滇西南地區(qū)地震活動(dòng)特征分析

何應(yīng)文曹白倫匡福江段 勇康哲嘉許瑞杰李旭峰龍柄丞

1）中國云南675803云縣地震臺(tái)

2）中國昆明650224云南省地震局

滇西南地區(qū)地震活動(dòng)特征分析

何應(yīng)文1）曹白倫1）匡福江1）段 勇1）康哲嘉2）許瑞杰2）李旭峰2）龍柄丞2）

1）中國云南675803云縣地震臺(tái)

2）中國昆明650224云南省地震局

選取有地震記載以來的MS≥5地震與1965年以來的小震目錄，分析滇西南地區(qū)地震的時(shí)、空、強(qiáng)分布特征及強(qiáng)震前中小震活動(dòng)，開展分段、不同震級(jí)地震活動(dòng)特征研究，發(fā)現(xiàn)：滇西南地區(qū)5級(jí)地震集中分布在主要深大斷裂帶上，時(shí)間分布呈現(xiàn)叢集特征，兩次地震發(fā)生時(shí)間間隔平均為558天（約1.5年），地震平靜時(shí)間一般持續(xù)約30個(gè)月；MS≥6強(qiáng)地震主要集中發(fā)生在北西向斷裂與北東向斷裂交匯部位附近，在時(shí)間尺度上存在明顯的平靜和活躍交替特征，每個(gè)平靜期和活躍期平均持續(xù)約15年，且大部分強(qiáng)震前存在清楚的預(yù)釋放現(xiàn)象和中小地震加速定向遷移特征。

滇西南地震；地震活動(dòng)特征；預(yù)釋放；定向遷移

0 引言

滇西南地區(qū)指南汀河斷裂（F13）東南、紅河段裂（F17）以西、21°N以北地區(qū)，具體范圍為：21.1°—25.0°N，98.5°—102.0°E。該區(qū)是5級(jí)以上地震多發(fā)區(qū)，是云南地區(qū)地震活動(dòng)頻繁地區(qū)之一，具有頻度高、強(qiáng)度大、分布集中的特點(diǎn)。該區(qū)主要活動(dòng)斷裂帶有瀾滄江斷裂帶、無量山斷裂帶、哀牢山斷裂帶等，北西向無量山斷裂帶在磨黑至思茅段被多條北東向小斷裂帶錯(cuò)斷為類棋盤式斷裂帶（畢青等，2011），使該區(qū)成為6級(jí)地震頻發(fā)區(qū)，嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。通過對(duì)滇西南地區(qū)（境內(nèi)）1900年以來 5級(jí)以上地震時(shí)間間隔統(tǒng)計(jì)分析，得到滇西南地區(qū)5級(jí)以上地震時(shí)間間隔平均為558天（約1.5年），可見滇西南地震活動(dòng)頻繁，因此研究滇西南歷史地震活動(dòng)、現(xiàn)代地震活動(dòng)態(tài)勢與中強(qiáng)地震前滇西南地區(qū)地震前兆異常特征，對(duì)預(yù)測滇西南地震具有一定指導(dǎo)意義。

1 資料選取

選取1520年以來滇西南地區(qū)發(fā)生的82次MS≥5地震 (包括余震)和1965—2015年2.6級(jí)以上小震目錄進(jìn)行研究。MS≥5地震參數(shù)見表1，震中分布見圖1。由表1可見：除1520年5.8級(jí)和1884年6.5級(jí)地震外，1900年以來共發(fā)生80次地震，其中5—5.9級(jí)地震55次，6—6.9級(jí)地震18次，7—7.6級(jí)地震7次，最大地震為1988 年 11月6日瀾滄7.6 級(jí)地震。

表1 1520年以來滇西南地區(qū)MS≥5地震參數(shù)Table 1 The MS≥5 earthquakes parameters in southwest of Yunnan Province since 1520

圖1 MS≥5地震分布Fig.1 The MS≥5 earthquakes distribution

2 5級(jí)以上地震空間分布特點(diǎn)

2.1 震中分布

從1520年以來滇西南MS5.0以上地震震中分布圖（圖2）可以看到，1520—1922年5級(jí)以上地震在臨滄、瀾滄、耿馬地區(qū)存在空區(qū)，1923—2015年瀾滄—耿馬帶大震頻發(fā)。值得關(guān)注的是，滇西南地區(qū)每一個(gè)北東向斷裂均發(fā)生過7級(jí)以上大震，而永德北東向構(gòu)造帶未發(fā)生7級(jí)以上大震（黃色區(qū)域）。由圖2可見，滇西南地區(qū)地震活動(dòng)帶比較明顯，5級(jí)以上地震主要分布在以下主要斷裂帶上：①南丁河斷裂帶（F13）：1941年5月16日耿馬大寨7級(jí)地震；②孟連—普洱斷裂帶（F18）：1941年12月26日瀾滄附近7級(jí)地震，1952年6月19日6.5 級(jí)地震。

思茅—普洱地區(qū)發(fā)生的中強(qiáng)地震主要集中在營盤山斷裂帶與北東向斷裂的交匯部位，震區(qū)呈近圓形分布，具有地震頻度高且震級(jí)大的特點(diǎn)，其余地段均較微弱；③打洛—江城斷裂帶（F20）：1965年草席6.1級(jí)、1966年江城5.6級(jí)、1969年景洪5.4級(jí)地震；④鎮(zhèn)源—德化斷裂帶（F19）：與北東向?yàn)憸妗斩龜嗔褞Ы粎R處是強(qiáng)震多發(fā)地，即地震多集中發(fā)生在德化、震東一帶，最大地震為2014年10月7日景谷6.6級(jí)地震，向北地震活動(dòng)逐漸減弱，具有南強(qiáng)北弱的特點(diǎn)。

綜上所述，滇西南地區(qū)中強(qiáng)地震集中發(fā)生在北西向斷裂與北東向斷裂交匯部位附近。

圖2 1520年以來MS5.0以上地震震中分布(a) 1520—1922年地震分布； (b)1923—2015年地震分布Fig.2 Epicenter distribution of MS≥5 earthquakes since 1520

2.2 地震空間遷移特征

對(duì)選取的MS5以上地震，以瀾滄江斷裂帶為界分為西區(qū)和東區(qū)，繪制M—T圖，見圖3。由圖3可見，滇西南地區(qū)地震活動(dòng)以瀾滄江斷裂帶為界，具有東西兩個(gè)區(qū)域地震交替遷移現(xiàn)象，即東區(qū)活動(dòng)時(shí)，西區(qū)相對(duì)平靜；西區(qū)是主體活動(dòng)地區(qū)時(shí)，東區(qū)相對(duì)平靜，說明區(qū)內(nèi)地震活動(dòng)在時(shí)空分布上具有發(fā)展的不平衡性和活動(dòng)的交替性。從地震活動(dòng)時(shí)空分布（圖4）可知，強(qiáng)震前滇南—滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動(dòng)存在高度有序的定向遷移現(xiàn)象。

1983年6月24日越南7.1級(jí)地震前5—6月滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動(dòng)表現(xiàn)出高度有序現(xiàn)象，當(dāng)年5—6月小震從大理—普洱—版納—越南自北向南快速有序地定向遷移，見圖4(a)。

2014年10月7日景谷6.6級(jí)地震前滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動(dòng)高度有序現(xiàn)象：2014年8月20日07時(shí)滇西南境外越南發(fā)生4.0級(jí)地震后，當(dāng)天19點(diǎn)江城發(fā)生3.0級(jí)地震，8月27日寧洱發(fā)生4.3級(jí)地震。這3次地震在時(shí)間和空間上具有高度有序性，即由境外向境內(nèi)有序推進(jìn)，僅隔40天景谷發(fā)生6.6級(jí)地震，見圖4(b)。

2015年3月1日滄源5.5級(jí)地震前滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動(dòng)表現(xiàn)出高度有序現(xiàn)象：2014年12月23日至26日，臨滄及境外鄰近地區(qū)接連發(fā)生3次M 2.5以上地震，最大地震為12月26日距中國邊境約115 km處的ML5.0地震，隨后于2015年2月15

日在緬甸發(fā)生3.1級(jí)地震，14天后發(fā)生滄源5.0級(jí)地震，見圖4(c)。

圖3 以瀾滄江斷裂為界東區(qū)、西區(qū)MS≥5地震M—T（a）東區(qū)；（b）西區(qū)Fig.3 M—T figure of MS≥5 earthquakes in east and west of the Lancangjiang fault,respectively

3 地震活動(dòng)時(shí)序特征

3.1 震級(jí)下限選取

在研究某一地震區(qū)的地震震級(jí)與某一震級(jí)相應(yīng)的地震個(gè)數(shù)時(shí)，常發(fā)現(xiàn)震級(jí)越大相應(yīng)地震數(shù)越少，震級(jí)越小相應(yīng)地震數(shù)越多，二者之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。實(shí)際上，對(duì)于某一地區(qū)，小于震級(jí)下限的地震，相應(yīng)地震數(shù)并不成線性負(fù)相關(guān)，這是因?yàn)?，該區(qū)地震臺(tái)網(wǎng)對(duì)于更小的地震不能完全記錄下來（王世芹等，1996）。

采用震級(jí)—頻度關(guān)系公式：logN＝a＋BM，檢驗(yàn)云南地震臺(tái)網(wǎng)控制滇西南地區(qū)震級(jí)下限，選取滇西南地區(qū)2.0級(jí)以上地震作b值截距圖，得到圖5，其中a=5.276 2，b=0.702 3，R=-0.996 7。在圖5可見，MS≥ 2.6，地震頻度隨著震級(jí)增加逐漸下降，意味著云南臺(tái)網(wǎng)對(duì)滇西南地區(qū)震級(jí)控制下限為 2.6級(jí)。

3.2 地震活動(dòng)時(shí)序分析

選取滇西南地區(qū)1986年以來3 734次2.6級(jí)以上地震作M—T圖進(jìn)行分析（圖6），其中：2.6—2.9級(jí)地震1 751次，3.0—3.9級(jí)地震1 732次，4.0—4.9級(jí)地震200次，5.0—5.9級(jí)地震36次，6.0—6.9級(jí)地震12次，7.0—7.9級(jí)地震3次。從圖6可見：①每次5級(jí)以上地震發(fā)生前，3級(jí)以上地震活動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)顯著增強(qiáng)，表明地震帶應(yīng)力增強(qiáng)，中

強(qiáng)地震后地震活動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱，應(yīng)力進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)（林輝等，2004）；②地震發(fā)生強(qiáng)度有多次趨勢上升和下降，且均在一個(gè)顯著地震前后出現(xiàn)，表明小地震活動(dòng)增強(qiáng)異常是滇西南地區(qū) M ≥5地震前的共性特征。

圖5 滇西南地區(qū)MS≥2.0地震b值截距Fig.5 The b intercept values of MS≥2.0 earthquakes in southwest of Yunnan Province

圖6 滇西南地區(qū)MS≥3.0地震M—TFig.6 The M—T figure of MS≥3.0 earthquakes in southwest of Yunnan province

3.3 中強(qiáng)地震間隔統(tǒng)計(jì)

對(duì)滇西南地區(qū)1900年以來 5級(jí)以上地震進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表2，可知該區(qū)5級(jí)以上地震時(shí)間間隔平均為558天（約1.5年），在相對(duì)活躍期，5級(jí)以上地震呈現(xiàn)叢集特征，而兩個(gè)相對(duì)活躍期平靜時(shí)間一般持續(xù)約30個(gè)月，最短約21個(gè)月，最長約42個(gè)月。滇西南地震活動(dòng)頻繁，研究歷史地震活動(dòng)對(duì)預(yù)測該區(qū)地震有一定指導(dǎo)意義。

表2 滇西南地區(qū)MS≥5時(shí)間間隔統(tǒng)計(jì)Table 2 The interval statistics of MS≥5 earthquakes in southwest of Yunnan Province

續(xù)表2

3.4 大地震活動(dòng)周期

從滇西南區(qū)域尺度上看，1942年以來5級(jí)地震活動(dòng)在時(shí)間分布上存在隨機(jī)發(fā)生的特征，無明顯規(guī)律，顯出一定均勻性，即5級(jí)地震的發(fā)生時(shí)間具有較大隨機(jī)性，見圖7(a)，而6—7級(jí)地震空間分布高度非均勻，具有時(shí)間群集(叢集)特征，見圖7(b)，MS6地震具有相對(duì)平靜和相對(duì)括躍的特征，1938年至今已經(jīng)歷3個(gè)平靜期和4個(gè)活躍期，平靜期為：1953—1964年、1985—1991年、1996—2006，平均持續(xù)時(shí)間為10年，活躍期為：1938—1952年、1965—1984年、1992—1995年、2007年至今，前兩個(gè)活躍期平均持續(xù)時(shí)間為15年，第3個(gè)活躍期僅持續(xù)4年，目前又處于活躍期。兩次6級(jí)地震最長間隔67個(gè)月，平均55個(gè)月，1995年7月孟連西7.3級(jí)地震后平靜12年，于 2007年6月3日發(fā)生寧洱6.4級(jí)地震，間隔7年，于2015年10月7日發(fā)生景谷6.6級(jí)地震，說明滇西南地區(qū)可能已進(jìn)入新一輪MS≥6地震活躍時(shí)段，該區(qū)平均每個(gè)活躍時(shí)段發(fā)生MS≥6.0地震4—5次。

7級(jí)大震震例較少，自1900年以來，滇西南地區(qū)1941年發(fā)生耿馬7級(jí)和勐遮7級(jí)大震，1950年發(fā)生勐海7級(jí)大震，1988年發(fā)生瀾滄—耿馬7級(jí)大震，見圖7(c)。滇西南7級(jí)大震復(fù)發(fā)周期為37年；只考慮瀾滄—耿馬帶時(shí)，7級(jí)大震復(fù)發(fā)周期為47年（毛玉平等，2000），可見瀾滄—耿馬地震帶已進(jìn)入地震活躍期，地震危險(xiǎn)性增加。

4 地震頻度分析

4.1 地震預(yù)釋放加速異常

采用12個(gè)月為時(shí)窗，l個(gè)月為步長滑動(dòng)計(jì)算平均月頻度，分別得到研究區(qū)3—3.9

級(jí)和4—4.9級(jí)的地震月頻度曲線，見圖8。由圖8(a)可見，中強(qiáng)地震發(fā)生前，該區(qū)3級(jí)地震頻度呈增長現(xiàn)象；由圖8(b)可見，4級(jí)地震出現(xiàn)增頻異常后，滇西南地區(qū)均有6級(jí)以上或附近地區(qū)有7級(jí)地震發(fā)生，表明4級(jí)地震活動(dòng)增強(qiáng)可能與6級(jí)以上地震有關(guān)，并通常與6級(jí)地震關(guān)系較為密切（劉蒲雄等，1997）。

圖7 滇西南地區(qū)MS5.0以上地震M—T(a) MS5地震； (b) MS6地震； (c) MS7地震Fig.7 The M—T figure of MS≥ 5.0 earthquakes in southwest of Yunnan Province

圖8 滇西南地區(qū)地震月頻度(a) MS3 地震； (b) MS4地震Fig.8 The monthly frequency of the earthquakes in the southwest of Yunnan Province

分別選取1979年3月15 日普洱6.8級(jí)地震、1988年11月6日瀾滄7.6級(jí)地震、2007年6月3日寧洱6.4級(jí)地震、2011年3月24日緬甸7.2級(jí)地震前幾年內(nèi)滇西南3級(jí)以上地震，分析強(qiáng)震前極震區(qū)及鄰區(qū)地震活動(dòng)頻度特征，各地震累積頻度見圖9。由圖9可見：①1979年普洱6.8級(jí)地震前2年多，滇西南3級(jí)以上地震3個(gè)月累積頻度呈逐漸升高趨勢，3個(gè)月積累頻度平均25.1次，1倍均方差為30.7次，震前最大異常有39次，超過均值1.5倍；②1988年11月6日瀾滄7.6級(jí)地震前3年，滇西南3.0級(jí)以上地震3個(gè)月積累頻度平均為40.1次，1倍均方差為50.6次，震前最大異常有65次，超過均值1.6倍；③2007年6月3日寧洱6.4級(jí)地震前3年多，滇西南3.0級(jí)以上地震3個(gè)月積累頻度平均為24.8次，1倍均方差為28.6次，震前最大異常有34次，超過均值1.3倍；2011年3月24日緬甸7.2級(jí)地震前2年，滇西南4.0級(jí)以上地震3個(gè)月積累頻度平均為8.5次，1倍均方差為11.5次，震前最大異常有13次，超過均值1.5倍，存在預(yù)加速過程，預(yù)釋放顯著。綜上，發(fā)現(xiàn)滇西南大部分強(qiáng)震前存在清楚的預(yù)釋放現(xiàn)象。

圖9 幾次地震前MS≥3.0地震累積頻度(a)1979年3月15 日普洱6.8級(jí)地震； (b) 1988年11月6日瀾滄7.6級(jí)地震；(c) 2007年6月3日寧洱6.4級(jí)地震； (d) 2011年3月24日緬甸7.2級(jí)地震Fig.9 The cumulative frequency of MS≥3.0 earthquakes before several earthquakes

4.2 5級(jí)地震對(duì)應(yīng)率

選取思茅—勐臘、墨江、江城、景谷、永德、耿馬—滄源、孟連—瀾滄、西盟—木嘎等地，統(tǒng)計(jì)1965年 4—4.9級(jí)地震發(fā)生后1年內(nèi)滇西南地區(qū)5級(jí)以上地震對(duì)應(yīng)率，見表3，分析發(fā)現(xiàn)，永德一帶、江城一帶4級(jí)地震發(fā)生后，滇西南地區(qū)發(fā)生5級(jí)以上地震的概率高于50%，可以作為滇西南地區(qū)M ≥ 5地震發(fā)生的判別依據(jù)，其他區(qū)域與滇西南地區(qū)的地震對(duì)應(yīng)率低。

表3 滇西南地震活動(dòng)指標(biāo)與中強(qiáng)地震對(duì)應(yīng)關(guān)系Table 3 The corresponding relation between earthquake activity index and the moderately strong earthquake

5 結(jié)論

通過對(duì)滇西南地區(qū)5級(jí)以上地震活動(dòng)進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論：①5級(jí)以上地震主要分布在南丁河斷裂帶、孟連—普洱斷裂帶、打洛—江城斷裂帶、鎮(zhèn)源—德化斷裂帶，6級(jí)以上強(qiáng)地震主要集中發(fā)生在北西向斷裂與北東向斷裂交匯部位附近，且中強(qiáng)震具有東西兩個(gè)區(qū)域地震交替遷移現(xiàn)象；②M 6以上地震存在相對(duì)平靜和括躍的特征，

自1900年以來已經(jīng)歷3個(gè)平靜期和3個(gè)活躍期，平均持續(xù)時(shí)間均約15年；③每一個(gè)北東向斷裂均發(fā)生過7級(jí)以上大震，而永德北東向構(gòu)造帶未發(fā)生過7級(jí)以上大震，值得跟蹤關(guān)注；④大部分強(qiáng)震前存在清楚的預(yù)釋放現(xiàn)象和中小震快速定向遷移特征，可以作為滇西南地區(qū)地震短臨預(yù)測指標(biāo)。

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Analysis of seismic characteristics in southwest of Yunnan Province

He Yingwen1)，Cao Bailun1)，Kuang Fujiang1)，Duan Yong1)，Kang Zhejia2)，Xu Ruijie2)，Li Xufeng2)and Long Bingcheng2)
1) Yunxian Seismic Station,Yunnan Province 675803,China
2) Earthquake Administration of Yunnan Province,Kunming 650224,China

Using the MS≥5 earthquakes since recorded earthquakes and small earthquakes catalogs since 1965,the time,space and magnitude distribution characteristics of earthquakes as well as small,medium earthquake activity before the great extent earthquake in southwest of Yunnan Province are analyzed.The characteristics of seismic activity of different sections and magnitude earthquakes are also studied.It is discovered that 5 magnitude earthquakes concentrated in the main faults,the average time interval of the two earthquakes was 558 days (about 1.5 years).The duration of seismic quiet time is generally 30 months or so.The MS≥6 earthquakes mainly concentrated in the nearby intersection of NW trending fault and NE trending fault.On the time scale,there are obvious features of quiet and active alternation.The average duration of each period of quiet and active period is about 15 years.In addition,there are clear pre-release phenomenon and directional migration of small and medium earthquakes before most of the strong earthquakes.

earthquakes in southwest of Yunnan Province，seismic characteristic，prerelease，directional migration

10.3969/j.issn.1003-3246.2016.05.004

何應(yīng)文(1984—)，男，布朗族，2011年畢業(yè)于云南大學(xué)地球物理專業(yè)，碩士，工程師，主要從事地震監(jiān)測、前兆數(shù)據(jù)處理及形變資料應(yīng)用研究工作

2014年云南省地震局青年基金（課題號(hào)201409）

本文收到日期：2015-12-18