段夢(mèng)喬， 趙翠萍， 周連慶， 趙策， 左可楨

1 中國(guó)地震局地球物理研究所， 北京 100081 2 遼寧省地震局， 沈陽(yáng) 110031 3 中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所， 北京 100036

0 引言

中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心正式測(cè)定，2021年5月21日21時(shí)48分(北京時(shí)間)云南大理州漾濞縣發(fā)生MS6.4地震.震中位于北緯25.67°，東經(jīng)99.87°，震源深度8 km.極震區(qū)烈度高達(dá)VIII度(云南省地震局，http:∥www.yndzj.gov.cn/).截至22日16時(shí)，有3人死亡，28人受傷(應(yīng)急管理部，https:∥www.mem.gov.cn/).本次地震位于中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)區(qū)，是實(shí)驗(yàn)場(chǎng)成立以來(lái)發(fā)生的最大震級(jí)地震，地震發(fā)生在人口密度較高的大理市周圍，引起了國(guó)內(nèi)外專家和輿論的廣泛關(guān)注.

震源區(qū)位于滇西南的保山次級(jí)塊體北部，附近主要斷裂帶有維西—喬后斷裂、瀾滄江斷裂帶南段、紅河斷裂帶北段、金沙江斷裂帶南段及麗江—小金河斷裂帶等(圖1).前人研究表明，該次級(jí)塊體受印度板塊向北偏東運(yùn)移的影響做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并形成右旋剪切變形帶(徐錫偉等，2003).本次地震發(fā)生在維西—喬后斷裂南段的西側(cè).維西—喬后斷裂北接金沙江斷裂帶，南連紅河斷裂帶，是連接南北兩條活動(dòng)斷裂帶的樞紐，總體走向北北西，長(zhǎng)約280 km，是紅河斷裂帶北延部分(任俊杰等，2007；常祖峰等，2014, 2016b).該斷裂在晚第四紀(jì)以來(lái)表現(xiàn)出明顯的右旋走滑運(yùn)動(dòng)特征.晚更新世晚期以來(lái)，該斷裂平均右旋水平滑動(dòng)速率1.8～2.4 mm·a-1, 垂直滑動(dòng)速率0.3～0.35 mm·a-1(常祖峰等，2016a).此前該斷裂研究程度較低，歷史最大地震是1948年馬登盆地內(nèi)上蘭61/4級(jí)地震.2013年洱源MS5.5、MS5.0，2016年云龍MS5.0地震、2017年漾濞MS5.1和MS4.8地震預(yù)示著該斷裂可能進(jìn)入新的活躍期，逐漸引起學(xué)者的關(guān)注(Jiang et al.,2019; 潘睿等，2019；李姣等，2020).

圖1 震源區(qū)及鄰區(qū)主要斷裂帶和歷史MS≥5地震空間分布圖 紅色實(shí)心圓為公元624年以來(lái)MS≥5地震. 藍(lán)色五角星為2021年5月21日漾濞MS6.4地震. F1—怒江斷裂帶；F2—瀾滄江斷裂帶；F3—金沙江斷裂帶；F4—維西—喬后斷裂；F5—小金河斷裂帶；F6—紅河斷裂帶；F7—楚雄斷裂. 斷裂數(shù)據(jù)來(lái)源于“中國(guó)活動(dòng)構(gòu)造圖” (鄧起東,2007)；地震目錄來(lái)源于國(guó)家地震科學(xué)數(shù)據(jù)中心(https:∥data.earthquake.cn/gcywfl/index.html).Fig.1 The spatial distribution of main fault zones and historical MS≥5 earthquakes in the focal area and adjacent areas The red solid circle are the MS≥5 earthquakes since 624 AD. The blue star is the Yangbi MS6.4 earthquake occurred on May 21, 2021. F1—Nujiang fault zone; F2—Lancangjiang fault zone; F3—Jinshajiang fault zone; F4—Weixi-Qiaohou fault; F5—Xiaojinhe fault zone; F6—Honghe fault zone; F7—Chuxiong fault. The fault data come from “China Active Tectonic Map” (Deng,2007). Earthquake catalogue data is provide by National Earthquake Data Center (https:∥data.earthquake.cn/gcywfl/index.html).

本文結(jié)合MS6.4漾濞地震序列的空間分布，首先了解震源區(qū)及鄰區(qū)(99.5°E—100.5°E，25°N—26°N)的背景地震活動(dòng)情況.1970年1月1日至MS6.4(ML6.6)地震發(fā)生前，小震活動(dòng)保持活躍，ML≥4.0地震共67次，地震活動(dòng)強(qiáng)度不高.本次漾濞MS6.4地震打破了區(qū)域6級(jí)地震平靜(圖2a).云南省地震局和全國(guó)地震(統(tǒng)一和正式)目錄顯示2021年5月1日—6月30日，漾濞地震序列共有5932次ML≥0地震(統(tǒng)一使用地方震級(jí)ML)，主震前共發(fā)生391次地震，主震后共發(fā)生5541次地震.其中ML0.0～0.9級(jí)3380次，ML1.0～1.9級(jí)1996次，ML2.0～2.9級(jí)449次，ML3.0～3.9級(jí)78次，ML4.0～4.9級(jí)26次，ML5.0～5.9級(jí)3次.5月1日至5月17日，地震活動(dòng)平靜，僅有9次0級(jí)以上地震，但震級(jí)逐步升高(圖2b).5月18日起地震活動(dòng)頻次和強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，18日和19日各發(fā)生一次4.0級(jí)以上地震，20日無(wú)4級(jí)以上地震，21日20時(shí)56分至6.4級(jí)地震前發(fā)生5次4級(jí)以上地震.MS6.4地震前27分鐘，距其SE向約10 km發(fā)生MS5.6(ML5.9)最大前震.MS6.4地震后共有22次4.0級(jí)以上地震，其中18次均在震后1天內(nèi)發(fā)生，余震最大震級(jí)為MS5.2(ML5.6)(圖2c).地震序列表現(xiàn)為典型的“前-主-余”型(以下漾濞MS6.4地震稱為主震，5月18日至主震前的地震統(tǒng)稱為前震，主震后的地震統(tǒng)稱為余震).較明顯的前震和較多的余震為研究本次地震序列的發(fā)震構(gòu)造提供了充足資料.

圖2 地震震級(jí)-時(shí)間(M-T)關(guān)系圖 (a) 1970年1月1日以來(lái)震源區(qū)及鄰區(qū)4級(jí)以上地震M-T圖;(b) 2021年5月1日至6月30日漾濞MS6.4地震序列M-T圖，黑色虛線代表主震發(fā)震時(shí)刻，黑色矩形框?yàn)?月18日至主震后一天的時(shí)間范圍;(c) 黑色矩形框內(nèi)地震M-T圖.黑色字母除MS6.4 和MS5.2地震均為前震.Fig.2 The Magnitude-Time (M-T) diagram of earthquakes (a) The M-T map of M≥4.0 earthquakes in the focal area and adjacent areas since January 1, 1970; (b) The M-T map of the MS6.4 Yangbi earthquake sequence from May 1, 2021 to June 30, 2021. The black dotted line represents original time of the mainshock, and the black rectangular box shows the time range from May 18 to one day after the mainshock; (c) The M-T diagram of earthquakes in the black rectangular box. The black letters represent foreshocks except for MS6.4 and MS5.2.

本次漾濞MS6.4地震是繼2014年云南景谷MS6.6地震后，滇西地區(qū)發(fā)生的最大一次地震.同時(shí)，震中附近的維西—喬后斷裂，作為紅河斷裂帶北部延伸段的重要部分，是塊體運(yùn)動(dòng)變形的主要載體.而本次地震并沒(méi)有發(fā)生在已知的活動(dòng)斷裂上，目前發(fā)震構(gòu)造并不清楚.綜上，深入研究本次地震序列的活動(dòng)性和發(fā)震構(gòu)造特征，可為區(qū)域潛在的構(gòu)造提供新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)后續(xù)震源區(qū)強(qiáng)震危險(xiǎn)性的判定具有重要意義.本文首先利用最大似然法(Aki, 1965)計(jì)算2010年至2021年6月30日震源區(qū)地震b值隨時(shí)間的變化，分析此次地震序列的活動(dòng)特征.其次整合2021年5月18日至6月30日全國(guó)統(tǒng)一和快報(bào)的觀測(cè)報(bào)

1 數(shù)據(jù)和方法

圖3 震源區(qū)臺(tái)站分布圖 左上角圖中紅色實(shí)心圓為2010年1月1日—2021年4月30日震源區(qū)及鄰區(qū)的背景地震.Fig.3 The distribution of stations in the focal area The red solid circle in the upper-left corner shows the background earthquake in the focal area and adjacent areas from January 1, 2010 to April 30, 2021.

圖4 (a) P波、S波走時(shí)-震中距圖, (b) 初始一維速度模型Fig.4 (a) Travel time-epicenter distance curve of P and S waves. (b) The initial 1D velocity model

2 漾濞地震序列b值

地震序列M-T圖顯示，5月18日起地震活動(dòng)逐漸增強(qiáng)，分別在19日上午8時(shí)至下午20時(shí)，21日20時(shí)55分ML3.0地震發(fā)生前3小時(shí)出現(xiàn)短暫的地震活動(dòng)平靜(圖2).前人的研究表明，一些前震隨時(shí)間有一個(gè)明顯的“持續(xù)增強(qiáng)-短暫平靜”過(guò)程，即前震頻次在臨近大震前會(huì)加速增長(zhǎng)，在大震前數(shù)小時(shí)則出現(xiàn)暫時(shí)平靜(陳颙等，2015)，1975年海城7.3級(jí)地震的前震序列是最典型的例子(吳開(kāi)統(tǒng)等，1976).b值是衡量某地區(qū)地震活動(dòng)水平的標(biāo)志，Suyehiro (1966)最先發(fā)現(xiàn)了主震前后的b值變化.近年來(lái)，大量實(shí)際震例表明，一些強(qiáng)震發(fā)生前震源區(qū)b值出現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì)(王輝等，2012)；前震b值明顯偏小(Helmstetter et al., 2003;薛艷等,2012; Tormann et al., 2015; Nanjo and Yoshida, 2017; Gulia and Wiemer, 2019).巖石破裂實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明，“前震”b值明顯低于“余震”b值(Mogi, 1979).

為分析此次地震序列的活動(dòng)特征和區(qū)域應(yīng)力積累狀態(tài)，本文計(jì)算震源區(qū)2010年1月1日至2021年6月30日b值隨時(shí)間的變化.準(zhǔn)確計(jì)算b值需要完備的地震目錄.本文計(jì)算Mc時(shí)，窗長(zhǎng)設(shè)置為200個(gè)事件，步長(zhǎng)為20個(gè)事件，且滿足Mc的地震個(gè)數(shù)達(dá)到100時(shí)計(jì)算一次b值.結(jié)果顯示(圖5a)，2010年1月1日至2021年6月30日，b值變化范圍在0.33～1.15之間，平均值為0.78.2012年3月至2016年3月b值相對(duì)較低，隨后逐漸升高，2017年3月27日ML4.8地震前b值逐漸降低，至2020年12月b值基本保持在平均值以上.2020年12月25日開(kāi)始b值逐漸降低至均值以下，于2021年5月18日和19日分別發(fā)生兩次4.0級(jí)以上地震.5月20日b值迅速上升，21日3時(shí)開(kāi)始b值迅速下降，并相繼發(fā)生了MS5.6地震和MS6.4地震.MS6.4地震前b值存在長(zhǎng)期的低值現(xiàn)象，符合一些大地震前的變化規(guī)律，反映主震前區(qū)域應(yīng)力積累逐漸增強(qiáng).21日MS5.2地震發(fā)生前b值降至最低點(diǎn)，隨后迅速升高，接著又經(jīng)歷“升高-降低”的過(guò)程，自6月9日后b值基本保持在均值以上.目前b值約為0.85，略高于均值水平(圖5b).表明主震發(fā)生半個(gè)月后，區(qū)域應(yīng)力經(jīng)過(guò)調(diào)整已逐漸穩(wěn)定，發(fā)生強(qiáng)震的危險(xiǎn)性逐漸降低.

3 漾濞地震序列精定位結(jié)果

地震的精確定位和震源機(jī)制解可以揭示地震的發(fā)震構(gòu)造和力學(xué)過(guò)程(鄭勇等，2009；房立華等，2018；Long et al., 2019).雙差定位方法是一種相對(duì)定位方法，能夠在一定程度上減小速度模型對(duì)定位結(jié)果的影響，提高定位精度(楊智嫻等，2003).本文整合漾濞地震序列5月18日—6月30日全國(guó)地震編目系統(tǒng)和云南省地震局提供的震相報(bào)告.根據(jù)上述要求從4553次地震的震相中挑選出258609個(gè)P波震相對(duì)和220118個(gè)S波震相對(duì).滿足互相關(guān)條件的有26514個(gè)P波震相對(duì)和25067個(gè)S波震相對(duì).最終經(jīng)過(guò)16次迭代共獲得3587個(gè)事件的精定位結(jié)果.但共軛梯度法給出的誤差可能比實(shí)際誤差小(Waldhauser and Ellsworth, 2000).本文使用Bootstrap重采樣方法(Efron and Gong, 1983; Efron and Tibshirani, 1991)衡量反演得到的定位誤差.首先對(duì)已配對(duì)的走時(shí)差和互相關(guān)數(shù)據(jù)隨機(jī)重采樣100次，然后對(duì)重采樣后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重定位，最終將得到的地震位置的標(biāo)準(zhǔn)差作為重定位誤差(圖6).Bootstrap方法得到的E-W和N-S方向的平均誤差分別為0.23 km和0.28 km，深度誤差0.47 km，平均走時(shí)殘差由0.4 s收斂至0.15 s，平均震源深度為7.22 km.與重定位前的結(jié)果相比(圖7a、b，圖8a、b)，重定位后地震空間分布更加集中，條帶狀特征更明顯.為全面了解主震前后地震的時(shí)空遷移特征，下面分別討論主震前后的精定位結(jié)果.

圖6 使用Bootstrap重采樣法得到的E-W向(a)、S-N向(b)和Z垂向(c)誤差標(biāo)準(zhǔn)差分布直方圖Fig.6 Distribution histograms of standard deviation error of E-W (a), S-N (b) and Z (c) by the Bootstrap method

圖7 精定位前后前震的空間分布和各剖面地震深度分布圖 (a) 精定位前前震的空間分布，橙色五角星表示21日21時(shí)21分MS5.6地震，紅色五角星表示21日21時(shí)48分MS6.4地震，圓圈大小表示地震大小. (b) 精定位后前震的空間分布. 0點(diǎn)對(duì)應(yīng)主震的發(fā)震時(shí)間，圓圈的顏色表示相對(duì)于主震的發(fā)震時(shí)刻. 紅色直線表示震源區(qū)斷裂，黑色虛線表示剖面位置. (c)、(d)、(e) 中黑色震源球?yàn)榍罢鹫鹪礄C(jī)制解. 紅色震源球分別為主震和MS5.6地震震源 機(jī)制解. 黑色虛線代表斷層傾向，紫色虛線代表地震空段，其他符號(hào)與(b)相同.Fig.7 The spatial distribution of unrelocated and relocated foreshocks and the depth distribution of each profile (a) The spatial distribution of unrelocated foreshocks. The orange star indicates the MS5.6 earthquake at 21∶21 on the 21st. The red star indicates the MS6.4 earthquake at 21∶48 on the 21st. The size of the circle represents earthquake size. (b) The spatial distribution of relocated foreshocks. Zero corresponds to original time of the mainshock, and the color of circles represent time relative to the mainshock. The red line indicates the fault in the focal area, and the black dotted line indicates location of the profile; (c), (d), (e) Black focal spheres indicate focal mechanisms of foreshocks, and the two red focal spheres indicate focal mechanisms of the mainshock and the MS5.6 foreshock. The black dotted line indicates dip of the fault, the purple dotted line indicates seismic gap, and other symbols are same in (b).

圖8 精定位前后余震空間分布及各剖面地震深度分布圖 (a) 精定位前余震的空間分布；三個(gè)紅色五角星分別代表21日21時(shí)48分MS6.4地震、21時(shí)55分MS5.0地震和22時(shí)31分MS5.2地震，橙色五角星為21日21時(shí)21分MS5.6地震; (b) 精定位后余震的空間分布，其他符號(hào)與圖7b中相同; (c)—(h) 紅色虛線代表 斷層傾向，紫色虛線為余震稀疏段.紅色震源球?yàn)橛嗾鹫鹪礄C(jī)制解，橙色震源球?yàn)镸S5.6地震震源機(jī)制解.Fig.8 The spatial distribution of unrelocated and relocated aftershocks and the depth distribution of each profile (a) The spatial distribution of unrelocated aftershocks. Three red stars represent MS6.4 earthquake at 21∶48, MS5.0 earthquake at 21∶55 and MS5.2 earthquake at 22∶31 on the 21st. The orange star represent MS5.6 earthquake at 21∶21 on the 21st. (b) The spatial distribution of relocated aftershocks, and other symbols are same in Fig.7b. (c)—(h) The dotted red line represents dip of the fault, and the purple dotted line represents the aftershock gap. Red focal spheres indicate the focal mechanisms of aftershocks, the orange focal sphere indicates the focal mechanism of the MS5.6 earthquake.

3.1 前震序列的時(shí)空分布特征

前震沿SE向呈條帶狀分布，長(zhǎng)約16 km，本文稱為前震條帶.主震前3天地震集中在前震條帶的中段，震前2天開(kāi)始逐漸向NW段遷移，震前27分鐘在中段發(fā)生MS5.6地震.震前1分鐘內(nèi)，地震主要分布在前震條帶的中段和SE段，最終主震發(fā)生在前震條帶的NW端(圖7b、c).以上表明漾濞MS6.4地震的前震序列表現(xiàn)為沿SE向往返遷移的特征.本文分別繪制AA′、CC′剖面兩側(cè)2 km和BB′剖面兩側(cè)1 km范圍內(nèi)地震的深度分布圖，發(fā)現(xiàn)震前2～3天內(nèi)較大前震的深度也較深(圖7c).前震條帶在NW段近于直立(圖7d)，在中段傾向SW，傾角約為80°(圖7e).同時(shí)，NW段地震在深度上分布更為集中，中段的地震在10～12 km深度之間存在空段，多數(shù)3級(jí)以上地震集中在MS5.6地震周圍，深度相對(duì)較深(圖7e).這可能意味著主震前，前震條帶的中段深部應(yīng)力積累程度更強(qiáng).

3.2 余震序列的時(shí)空分布特征

與前震相比，重定位后的余震表現(xiàn)出更復(fù)雜的條帶狀分布，除沿前震形成的SE向條帶進(jìn)一步擴(kuò)展外，在中南段形成多條與其相交的小尺度NE向條帶(圖8).余震深度集中在5～10 km的中上地殼(附圖A1).為探究發(fā)震斷層的深部特征，分別沿剖面DD′(兩側(cè)2 km)， EE′(兩側(cè)3 km)，F(xiàn)F′(兩側(cè)2 km)，GG′、HH′和II′(兩側(cè)1 km)繪制地震的深度分布圖(圖8b).DD′剖面顯示(圖8c)，沿SE走向的斷層上，在MS5.6地震震源上方余震較少.EE′剖面顯示(圖8d)，SE走向斷層的NW段近于直立.其共軛方向還有一叢地震活動(dòng)，該叢地震與SE走向余震主體活動(dòng)條帶存在約6 km的地震空段，水平向優(yōu)勢(shì)分布方向不明顯，震源深度集中于6～10 km，8 km以內(nèi)地震近于直立分布，下方地震向NE傾斜.該叢地震的發(fā)震時(shí)刻多數(shù)在主震發(fā)生4天后，推測(cè)主震的發(fā)生觸發(fā)了該叢地震活動(dòng).FF′、GG′、HH′和II′剖面顯示(圖8b)自SE走向斷層的中段開(kāi)始存在4條NNE向和NE向的次級(jí)斷層.其中主震前FF′剖面發(fā)生了MS5.6最大前震，與前震的深度分布相似(圖7e；圖8e)，該段的余震主要集中于8 km以內(nèi)的上地殼.表明MS5.6前震發(fā)生后該段深部的能量釋放較為充分.GG′和HH′剖面顯示，另外2條次級(jí)斷層近于平行，走向?yàn)镹NE向，地震在深度上近于垂直分布(圖8f、g).II′剖面顯示，SE走向斷層的SE段存在一條與GG′和HH′近于平行的次級(jí)斷層，深度上由西向東形成3條近于直立的地震條帶.其中東側(cè)的地震條帶表明SE走向斷層的SE段傾角近于直立(圖8h).

綜上，此次漾濞MS6.4地震的前震在不同時(shí)間段成叢分布，并沿SE向斷層往返遷移.重定位后的余震分布顯示，震源區(qū)潛在的構(gòu)造以SE走向的高傾角斷層為主.同時(shí)該斷層被4條NNE向和NE向的次級(jí)斷層切割.

4 漾濞地震序列震源機(jī)制解

5月18日至6月30日漾濞地區(qū)共發(fā)生27次MS≥3.5地震.受主震影響，個(gè)別事件波形被覆蓋，信噪比低震相難以識(shí)別，可用于反演的臺(tái)站數(shù)較少，最終我們利用CAP方法共獲得20次地震震源機(jī)制解(見(jiàn)附表1).其中包括1次正斷型地震，19次走滑型地震.多數(shù)地震兼有正斷分量，少數(shù)地震帶有逆沖分量.主震震源機(jī)制解結(jié)果：節(jié)面I的走向44°、傾角80°、滑動(dòng)角-13°，節(jié)面II的走向136°、傾角77°、滑動(dòng)角-170°，震源深度6 km.圖9給出主震的波形擬合和深度擬合圖.可以看出80%以上的波形擬合相關(guān)系數(shù)達(dá)0.7以上，說(shuō)明理論和實(shí)際波形擬合程度較高，結(jié)果較為可靠.

附表1 CAP方法反演M≥3.5地震震源機(jī)制結(jié)果 Appendix Table 1 The focal mechanism solutions of M≥3.5 earthquakes by the CAP method

圖9 CAP方法反演得到MS6.4主震的波形擬合和深度擬合圖 (a) 紅色波浪線代表理論波形，黑色波浪線代表真實(shí)波形. 波形下方數(shù)字分別表示理論和實(shí)際波形的相對(duì)移動(dòng)時(shí)間和二者擬合的 相關(guān)系數(shù). 左側(cè)大寫(xiě)字母為臺(tái)站名，臺(tái)站名下方數(shù)字為震中距(km)和理論與實(shí)際P波到時(shí)差(s); (b) H代表矩心深度.Fig.9 The MS6.4 mainshock waveform fitting and depth fitting diagrams by the CAP method (a) The red wavy line represents the theoretical waveform and the black wavy line represents the actual waveform. The numbers below the waveforms represent the relative shifted time of the theoretical and actual waveforms and the correlation coefficients of their fitting respectively. The left capital letter is the station name, and the numbers below the station name are the epicenter distance (km) and the theoretical and actual P wave arrival time difference (s). (b) The H represents the focal depth.

此外，本文增加了中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)基于人工智能系統(tǒng)在震后2分鐘內(nèi)波形擬合實(shí)時(shí)產(chǎn)出的震源機(jī)制解.產(chǎn)出的49個(gè)ML≥3.5地震震源機(jī)制解中，有13個(gè)事件與CAP方法選取的事件相同.比較發(fā)現(xiàn)兩種方法得到的震源機(jī)制解較為一致(附圖A2).其中節(jié)面的走向和傾向略有差別，矩心深度差主要集中在4.5 km以內(nèi)，矩震級(jí)差在0.2以內(nèi)，因此我們認(rèn)為兩種方法得到的震源機(jī)制解結(jié)果較為一致.

本文補(bǔ)充了其余36個(gè)事件的震源機(jī)制解.參照Z(yǔ)oback(1992)的斷層分類原則，56個(gè)地震震源機(jī)制解中，包括36次純走滑型地震，7次正斷型地震，3次逆沖型地震，6次走滑兼正斷或逆沖型地震，4次不確定型地震.震源機(jī)制解空間分布圖顯示(圖10)，地震的矩心深度集中在5～11 km，與精定位后的地震深度相吻合.節(jié)面走向大致分為SE向和NE向，傾角集中在55°～90°之間，與重定位后顯示的區(qū)域主要發(fā)震斷層的構(gòu)造形態(tài)相吻合.本文認(rèn)為漾濞MS6.4地震序列主要受走滑兼正斷構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制.主震前除21日20時(shí)56分MS4.2地震(3號(hào)地震)為正斷型，其余前震均為走滑型(圖7c)，震源機(jī)制解一致性較好，反映震前該地區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制作用有所增強(qiáng).主震發(fā)生后，沿SE走向斷層出現(xiàn)少量正斷型和逆沖型地震，余震震源機(jī)制解的多樣性反映了該區(qū)域復(fù)雜的深部結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境.

圖10 CAP方法與Earth-X得到的震源機(jī)制解空間分布圖(震源球上方或兩側(cè)數(shù)字與附錄中的地震序號(hào)一致)Fig.10 The spatial distribution of focal mechanism solutions by CAP method and Earth-X (Numbers above or on both sides of focal spheres are consistent with numbers in Appendix)

5 漾濞地震序列發(fā)震構(gòu)造分析

綜合地震精定位和震源機(jī)制解反演結(jié)果，走向?yàn)镾E向、長(zhǎng)度約35 km的斷層DD′應(yīng)為震源區(qū)的主要發(fā)震斷層.圖10中NW段的地震多為走滑型，如第6(MS6.4)、8(MS5.0)、16(MS4.0)和18(MS4.0)號(hào)等地震的震源機(jī)制解一致性較好.其中SE走向高傾角的節(jié)面與圖7d中BB′剖面和圖8d中EE′剖面的地震空間分布特征一致.因此我們認(rèn)為漾濞MS6.4地震是一次高傾角右旋走滑型地震，發(fā)震斷層為走向SE向的高傾角右旋走滑型斷層，兼有部分正斷分量.與Yang 等(2021)認(rèn)為維西—喬后斷裂可能是主震發(fā)震斷層的結(jié)論有所差異.

圖7e中CC′剖面和圖8e、f中的FF′、GG′剖面顯示，SE向斷層DD′的中段震源機(jī)制解如第1(MS4.2)、4(MS5.6)、9(MS4.9)、13(MS3.5)、14(MS3.8)、17(MS3.5)號(hào)地震等，與NW段地震較為一致.早期發(fā)生的前震和MS5.6最大前震均發(fā)生在該段，震源機(jī)制解顯示SE走向高傾角的節(jié)面與前震的重定位結(jié)果一致(圖7e)，推測(cè)該段前震的發(fā)震斷層為SE向高傾角右旋走滑兼正斷型斷層.余震重定位顯示主震后該段出現(xiàn)2條明顯的NE向和NNE向的地震條帶FF′和GG′(圖8b)，表明SE走向主斷層的破裂觸發(fā)了NE走向斷層的活動(dòng).部分余震的發(fā)震斷層應(yīng)為NE走向的次級(jí)斷層.

SE走向的斷層DD′的SE段震源機(jī)制解多為走滑型，且SE向節(jié)面的傾角較高，符合SE向斷層的構(gòu)造形態(tài)，該段多數(shù)地震的發(fā)震斷層應(yīng)為SE走向的斷層(圖8h).而12號(hào)地震(MS5.2)SE走向的節(jié)面傾角較緩(圖8h)，推測(cè)該地震的發(fā)震斷層應(yīng)為NNE向的高傾角次級(jí)斷層.

綜上我們認(rèn)為，漾濞MS6.4地震序列的發(fā)震斷層以SE走向的高傾角右旋走滑兼正斷型的斷層DD′為主，兼有4條NE向和NNE向的高傾角左旋走滑型次級(jí)斷層.SE向主斷層的破裂觸發(fā)了NE向次級(jí)斷層的地震活動(dòng).

本文利用STRESSINVERSE程序反演得到該區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的空間分布.最大主壓應(yīng)力軸σ1方位角為349°，傾角9°.最小主壓應(yīng)力軸σ3方位角為80°，傾角5°.揭示震源區(qū)整體受NNW向水平擠壓，NEE向水平拉張的應(yīng)力作用，與Tian 等(2019)獲得的云南地區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向較為一致.同時(shí)最大主壓應(yīng)力方向與Shi 等(2012)和陳安國(guó)(2018)在該區(qū)域獲得的快波偏振方向較為一致.最終我們結(jié)合精定位和震源機(jī)制解結(jié)果，大致勾勒出區(qū)域潛在的構(gòu)造和應(yīng)力場(chǎng)方向(圖11).

圖11 震源區(qū)潛在的發(fā)震構(gòu)造和構(gòu)造應(yīng)力方向示意圖 紅色沙灘球代表斷層上MS≥5.0地震的震源機(jī)制解.Fig.11 Schematic diagram of potential seismogenic structure and tectonic stress direction in the focal area The red beach balls represent focal mechanism solutions of MS≥5.0 earthquakes on the fault.

6 結(jié)論

本文首先計(jì)算漾濞MS6.4地震震源區(qū)b值隨時(shí)間的變化.其次整合全國(guó)正式、快報(bào)和云南臺(tái)網(wǎng)的震相報(bào)告對(duì)該地震序列進(jìn)行精定位，獲得3587次地震的精定位結(jié)果；同時(shí)結(jié)合CAP方法和人工智能自動(dòng)產(chǎn)出的震源機(jī)制解分析此次地震序列的發(fā)震構(gòu)造，最后根據(jù)震源機(jī)制解資料反演區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，揭示震源區(qū)潛在的構(gòu)造特征和應(yīng)力環(huán)境.主要獲得以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

(1)此次地震序列為典型的“前-主-余”型.主震前3天開(kāi)始出現(xiàn)明顯的前震活動(dòng)，并出現(xiàn)“密集-平靜”的活動(dòng)特征，余震頻次較高.自2020年12月以來(lái)震源區(qū)內(nèi)地震b值逐漸下降，反映了主震前區(qū)域長(zhǎng)期的應(yīng)力積累程度較高.2021年5月18日起地震活動(dòng)顯著增強(qiáng)，5月20日b值有所回升，21日主震前18小時(shí)b值又迅速下降.震后半個(gè)月逐漸恢復(fù)至均值水平(0.78)，目前地震序列b值為0.85，表明該地區(qū)發(fā)生強(qiáng)震的危險(xiǎn)性逐漸降低.

(2)精定位結(jié)果顯示，此次地震序列主要沿SE走向呈條帶狀分布，震源深度集中在5～10 km范圍內(nèi).前震序列在不同時(shí)段成叢分布，沿SE向往返遷移.余震序列表現(xiàn)出更復(fù)雜的條帶狀分布特征.此次地震序列沒(méi)有發(fā)生在區(qū)域已知的斷層上.震源區(qū)內(nèi)存在一條SE向的主斷層和四條與其相交的NE向、NNE向的次級(jí)斷層，斷層傾角整體較高.

(3)截至6月30日，CAP方法和EarthX人工智能系統(tǒng)共獲得56次ML3.5以上地震震源機(jī)制解.震源機(jī)制解以走滑型為主，兼有部分正斷型地震和少量逆沖型地震，節(jié)面走向以SE向和NE向?yàn)橹?，傾角較高.結(jié)合精定位結(jié)果，本文認(rèn)為漾濞MS6.4地震的發(fā)震斷層為SE走向的高傾角右旋走滑兼正斷型斷層，該條斷層為震源區(qū)的主要構(gòu)造.部分地震的發(fā)震斷層為NE向或NNE向的高傾角左旋走滑兼正斷的次級(jí)斷層.SE向主斷層的破裂觸發(fā)了NE向或NNE向斷層的活動(dòng).少量逆沖型地震反映了震源區(qū)深部復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境.

(4)震源區(qū)受NNW向水平擠壓和NEE向水平拉張的構(gòu)造應(yīng)力作用.主震前低b值和前震震源機(jī)制解顯著的一致性均表明，主震發(fā)生前區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的控制作用有所增強(qiáng).

致謝云南省地震局為本次研究提供波形和震相報(bào)告數(shù)據(jù).本項(xiàng)目中的部分機(jī)制解來(lái)自中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“智能地動(dòng)”(EarthX)系統(tǒng).感謝匿名審稿人提出的寶貴意見(jiàn).

附錄

續(xù)附表1

圖A1 漾濞MS6.4地震余震精定位后的空間分布圖Fig.A1 The spatial distribution of relocated aftershocks of the MS6.4 Yangbi earthquake

圖A2 同一地震兩種震源機(jī)制解對(duì)比圖Fig.A2 Comparison diagram of two focal mechanism solutions for the same earthquake