、發(fā)震與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系進(jìn)行討論。

1 地震數(shù)據(jù)處理和初始速度模型

寧洱6.4級地震后云南省地震局架設(shè)了寧洱、同心、勐先、德化和小黑江5個臨時觀測站，利用這些臺站以及云南區(qū)域測震臺網(wǎng)的思茅地震臺(圖1)所記錄的2007年6月10日至9月7日云南寧洱地區(qū)(22.5°～23.5°N，100.5°～101.5°E)627個地震的P波和S波震相數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。震級范圍為0.1～4.1，均測有震源深度。把0.1～4.1震級范圍進(jìn)一步劃分為5個區(qū)段，各區(qū)段地震數(shù)見表1。

李永華等(2009)根據(jù)云南和中國地震臺網(wǎng)30個臺站記錄的遠(yuǎn)震資料，采用接收函數(shù)掃描法和線性反演法對云南及其鄰區(qū)的殼幔速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，得出紅河斷裂以西的騰沖－保山地塊和思茅地塊，以及南華板塊北部地區(qū)的臺站(如攀枝花、麗江、東川、永勝等)下方地殼均存在下地殼低速層，且具有高的地殼平均VP/VS值。本文的速度結(jié)構(gòu)模型(表2)采用李永華等(2009)的研究成果，從地表到地下34km共分為5層，每層頂部深度分別為0.0、3.0、12.0、24.0和34.0km，各自對應(yīng)的P波速度分別為4.80、5.85、5.76、6.50 和 6.80km/s。

2 寧洱地震序列定位結(jié)果及其特征分析

雙差定位法的原理是通過計算一組叢集的地震中的每2個地震之間的走時差來進(jìn)行精確定位(Waldhauser et al.，2000)。地震叢是地震對的鏈，即當(dāng)一個地震對與一地震對鏈中的某一個地震對之間的距離小于某一值(MAXSEP)時，它就可以被歸入該地震鏈，此地震對鏈就為一個地震叢。而當(dāng)2個地震間的距離小于某一給定的值(WDCT)時，這2個地震就被定義為一個地震對(徐彥，2005)。本文采用雙差定位法對寧洱地震序列中627個地震進(jìn)行精定位，共得到571個精定位結(jié)果 (圖2定位后)。精定位后0.1～0.9級地震共105個，1.0～1.9級地震有368個，2.0～2.9級地震有88個，3.0～3.9級地震有10個。

精定位結(jié)果誤差較小，到時殘差的均方根平均值為0.063s，震源位置的估算誤差在經(jīng)度方向上平均值為0.221 7km，緯度方向上平均值為0.213 46km，深度上平均值為0.246 24km，證明所得震源參數(shù)較為精確。

精定位之前，地震分布分散，之后，寧洱地震序列的長度約為40km，寬度約為10km，明顯集中在普洱斷裂與NNE向斷裂橫斷錯移的構(gòu)造部位，且大部分余震發(fā)生在主震附近的普洱斷裂以西地區(qū)，余震序列的優(yōu)勢分布方向明顯，可以用余震的分布很好地確定斷層面的走向。

精定位前后震源深度的分布差異較大，定位之前震源深度集中分布在6～10km范圍內(nèi)，其他深度值附近幾乎沒有地震分布;定位之后的震源深度分布更加合理化，從淺層2km至12km皆有地震分布，且大多數(shù)集中在8～10km優(yōu)勢分布范圍內(nèi)，平均深度為7.9km(圖3)。

為了進(jìn)一步分析該區(qū)域地震空間分布特征，尤其是深度分布總體趨勢，我們對整個地震密集區(qū)做了剖面分析。如圖2(定位后)所示，分別平行地震密集區(qū)和垂直地震密集區(qū)做2條剖面A—B和C—D，區(qū)域范圍如圖中細(xì)長方框所示。

圖2 精定位前后地震分布Fig.2 Earthquake distribution before and after the accurate location.

圖3 地震深度－頻度關(guān)系圖Fig.3 Earthquake depth and frequency before(a)and after(b)the accurate location.a定位前;b定位后

云南寧洱地區(qū)地震分布整體優(yōu)勢走向為NW向，A—B剖面順著地震叢集從NW端劃至SE端，總長約40km。同時研究區(qū)域所有地震均在A—B剖面上投影，圖4定位后剖面顯示的絕大多數(shù)地震密集分布在震源深度為8～10km的優(yōu)勢范圍內(nèi)，淺層有少許地震，15km深度以下幾乎沒有地震，破裂活動沿NW向傾斜，與NE向孟連－墨江斷裂帶在震區(qū)的次級斷層傾向一致，并且地震在密集區(qū)的NW段比SE段要多，這可能與當(dāng)?shù)氐牡叵陆橘|(zhì)或斷裂有關(guān)，有待進(jìn)一步的研究。

同樣，C—D剖面的震源深度分布情況在精定位后也得到了明顯的改善，圖5中定位后分布圖顯示的地震分布整體位置與圖4定位后所得地震密集區(qū)域深度范圍保持一致，從C—D剖面看，定位后地震主要密集分布在普洱斷裂附近，且地震序列的破裂活動沿SW方向傾斜，與普洱西支斷裂傾向一致。

圖4 精定位前后沿A—B剖面小震深度分布圖(a定位前，b定位后)Fig.4 Focal depth distribution along A －B profile before(a)and after(b)the accurate location.

圖5 精定位前后沿C—D剖面小震深度分布圖(a定位前，b定位后)Fig.5 Focal depth distribution along C －D profile before(a)and after(b)the accurate location.

由此可見，精定位后的斷層走向和震源機(jī)制解的走向吻合得非常好。主震位于余震序列上端，余震在主震下端較為對稱地分布，說明斷層朝SE方向和NW方向破裂比較充分。這與付虹等(2009)對寧洱余震震源機(jī)制解的研究結(jié)果一致:寧洱地震序列的發(fā)震斷裂呈NW走向，傾角陡立，在接近水平的NNE向壓力作用下，具有以右旋走滑為主的錯動性質(zhì)。主震、最大余震和眾多的余震與主震發(fā)生在同一發(fā)震斷裂上，是序列的主體，且大量的余震震源機(jī)制解結(jié)果與主震的結(jié)果一致或相似。

3 討論與結(jié)論

(1)精定位之后，寧洱地震序列的長度約為40km，寬度為10km，明顯集中在普洱斷裂與NNE向斷裂橫斷錯移的構(gòu)造部位，且大部分余震發(fā)生在主震附近的普洱斷裂以西地區(qū)，余震序列的優(yōu)勢分布方向明顯，可以用余震的分布很好地確定斷層面的走向約為320°，呈NW走向，這與張勇等(2008)和付虹等(2009)給出的主震破裂面走向基本一致;根據(jù)余震分布推測斷層面傾角約80°，與付虹等(2009)的研究結(jié)果一致。

(2)一般而言，沿斷層方向分布的余震長度能較好地反映斷層的破裂長度。根據(jù)云南地區(qū)地震破裂長度與震級的經(jīng)驗公式(李忠華等，1999)，可以算出云南寧洱6.4級地震的破裂長度為18km。而從本文定位結(jié)果來看，本次地震的余震分布長度明顯偏大。張勇等(2008)反演了寧洱6.4級地震的破裂過程，結(jié)果顯示寧洱地震為雙側(cè)破裂，斷層面上破裂區(qū)域的長度約為40km，破裂較強(qiáng)區(qū)域長約19km。對比本文小震精定位結(jié)果，認(rèn)為寧洱地震序列的小震分布長度基本上反映了斷層面的破裂區(qū)域長度，而根據(jù)李忠華等(1999)經(jīng)驗公式計算的地震破裂長度可能反映的主要是較強(qiáng)破裂區(qū)的長度，其結(jié)果與張勇等(2008)給出的破裂較強(qiáng)區(qū)域19km基本符合。

(3)圖4和圖5顯示，小震精定位后，絕大多數(shù)地震集中在震源深度為8～10km的優(yōu)勢分布范圍內(nèi)，淺層有少量地震，15km深度以下幾乎沒有地震。寧洱地震后震源區(qū)的二維電性結(jié)構(gòu)顯示(汪曉等，2008)，在震源區(qū)下方8～10km深度范圍存在一殼內(nèi)高導(dǎo)體，其位置與本文小震精定位后優(yōu)勢分布深度范圍一致，這可能反映寧洱地震破裂的主要區(qū)域在8～10km深度，該地區(qū)介質(zhì)破裂后可能有水進(jìn)入，結(jié)果導(dǎo)致該區(qū)域介質(zhì)的電性呈現(xiàn)為高導(dǎo)體。此外，張勇等(2008)的結(jié)果也顯示，斷層面上靜態(tài)位移最大的區(qū)域深度也在8～10km范圍。

(4)據(jù)云南區(qū)域數(shù)字地震臺網(wǎng)資料測定，震源機(jī)制解中節(jié)面I走向為138°，傾角為70°，P軸方位為3°，仰角為9°，寧洱6.4級地震的發(fā)震斷層為NNW向的普(寧)洱斷裂，在NNE向主壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生右旋走滑錯動，引發(fā)寧洱地震。定位后平行于地震序列剖面顯示的地震分布更為合理，絕大多數(shù)地震集中在震源深度為8～10km的優(yōu)勢分布范圍內(nèi)，淺層有少量地震，15km深度以下幾乎沒有地震，破裂活動沿NW向傾斜，與NE向孟連－墨江斷裂帶在震區(qū)的次級斷層傾向一致，并且地震在密集區(qū)的NW段比SE段要多，可能與當(dāng)?shù)氐牡叵陆橘|(zhì)或斷裂有關(guān)，有待進(jìn)一步的研究。垂直于地震序列剖面顯示定位后地震主要密集分布在普洱斷裂附近，地震序列的破裂活動沿SW方向傾斜，與普洱西支斷裂傾向一致?？傊ㄎ缓蟮臄鄬幼呦蚝驼鹪礄C(jī)制解的走向吻合得非常好，主震位于余震序列上端，余震在主震下端較為對稱的分布，說明斷層朝SE方向和NW方向破裂比較充分。

根據(jù)上述，利用雙差定位法對寧洱6.4級地震序列重新定位后，小震分布很好地揭示了寧洱地震所在斷層的走向、傾角，同時其分布特征與已有的研究結(jié)果(張勇等，2008;汪曉等，2008;付虹等，2009)相一致，可以互相印證。

致謝 本研究采用了云南省地震局蘇有錦、付虹研究員提供的云南遙測臺網(wǎng)資料以及流動臺網(wǎng)有關(guān)參數(shù)，在此深表謝意。

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ACCURATE LOCATION OF THE 2007 MS6.4 NING'ER，YUNNAN，EARTHQUAKE SEQUENCE

LU Xian ZHOU Long-quan
(China Earthquake Networks Center，Beijing 100045，China)

Fivemobile digital seismic stationswere setup by Earthquake Administration of Yunnan near the epicenter of themain shock after the Ning'er M6.4 earthquake on June 3，2007.In this paper，the aftershock sequence of the Ning'er M6.4 earthquake is relocated by using the double difference earthquake locationmethod.The data are from the 5mobile digital seismic stations and the permanent Simao seismic station.The result shows that the length of aftershock sequence is 40km and the width is 30km，concentrated obviously at the lateral displacement area between the Pu'er fault and the NNE-trending faults，with themajority occurring on the Pu'er fault around themain shock.The depths of aftershocks are from 2km to 12km，and the predominant distribution is in the depth of 8 ～10km.The mean depth is7.9km.The seismic fault dips to the northwest revealed from the profile parallel to this aftershock sequence，which is identical to the dip of the secondary fault of the NE-trending Menglian-Mojiang Fault in the earthquake area.There aremore earthquakes concentrated in the northwest segment than in the southeast segment，which is perhaps related to the underground medium and faults.The depth profile of the earthquake sequence shows that the relocated earthquakes aremainly located near the Pu'er fault and the seismic ruptures dip to the southwest，consistentwith the dip of the west branch of the Pu'er fault.In all，the fault strike showed by earthquake relocationsmatches well with the strike in the focalmechanism solutions.The main shock is in the top of the aftershock sequence and the aftershocks are symmetrically distributed，which shows that the faulting was complete in both NE and SWdirections.

the MS6.4 Ning'er earthquake，mobile digital seismic station，double-difference earthquake location algorithm

P315.61

A

0253－4967(2011)03－0560－08

10.3969/j.issn.0253 － 4967.2011.03.006

2011－05－17收稿，2011－07－01改回。

地震科學(xué)聯(lián)合基金(200804)資助。

盧顯，女，1985年生，2007年在中國地震局地震預(yù)測研究所獲得碩士學(xué)位，研究實習(xí)員，主要從事地震預(yù)報方面的研究工作，電話:010－59959321，E－mail:ziyuanluxian@163.com。