GPS地形變測(cè)量和Kaiser效應(yīng)法地應(yīng)力測(cè)量在云南昆明

黃永祥 李延興 黃浩雄 王伶俐

摘要：2000—2001年川滇地區(qū)有大震震情趨勢(shì)，應(yīng)用GPS地形變測(cè)量（G），Kaiser效應(yīng)法地應(yīng)力測(cè)量（K）技術(shù)，采用GK聯(lián)合并網(wǎng)方法，同步監(jiān)測(cè)云南昆明—玉溪地區(qū)及鄰區(qū)地形變場、地應(yīng)力場；依托本構(gòu)定律及巖石學(xué)組合判據(jù)，進(jìn)行發(fā)震應(yīng)力條件、發(fā)震幾率、震級(jí)大小的分析研究；得出云南地區(qū)3～5年內(nèi)不具備發(fā)生MS≥7.0大震的發(fā)震應(yīng)力條件；同時(shí)劃出滇東北形變高值區(qū)，10年左右有可能發(fā)生MS6.0～7.0地震。

關(guān)鍵詞：GPS地形變測(cè)量；Kaiser效應(yīng)法地應(yīng)力測(cè)量；聯(lián)合并網(wǎng)；同步監(jiān)測(cè)；地形變場；地應(yīng)力場；本構(gòu)定律；巖石力學(xué)判據(jù)組合；發(fā)震應(yīng)力條件；大震跟蹤

中圖分類號(hào)：P315.725 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-0666（2018）03-0344-10

0 前言

云南是我國地震活動(dòng)最顯著的地區(qū)之一，在20世紀(jì)內(nèi)該區(qū)發(fā)生5級(jí)以上地震近400次，其中7級(jí)以上的大地震就有13次（皇甫崗等，2000）。1999—2002年云南境內(nèi)大范圍出現(xiàn)中強(qiáng)震連發(fā)，多個(gè)地區(qū)出現(xiàn)前兆異常，云南省地震局、中國地震局組織了多學(xué)科、多手段綜合強(qiáng)化跟蹤監(jiān)測(cè)，多數(shù)研究者傾向云南地區(qū)具有MS>7.0大地震的背景。針對(duì)云南震情、中國地震局第一監(jiān)測(cè)中心李延興和黃永祥共同提出“利用GPS和Kaiser兩項(xiàng)新技術(shù)在云南昆明—玉溪地區(qū)進(jìn)行大震預(yù)測(cè)試驗(yàn)研究”項(xiàng)目（簡稱GK項(xiàng)目），云南省地震局、中國地震局第一監(jiān)測(cè)中心支持GK項(xiàng)目聯(lián)合申請(qǐng)，1998年中國地震局、云南省聯(lián)合批準(zhǔn)將其列為省部聯(lián)合重點(diǎn)“九五”攻關(guān)項(xiàng)目GKC16-7，并全面啟動(dòng)。為加速項(xiàng)目進(jìn)程立即投入大震應(yīng)急跟蹤監(jiān)測(cè)；GK項(xiàng)目組擴(kuò)大監(jiān)測(cè)區(qū)范圍，從昆明—玉溪地區(qū)擴(kuò)大至鄰區(qū)，覆蓋云南大部分地區(qū)；GPS測(cè)量與“中國網(wǎng)絡(luò)工程網(wǎng)”閉合，共增加85%點(diǎn)（次），測(cè)量精度從10-8提高到10-9；Kaiser應(yīng)力點(diǎn)加測(cè)與對(duì)比共增加213%，測(cè)量精度從<10% 提高到<8%；測(cè)量深度從400 m延伸至1 275 m；加速創(chuàng)新性本構(gòu)關(guān)系發(fā)震應(yīng)力條件、發(fā)震幾率、發(fā)震時(shí)間臨界度等的研究，從物理力學(xué)本質(zhì)上判定MS>7.0大地震近期是否會(huì)在本區(qū)發(fā)生；是否會(huì)發(fā)生強(qiáng)震、中強(qiáng)震；能否縮小預(yù)測(cè)預(yù)防區(qū)范圍，減小一些虛報(bào)、虛防，求得更大范圍內(nèi)的社會(huì)安定，從消極被動(dòng)的等待中，變?yōu)橹鲃?dòng)積極的跟蹤大地震。

1 GK聯(lián)合并網(wǎng)，跟蹤MS>7.0地震

1.1 GK并網(wǎng)布設(shè)

GK聯(lián)合并網(wǎng)，網(wǎng)區(qū)范圍（23°～26.5°N，101°～103.5°E）內(nèi)有20個(gè)GPS站點(diǎn)，16個(gè)Kaiser應(yīng)力測(cè)點(diǎn)。區(qū)內(nèi)有10條活動(dòng)斷裂帶（圖1），區(qū)內(nèi)發(fā)生1833年嵩明8級(jí)大地震，1970年通海7.7級(jí)大地震等。

1.2 GPS跟蹤監(jiān)測(cè)

研究區(qū)GPS站點(diǎn)有20個(gè)，2期實(shí)測(cè)40個(gè)點(diǎn)（次），加密觀測(cè)27個(gè)點(diǎn)（次），合計(jì)67個(gè)點(diǎn)（次）（加密85%），網(wǎng)區(qū)范圍擴(kuò)至（23°～28°N，99°～104° E），跟蹤加密區(qū)域幾乎覆蓋云南大部分地區(qū)。觀測(cè)精度從10-8提高到10-9，GPS站絕對(duì)定位精度優(yōu)于3 mm，GPS站速度精度優(yōu)于2.5 mm，全網(wǎng)的精度達(dá)到國內(nèi)外同類GPS網(wǎng)的先進(jìn)水平。

1999—2001年云南地區(qū)GPS最大剪應(yīng)變等值線如圖2所示。由圖2可見，云南地區(qū)最大剪應(yīng)變速率的高梯度帶區(qū)域有：昆明滇東北地區(qū)，昆明以南地區(qū)和麗江滇西北地區(qū)。

1.3 Kaiser應(yīng)力跟蹤監(jiān)測(cè)

研究區(qū)有8個(gè)Kaiser應(yīng)力點(diǎn)、跟蹤大震加密8個(gè)點(diǎn)和9個(gè)對(duì)比點(diǎn)，共計(jì)25個(gè)點(diǎn)。跟蹤加密達(dá)231%，人力投入增加56%，測(cè)試精度從<10%提高到<8%，昆明地區(qū)新增3個(gè)對(duì)比點(diǎn)，采樣深度從100～500 m加深至1 275 m，這對(duì)控制應(yīng)力梯度判定危險(xiǎn)性至關(guān)重要。另外6個(gè)對(duì)比點(diǎn)在新平銅礦，同一巖層深度535 m，標(biāo)本定向采樣對(duì)判定應(yīng)力方向起控制性作用。Kaiser應(yīng)力測(cè)點(diǎn)范圍為（23°～26.5°N，101°～103.5°E），實(shí)現(xiàn)Kaiser應(yīng)力網(wǎng)與GPS網(wǎng)并網(wǎng)監(jiān)測(cè)。

（1）地應(yīng)力值的測(cè)量

對(duì)于Kaiser效應(yīng)法，筆者在吸取前人及吉川—茂木等經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在AE檢測(cè)中使用美國MISTRAS2001系統(tǒng)，采用再次加載法、AE多參量聯(lián)合判定，有效地提高了Kaiser效應(yīng)點(diǎn)的識(shí)別能力和測(cè)試精度。測(cè)試相對(duì)誤差小于8%，標(biāo)準(zhǔn)誤差一般為0.88～1.30 MPa。

為了證實(shí)Kaiser效應(yīng)法測(cè)出的是否是現(xiàn)今地應(yīng)力，初次采用原巖與回灌混凝土同步進(jìn)行，證明二者相近，與GPS同步進(jìn)行，也證明有良好的一致性（黃永祥等，2002a）。最大主應(yīng)力和方向的計(jì)算在采用金川忠法的同時(shí)，采用高斯-牛頓法，麥丹勞法擬合求解，所得結(jié)果與金川忠法相近，但可簡化測(cè)試和計(jì)算。

（2）地應(yīng)力值的實(shí)測(cè)結(jié)果及應(yīng)力特點(diǎn)

測(cè)點(diǎn)、點(diǎn)號(hào)、測(cè)試深度、最大水平主應(yīng)力σhmax、最小水平主應(yīng)力σhmin及垂直應(yīng)力σv，應(yīng)力-深度遵從σ=a+bH公式，相關(guān)系數(shù)r均大于0.90。最大測(cè)試深度昆明地區(qū)為1 275 m，富民為415 m，玉溪、通海、江川、東川、祿勸為200 m左右。40～60 m的測(cè)點(diǎn)有路南、嵩明、盤溪、華寧、澄江等。本文的重點(diǎn)是探討昆明—玉溪地區(qū)的深部應(yīng)力狀態(tài)。

研究區(qū)的應(yīng)力特點(diǎn)之一為水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力，二者比值為1.5～3.0，特點(diǎn)之二為最小水平主應(yīng)力往往與垂直應(yīng)力相近，這與本區(qū)構(gòu)造有關(guān)。NW向和NE向斷裂為走滑性質(zhì)，近SN向斷裂表現(xiàn)為壓扭（個(gè)別地點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)逆斷性質(zhì)）。

（3）最大剪應(yīng)力場如圖3所示，由于研究區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力方向?yàn)镹WW，使得剪應(yīng)力集中部位主要出現(xiàn)在研究區(qū)內(nèi)南側(cè)與構(gòu)造走向較接近的斷裂帶附近（如楚雄—建水北西向斷裂帶附近，紅河斷裂帶兩側(cè)），個(gè)別點(diǎn)位有差異性。這幾個(gè)最大剪應(yīng)力集中的部位，范圍較小，大部分地區(qū)最大剪應(yīng)力值τ max<5.0 MPa。

1.4 GK同步觀測(cè)結(jié)果與數(shù)模擬合計(jì)算值對(duì)比

根據(jù)昆明—玉溪地區(qū)（22.5°～26.5°N，101°～104.5°E）與相鄰區(qū)地質(zhì)構(gòu)造建立了研究區(qū)地質(zhì)計(jì)算模型，按探測(cè)資料等分塊帶選擇力學(xué)參數(shù)，采用國際通用有限元軟件2D-σ作為基本運(yùn)算工具，對(duì)本區(qū)加密GPS和Kaiser應(yīng)力網(wǎng)實(shí)測(cè)值進(jìn)行反復(fù)反演遞推得到最佳擬合。以GK實(shí)測(cè)值為基礎(chǔ)，可以與數(shù)模擬合計(jì)算值聯(lián)合使用（黃永祥等，2002b）。

2 GK聯(lián)合本構(gòu)關(guān)系檢驗(yàn)

2.1 本構(gòu)關(guān)系

描寫巖石或巖體的應(yīng)變?chǔ)牛ɑ驊?yīng)變率ε·）依賴于應(yīng)力σ、溫度T、時(shí)間t等因素的力學(xué)表達(dá)方式，簡稱為本構(gòu)關(guān)系：

本構(gòu)關(guān)系是巖石力學(xué)最重要最基本的關(guān)系。若能實(shí)測(cè)出原地應(yīng)力場的應(yīng)力σ，同時(shí)又測(cè)出應(yīng)變?chǔ)牛ɑ驊?yīng)變率ε·）和地應(yīng)力場環(huán)境溫度、時(shí)間過程，那么利用本構(gòu)關(guān)系就可以知道場地巖石（地震區(qū)）的力學(xué)性質(zhì)。本構(gòu)關(guān)系提供了應(yīng)力-應(yīng)變之間的本質(zhì)聯(lián)系；通常將本構(gòu)關(guān)系中的應(yīng)力σ、應(yīng)變?chǔ)?、溫度T、時(shí)間t等稱為本構(gòu)本征量。據(jù)現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)水平，地震過程從某種意義上說也是本構(gòu)過程，但遺憾的是目前還很難同時(shí)測(cè)出震前的本征量。

2.2 摩擦本構(gòu)定律

2.3 摩擦本構(gòu)檢驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)擬合計(jì)算的最大剪切應(yīng)力τmax值和斷裂兩側(cè)相對(duì)位移速率V，作出昆明—玉溪地區(qū)及鄰區(qū)最大剪應(yīng)力τmax與斷層兩側(cè)位移速率lnV的關(guān)系圖。

從圖4可見，τmax和lnV的擬合公式為：τmax=-0.271+2.637lnV（不含9，10，11三個(gè)點(diǎn)），置信度r= 0.433檢驗(yàn)通過。2者遵從本構(gòu)關(guān)系，遵從于一個(gè)統(tǒng)一力學(xué)體。另外，圖中3個(gè)不同力學(xué)屬性分區(qū)分別為：A區(qū)是高剪切應(yīng)力對(duì)應(yīng)的低位移高危險(xiǎn)性閉鎖區(qū)，B區(qū)是高剪應(yīng)力對(duì)應(yīng)的高位移危險(xiǎn)性斷裂活動(dòng)區(qū)，C區(qū)是低剪應(yīng)力對(duì)應(yīng)的高位移速率低危險(xiǎn)性斷裂蠕滑區(qū)。

本文采用τmax和lnV的本構(gòu)簡化關(guān)系和多個(gè)判據(jù)聯(lián)合在多個(gè)閉鎖區(qū)、多個(gè)形變集中區(qū)尋找最危險(xiǎn)、最活動(dòng)的地區(qū)；排除大形變、低應(yīng)力蠕滑區(qū)，這種方法比單個(gè)參量分析更為有效。這也是檢驗(yàn)GK能否聯(lián)合，同屬一個(gè)力學(xué)總體的關(guān)鍵所在。個(gè)別點(diǎn)偏離本構(gòu)擬合線，證明應(yīng)力-應(yīng)變出現(xiàn)異常，因此本構(gòu)擬合線也可作為判定應(yīng)力-應(yīng)變出現(xiàn)異常的準(zhǔn)則。根據(jù)郭增建等（1996）調(diào)整-積累組合震源模式，閉鎖-蠕滑配套地段也就是高應(yīng)力梯度帶發(fā)展為震源的可能性較大。

3 發(fā)震應(yīng)力條件與地震危險(xiǎn)性判定

發(fā)震應(yīng)力條件與地震危險(xiǎn)性判定，選用組合危險(xiǎn)性判據(jù)A1～A6，根據(jù)GPS地形變場，Kaiser效應(yīng)應(yīng)力場和數(shù)模擬合反演的形變場、應(yīng)力場，取讀所需的各參量，進(jìn)行地震危險(xiǎn)性判定。

3.1 A1——破壞接近度

若一點(diǎn)的Mohr圓和Coulomb（τ1=S0+μσ）線相切，則破裂必定發(fā)生（也意味著該點(diǎn)處于地震危險(xiǎn)狀態(tài)）。

根據(jù)破壞接近度n的定義，n<1表示材料未破壞（該部位處于安全穩(wěn)定狀態(tài)），反之n>1，則表示材料破壞（局部破壞——該處處于危險(xiǎn)），從n接近1的程度，判定地震危險(xiǎn)臨近度。

從表1可見，本研究區(qū)內(nèi)如果撇開模型靠近邊界的地帶不管，重點(diǎn)考慮本項(xiàng)目主要研究區(qū)，大范圍內(nèi)n值只有0.2～0.5（表明未出現(xiàn)大范圍的危險(xiǎn)）。而相對(duì)臨近1的部位有：楚雄—建水?dāng)嗔褞?，小江斷裂西支嵩明—華寧段。接近度只表示點(diǎn)與點(diǎn)的相對(duì)比較，因?yàn)閹r土抗剪強(qiáng)度只是個(gè)估計(jì)值。

3.2 A2——本構(gòu)關(guān)系

從表1可見，小江斷裂西支湯池—澄江—江川處于閉鎖，石屏、峨山處于蠕滑，其它各點(diǎn)處于活動(dòng)狀態(tài)。

3.3 A3——臨界走向斷裂

據(jù)丁文鏡（1982），黃福明等（1995）研究，并用Coulomb與Mohr準(zhǔn)則、Byerlee定律分析對(duì)比可知，在給定（或已知）的應(yīng)力場中，不同走向的斷裂其發(fā)展成發(fā)震斷裂的可能性是不相同的，只有滿足臨界走向的斷裂，它的發(fā)震幾率才較大。

本研究區(qū)的歷史強(qiáng)震絕大多數(shù)沿本區(qū)主干斷裂發(fā)生，它的發(fā)震機(jī)理更接近于摩擦滑動(dòng)，它遵從于Byerlee定律的可能性更大。Byerlee定律中μ=0.6～0.85，它對(duì)應(yīng)的臨界斷裂走向與最大主應(yīng)力方向夾角α為25°～30°時(shí)，該斷裂處于臨界摩擦活動(dòng)狀態(tài)。因此α=30°～25°為容易發(fā)震的夾角（下稱“易震角”）；當(dāng)夾角α為31°～45°或0°～24°時(shí)也可以發(fā)震（下稱“可震角”）。當(dāng)夾角α為其它角度時(shí)為不易發(fā)震角。

從表1可見，個(gè)舊、易門處于“易震角”，雙柏、石屏、建水、新平、峨山、通海和元江處于“可震角”，其它點(diǎn)位于不易震角。也就是說個(gè)舊 、易門發(fā)展成發(fā)震的可能性較大，雙柏、石屏、建水、新平、通海次之，其它部位較小。

3.7 A1～A6判定結(jié)果匯總

根據(jù)GPS地形變，Kaiser效應(yīng)地應(yīng)力實(shí)測(cè)值結(jié)合數(shù)模反演應(yīng)力場形變場取讀相應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變場參量，按危險(xiǎn)斷裂活動(dòng)組合判據(jù)A1～A6的計(jì)算公式（5）～（12）進(jìn)行運(yùn)算，并將危險(xiǎn)性判定結(jié)果匯總為表4。

從表1可看出各點(diǎn)的危險(xiǎn)性判定結(jié)果，豎列表示同一判據(jù)不同點(diǎn)的判定結(jié)果；橫行表示同一點(diǎn)位，不同判據(jù)的判定結(jié)果。

從統(tǒng)計(jì)表2可見，危險(xiǎn)（包括閉鎖）、安全（包括半危險(xiǎn)）大約各占1/2。危險(xiǎn)這一半還有待于細(xì)判細(xì)分，最終2/3以上的點(diǎn)都不具備發(fā)震應(yīng)力條件，自然也就被排出預(yù)測(cè)預(yù)防區(qū)。

3.8 發(fā)震幾率

為減少判斷的不確定性，筆者采用GPS形變與Kaiser應(yīng)力聯(lián)合判定判據(jù)A2，目的是尋找并區(qū)分多震區(qū)中的活動(dòng)段（高形變對(duì)應(yīng)高應(yīng)力段）、閉鎖段（小形變對(duì)應(yīng)高應(yīng)力段）、蠕滑段（高形變對(duì)應(yīng)低應(yīng)力段）。為了與斷層水平位移滑動(dòng)速率對(duì)應(yīng)引入判據(jù)A6。以上6個(gè)判據(jù)分別反應(yīng)危險(xiǎn)性的一個(gè)側(cè)面，采用6個(gè)判據(jù)聯(lián)合，6個(gè)判據(jù)之間可能互補(bǔ)（減少片面性），統(tǒng)計(jì)6個(gè)判據(jù)對(duì)應(yīng)判定點(diǎn)判據(jù)出現(xiàn)的幾率大小和分布，綜合判定危險(xiǎn)性的程度和區(qū)段，判據(jù)出現(xiàn)的幾率，簡稱為發(fā)震幾率。

單一判據(jù)反映的只是危險(xiǎn)性的一個(gè)側(cè)面，具有片面性。本文利用所列的判據(jù)A1～A6，對(duì)研究區(qū)22個(gè)抽樣點(diǎn)進(jìn)行綜合判定。由表1可知：較高的潛震部位有雙柏、建水、新平（幾率為0.92），其次湯池、江川、華寧（幾率為0.83）。根據(jù)判據(jù)A2判定，湯池、澄江、江川處于閉鎖段，個(gè)舊、峨山處于蠕滑段。

3.9 發(fā)震時(shí)間臨近度

選用Byerlee定律（梅世蓉，1985）將Byerlee摩擦強(qiáng)度（Byerlee，1978）作為臨近地震危險(xiǎn)性的應(yīng)力場限定條件，作Byerlee線（圖5）（τ=0.85σ，τ=0.5+0.60σ）。由圖5可見，江川測(cè)點(diǎn)和昆明—玉溪集合，同法求作各測(cè)點(diǎn)的Mohr圓（略），其Mohr圓切線（K線）均位于臨界Byerlee線（B線）之下，也就是應(yīng)力狀態(tài)尚未臨近摩擦強(qiáng)度。

為表明各測(cè)點(diǎn)的差異性，假定各擬合τ=S0+μσ，式中S0近似相等，與Byerlee公式寫為τ=S0+μσ中S0也相近，那么定義危險(xiǎn)性臨近度n≈τ/τ ≈μ/μ，按測(cè)點(diǎn)求μ/μ （取μ為0.60，危險(xiǎn)性臨界B線），列成表3。

從表3可見，臨近度相對(duì)較高的地點(diǎn)是江川（n=0.77），其次是通海、玉溪（n=0.63），再次是昆明—玉溪地區(qū)（n=0.47），富民（n=0.47），昆明（n=0.37），東川（n=0.32）。

3.10 發(fā)震震級(jí)

昆明及鄰區(qū)的北部和東北部為張應(yīng)變區(qū)，最大張應(yīng)變速率為5×10-8 /a；中南部為壓應(yīng)變區(qū)，最大壓應(yīng)變速率為1.1×10-7 /a。形成了4個(gè)主壓應(yīng)變高值區(qū)：昆明東北地區(qū)、昆明以南地區(qū)、下關(guān)地區(qū)和渡口地區(qū)，其中昆明東北地區(qū)和昆明以南地區(qū)的最大主壓應(yīng)變速率為1.1×10-7主壓應(yīng)變速率/a。在昆明東北地區(qū)和渡口地區(qū)形成了2個(gè)主壓應(yīng)變的高梯度帶，出現(xiàn)了4個(gè)最大的剪應(yīng)變高值區(qū)：昆明東北地區(qū)、昆明以南地區(qū)、渡口西北和麗江西北地區(qū)，其中滇東北地區(qū)最大為2.1×10-8 /a。根據(jù)應(yīng)變場的強(qiáng)度估計(jì)，已經(jīng)具備發(fā)生6.0～7.0級(jí)中強(qiáng)地震的條件，發(fā)生7.0級(jí)以上大地震的條件尚未完全具備（李延興，郭良遷，2002）。

根據(jù)昆明、玉溪、江川等點(diǎn)位Kaiser效應(yīng)法地應(yīng)力測(cè)量結(jié)果，參照1996年麗江7.0級(jí)地震的方法，分析判定與Byerlee臨界摩擦強(qiáng)度線，Sibson（Sibson，1974；李四光，1977）線性摩擦強(qiáng)度公式的臨近程度，得出：（1）昆明—玉溪地區(qū)3～5 a內(nèi)發(fā)生MS>7.0地震的可能性較?。唬?）以江川為中心（澄江、湯池）地區(qū)，其應(yīng)力值相對(duì)較高，估計(jì)3～5 a內(nèi)有發(fā)生中強(qiáng)震及中小地震增多的可能性（黃永祥等，2002c，d）。

4 危險(xiǎn)性綜合判定結(jié)論

4.1 MS≥7.0大地震的判定結(jié)論

昆明—玉溪地區(qū)及鄰區(qū)總體應(yīng)力水平處于中等應(yīng)力狀態(tài)。400 m左右平均應(yīng)力為35.5 MPa（1996麗江震前400 m左右應(yīng)力為45.8 MPa），發(fā)震時(shí)間臨近度本區(qū)處于0.32～0.77（江川小范圍內(nèi)為0.77）；本構(gòu)檢驗(yàn)表明：斷裂處于高活動(dòng)段（雙柏范圍較?。?，江川—澄江處閉鎖區(qū)段（范圍也較小），大范圍內(nèi)不具備MS≥7.0地震的發(fā)震條件。1～3年云南地區(qū)不會(huì)發(fā)生MS≥7.0地震，實(shí)際至2015年云南地區(qū)未發(fā)生MS≥7.0地震。

4.2 6.0≤MS<7.0強(qiáng)震的判定結(jié)論

滇東北地區(qū)剪切應(yīng)變值達(dá)2.1×10-8/a，已具備發(fā)生6.0～7.0級(jí)強(qiáng)震的條件，發(fā)生MS≥7.0地震的條件尚未完全具備，發(fā)震幾率，發(fā)震臨近度偏小，估計(jì)10年左右可能發(fā)生強(qiáng)震（6.0～7.0級(jí)地震）。

4.3 5.0≤MS<6.0中強(qiáng)震的判定結(jié)論

具有發(fā)震應(yīng)力條件，發(fā)震幾率為0.83～0.92，發(fā)震臨近度為0.77的閉鎖區(qū)江川—澄江，斷裂高活動(dòng)區(qū)，發(fā)震幾率為0.92的地區(qū)楚雄—雙柏—建水?dāng)嗔眩p柏等地3～5年內(nèi)有可能發(fā)生5.0

由表4和圖6可見（圖6與表4中序號(hào)相對(duì)應(yīng)），姚安、楚雄地震臨近雙柏，澄江、江川地震就發(fā)生在預(yù)測(cè)閉鎖區(qū)。2014年魯?shù)?.5級(jí)地震發(fā)生在高剪切應(yīng)變值為2.1×10-8 /a的梯度帶區(qū)。1999—2015年云南地區(qū)未發(fā)生MS≥7.0大地震，表明預(yù)測(cè)判定與實(shí)發(fā)地震相近相鄰基本一致。

5 討論

5.1 地震預(yù)報(bào)三要素

地震預(yù)報(bào)難中之難是發(fā)震地點(diǎn)的預(yù)報(bào)，其原因如下：

（1）中—短期發(fā)震地點(diǎn)的預(yù)報(bào)缺乏有效的預(yù)報(bào)方法?，F(xiàn)有的發(fā)震地點(diǎn)的中短期預(yù)報(bào)的依據(jù)很大程度上是地震活動(dòng)性圖像（空區(qū)），但根據(jù)“七五”“八五”攻關(guān)項(xiàng)目研究結(jié)果，同一種地震活動(dòng)圖像出現(xiàn)的時(shí)間差異可達(dá)幾年至十幾年，因此，“空區(qū)”對(duì)1～2年甚至幾個(gè)月的中短期預(yù)報(bào)是無能為力的（羅灼禮等，1983）。

（2）地震前兆具有復(fù)雜性，多樣性和不確定性。大陸地震具有成叢發(fā)生的特點(diǎn)，在一個(gè)地震活躍期內(nèi)，一個(gè)地區(qū)往往出現(xiàn)多個(gè)應(yīng)力集中區(qū)和釋放區(qū)，在不止一處出現(xiàn)前兆趨勢(shì)性異?；虻卣鹂諈^(qū)（但不是每個(gè)這樣的地區(qū)都會(huì)發(fā)震），加之臨震異?？臻g上存在大尺度的不均勻分布，因此，大大增加了發(fā)震地點(diǎn)判斷上的困難，所以地震三要素的預(yù)報(bào)難中之難是帶有時(shí)間尺度的地點(diǎn)預(yù)報(bào)。

以上原因往往使預(yù)報(bào)的范圍不得不擴(kuò)至很大，導(dǎo)致預(yù)防帶有較多的不確定性（梅世蓉等，1985）。

5.2 遵循李四光先生，傅承義先生的教導(dǎo)

李四光（1977）教導(dǎo)：地震是地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)巖體在構(gòu)造應(yīng)力的作用下突然斷錯(cuò)的結(jié)果，發(fā)生在剪應(yīng)力最大、應(yīng)力積累速度最快的地區(qū)（構(gòu)造差異運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)）。李四光主張地震預(yù)報(bào)的重點(diǎn)在于研究地應(yīng)力的積累和釋放過程，應(yīng)直接測(cè)量地應(yīng)力。

傅承義（1971）紅腫理論教導(dǎo)：震前在較大范圍內(nèi)，比震源體大得多的地區(qū)的應(yīng)力處于加速積累的狀態(tài)（發(fā)生紅腫），紅腫區(qū)內(nèi)可能出現(xiàn)多個(gè)、多處應(yīng)力集中點(diǎn)，其中某個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn)應(yīng)力積累加速的更快、更強(qiáng)烈地發(fā)展成為發(fā)震點(diǎn)（流膿點(diǎn)）。

5.3 創(chuàng)意GK聯(lián)合，打破GK分離定勢(shì)

1996年云南麗江7.0級(jí)地震前，筆者曾經(jīng)分別利用GPS地形變監(jiān)測(cè)，Kaiser效應(yīng)法地應(yīng)力測(cè)量對(duì)麗江地震做過較好的預(yù)測(cè)，GK項(xiàng)目和GK聯(lián)合跟蹤大震的中心思想是GK聯(lián)合并網(wǎng)監(jiān)測(cè)，利用本構(gòu)關(guān)系等將GK連為一個(gè)統(tǒng)一力學(xué)體，從力學(xué)本質(zhì)上解讀地震難題。構(gòu)想能否提高發(fā)震應(yīng)力條件、發(fā)震幾率、發(fā)震時(shí)間的判定準(zhǔn)確率，從一大片紅腫區(qū)中找出符合發(fā)震應(yīng)力條件、發(fā)震幾率較大的“潛震點(diǎn)”，排除不具備發(fā)震應(yīng)力條件、發(fā)震幾率較小的諸多非潛震點(diǎn)，最大限度地縮小預(yù)測(cè)預(yù)區(qū)，集中優(yōu)勢(shì)跟蹤大震。

在中國地震局，云南省科技廳，云南省地震局的正確領(lǐng)導(dǎo)下，項(xiàng)目組成員，協(xié)作單位等共同努力，克服了很多難題，GK項(xiàng)目跟蹤監(jiān)測(cè)的順利完成；感謝馬宗晉、陳鑫連、梅世蓉、郭增建先生，車時(shí)司長指導(dǎo)！感謝支持本項(xiàng)目研究的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，老朋友，老同事！

參考文獻(xiàn)：

丁文鏡.1982.一個(gè)劃定強(qiáng)震危險(xiǎn)區(qū)的方法[J].地震學(xué)報(bào)，4（2）：127-134.

傅承義.1971.關(guān)于地震發(fā)生的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].地震戰(zhàn)線，（8）：35-36.

郭增建.1996.地氣耦合與天災(zāi)預(yù)測(cè)[M].北京：地震出版社，373-374.

皇甫崗，石紹先，蘇有錦.2000.20世紀(jì)云南地震活動(dòng)研究[J].地震研究，23（1）：1-9.

黃福明，馬延著，李群芳.1995.華北北部構(gòu)造應(yīng)力場[J].中國地震，11（2）：121-131.

黃永祥，黃潤秋，許強(qiáng)，等.2002a.昆明—玉溪研究區(qū)GPS和Kaiser應(yīng)力測(cè)量結(jié)果與數(shù)模擬合反演[J].地震研究，25（增刊A）：48-56.

黃永祥，黃興益，王偉瓊，等.2002b.AE法地應(yīng)力測(cè)量擴(kuò)展研究——現(xiàn)今地應(yīng)力的對(duì)比測(cè)試與可靠性研究[J].地震研究，25（增刊A），92-98.

黃永祥，李延興.2002c.昆明—玉溪研究區(qū)及鄰區(qū)本征量的測(cè)定與本構(gòu)檢驗(yàn)[J].地震研究，25（增刊A）：17-23.

黃永祥，李正光，黃浩雄.2002d.昆明—玉溪研究區(qū)AE法深部地應(yīng)力測(cè)量結(jié)果與地震危險(xiǎn)性分析[J].地震研究，25（增刊A）：39-49.

李四光.1977.論地震[M].北京：地質(zhì)出版社，95-96.

李延興，郭良遷.2002.昆明及鄰區(qū)的地震活動(dòng)趨勢(shì)估計(jì)[J].地震研究，25（增刊A）：12-16.

羅灼禮，朱鳳鳴，馬宗晉，等.1983.對(duì)中國地震預(yù)報(bào)現(xiàn)狀及其發(fā)展的一些認(rèn)識(shí)[J].山西地震，（4）：26-27，18.

梅世蓉.1985.地震前兆的地區(qū)性[J].中國地震，1（2）：19-25.

Brace W F， Paulding B W， Scholz C，et al. 1996.Dilatancy in the fracture of crystalline rocks[J].Journal of Geophysical Research， 71（16）：3939-3953.

Byerlee J .1978.Friction of rock[M]//Rock friction and earthquake prediction.birkhauser basel.

Dieterich J H. 1979.Modeling of rock friction： 1. Experimental results and constitutive equations[J].Journal of Geophysical Research， 84（B5）： 2161-2168.

Sibson R H. 1974.Frictional constraints on thrust， wrench and normal faults[J].Nature， 249（5457）：542-544.

Abstract From 2000 to 2001，there was trends of potential large earthquakes in the Sichuan-Yuan region.This paper investigated the application of a new technology combining the ground deformation measurement from GPS（G）and the crustal stress measurement from Kaiser effect（K）.This technology simultaneously monitored the fields of ground deformation and crustal stress using combined G-K network.Based on the constitutive law and rock mechanics criterion，the stress condition，probability，and magnitude of potential earthquake occurrence were analyzed.It concluded that the Yunnan region lacked the stress condition for large earthquakes of MS≥7.0.Northeast Yunnan was identified to have large ground deformation and earthquakes of MS6.0～7.0 that might occur in 10 years.Overall the conclusions were consistent with the actual occurrence of earthquakes in Yunnan.

Keywords：ground deformation measurement by GPS；crustal stress measurement by Kaiser effect（K）；combined network；simultaneous monitoring；field of ground deformation；field of crustal stress；constitutive law；rock mechanics criterion；stress condition for earthquake occurrence；large earthquake tracing