白仙富 戴雨芡

1）云南師范大學(xué)，旅游與地理科學(xué)學(xué)院，昆明 650500

2）云南省地震局，昆明 650224

3）昆明市西山區(qū)防震減災(zāi)局，昆明 650118

引言

滇緬活動(dòng)地塊位于青藏高原東南緣，東與川滇菱形塊體相接，西北與喜馬拉雅阿薩姆構(gòu)造節(jié)相鄰（Fu等，2011），是東亞大陸構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)之一。由于受到印度板塊的NE向俯沖和青藏高原的側(cè)向擠出雙重作用（Li等，2008；Lei等，2009；Chen等，2013），滇緬地塊形成了以紅河斷裂、實(shí)皆斷裂和奠邊府?dāng)嗔褳橹饕刂菩赃吔?、?nèi)部為一系列NE和NW向的復(fù)活或新生斷裂帶相配套以及大規(guī)模水平走滑運(yùn)動(dòng)為主要特征的構(gòu)造格局（許志琴等，2011；劉鳴等，2015）。特殊的地理位置、強(qiáng)烈的地殼形變與斷裂活動(dòng)作用使得滇緬活動(dòng)地塊成為地震活動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)之一。滇緬地塊東片區(qū)大部分位于云南省境內(nèi)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1900年以來滇緬地塊云南境內(nèi)發(fā)生的MS7.0以上大震超過10次，占整個(gè)云南地區(qū)大地震數(shù)目的一半以上（皇甫崗等，2000），因此，滇緬活動(dòng)地塊對云南地區(qū)地震安全有著重要影響。但是，在2011年以前，在對云南地區(qū)地震活動(dòng)性的認(rèn)識(shí)上，更多地只考慮了行政屬性而忽略了構(gòu)造的同源性，即沒有將滇緬地塊作為一個(gè)整體去剖析其地震活動(dòng)特征，因此，有必要對滇緬活動(dòng)地塊構(gòu)造應(yīng)力場進(jìn)行分析研究，從而深化和完善對云南區(qū)域地震發(fā)生條件、原因與過程的認(rèn)識(shí)。地震的孕育與發(fā)生是巖石圈內(nèi)部應(yīng)力積累與釋放的結(jié)果。滇緬活動(dòng)地塊內(nèi)的主要斷裂從空間展布上可分為2大組，一組是以實(shí)皆斷裂為西邊界、紅河斷裂為東邊界，其內(nèi)部呈帚狀分布的系列以NS向?yàn)橹鞯臄嗔眩涣硪唤M是從南汀河斷裂至奠邊府?dāng)嗔训南盗斜睎|東向近平行狀斷裂，這2大組斷裂在塊體內(nèi)呈交叉切割狀。這種斷裂分布，在一定程度上揭示了塊體內(nèi)部復(fù)雜的構(gòu)造應(yīng)力特征。一個(gè)地區(qū)的活動(dòng)構(gòu)造和區(qū)域應(yīng)力場特征決定它的斷層活動(dòng)方式并影響區(qū)域內(nèi)構(gòu)造地震的活動(dòng)性，構(gòu)造地震的震源機(jī)制解能給出地震發(fā)生時(shí)斷層的力學(xué)機(jī)制和錯(cuò)動(dòng)斷層的運(yùn)動(dòng)類型。發(fā)震斷層面、發(fā)震應(yīng)力場P、T、N軸等參數(shù)可反映研究區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征，是進(jìn)一步研究斷層和塊體的運(yùn)動(dòng)特征、構(gòu)造變動(dòng)樣式和動(dòng)力來源的重要資料。因此，對滇緬地塊頻繁發(fā)生的構(gòu)造地震及其震源機(jī)制解特征的研究，是認(rèn)識(shí)滇緬地塊構(gòu)造變形特征和動(dòng)力來源的重要內(nèi)容。滇緬地塊內(nèi)頻繁發(fā)生的一系列中強(qiáng)地震攜帶了區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的重要信息，本研究的目的是在獲得1976年以來41年間滇緬地塊及其周邊區(qū)域頻繁發(fā)生的大量中等地震的可靠震源機(jī)制解的基礎(chǔ)上，研究滇緬地塊及其周邊區(qū)域震源機(jī)制解空間差異及其所反映的構(gòu)造背景特征。

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 數(shù)據(jù)選取及評(píng)價(jià)

對于滇緬活動(dòng)地塊的范圍一直沒有統(tǒng)一的界定，本研究所指范圍以實(shí)皆斷裂為西邊界，紅河斷裂為東邊界，奠邊府?dāng)嗔褳槟线吔?，北至阿薩姆節(jié)一帶。在進(jìn)行震例選取時(shí)，考慮到上述3條斷裂帶規(guī)模巨大且跨越了多個(gè)大地構(gòu)造單元，結(jié)合地震資料的可獲取性，并參照張建國等（2009）對周邊相似規(guī)模斷裂研究時(shí)對緩沖區(qū)的選擇，選取范圍包括了上述3條邊界斷裂兩側(cè)40km的緩沖區(qū)內(nèi)所包含的區(qū)域。共收集到98個(gè)震源機(jī)制解數(shù)據(jù)，其時(shí)段為1976年1月1日至2017年12月31日，共41年；震級(jí)范圍為MW4.8—7.0。這些數(shù)據(jù)涵蓋的震例包括1976年5月29日龍陵MW6.7和MW6.6雙震，2011年3月24日緬甸孟帕亞MW6.8地震，2012年11月11日緬甸曼德勒MW6.8地震。這些震源機(jī)制解結(jié)果來源于世界地震中心報(bào)告（ISC）1http://www.isc.ac.uk/及美國哈佛大學(xué)2http://www.seismology.harvard.edu/。Helffrich（1997）和王輝等（2005）曾對哈佛CMT目錄的完整性及標(biāo)量地震矩的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行研究，認(rèn)為哈佛CMT目錄的地震完整性好，目錄中地震矩測定結(jié)果可靠性高，因此當(dāng)ISC和CMT有重復(fù)時(shí)，本研究采用的數(shù)據(jù)以CMT為準(zhǔn)。選取的所有震源機(jī)制結(jié)果均經(jīng)過嚴(yán)格核對，確保數(shù)據(jù)具有較好的精度和可信度。

1.2 研究方法

區(qū)域應(yīng)力場作用之下的現(xiàn)代地殼活動(dòng)控制著地震的孕育發(fā)展過程和發(fā)震力學(xué)機(jī)制（震源應(yīng)力場），不同的地震破裂顯示了不同的應(yīng)力狀態(tài)，由震源機(jī)制解確定斷層面，進(jìn)而求解發(fā)震地區(qū)的壓應(yīng)力軸P、張應(yīng)力軸T和中間應(yīng)力軸N的走向，是用震源機(jī)制解研究應(yīng)力場的基本方法之一，即通過大量地震震源應(yīng)力場統(tǒng)計(jì)可以再現(xiàn)區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場。對震源斷層錯(cuò)動(dòng)類型的研究，不同學(xué)者從不同角度給出了不同的定義。程萬正等（2003）根據(jù)震源機(jī)制解B軸仰角的不同取值范圍，將震源破裂劃分為3種類型：傾滑型、斜滑型和走滑型。徐紀(jì)人等（2005，2006）和蘇有錦等（2008）利用P、T軸仰角將地震分為3種類型：走滑型、正斷型和逆斷型。為簡化分析，本文參照徐紀(jì)人等（2005）的研究，將地震發(fā)生的類型按照其震源機(jī)制解中的應(yīng)力主軸的仰角數(shù)值劃分為3種典型類型：正斷層型地震、逆斷層型地震和走滑斷層型地震。正斷層型地震是震源機(jī)制解中主壓應(yīng)力P軸的仰角大于45°，并且張應(yīng)力T軸的仰角小于45°的地震；逆斷層型地震是震源機(jī)制解中張應(yīng)力軸T軸的仰角大于45°，并且P軸的仰角小于45°的地震；走滑斷層型的地震是指震源機(jī)制解中P軸和T軸的仰角均小于45°。本研究綜合震級(jí)、震源深度、震源機(jī)制解、空間分異來分析滇緬地塊的應(yīng)力場特征。

2 地震深度分布特征

中等以上地震攜帶了區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的主要能力，在地震參數(shù)中，震源深度的分布特征能在一定程度上較好地反映該區(qū)的孕震環(huán)境特征。同時(shí)，在地震學(xué)研究中，人們越來越認(rèn)識(shí)到6級(jí)左右地震的特殊性（陳時(shí)軍等，2005）。以6級(jí)為界對研究區(qū)震例數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的98次地震中（表1），MW≥6.0的地震共計(jì)18次，占統(tǒng)計(jì)總數(shù)的18.37%；MW4.8—5.9的地震共計(jì)80次，占統(tǒng)計(jì)總數(shù)的81.63%。從空間維度看（圖1），98次地震總體上都沿區(qū)域內(nèi)的主要斷裂分布，表現(xiàn)為空間分布的條帶狀和從集狀，說明這些地震的發(fā)生主要是區(qū)域應(yīng)力積累在斷層附近的能量釋放。但MW≥6.0和MW4.8—5.9的地震分布仍有一些差別，18次MW≥6.0的強(qiáng)震，一方面表現(xiàn)為沿著斷裂附近發(fā)生且成叢分布，具體為塊體西邊界帶的實(shí)皆斷裂帶曼德勒以北段分布集中叢、塊體內(nèi)部騰沖—龍陵—瀾滄新生斷裂帶分布集中叢（該集中叢也主要分布在北段）、塊體中東部無量山斷裂阿墨江斷裂等帚狀斷裂帶分布集中叢、塊體中南部沿NEE向孟帕亞等斷裂帶分布集中叢；另一方面，從地形地貌看，這些地震基本上都分布在山地向平原或盆地的過渡帶附近?？傮w而言，滇緬活動(dòng)地塊MW≥6.0強(qiáng)震空間分布具有3個(gè)特性：沿?cái)嗔逊植夹?、沿地貌過渡帶分布性、相對叢集性。MW4.8—5.9地震共計(jì)80次，這80次地震在空間分布上更為廣泛，但與構(gòu)造的空間分布關(guān)系仍然表現(xiàn)得比較明顯，與MW≥6.0強(qiáng)震空間分布具有相似的地方是具有與構(gòu)造的較高一致性和相對叢集性，但范圍更廣，而與地貌的關(guān)系不明顯。從不同震級(jí)地震的這種空間分布特征可以推測，活動(dòng)塊體內(nèi)構(gòu)造沿線是應(yīng)力主要釋放區(qū)，是地震高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，構(gòu)造沿線的山地與平原或盆地地貌過渡帶是應(yīng)力強(qiáng)烈釋放區(qū)，可能面臨著更高的地震風(fēng)險(xiǎn)。

表1 滇緬活動(dòng)地塊MW≥4.8地震統(tǒng)計(jì)（1976.01.01—2017.12.31） Table1 Earthquake with magnitude MW≥4.8 from 1976-01-01 to 2017-12-31 in the Yunnan-Myanmar active block

圖1 研究區(qū)地震分布 Fig.1 Distribution of earthquakes of the study area

2.1 震源深度分布的空間特征

通過對震源深度空間分布的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)滇緬活動(dòng)地塊震源深度呈現(xiàn)明顯的空間分異規(guī)律，即空間不均衡性。滇緬地塊內(nèi)部呈現(xiàn)3個(gè)震源深度相對較深的地震密集區(qū)，分別是紅河斷裂北段大理附近、蘇典斷裂與大盈江斷裂交匯區(qū)盈江附近及緬甸葡萄附近甘高山西南側(cè)。通過對甘高山西南側(cè)幾次地震的震源深度分析發(fā)現(xiàn)，這一地區(qū)震源深度較深，可達(dá)60km左右，結(jié)合大陸動(dòng)力學(xué)分析，認(rèn)為這可能是由于該地區(qū)處于喜馬拉雅碰撞帶的東端點(diǎn)附近，較深的深度可能與印度—?dú)W亞兩大板塊碰撞所形成的深部構(gòu)造環(huán)境和動(dòng)力作用條件有關(guān)。以22°N為界，北部地震震源深度較深，多在20km以上，南部震源深度較淺，多在20km以下，這在很大程度上反映了南北地殼厚度的差異，即滇緬活動(dòng)地塊北部地殼厚度較厚，南部地殼厚度較薄的特征。從地形地貌看，22°N以北主要是山地、高原，海拔多在1000m以上；22°N以南主要是盆地、丘陵和平原，海拔幾乎都在1000m以下。東西2條邊界上的震源深度較深，活動(dòng)塊體內(nèi)部的震源深度較淺。沿西邊界實(shí)皆斷裂分布的地震震源深度比板塊內(nèi)部深，并表現(xiàn)為從北部37km向南遞減至曼德勒附近的16.8km；而沿東邊界的紅河斷裂分布的地震震源深度總體較高，均超過了30km。如按照中國大陸活動(dòng)地塊邊界帶與強(qiáng)震分布的關(guān)系一致（張國民等，2005）的觀點(diǎn)看，將實(shí)皆斷裂和紅河斷裂分別作為活動(dòng)塊體的西邊界和東邊界應(yīng)該是比較合理的，同時(shí)也說明，實(shí)皆斷裂和紅河斷裂也是塊體最為重要的應(yīng)力帶。

2.2 震源深度與震級(jí)的關(guān)系

震源深度是研究活動(dòng)構(gòu)造、構(gòu)造變形及力學(xué)屬性和力學(xué)行為等大陸動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，對于探索地震孕育和發(fā)生的深部環(huán)境、地震能量集結(jié)、釋放的活動(dòng)構(gòu)造背景以及地殼內(nèi)部構(gòu)造變形及其力學(xué)屬性等都有非常重要的意義（張國民等，2002）。將6級(jí)地震作為1個(gè)重要界限，在進(jìn)行震級(jí)和震源深度分析時(shí)分別考慮MW4.8—5.9和MW≥6.0的震源深度（圖2）。18次MW≥6.0地震的平均深度為16.26km，在不考慮誤差的情況下，這些震例的震源深度優(yōu)勢分布深度為12—20km，占這類總數(shù)的83.33%；震源深度的眾數(shù)是15km，占這類總數(shù)50.00%。MW≥6.0地震震源深度最深的是2000年6月7日發(fā)生于阿薩姆結(jié)附近的MW6.3地震，震源深度為37km，震源深度最淺的是1979年3月15日發(fā)生于寧洱東南雅邑鄉(xiāng)附近的MW6.0地震，深度為10km。80次MW4.8—5.9地震的平均深度為19.89km，在不考慮誤差的情況下，優(yōu)勢分布深度為12—26km，占這類總數(shù)的71.42%；震源深度的眾數(shù)是15km，占這類總數(shù)18.36%。MW4.8—5.9地震震源最深的是2000年10月6日發(fā)生于瑞麗附近的MW5.4級(jí)地震，震源深度為72.7km。無論是MW≥6.0的地震還是MW4.8—5.9的地震，震源深度超過30km的均比較少。其中MW≥6.0的地震震源深度超過30km的有1個(gè)，占這類總數(shù)的5.56%；MW4.8—5.9的地震震源深度超過30km的有7個(gè)，占這類總數(shù)的8.75%；所有震源深度超過30km的占總數(shù)的8.16%。

圖2 震源深度分布圖 Fig.2 Plot of magnitude v.s.depth

2.3 震源深度分布構(gòu)造和應(yīng)力意義

滇緬活動(dòng)地塊內(nèi)統(tǒng)計(jì)收集的98個(gè)地震的震源地震的深度分布從10—72.7km，全部地震的峰值深度為10—30km；北部地震峰值深度為17—30km，南部地震峰值深度為10—20km。這種深度分布特點(diǎn)反映了孕震層北深南淺的特點(diǎn)，與地殼北厚南薄是一致的。從地震分布的大格局看，震源深度分布深的地方主要在實(shí)皆斷裂和紅河斷裂2條大斷裂上，從大陸動(dòng)力學(xué)角度來看，這些地區(qū)地震的震源較深顯然與印度板塊向歐亞板塊碰撞所形成的深部構(gòu)造環(huán)境和動(dòng)力作用條件有關(guān)。按照完整地塊邊界上的地震較深（張國民等，2002）的判斷看，實(shí)皆斷裂和紅河斷裂不僅作為東西邊界外，也因其“根”深，導(dǎo)致塊體邊界地震活動(dòng)性強(qiáng)，而且深度偏大。同樣，若按照某個(gè)深度以上的地震數(shù)目占全部地震90%左右則定義該深度為地震活動(dòng)深度的下界的判斷看，滇緬活動(dòng)地塊90%以上的地震深度都小于30km，可以判斷該地塊震源深度下界為30km，這個(gè)深度位于上、下地殼的分界面附近，地震基本上都集中分布在上地殼之中。地震主要發(fā)生在具有破裂性質(zhì)的層位，而中等地震能夠較好地反映區(qū)域的構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境，結(jié)合滇緬活動(dòng)地塊地震震源深度的范圍、峰值深度、眾數(shù)等參數(shù)，認(rèn)為滇緬地塊及周邊的脆性孕震層位于10—30km的層內(nèi)，且主要位于15km附近。

3 震源機(jī)制解類型和空間分布總體特征

3.1 震源機(jī)制解類型

根據(jù)震源機(jī)制解類型的定義，按不同的震級(jí)分檔，對所研究的滇緬地塊98次地震震源機(jī)制解類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表2）看，滇緬地塊地震震源機(jī)制解類型相對單一，主要以走滑型震源機(jī)制解為主，正斷型震源機(jī)制解較少，逆斷型最少。走滑型地震所占比例最大，達(dá)76.53%，最大走滑型地震是1988年11月5日瀾滄—耿馬的MW7.0地震，P軸仰角4°，T軸仰角13°，2個(gè)節(jié)面均很陡，節(jié)面Ⅰ傾角78°，節(jié)面Ⅱ傾角84°。正斷型地震和逆斷型地震均較少，正斷型地震所占比例為15.31%，最大正斷型地震是1994年1月11日發(fā)生于中緬邊境阿英德馬附近的MW6.1級(jí)地震，P軸仰角70°，T軸仰角20°，節(jié)面Ⅰ傾角25°，節(jié)面Ⅱ傾角65°；逆斷型地震所占比例最小，為8.16%，最大逆斷型地震是2000年6月7日發(fā)生于緬甸境內(nèi)寧迪本東北37km處的MW6.3地震，P軸仰角16°，T軸仰角57°，節(jié)面Ⅰ傾角38°，節(jié)面Ⅱ傾角66°。

表2 滇緬地塊地震震源機(jī)制解類型統(tǒng)計(jì)結(jié)果 Table2 Statistical results of focal mechanism solution of earthquakes in the Yunnan-Myanmar active block

3.2 震源機(jī)制解總體空間分布特征

從空間分布（圖3）看，在實(shí)皆斷裂中北部、紅河斷裂、南汀河到奠邊府NEE向近平行狀系列斷裂、無量山、阿墨江、把邊江等系列帚狀斷裂沿線地區(qū)的地震為走滑型機(jī)制（SS）；位于緬甸弧前端實(shí)皆斷裂北段地震以逆斷層型為主，地震機(jī)制為逆沖型（TF或TS）；整個(gè)活動(dòng)地塊東北部沿紅河斷裂北端、騰沖、蘇典斷裂分布有為數(shù)不少的正斷型（NF或NS），這表明震源機(jī)制解在空間上存在著明顯的分區(qū)性特征，揭示出位于青藏高原東南緣的滇緬活動(dòng)塊體及周邊地區(qū)應(yīng)力場的非均勻性。

圖3 震源機(jī)制解空間分布 Fig.3 The distribution of earthquakes and focal mechanism solutions

3種震源機(jī)制類型的地震空間分布具有明顯的地域性和構(gòu)造相關(guān)性。走滑型震源機(jī)制解分布面積最廣，但大致集中在27°N以南的區(qū)域，27°N以北的區(qū)域分布的走滑型震源機(jī)制解只占該類型的1.33%。相應(yīng)的走滑型地震主要分布在滇緬活動(dòng)地塊的西邊界中北部和塊體內(nèi)部廣大地區(qū)。其原因是印度板塊向北東方向推擠，青藏高原地殼（巖石圈）乃至上地幔物質(zhì)向東大量擠出，致使滇緬地塊內(nèi)部近平行展布的大盈江斷裂、畹町?dāng)嗔?、孟連斷裂、打洛—景洪斷裂、勐省斷裂、奠邊府?dāng)嗔训取盗蠳E—NEE向斷裂圍繞東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)大規(guī)模順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（皇甫崗等，2014），導(dǎo)致滇緬地塊上部地殼沿?cái)鄬踊疲饓K體內(nèi)部次級(jí)斷裂左旋走滑及塊體內(nèi)部各構(gòu)造單元之間差異滑動(dòng)，造成區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)走滑的應(yīng)力狀態(tài)。滇緬活動(dòng)地塊本身相對于川滇菱形塊體的滑脫也促成了其應(yīng)力場的走滑性質(zhì)，造成該區(qū)走滑類型地震的彌散分布，正斷型地震主要分布在滇西蘇典斷裂附近騰沖—密支那一帶、滇西北紅河斷裂北段和程海斷裂帶，表明滇西北一帶主要處于裂陷環(huán)境，這一研究結(jié)果與滇西北為伸展構(gòu)造區(qū)的結(jié)論一致（國家地震局《中國巖石圈動(dòng)力學(xué)圖集》編委會(huì)，1987），其正斷型地震的形成，可能與川滇地塊和滇緬地塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征制約有關(guān)（韓竹君等，1993），該地區(qū)處于1種特殊構(gòu)造背景下的擴(kuò)展裂陷，既是紅河斷裂帶的尾端拉伸區(qū)（虢順民等，1996），又有橫切川滇菱形塊體的麗江—小金河斷裂在裂陷區(qū)內(nèi)交匯，青藏高原東向擴(kuò)張引起的中下地殼物質(zhì)流動(dòng)對上地殼拖曳作用與構(gòu)造部位的特殊性疊加形成了現(xiàn)今顯著的拉張應(yīng)力狀態(tài)（王曉山等，2015）。逆斷型地震主要分布在實(shí)皆斷裂帶北部的喜馬拉雅山弧前沿東段的緬甸克欽邦、恩敦祖和寧迪本一帶。逆斷層分布區(qū)震源機(jī)制解類型與構(gòu)造背景具有一致性，顯示了在印度板塊NE向歐亞大陸碰撞擠壓作用下，青藏高原不斷隆升的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征。

綜上所述，滇緬地塊的活動(dòng)構(gòu)造和塊體的運(yùn)動(dòng)特征、構(gòu)造變動(dòng)樣式與震源機(jī)制類型之間存在較好的一致性，表明區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征具有很好的關(guān)聯(lián)性，揭示出位于青藏高原東南緣的滇緬活動(dòng)塊體及周邊地區(qū)應(yīng)力場的非均勻性。

4 地震應(yīng)力場分區(qū)特征

雖然地震震源機(jī)制解的P、N、T特征軸并不等價(jià)于構(gòu)造應(yīng)力場的應(yīng)力主軸，但是通過對P、N、T軸分析可以了解1個(gè)地區(qū)（或應(yīng)力分區(qū)）構(gòu)造應(yīng)力場方向的特征（趙小艷等，2007）。對滇緬活動(dòng)地塊地震應(yīng)力場分區(qū)的研究實(shí)際是基于震源機(jī)制解分區(qū)理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在進(jìn)行不同震源機(jī)制類型的分區(qū)時(shí)，除了考慮到多數(shù)地震的情況和消除余震的影響外，也要根據(jù)斷裂構(gòu)造的走向與分布。

4.1 區(qū)域應(yīng)力場的整體特征

震源機(jī)制解節(jié)面和主應(yīng)力軸參數(shù)是地震發(fā)生時(shí)應(yīng)力的重要指標(biāo)，多個(gè)地震的震源機(jī)制解節(jié)面和主應(yīng)力軸參數(shù)特征能反映區(qū)域的應(yīng)力場特征。從滇緬活動(dòng)地塊中強(qiáng)地震震源機(jī)制解節(jié)面和主應(yīng)力軸參數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表3）可以看出，節(jié)面Ⅰ傾角小于30°的地震僅占2.04%，而傾角大于60°的地震比例則高達(dá)73.47%。節(jié)面Ⅱ與節(jié)面Ⅰ相似，節(jié)面Ⅱ傾角大于60°的地震共計(jì)72個(gè)，比例達(dá)73.47%，由此推斷發(fā)生在滇緬地塊上的中強(qiáng)地震，絕大多數(shù)破裂面較陡。從P、T應(yīng)力主軸仰角來看，81.64%的地震其P軸仰角小于30°，P軸仰角大于60°的地震僅占13.27%；T軸也與P軸有大致相似的情況，T軸仰角小于30°的達(dá)87.76%，T軸仰角大于60°的地震占7.14%。

表3 滇緬活動(dòng)地塊中強(qiáng)地震震源機(jī)制解參數(shù)統(tǒng)計(jì) Table3 Statistics of focal mechanism solution parameters in Yunnan- Myanmar active block

對震源機(jī)制解P、T軸方位角進(jìn)行玫瑰圖統(tǒng)計(jì)來分析滇緬活動(dòng)地塊P、T軸方位角分布特征，從結(jié)果（圖4）看，雖然主壓應(yīng)力P軸空間分布較為復(fù)雜，但仍然存在NNE及SSW方向的優(yōu)勢分布方向。主張應(yīng)力T軸分布與P軸分布相差90°，優(yōu)勢方向?yàn)閃WN。從整體上看，滇緬活動(dòng)地塊現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場以水平作用為主，在NNE水平壓應(yīng)力場作用下，斷層破裂面產(chǎn)生大傾角的水平走滑錯(cuò)動(dòng)。

圖4 滇緬活動(dòng)地塊震源機(jī)制解P、T軸方位角玫瑰圖 Fig.4 Rose diagrams of azimuths of P and T axes of focal mechanism solutions in the Yunnan-Myanmar active block

4.2 區(qū)域應(yīng)力場方向特征

P、T軸的水平投影不僅能夠反映應(yīng)力主軸的空間取向，而且還能區(qū)分水平分量的大小（徐紀(jì)人等，2006；錢曉東等，2011）。為了進(jìn)一步分析研究區(qū)現(xiàn)代應(yīng)力場方向，繪制了研究區(qū)統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)98個(gè)地震主壓應(yīng)力P軸和張應(yīng)力T軸的水平投影分布圖（圖5）。圖中線段的長短與P、T軸的傾角有關(guān)，當(dāng)P、T軸平行于水平面時(shí)，P、T軸有最大投影長度。反之，當(dāng)P、T軸垂直于地表時(shí)，其投影成為1個(gè)點(diǎn)。因此，P、T軸的水平投影不僅反映了地震應(yīng)力場主壓應(yīng)力軸和張應(yīng)力軸的地表水平投影方位，同時(shí)也能反映出它們的空間分布特征。P軸方向具有空間連續(xù)性特征，最大水平主壓應(yīng)力方向自東北鄉(xiāng)西南呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。沿實(shí)皆斷裂帶，絕大部分地震震源機(jī)制的P軸方位都是沿著近SW—NE方向排列，并具有P軸緩傾角、T軸高傾角分布特征，揭示印度板塊與滇緬地塊之間為強(qiáng)烈俯沖作用方式。緬甸密支那附近、克欽邦、葡萄一帶的阿薩姆節(jié)附近地區(qū)是滇緬活動(dòng)地塊中逆斷層相對較為集中分布的地區(qū)，幾次逆斷型地震的P軸方向基本都在NNE—SSW到NE—SW方向范圍變化，且多數(shù)地段垂直于喜馬拉雅山弧形，P軸的水平分量大于其T軸的水平分量，說明喜馬拉雅山弧前沿地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要由近NE—SW向擠壓應(yīng)力場控制，結(jié)合海拔高度，可以推測來自印度洋板塊持續(xù)北東向移動(dòng)的擠壓應(yīng)力及大陸板塊內(nèi)部區(qū)域塊體之間的阻力，是導(dǎo)致葡萄附近布帕布姆山形成的動(dòng)力學(xué)原因。滇緬活動(dòng)地塊西邊界和滇緬地塊內(nèi)部T軸方向不同，但具有空間聯(lián)系性，T軸方向從西北向東南呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。T軸方位從滇緬地塊西緣WN—ES向越過瀾滄江斷裂后在大理附近迅速轉(zhuǎn)為近E—W向拉張，地震震源機(jī)制類型上出現(xiàn)了較為密集的正斷型地震分布。T軸方位的突然轉(zhuǎn)向推測與麗江—小金河斷裂在重力、地殼厚度等深部地球物理異常有關(guān)，可能是深部凹凸不平的梯度轉(zhuǎn)折成為阻擋中上地殼物質(zhì)塑性流動(dòng)或彈塑性應(yīng)變傳播的主要屏障（王凱英等，2003）。推測T軸方位的轉(zhuǎn)變可能是深部物質(zhì)屏蔽并吸收一部分高原物質(zhì)自NW—SE的擠出和流動(dòng)。綜合考慮瀾滄江斷裂帶的展布，推斷瀾滄江帶在大理地區(qū)和保山地區(qū)地震活動(dòng)邊界作用弱化，未來紅河斷裂北段發(fā)生強(qiáng)震時(shí)，需要警惕跨瀾滄江斷裂動(dòng)力傳遞至保山臨滄一帶的可能。

圖5 滇緬活動(dòng)地塊震源機(jī)制解P（a）、T（b）軸水平分量投影分布 Fig.5 Distribution of azimuths of compressive axes P (a) and extensional axes T (b) in the Yunnan-Myanmar active block

4.3 區(qū)域應(yīng)力場分區(qū)特征

滇緬活動(dòng)地塊區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場明顯受周邊板塊作用的控制，由于構(gòu)造格局及其運(yùn)動(dòng)的差異，活動(dòng)地塊內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)具有明顯的區(qū)域特征。由于震源機(jī)制的可獲得性，前人大多只研究了中國境內(nèi)地區(qū)的區(qū)域應(yīng)力場，如闞榮舉等（1977，1983）利用1933—1972年51個(gè)5級(jí)以上地震主震P波初動(dòng)解的P軸方位對川滇地區(qū)進(jìn)行了構(gòu)造應(yīng)力場分區(qū)，之后，利用補(bǔ)充資料對原研究分區(qū)結(jié)果進(jìn)行了微調(diào)；崔效鋒等（1999，2006）利用多種應(yīng)力數(shù)據(jù)資料對包括川滇地區(qū)在內(nèi)的中國西南及鄰區(qū)開展了應(yīng)力場分區(qū)研究；謝富仁等（2004）也對中國大陸及鄰區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力分區(qū)研究；孫業(yè)君等（2017）利用云南和四川區(qū)域臺(tái)網(wǎng)記錄的地震波形資料記錄，計(jì)算了震源機(jī)制解并據(jù)此進(jìn)行了應(yīng)力場分區(qū)研究；馬宏生等（2007）用S波分裂法結(jié)合震源機(jī)制解對云南及鄰區(qū)應(yīng)力應(yīng)變場分區(qū)，指出保山—普洱地區(qū)變形復(fù)雜，一些區(qū)域的部分參量方位分布十分分散，應(yīng)進(jìn)行更為細(xì)致的劃分。通過上述代表性分區(qū)成果的梳理，不難發(fā)現(xiàn)已有研究均明確認(rèn)為研究區(qū)應(yīng)力場復(fù)雜，這也導(dǎo)致了不同研究對該地區(qū)應(yīng)力場分區(qū)認(rèn)識(shí)的不唯一性。為客觀反映滇緬地塊構(gòu)造應(yīng)力場細(xì)部結(jié)構(gòu)及其非均勻特征，進(jìn)行應(yīng)力分區(qū)研究是十分必要的（謝富仁等，2004）。

應(yīng)力分區(qū)原則的確定是應(yīng)力分區(qū)的基本前提，應(yīng)力分區(qū)應(yīng)綜合考慮應(yīng)力的力學(xué)屬性、變形特征及其力源，同一構(gòu)造應(yīng)力區(qū)受外力作用的方式大抵一致，同一構(gòu)造應(yīng)力區(qū)主應(yīng)力作用方向、應(yīng)力結(jié)構(gòu)總體一致（謝富仁等，2004）。本文以秦嘉政等（2005）、張俊昌等（1989）對研究區(qū)內(nèi)活動(dòng)斷裂展布格局及強(qiáng)震活動(dòng)空間分布為動(dòng)力基礎(chǔ)，對收集到的震源機(jī)制參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行聚類分析，參考謝富仁等（2004）、孫業(yè)君等（2017）及馬宏生等（2007）對滇西北、滇西南區(qū)域應(yīng)力分區(qū)的認(rèn)識(shí)，將滇緬地塊劃分為3個(gè)區(qū)域（圖6）。從范圍看，A區(qū)為滇緬地塊最西部分，主要為實(shí)皆斷裂帶以東的平原地區(qū)，包括緬甸實(shí)皆、克欽邦、曼德勒一帶，統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的地震共計(jì)34次。B區(qū)位于A區(qū)以東、南汀河斷裂帶以北地區(qū)，包括緬甸密支那、蘇典、騰沖、保山、盈江、大理洱源、祥云一帶，統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的地震共計(jì)34次。C區(qū)為A區(qū)以東、南汀河斷裂帶以南、奠邊府?dāng)嗔岩员薄⒓t河斷裂以西的廣大的地區(qū)，包括緬甸撣邦、越南北部、老撾北部、耿馬、景谷、寧洱、勐臘一帶，地震共計(jì)30次。

3個(gè)分區(qū)的地震數(shù)均在30次以上，最多達(dá)34次，對各分區(qū)內(nèi)震源機(jī)制解的P、T參數(shù)統(tǒng)計(jì)（圖7），可以得到各分區(qū)的震源機(jī)制特征。A區(qū)地震以走滑型為主，走滑型地震在34次地震中占79.41%，本區(qū)還兼有20.59%的逆斷型地震，逆斷型地震主要分布在實(shí)皆斷裂帶北端接近阿薩姆結(jié)的寧迪本附近。P軸方位角整體優(yōu)勢方向?yàn)?NE和SW，其中NE向的地震分布相對離散，SW向的地震主體分布在實(shí)皆斷裂帶實(shí)皆以北地區(qū)。34個(gè)地震的P軸仰角均小于30°。T軸優(yōu)勢方向?yàn)镹W，T軸仰角大部分在30°以內(nèi)，共計(jì)25個(gè)地震的T軸仰角≤30°，達(dá)73.53%，說明A區(qū)斷裂在接近水平的NE和SE向壓應(yīng)力場作用下做水平錯(cuò)動(dòng)。B區(qū)34次地震中，19次地震為走滑型地震，14次正斷型地震，1次逆斷型地震，震源機(jī)制空間分布特征明顯，結(jié)合圖5，發(fā)現(xiàn)B區(qū)內(nèi)自NE向SW呈現(xiàn)正斷—走滑—正斷的分布，紅河斷裂北段大理附近至瀾滄江斷裂帶保山附近多為正斷型，T軸近EW向，拉張作用較為顯著；怒江斷裂、龍陵—瑞麗斷裂、大盈江斷裂和畹町?dāng)嗔言隍v沖、芒市和瑞麗一帶交會(huì)，震源機(jī)制解類型單一且主要為走滑型；蘇典斷裂附近震源機(jī)制解兼具走滑型和正斷型，上述分析表明B區(qū)內(nèi)不同局部地域受力源及其作用方式的差異性。B區(qū)地震震源機(jī)制解類型較為復(fù)雜，與A區(qū)和C區(qū)對比，P軸方位角分布較為離散，數(shù)值介于135°—225°，整體優(yōu)勢分布為SSW方向。B區(qū)內(nèi)應(yīng)力場方向呈現(xiàn)一定的空間連續(xù)性，結(jié)合圖5（a）可以發(fā)現(xiàn)P軸方位呈放射狀，方向由東向西呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；T軸方位角在248°—310°離散分布，總體T軸方位角優(yōu)勢方向?yàn)镹WW。P軸和T軸仰角均較小，大部分在10°以內(nèi)，34次地震中，58.82%的地震節(jié)面Ⅱ傾角＞60°。和A區(qū)、B區(qū)相比，C區(qū)地震震級(jí)明顯高于上述兩區(qū)，其地震類型以走滑型為主，C區(qū)30次地震中，共計(jì)29次地震為走滑型地震，達(dá)96.67%，另外的1次地震為正斷型地震。P軸方位角整體優(yōu)勢方向?yàn)镹NE—SSW，T軸方位角整體優(yōu)勢方向?yàn)镹WW—SEE向。P軸仰角大部分≤15°，T軸仰角大部分≤30°，96%的地震節(jié)面Ⅱ傾角＞60°，區(qū)域內(nèi)包括孟帕亞斷裂、梅江斷裂在內(nèi)的一系列NE—SW向斷裂和包括無量山斷裂、阿墨江斷裂在內(nèi)的一系列NW—SE向斷裂均在NNE和SSW方向的壓應(yīng)力場作用下產(chǎn)生近水平錯(cuò)動(dòng)。

圖6 滇緬活動(dòng)地塊應(yīng)力分區(qū) Fig.6 Stress zoning map of the Yunnan-Myanmar active block

總體而言，滇緬活動(dòng)地塊區(qū)域應(yīng)力場與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征是復(fù)雜而有規(guī)律的，滇緬活動(dòng)地塊位于印度板塊與歐亞板塊碰撞帶，東與川滇菱形塊體相接，西北與喜馬拉雅阿薩姆構(gòu)造節(jié)相鄰，因此滇緬活動(dòng)地塊應(yīng)力場分布具有明顯的過渡性特征。滇緬活動(dòng)地塊內(nèi)部應(yīng)力場較為復(fù)雜，實(shí)皆斷裂以西、南汀河斷裂以北的局部地區(qū)（B區(qū)）震源機(jī)制類型多樣，走滑型、逆斷型和正斷型地震均有分布，反映了滇緬活動(dòng)地塊復(fù)雜的現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)背景和應(yīng)力場作用的復(fù)雜過程，也在一定程度上反映了滇緬地區(qū)動(dòng)力來源的特征。作為滇緬活動(dòng)地塊現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場的2個(gè)重要力源，印度板塊NE向擠壓與川滇菱形塊體的南南東滑移的聯(lián)合作用，是滇緬地塊中強(qiáng)震活動(dòng)的基本動(dòng)力背景。印度板塊向北東方向持續(xù)碰撞歐亞板塊，滇緬地塊處于這一全球重要的陸陸型碰撞帶側(cè)緣，成為地殼變形協(xié)調(diào)、地震能量積累與釋放的重要場所。印度板塊的強(qiáng)烈擠壓是滇緬地塊應(yīng)力的“第一動(dòng)力系統(tǒng)”。由“第一動(dòng)力系統(tǒng)”作用下導(dǎo)致青藏高原地區(qū)劇烈運(yùn)動(dòng)與變形又派生出的向東“側(cè)向擠出力”，成為滇緬活動(dòng)地塊應(yīng)力的“第二動(dòng)力系統(tǒng)”，在“第二動(dòng)力系統(tǒng)”的作用下，滇緬地塊內(nèi)NEE向近平行狀斷裂十分發(fā)育，如龍陵—瑞麗斷裂、南汀河斷裂、梅江斷裂、孟帕亞斷裂等，此外，還發(fā)育了一系列NW和NNW向帚狀斷裂，如無量山斷裂、阿墨江斷裂、把邊江斷裂等等（錢曉東等，2011）。滇緬活動(dòng)地塊包含了兩大動(dòng)力系統(tǒng)的“遞進(jìn)式”作用，盡管“第一動(dòng)力系統(tǒng)”與“第二動(dòng)力系統(tǒng)”的勢力范圍尚無明確分界，但在滇緬地塊內(nèi)部完成了“過渡與銜接”過程，在這2個(gè)方面力的作用下，滇緬地塊地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地震活動(dòng)強(qiáng)烈，強(qiáng)震主壓應(yīng)力方向呈現(xiàn)出分區(qū)特征。

圖7 滇緬地塊震源機(jī)制解P軸、T軸方位角和仰角統(tǒng)計(jì) Fig.7 The statistics of azimuths and plunges of compressive (P) and extensional (T) axes in the Yunnan -Myanmar active block

5 主要結(jié)論和認(rèn)識(shí)

滇緬活動(dòng)地塊位于青藏高原東南緣，東與川滇菱形塊體相接，西北與喜馬拉雅阿薩姆構(gòu)造節(jié)相連，是東亞大陸構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)之一。為了深化和完善對云南地區(qū)地震發(fā)生條件、原因與過程的認(rèn)識(shí)，本研究收集了1976年以來41年間滇緬活動(dòng)地塊98個(gè)MW4.8-7.0地震的震源機(jī)制解，分析了震源機(jī)制解和震源深度的空間分布特征，并探討了其構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景。

98次地震總體上沿區(qū)域內(nèi)的主要斷裂分布，表現(xiàn)為空間分布的條帶狀和從集狀，說明這些地震的發(fā)生主要是區(qū)域應(yīng)力積累在斷層附近的能量釋放。滇緬活動(dòng)地塊震源深度呈現(xiàn)明顯的空間分異規(guī)律，即空間不均衡性。大致以22°N為界，北部地震震源深度較深，南部震源深度較淺。塊體東西2條邊界實(shí)皆斷裂和紅河斷裂沿線的地震震源深度較深，活動(dòng)塊體內(nèi)部的震源深度較淺。滇緬活動(dòng)地塊震源深度分布范圍為10—72.7km，峰值深度為10—30km。其中90%以上的地震深度都小于30km，可以判斷該地塊震源深度下界為30km，位于上、下地殼的分界面附近，說明滇緬活動(dòng)地塊地震基本上都集中分布在上地殼之中。結(jié)合研究區(qū)統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)地震震源深度的范圍、峰值深度、眾數(shù)等參數(shù)，滇緬活動(dòng)地塊及周邊的脆性孕震層位于10—30km的層內(nèi)，且主要位于15km附近。

滇緬地塊地震震源機(jī)制解類型相對單一，主要以走滑型為主，正斷型較少，逆斷型最少。震源機(jī)制解在空間上存在著明顯的分區(qū)性特征，揭示出位于青藏高原東南緣的滇緬活動(dòng)塊體及周邊地區(qū)應(yīng)力場的非均勻性。從空間分布看，在實(shí)皆斷裂中北部、紅河斷裂、南汀河到奠邊府NEE向近平行狀系列斷裂、無量山、阿墨江、把邊江等系列帚狀斷裂沿線地區(qū)的地震為走滑型機(jī)制（SS）；位于緬甸弧前端實(shí)皆斷裂北段地震以逆斷層型為主，地震機(jī)制為逆沖型（TF或TS）；整個(gè)活動(dòng)地塊東北部沿紅河斷裂北端、騰沖、蘇典斷裂分布有為數(shù)不少的正斷型（NF或NS）震源機(jī)制。

滇緬活動(dòng)地塊區(qū)域構(gòu)造狀態(tài)具有明顯的區(qū)域特征。根據(jù)研究區(qū)各主要斷裂帶所反映的與構(gòu)造背景作用一致的震源機(jī)制分布特征，可以將滇緬活動(dòng)地塊初步分為3個(gè)應(yīng)力區(qū)。A區(qū)為滇緬地塊的最西部分，包括實(shí)皆斷裂帶以東的實(shí)皆、克欽邦、曼德勒一帶，地勢平坦，自1976年以來的41年間該區(qū)共發(fā)生34個(gè)MW4.8—7.0地震，以走滑型為主，在34次地震中占79.41%，本區(qū)還兼有20.59%的逆斷型地震，逆斷型地震主要分布在實(shí)皆斷裂帶北端接近阿薩姆結(jié)的寧迪本附近。震源機(jī)制解P軸、T軸方位角和仰角統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明A區(qū)斷裂在接近水平的NE和SE向壓應(yīng)力場作用下做水平錯(cuò)動(dòng)。B區(qū)位于A區(qū)以東、南汀河斷裂帶以北地區(qū)，包括緬甸密支那、蘇典、騰沖、保山、盈江、大理洱源、祥云一帶，統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的地震共計(jì)地震數(shù)34次。B區(qū)集中了滇緬活動(dòng)地塊歷史地震中的大部分正斷型地震，但震源機(jī)制較A區(qū)和C區(qū)略顯復(fù)雜，三種類型震源機(jī)制的地震均有分布，說明B區(qū)的應(yīng)力源和應(yīng)力方式復(fù)雜性。C區(qū)西接A區(qū)，北以南汀河斷裂帶為界，南到奠邊府?dāng)嗔?，東至紅河斷裂，范圍包括緬甸撣邦、越南北部、老撾北部、耿馬、景谷、寧洱、勐臘一帶，在三個(gè)區(qū)中面積最大，統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)地震數(shù)共計(jì)30次。C區(qū)地震震級(jí)明顯高于上述兩區(qū)，其地震類型以走滑型為主。震源機(jī)制解P軸、T軸方位角和仰角統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明C區(qū)斷裂NNE和SSW方向的壓應(yīng)力場作用下產(chǎn)生近水平錯(cuò)動(dòng)。