龍陵-瑞麗斷裂北段晚第四紀(jì)活動(dòng)性特征及強(qiáng)震復(fù)發(fā)間隔1

杜 義 張效亮 黃學(xué)猛 杜宇本 謝富仁 1

1）中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085

2）中國地震災(zāi)害防御中心，北京 100029

3）中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031

龍陵-瑞麗斷裂北段晚第四紀(jì)活動(dòng)性特征及強(qiáng)震復(fù)發(fā)間隔1

杜 義1）張效亮2）黃學(xué)猛1）杜宇本3）謝富仁1）1

1）中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085

2）中國地震災(zāi)害防御中心，北京 100029

3）中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031

野外地質(zhì)地貌調(diào)查表明，龍陵-瑞麗斷裂（南支）北段是以左旋走滑為主兼具一定正斷分量的區(qū)域性活動(dòng)斷裂。斷裂晚更新世以來的平均水平滑動(dòng)速率為2.2mm/a，平均垂直滑動(dòng)速率為0. 6mm/a；全新世以來的平均水平滑動(dòng)速率為1.8—3.0mm/a，平均垂直滑動(dòng)速率為0.5mm/a。斷裂在晚更新世以來的滑動(dòng)速率在不同的時(shí)間尺度上變化不大，反映出該斷裂晚更新世以來的活動(dòng)強(qiáng)度比較穩(wěn)定。利用Poisson模型、Lognormal模型、BPT模型三種概率模型計(jì)算獲得未來50a強(qiáng)震發(fā)震概率分別是：6.32%、0.08%、0.05%；三種模型分別取權(quán)重0.28、0.36、0.36，獲得龍陵-瑞麗斷裂北段未來50a特征地震發(fā)震概率為1.82%。

龍陵-瑞麗斷裂 滑動(dòng)速率 特征地震 復(fù)發(fā)間隔

引言

1900年以來，滇西南地區(qū)共發(fā)生34次6級以上地震，其中有8次為7級以上地震，引起了許多學(xué)者對滇西南地區(qū)的地震活動(dòng)性、地殼動(dòng)力學(xué)與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等特征的積極關(guān)注（闞榮舉等，1977；1983；陳立德等，1979；謝富仁等，2001；周瑞奇等，1998；虢順民等，1999a；1999b；2000；2002；向宏發(fā)等，1999；2000；蘇有錦等，2001；王晉南等，2006）。龍陵-瑞麗斷裂是滇西南地區(qū)北東向構(gòu)造體系中重要的斷裂之一，屬于密支那—西盟地塊內(nèi)密支那地塊與龍陵—鎮(zhèn)康地塊的分界斷裂（向宏發(fā)等，2000），是一條具有深部構(gòu)造背景且全新世仍在活動(dòng)的區(qū)域性活動(dòng)斷裂。

1976年的龍陵7.3級和7.4級地震即發(fā)生于龍陵-瑞麗斷裂帶的北段，是一次典型的雙震型地震事件。由于該斷裂途經(jīng)高山峽谷地帶，植被茂密，第四系分布有限，對該斷裂的研究較為薄弱，特別是對于其第四紀(jì)晚期以來的活動(dòng)性研究較為欠缺。雖然目前的古地震與歷史地震等資料不夠完善，但對于該斷裂發(fā)震能力以及強(qiáng)震復(fù)發(fā)間隔的評估仍是十分必要的。

本文選取龍陵-瑞麗斷裂北段，利用遙感影像對斷裂沿線的水系、山脊位錯(cuò)等現(xiàn)象進(jìn)行了解譯、判讀，并在隨后的野外考察工作中詳細(xì)調(diào)查和測量了沿線的地貌位錯(cuò)特征。在龍陵、芒市和遮放盆地邊界，找到了該斷裂全新世活動(dòng)的地質(zhì)證據(jù)，并且對典型位錯(cuò)地貌進(jìn)行了實(shí)地測量，得到了該斷裂晚更新世晚期與全新世以來的滑動(dòng)速率。并據(jù)此利用斷層滑動(dòng)法，評估了龍陵-瑞麗斷裂帶的大震復(fù)發(fā)間隔，對得到的結(jié)果進(jìn)行了簡要的分析。

1 斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)特征

龍陵-瑞麗斷裂的西南起于瑞麗西南的緬甸境內(nèi)，向北東經(jīng)遮放、芒市盆地和龍陵盆地，穿過黃草壩，最后隱伏于鎮(zhèn)安盆地附近，總體走向?yàn)楸睎|50o左右，斷裂傾向不一，在我國境內(nèi)全長約170km（圖1）。該斷裂由多條近平行的斷裂組成，在幾何結(jié)構(gòu)上常表現(xiàn)為由一組北東向斷裂組成的左階斜列構(gòu)造，在斷裂的重疊階區(qū)多形成斷陷盆地。斷裂帶兩側(cè)巖層的變質(zhì)程度迥然不同，斷裂帶上溫泉發(fā)育，巖石破碎，糜棱巖化劇烈，斷層帶內(nèi)構(gòu)造巖發(fā)育。多期活動(dòng)特征明顯，顯示早期以擠壓為主，晚期則以水平左旋運(yùn)動(dòng)為主，是一條古生代以來長期活動(dòng)的繼承性活動(dòng)斷裂。

圖1 龍陵-瑞麗斷裂的位置與幾何結(jié)構(gòu)圖Fig. 1 Distribution map of Longling-Ruili fault

作者對龍陵-瑞麗斷裂北段的鎮(zhèn)安—遮放沿線進(jìn)行了地質(zhì)地貌考察，發(fā)現(xiàn)該斷裂沿線的水系、沖溝呈明顯的同步左旋位錯(cuò)，并且在大坪子和杞木林經(jīng)探槽開挖揭露出全新世地層被斷錯(cuò)，表明該斷裂是一條以左旋走滑為主，兼具張性正斷的全新世活動(dòng)斷裂。

龍川江的Ⅱ級支流蒙牛河依山而流自北而南匯向龍陵盆地，斷層沿河谷發(fā)育，西北靠山一側(cè)階地保留清晰，在盆地北東端的大坪子拐彎處，在西北側(cè)T1階地上發(fā)育了高2m的反向斷層陡坎（圖 2）。后經(jīng)探槽開挖發(fā)現(xiàn) T1階地下面的礫石層③被斷錯(cuò)，其上覆的粉細(xì)砂層在斷點(diǎn)上方呈明顯的坡折狀，斷層走向?yàn)楸睎| 55o—75o，傾向北西，傾角 50o—70o，形成寬約15cm的斷層帶，并且斷層帶內(nèi)礫石呈明顯的定向排列。斷層上盤的礫石層呈明顯的撓曲狀，根據(jù)礫石層斷錯(cuò)情況和礫石定向排列的方向與斷面的銳夾角分析，可以判斷該斷層為正斷層。在被該斷層斷錯(cuò)了的礫石層③中采集熱釋光樣，測得年代為距今（15.160±1.33）ka；在該礫石層上覆的粉細(xì)砂層②中取光釋光樣，測得年代為距今（2.39±0.04）ka。根據(jù)被斷錯(cuò)地層及其上覆地層的年代限定，以此判斷斷裂活動(dòng)時(shí)代下限為距今（15.160±1.33）ka；斷層活動(dòng)時(shí)代上限為距今（2.39±0.04）ka。

圖2 龍陵-瑞麗斷裂大坪子剖面Fig. 2 Cross section of Longling-Ruili fault at Dapingzi village

在龍陵盆地北東端的朱家寨，一條北西向沖溝切開盆地南東邊緣的兩期疊瓦狀洪積扇，往盆地內(nèi)部匯入龍川江的Ⅱ級支流。由于斷裂的左旋走滑活動(dòng)，該沖溝與老洪積扇中軸被同步左旋位錯(cuò)70m，在老扇體的前緣形成高約18m的陡坎，同時(shí)在老洪積扇的前緣形成新的洪積扇，在新扇體上面住有人家并種植著莊稼。根據(jù)老洪積扇的位錯(cuò)與新洪積扇地層沉積的時(shí)間先后關(guān)系，可以判斷該斷裂有一期斷錯(cuò)事件的活動(dòng)時(shí)代在老洪積扇形成之后，并且在新洪積扇最早沉積之前。在新洪積扇的底部礫石層中取熱釋光樣，測得年代為距今（32.88±2.79）ka，以此年代表示該沖溝與老洪積扇位錯(cuò)后的最早沉積的地層年代，可作為累積位移的起始時(shí)間上限，即70m的累積位移起始時(shí)間上限為距今（32.88±2.79）ka。

圖3 龍陵-瑞麗斷裂杞木林?jǐn)鄬悠拭鎴DFig. 3 Cross section of Longling-Ruili fault at Qimulin village

在龍陵盆地南東邊界中部的杞木林洪積扇上，位于沖洪積扇中部的沖溝左旋位錯(cuò)18m，在沖溝北壁進(jìn)行探槽開挖，揭露出晚更新世沖洪積礫石層④被垂直斷錯(cuò)1.5m（圖3）并形成崩積楔③。在層③下部取光釋光樣，經(jīng)光釋光測年分析年代為距今（10.13±1.34）ka；在被斷錯(cuò)地層④頂部取熱釋光樣，測得年代為距今（13.67±1.16）ka。根據(jù)地層的斷錯(cuò)及先后沉積關(guān)系，表明在層④形成之后與層③形成之前，該點(diǎn)發(fā)生過一次位錯(cuò)事件，并且崩積楔③的形成可能更接近該位錯(cuò)事件發(fā)生的時(shí)代，也就是說，該點(diǎn)位錯(cuò)事件發(fā)生的年代更接近于距今（10.13±1.34）ka。對于 1.5m 的垂直位錯(cuò)量，需要說明的是由于該斷裂是以走滑活動(dòng)為主的斷裂，其垂直位錯(cuò)量受地表的坡度影響較大，1.5m的位錯(cuò)量可能不能代表該斷裂的真實(shí)垂直位錯(cuò)量。

在芒市盆地西北邊界中部的曼崗與曼常之間，發(fā)育有芒市河的北西向的Ⅰ級支流，該支流的 T1階地被左旋位錯(cuò) 10.9m，該位錯(cuò)階地相對于河道屬于錯(cuò)離河道（張培震等，2008）。在距T1階地面下1m處取光釋光樣，測得年代為距今（7.00±0.59）ka；在大坪子距T1階地面0.5m處粉砂中取光釋光樣，測得年代為距今（2.39±0.04）ka；二者差別較大，可能與取樣的部位和測年的方法差異有關(guān)。對比前人的研究，王晉南等（2006）測定，位于紅光村龍川江Ⅰ級支流 T1階地面之下 0.8m和 1m處堆積物的熱釋光年代分別為距今（4.16±0.35）ka和（6.68±0.57）ka。對比之下，選擇距今4ka作為T1階地的形成年代較為合理。綜上分析表明，10.9m的累積位錯(cuò)的起始時(shí)間約為距今4ka。

在黃草壩以北的高家坪子—鎮(zhèn)安盆地一帶，龍陵-瑞麗斷裂順河谷發(fā)育，主要表現(xiàn)為河谷兩岸的斷層三角面，河流的T1、T2階地未被明顯的錯(cuò)動(dòng)。該地帶北西向斷裂活動(dòng)較強(qiáng)，屢見北西向斷層剖面，初步判斷北東向斷裂靠近鎮(zhèn)安盆地活動(dòng)性減弱。在北東向斷層剖面中取斷層泥樣（4-10-1），經(jīng)熱釋光測年分析為距今（51.10±4.34）ka。

根據(jù)以上分析可以確定，龍陵-瑞麗斷裂南支（北段）斷錯(cuò)了形成于晚更新世晚期的洪積扇和全新世T1階地，是一條全新世活動(dòng)斷裂。

2 斷裂斷錯(cuò)地貌特征與滑動(dòng)速率

2.1 斷錯(cuò)地貌特征

在遙感影像上，龍陵-瑞麗斷裂線性影像極為清晰，斷裂沿線的沖溝、山脊呈同步位錯(cuò)。下面對斷裂沿線龍陵、芒市和遮放三個(gè)盆地邊緣典型地貌點(diǎn)的位錯(cuò)特征進(jìn)行分析。

在龍陵盆地的南東邊界，斷裂總體走向?yàn)楸睎|50o—60o，傾向北西，表現(xiàn)為連續(xù)的沖溝、洪積扇同步位錯(cuò)（圖4，表1）。并且在龍陵盆地邊緣以多條平行的斷裂展布，如在朱家寨由3條近平行的斷層組成。

圖4 龍陵盆地南東邊界綜合地貌圖Fig. 4 Landforms around southeastern border of Longling Basin

在龍陵盆地南東邊界的杞木林，沖溝發(fā)生Ⅱ級錯(cuò)動(dòng)并且在沖溝的溝壁上見礫石層被斷錯(cuò)。

在黃草壩南周家寨，北西向沖溝被左旋錯(cuò)動(dòng) 20.8m，同時(shí)在拐彎處的西南沿線，見高約5m的斷層陡坎，沖溝往南的山脊呈左旋扭錯(cuò)（圖5）。

在芒市盆地的西北邊界，斷裂沿第三系與第四系分界線展布，斷裂帶總體走向?yàn)楸睎|50°，傾向南東，斷裂沿線的沖溝水系連續(xù)同步位錯(cuò)。在芒市盆地西南端的戶育—三臺山一帶表現(xiàn)為走滑斷裂典型的地貌組合，較為典型的是連續(xù)的沖溝、山脊同步左旋位錯(cuò)，并且在山脊上形成連續(xù)的斷層三角面、眉坡脊地貌和斷層陡坎，其中發(fā)育長約1km左右的沖溝位錯(cuò)量在10m左右（圖6，表1）。

在遮放盆地西北邊界的南見村一帶，表現(xiàn)為走滑斷裂特有的地貌組合，較為典型的為連續(xù)的沖溝位錯(cuò)、山脊位錯(cuò)、眉坡脊地貌、斷尾溝、斷層陡坎（圖6，表1）。在南見村北口，發(fā)育2條長約50m的斷尾溝，較長的沖溝皆被左旋扭錯(cuò)，并且附近的北西向山脊上形成北東50o方向的地形陡變帶。在南見村村南口調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北西向山脊左旋位錯(cuò) 10m，并且山脊沿北東50o方向形成刀切狀的高約2m的垂直斷坎，緊鄰山脊兩側(cè)、且沖溝長度為1km左右的北西向沖溝分別被左旋位錯(cuò)10m、10.3m左右。往南300m處發(fā)現(xiàn)北西向沖溝左旋位錯(cuò)10.9m。

圖5 周家寨沖溝位錯(cuò)實(shí)測圖Fig. 5 Gully off-set measured at Zhoujiazhai village

圖6 芒市盆地西南端菲紅一帶沖溝位錯(cuò)圖Fig. 6 Landforms of gully off-set at Feihong，northwest of Mangshi Basin

綜合以上的分析，可以統(tǒng)計(jì)得出斷裂沿線沖溝、山脊和階地的連續(xù)位錯(cuò)的量級主要分布在10m和20m兩個(gè)級別。位錯(cuò)量在10m左右的沖溝斷點(diǎn)至溝頭的長度在1km左右；位錯(cuò)量為20m級別的沖溝斷點(diǎn)至溝頭的長度在2km左右。由此可以看出，沖溝位錯(cuò)量的級別與沖溝發(fā)育長度的級別相對應(yīng)，并且在斷裂沿線的不同地點(diǎn)位錯(cuò)量與沖溝對應(yīng)級別相同，表明斷裂活動(dòng)強(qiáng)度在空間上表現(xiàn)得比較均勻。根據(jù)前面杞木林沖溝的斷錯(cuò)年代分析，20m級別的位錯(cuò)起始年代限定為距今（10.13±1.34）ka；通過曼常河流T1階地位錯(cuò)的分析，10m級別位錯(cuò)起始時(shí)間為距今4ka。

表1 龍陵-瑞麗斷裂北段斷錯(cuò)地貌數(shù)據(jù)表Table 1 Displacements from landform data along northern Longling-Ruili fault

2.2 斷裂滑動(dòng)速率

用于計(jì)算斷裂滑動(dòng)速率的公式為：

式中，S表示斷裂帶某一時(shí)期的平均滑動(dòng)速率，既包括斷裂粘滑速率也包括斷裂的蠕滑速率；D表示該時(shí)期的累積位移量；T表示累積位移起始的時(shí)間。

根據(jù)朱家寨洪積扇的位錯(cuò)特征分析得知，該斷裂距今（32.88±2.79）ka以來的水平累積位錯(cuò)量為70m；垂直位錯(cuò)量為18m。以此計(jì)算得到該斷裂晚更新世以來的平均水平滑動(dòng)速率為2.2mm/a；平均垂直滑動(dòng)速率為0.6mm/a。

根據(jù)杞木林沖溝位錯(cuò)特征及溝壁上剖面的分析，并結(jié)合整個(gè)斷裂沿線沖溝的位錯(cuò)特征，獲得該斷裂距今（10.13±1.34）ka以來的水平位錯(cuò)量為（20±2）m，計(jì)算得到該斷裂全新世早期以來的平均水平位錯(cuò)速率為1.8—2.2mm/a。

根據(jù)上文對大坪子、曼常等龍川江Ⅱ級支流T1階地的位錯(cuò)分析，獲得該斷裂距今4ka以來的水平位錯(cuò)量為8—12m；垂直位移量為2.0m。計(jì)算得到該斷裂全新世中期以來的平均水平滑動(dòng)速率為2.0—3.0mm/a；平均垂直滑動(dòng)速率為0.5mm/a（表2）。

向宏發(fā)等（1999）通過那里—橄欖坡一帶水系斷錯(cuò)特征與斷階平臺處坡洪積物年齡為10萬年估計(jì)，得到該斷裂晚更新世以來平均滑動(dòng)速率為2.6mm/a；王閻昭等（2008）通過GPS資料約束反演，得到該斷裂的平均走滑速率為3.1mm/a。上述結(jié)果與本文的結(jié)果相近。

表2 龍陵-瑞麗斷裂帶北段位錯(cuò)量與滑動(dòng)速率表Table 2 Displacement and slip rate in northern Longling-Ruili fault zone

3 特征地震復(fù)發(fā)間隔

地震復(fù)發(fā)間隔是地震危險(xiǎn)性分析的重要參數(shù)，其精度的高低決定了結(jié)果的可靠性（聞學(xué)澤，1990）。為了確保地震復(fù)發(fā)間隔的計(jì)算精度，本文利用斷層滑動(dòng)法對龍陵-瑞麗斷裂的大震復(fù)發(fā)間隔進(jìn)行了計(jì)算。同時(shí)根據(jù)資料的可靠度和完整程度，將上述結(jié)果分別賦予適當(dāng)?shù)臋?quán)重，獲得了較為可靠的地震平均復(fù)發(fā)間隔。

3.1 計(jì)算模型

當(dāng)前，可用于地震危險(xiǎn)性分析的概率模型主要有：威布爾分布（Weibull distribution）、伽馬分布（Gamma distribution）、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停‥mpirical model）、時(shí)間可預(yù)報(bào)模型（Time-Predictable model）、BPT模型（Brownian Passage Time model）和BPT-Step模型。本文在參考Working Group on California Earthquake Probabilities（2003，2008）方案的基礎(chǔ)上，選取泊松模型（Poisson model）、對數(shù)正態(tài)模型（Lognormal model）和BPT模型（Brownian Passage Time model）計(jì)算研究區(qū)未來一定時(shí)段發(fā)震概率。

特征地震模型同時(shí)使用了上述泊松分布（Poisson distribution）、對數(shù)正態(tài)分布（Lognormal distribution）和BPT模型（Brownian Passage Time model）三種概率模型?？紤]到三種模型中參數(shù)的不確定性，為了提高概率結(jié)果的準(zhǔn)確性，對上述三種模型取加權(quán)平均，給出特征地震模型平均結(jié)果。WGECP（2002）在對San Andreas概率地震危險(xiǎn)性分析中，采用了對各模型結(jié)果進(jìn)行專家打分的方法，各模型權(quán)系數(shù)分別是：Poisson模型為0.28；BPT模型為0.72。由于Lognormal模型和BPT模型為與離逝時(shí)間有關(guān)的實(shí)時(shí)概率模型，而Poisson模型與離逝時(shí)間無關(guān)，故本文對上述三種模型分別賦予 0.36、0.36、0.28的權(quán)重。特征地震模型綜合結(jié)果的計(jì)算公式為：

式中，Pexp為Poisson模型計(jì)算得到的條件概率；PLN為Lognormal模型計(jì)算得到的條件概率；PBPT為BPT模型計(jì)算得到的條件概率。

3.2 地震復(fù)發(fā)間隔計(jì)算

3.2.1 龍陵M7.3、M7.4級地震的發(fā)震構(gòu)造問題

龍陵-瑞麗斷裂北段，全長約90km，已有的研究結(jié)果表明，斷裂斷錯(cuò)了Ⅰ級階地，其時(shí)代為距今（2.39±0.04）ka左右，全新世以來其水平滑動(dòng)速率為1.8—3.0mm/a。

由于該地區(qū)工作條件較為艱苦，工作基礎(chǔ)較為薄弱，對這一地區(qū)的斷裂活動(dòng)性分析以及區(qū)域地震活動(dòng)性與危險(xiǎn)性等方面的研究仍存在很多欠缺之處。通過對前人研究結(jié)果的整理與野外的現(xiàn)場調(diào)查工作可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于1976年龍陵地震的發(fā)震構(gòu)造問題，至今確實(shí)仍然沒有一個(gè)明確的結(jié)論。但仍可從中得到以下幾點(diǎn)認(rèn)識：

（1）1976年龍陵M7.3級地震的等震線圖顯示，其優(yōu)勢方向應(yīng)為兩組，即北東方向和北西方向，且極震區(qū)位于北東向構(gòu)造（龍陵-瑞麗斷裂）和北西向構(gòu)造（龍陵-瀾滄斷裂）交匯的鎮(zhèn)安鎮(zhèn)地區(qū)。這表明該次地震事件有可能是在該地區(qū)兩組構(gòu)造共同控制下發(fā)生的。

（2）在野外考察過程中，沿龍陵-瑞麗斷裂帶，在鎮(zhèn)安、龍陵、橄欖坡等地仍可見到一些由于強(qiáng)震導(dǎo)致的滑坡、塌方等災(zāi)害現(xiàn)象。表明在該地區(qū)近期曾發(fā)生過較大震級的地震，而據(jù)地震記錄及相關(guān)歷史文獻(xiàn)，該地區(qū)最近一次大震即為1976年的龍陵M7.3級地震。

（3）前人在該地區(qū)開展了大量的研究工作，但截止目前仍沒有發(fā)現(xiàn)某條單一的活動(dòng)斷裂可以作為此次地震事件的發(fā)震構(gòu)造，虢順民等（1999）、陳立徳等（1979）認(rèn)為，龍陵地震的發(fā)生是由于北東向斷裂與北西向斷裂的共同作用所導(dǎo)致的，這也是目前一般認(rèn)為比較合理的解釋。

綜上所述，1976年發(fā)生的龍陵M7.3和M7.4級地震，其發(fā)震機(jī)理較為復(fù)雜，依據(jù)目前的研究成果，認(rèn)為其是由北東向的龍陵-瑞麗斷裂和北西向的龍陵-瀾滄斷裂共同作用所導(dǎo)致的。其中，M7.4級地震的震中與破壞分布均偏南，認(rèn)為其受龍陵-瑞麗斷裂的影響較弱；而M7.3級地震無論是震中位置還是災(zāi)害分布，都與龍陵-瑞麗斷裂展布的位置密切重合，且其極震區(qū)就位于北東向的龍陵-瑞麗斷裂和北西向的龍陵-瀾滄斷裂交匯的鎮(zhèn)安鎮(zhèn)（圖7）。因此，認(rèn)為該次地震事件與龍陵-瑞麗斷裂的活動(dòng)密切相關(guān)。

3.2.2 地震復(fù)發(fā)間隔計(jì)算結(jié)果

大地震具有原地重演的特點(diǎn)已是公認(rèn)的事實(shí)，特征地震是大地震原地重復(fù)的重要表現(xiàn)形式?；谏鲜隹紤]，作者認(rèn)為龍陵-瑞麗斷裂是1976年龍陵地震的發(fā)震斷裂之一。因此，特征震級取M7.3級地震，根據(jù)同震位錯(cuò)—斷層長度統(tǒng)計(jì)關(guān)系式（Wells等，1994)，得到平均同震位錯(cuò)為1.66m，除以滑動(dòng)速率從而得到平均復(fù)發(fā)間隔為766年。

離逝時(shí)間取2012-1976=36a，計(jì)算獲得Poisson模型、Lognormal模型、BPT模型三種概率模型未來50a發(fā)震概率分別是：6.32%、0.08%、0.05%；三種模型分別取權(quán)重0.28、0.36、0.36，獲得龍陵-瑞麗斷裂未來50a發(fā)震概率為1.82%（見表3），這就是特征地震模型的計(jì)算結(jié)果。

由計(jì)算結(jié)果可以看出，龍陵-瑞麗斷裂未來50a再次發(fā)生M7.3級特征地震的可能性非常低（概率值為1.82%），究其原因是1976年龍陵M7.3級地震距今只有不到40年的時(shí)間，離逝時(shí)間遠(yuǎn)小于平均復(fù)發(fā)間隔，該次大地震釋放的能量可能還沒有完全恢復(fù)，但是隨著能量的積累，不能排除未來發(fā)生中等強(qiáng)度的破壞性地震。

圖7 1976年云南龍陵7.3級地震等震線圖Fig. 7 Isoseismal intensity map the Longling M7.3 in 1976

表3 龍陵-瑞麗斷裂帶北段特征地震復(fù)發(fā)概率Table 3 The characteristic earthquake recurrence probability of northern Longling-Ruili fault

通過對比實(shí)時(shí)概率模型（BPT模型和Lognormal模型）與非實(shí)時(shí)概率模型（Poisson模型）的結(jié)果可知，當(dāng)特征地震離逝時(shí)間與地震復(fù)發(fā)間隔之比較小時(shí)，BPT模型和Lognormal模型獲得的結(jié)果小于Poisson模型的結(jié)果；當(dāng)特征地震離逝時(shí)間與地震復(fù)發(fā)間隔之比較大時(shí)，BPT模型和Lognormal模型獲得的結(jié)果小于Poisson模型的結(jié)果。這是因?yàn)镻oisson模型認(rèn)為地震發(fā)生是隨機(jī)的與離逝時(shí)間無關(guān)，而BPT模型和對數(shù)正態(tài)模型考慮了離逝時(shí)間和應(yīng)變能的積累過程，在剛發(fā)生地震后較短的時(shí)間內(nèi)再次發(fā)生地震的可能性最低，隨著時(shí)間的增長和能量不斷的積累，再次發(fā)生地震的可能性不斷增強(qiáng)。但是這兩種模型對地震危險(xiǎn)性評價(jià)的是適宜性還需要仔細(xì)研究，而且兩者權(quán)重的確定依據(jù)也有待于深入分析。

4 結(jié)論與討論

（1）龍陵-瑞麗斷裂（南支）北段有多期地質(zhì)活動(dòng)，對斷裂兩側(cè)的沉積建造、巖漿活動(dòng)的控制作用十分明顯，尤其是明顯控制了斷裂沿線遮放、芒市、龍陵等新生代盆地的形成與發(fā)育，斷裂斷錯(cuò)了形成于晚更新世晚期以來的洪積扇和全新世T1階地。

（2）依據(jù)斷錯(cuò)地貌特征，獲得了龍陵-瑞麗斷裂（南支）北段晚更新世晚期以來的平均水平滑動(dòng)速率為 2.2mm/a，平均垂直滑動(dòng)速率為 0.6mm/a；全新世以來的平均水平滑動(dòng)速率為1.8—3.0mm/a，平均垂直滑動(dòng)速率為0.5mm/a?？傮w看，龍陵-瑞麗斷裂北段是一條以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為主的全新世活動(dòng)斷裂，且晚更新世以來活動(dòng)強(qiáng)度變化不大，較為穩(wěn)定。

（3）區(qū)內(nèi)北東向斷裂活動(dòng)強(qiáng)度小于北北西向斷裂。區(qū)內(nèi)的北東向斷裂多為繼承性活動(dòng)斷裂，相對于區(qū)內(nèi)北北西向活動(dòng)斷裂的晚第四紀(jì)滑動(dòng)速率偏小，且多被北北西向斷裂截?cái)?。北北西向龍?瀾滄斷裂帶晚更新世以來的平均地質(zhì)滑動(dòng)速率可達(dá)6.8mm/a（向宏發(fā)等，1999），是一條具有深部構(gòu)造背景的大型新生地震破裂帶（虢順民等，1999a；1999b）。因此，未來的研究工作應(yīng)重點(diǎn)圍繞斷裂轉(zhuǎn)折部位以及北東向龍陵-瑞麗斷裂與北西向龍陵-瀾滄斷裂展開。

（4）限于資料和研究程度的限制，本文僅給出了研究區(qū)斷裂發(fā)震概率的初步結(jié)果。龍陵-瑞麗斷裂未來50年再次發(fā)生M7.3級特征地震的可能性非常低（概率值為1.82%），其原因可能是由于1976年龍陵M7.3級地震距今只有不到40年的時(shí)間，離逝時(shí)間遠(yuǎn)小于平均復(fù)發(fā)間隔，該次大地震釋放的能量可能還沒有完全恢復(fù)。但是隨著能量的積累，不能排除未來發(fā)生5級左右的中等強(qiáng)度的破壞性地震。

陳立德，趙維城. 1979. 1976年龍陵地震. 北京：地震出版社.

虢順民，向宏發(fā)，周瑞奇等，1999a. 滇西南龍陵-瀾滄斷裂帶：大陸地殼上一條新生的破裂帶. 科學(xué)通報(bào)，44（19）：2118—2121.

虢順民，向宏發(fā)，徐錫偉等，1999b. 滇西南大盈江斷裂帶第四紀(jì)活動(dòng)初步研究. 活動(dòng)斷層研究，（7）：58—65.

虢順民，向宏發(fā)，徐錫偉等，2000. 滇西南龍陵-瀾滄第四紀(jì)新生代斷裂帶特征和形成機(jī)制研究. 地震地質(zhì)，22（3）：277—284.

虢順民，徐錫偉，向宏發(fā)等，2002. 龍陵-瀾滄新生破裂帶地震破裂分段與地震預(yù)測研究. 地震地質(zhì)，24（2）：133—144.

闞榮舉，張四昌，晏鳳桐等，1977. 我國西南地區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場與現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)特征的探討. 地球物理學(xué)報(bào)，24（2）：96—110.

闞榮舉，王紹晉，黃琨等，1983. 中國西南地區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場與板內(nèi)斷塊相對運(yùn)動(dòng). 地震地質(zhì)，5（2）：79—90.

蘇有錦，秦嘉政，2001. 川滇地區(qū)強(qiáng)震活動(dòng)與區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系. 中國地震，17（1）：24—34.

王晉南，王洋龍，安曉文等，2006. 1976年龍陵地震區(qū)斷裂活動(dòng)性研究. 地震研究，29（4）：366—372.

王閻昭，王恩寧，沈正康等，2008. 基于GPS資料約束反演川滇地區(qū)主要斷裂現(xiàn)今活動(dòng)速率. 中國科學(xué)（D輯）：地球科學(xué)，38（5）：582—597.

聞學(xué)澤，1990. 鮮水河斷裂帶未來三十年內(nèi)地震復(fù)發(fā)的條件概率. 中國地震，6（4）：8—16.

向宏發(fā)，徐錫偉，虢順民等，1999. 滇西地區(qū)兩組交叉型活動(dòng)斷裂及其地震地質(zhì)意義. 活動(dòng)斷裂研究，（7）：81—87.

向宏發(fā)，虢順民，徐錫偉等，2000. 川滇南部地區(qū)活動(dòng)地塊劃分與現(xiàn)今運(yùn)動(dòng)特征初析. 地震地質(zhì)，22（3）：253—264.

謝富仁，蘇剛，崔曉鋒等，2001. 滇西南地區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場分析. 地震學(xué)報(bào)，23（1）：17—23.

張培震，李傳友，毛鳳英，2008. 河流階地演化與走滑斷裂滑動(dòng)速率. 地震地質(zhì)，30（1）：44—57.

周瑞奇，虢順民，向宏發(fā)等，1998. 龍陵-瀾滄斷裂帶雙震型強(qiáng)震活動(dòng)破裂模型討論. 地震地質(zhì)，20（3）：70—76.

Wells D.L., Coppersmith K.J., 1994. New empirical relationship among magnitude, rupture length, rupture width,rupture area, and surface displacement. Bull. Seism. Soc. Amer., 84 (4): 974—1002.

Working Group on California Earthquake Probabilities, 2003. Earthquake probabilities in the San Francisco Bay Region: 2002 to 2031. USGS Open-File Rept, Appendices 2003, 3—214.

Working Group on California Earthquake Probabilities, 2008. The Uniform California Earthquake Rupture Forecast.Version 2(UCERF 2): U.S. Geological Survey Open-File Report 2007-1437 and California Geological Survey Special Report 203.

Strong Earthquake Occurrence Interval along the Northern Segment of Longling-Ruili Fault and Its Late Quaternary Activity

Du Yi1), Zhang Xiaoliang2), Huang Xuemeng1), Du Yuben3)and Xie Furen1)
1) Institute of Crustal Dynamics, China Earthquake Administration, Beijing 100085, China
2) China Earthquake Disaster Prevention Center, Beijing 100029, China
3) China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd., Chengdu 610031, China

The field investigation and interpretation of remote images indicate that the last activity along the northern segment of Longling-Ruili fault occurred in the Holocene with a strike-slip rate of 2.2-2.5 mm/a and vertical slip rate of 0.6mm/a since late Pleistocene epoch, and strike-slip rate of 1.8-3.0 mm/a and vertical slip rate of 0.5mm/a during the Holocene epoch.

杜義，張效亮，黃學(xué)猛，杜宇本，謝富仁，2012．龍陵-瑞麗斷裂北段晚第四紀(jì)活動(dòng)性特征及強(qiáng)震復(fù)發(fā)間隔．震災(zāi)防御技術(shù)，7（3）：215—226.

鐵道部科技研究開發(fā)計(jì)劃（2008G027-B）和國土資源部深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究專項(xiàng)（Sinoprobe-06-04）資助

2012-07-05

杜義，男，生于1997年。助研。主要研究方向：活動(dòng)構(gòu)造與地球動(dòng)力學(xué)。E-mail：y-du@163.com

謝富仁，男，E-mail: xxiefr@263.net

The occurrence probability of strong earthquakes in 50 years is calculated as 6.32% by Poisson model, 0.08% by Lognormal model and 0.05% by BPT model respectively. Finally, the probability of occurrence of characteristic earthquakes for north section of Longling-Ruili fault is estimated as 1.82% with the weight of 0.28, 0.36 and 0.36 for Poisson model, Lognormal model and BPT model.

Κey words: Longling-Ruili fault; Slip rate; Characterized earthquake; Recurrence interval