南北地震帶中段及周邊中強(qiáng)地震序列類型的特征

祁玉萍 龍 鋒* 林圣杰 肖本夫 趙小艷 王培玲 馮建剛

1)四川省地震局，成都 610041 2)云南省地震局，昆明 650224 3)青海省地震局，西寧 810001 4)甘肅省地震局，蘭州 730000

0 引言

余震序列研究及序列類型判定屬于地震短期預(yù)測研究領(lǐng)域。準(zhǔn)確的震后趨勢(shì)判定是政府做出應(yīng)急救災(zāi)決策的重要依據(jù)，對(duì)減少強(qiáng)余震可能導(dǎo)致的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失具有重要意義。

中國對(duì)地震序列類型及特征的研究已有數(shù)十年歷史。吳開統(tǒng)等(1990)和焦遠(yuǎn)碧(1998)利用不同方法對(duì)序列類型的分類進(jìn)行研究；蔣海昆等(2006b)基于中國大陸中強(qiáng)地震的余震序列研究發(fā)現(xiàn)，地震序列類型的空間分布具有明顯的區(qū)域特征。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，地震序列類型的空間分布特征不僅與區(qū)域構(gòu)造、應(yīng)力作用方式有關(guān)，同時(shí)也可能與歷史地震活動(dòng)、區(qū)域深部介質(zhì)環(huán)境有一定關(guān)系(王華林等，1997；周翠英等，2001；皇甫崗等，2007；林松建等，2011；宋美琴等，2011)。

近年來，國家應(yīng)急管理對(duì)時(shí)效性的要求越來越高，但在中強(qiáng)地震發(fā)生后的短期內(nèi)，受余震觀測樣本較少的限制，很難使用常規(guī)的統(tǒng)計(jì)地震學(xué)分析方法進(jìn)行快速研判。因此，基于以往的震例研究，事先對(duì)不同區(qū)域的地震序列類型進(jìn)行劃分，可為正確判斷當(dāng)前序列類型以及震后地震趨勢(shì)的快速判定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

南北地震帶中段位于青藏高原東南緣，穩(wěn)定的華南塊體西部受到印度板塊與歐亞板塊對(duì)接碰撞且持續(xù)向N推擠，使巴顏喀拉塊體與川滇塊體向E、SE運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造背景十分復(fù)雜(鄧起東等，2002；徐錫偉等，2003)。區(qū)域及周邊發(fā)育多條大型活動(dòng)斷裂，如鮮水河斷裂帶、龍門山斷裂帶、安寧河-則木河斷裂帶、金沙江斷裂帶等，這些斷裂控制著區(qū)域構(gòu)造變形和地震活動(dòng)。有歷史記載以來，該區(qū)強(qiáng)震活動(dòng)頻繁，僅自2008年汶川地震以來就相繼發(fā)生了2010年青海玉樹7.1級(jí)、2013年四川蘆山7.0級(jí)、2013年甘肅岷縣-漳縣6.6級(jí)、2014年云南魯?shù)?.5級(jí)、2014年四川康定6.3級(jí)、2017年四川九寨溝7.0級(jí)和2019年長寧6.0級(jí)等一系列6～7級(jí)地震(圖1)。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，南北帶中段區(qū)域內(nèi)仍有發(fā)生強(qiáng)震的危險(xiǎn)性(徐錫偉等，2017；徐晶等，2019)，這也進(jìn)一步凸顯了地震序列類型特征研究的重要性和必要性。

圖1 南北地震帶中段及周邊地區(qū)的活動(dòng)構(gòu)造、區(qū)域動(dòng)力學(xué)與歷史強(qiáng)震背景Fig.1 The active structures，regional dynamics and background of historical strong earthquakes in the middle section of the north-south seismic belt and its surrounding regions.

本文收集了南北地震帶中段及附近區(qū)域1973年以來5.0級(jí)以上地震的地震序列資料，據(jù)此深入分析地震序列類型和空間分布特征，并討論不同序列類型的成因，所得結(jié)論可為快速判定中強(qiáng)地震震后的早期趨勢(shì)提供參考依據(jù)。

1 地震序列資料的選取與劃分原則

1973年1月以來，南北地震帶中段及附近區(qū)域(25°～35°N，96°～110°E)共發(fā)生5級(jí)以上地震266次，去除5級(jí)以上余震并將多震型地震算為1次事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后，梳理得到5級(jí)以上地震序列86組(表1)，其中5.0～5.9級(jí)地震55組，6.0～6.9級(jí)地震23組，7.0～7.9級(jí)地震7組，8.0級(jí)以上地震1組，最大地震為2008年5月12日發(fā)生的汶川8.0級(jí)地震。文中分析所用的震源機(jī)制解類型以《中國震例》(張肇誠，1988，1990a，b，c，2000；陳棋福，2002a，b，c，2008；蔣海昆，2014a，b；杜方等，2018)研究資料為基礎(chǔ)，地震序列目錄以《中國震例》序列目錄為主，并基于四川地震臺(tái)網(wǎng)目錄進(jìn)行校對(duì)。

表1 1973年以來南北地震帶中段及鄰區(qū)5.0級(jí)以上地震序列的類型統(tǒng)計(jì)Table1 Sequence type statistics of M≥5.0 earthquakes in the middle section of the north-south seismic belt and its surrounding regions since 1973

續(xù)表1序號(hào)南北地震帶中段及鄰區(qū)5.0級(jí)以上強(qiáng)震破裂類型最大余震(次大地震)序列類型校正后序列類型所屬序列分區(qū) 發(fā)震時(shí)刻北緯/(°)東經(jīng)/(°)震級(jí)M發(fā)震地點(diǎn)發(fā)震時(shí)刻震級(jí)M震級(jí)ML與主震時(shí)間間隔/d321995-10-24 06:46:5325.83102.326.5云南武定走滑1995-10-25 01:43:265.30.79主余Ⅺ331995-12-18 12:57:0634.4897.356.2青?，敹嘧呋?995-12-20 18:07:595.52.22主余Ⅱ341996-02-03 19:14:1827.30100.227.0云南麗江正斷1996-02-05 00:58:066.01.49主余Ⅹ35?1996-02-28 19:21:5829.00104.425.4四川宜賓走滑1996-02-29 00:40:532.22.90.22主余孤立Ⅷ36?1996-12-21 16:39:3830.7099.605.5四川白玉-巴塘走滑1996-12-21 17:08:062.53.20.02主余孤立Ⅸ371998-11-19 19:38:1127.23100.986.2云南寧蒗走滑1999-01-03 01:55:045.044.26主余Ⅹ38?1998-12-01 15:34:5426.53104.085.1云南宣威走滑1999-01-26 09:25:172.33.055.74主余孤立Ⅺ391999-09-14 20:54:3031.60104.215.0四川綿竹逆沖1999-11-30 16:24:50576.81多震Ⅲ401999-09-27 19:49:1534.75101.305.1青海河南逆沖1999-09-27 20:00:453.23.80.01主余主余Ⅰ411999-11-26 04:51:1534.6099.825.0青海瑪沁走滑1999-12-08 03:23:314.311.94主余Ⅰ422000-01-15 07:37:0525.58101.126.5云南姚安走滑2000-01-15 07:42:184.14.60.00主余Ⅹ432001-02-23 08:09:1929.40101.086.0四川雅江走滑2001-02-14 15:27:285.0-8.70主余主震前Ⅸ442001-05-24 05:10:3827.60100.905.8四川鹽源-寧蒗走滑2001-08-10 15:26:294.24.778.43主余主余Ⅹ452001-10-27 13:35:4026.23100.576.0云南永勝走滑2001-10-27 14:06:184.10.02主余Ⅹ462003-07-21 23:16:3225.97101.296.2云南大姚走滑2003-10-16 20:28:046.186.88多震Ⅹ472003-08-21 10:17:4827.40101.305.0四川鹽源走滑2003-08-21 18:58:144.04.50.36主余主余Ⅹ482003-11-13 10:35:12 34.70103.905.2甘肅岷縣逆沖2003-11-13 11:08:513.20.02主余Ⅰ492003-11-15 02:49:4227.20103.625.1云南魯?shù)樽呋?003-11-26 21:38:545.011.78多震Ⅶ502004-10-19 06:11:4125.1099.085.0云南保山走滑2005-01-07 23:50:074.44.880.74多震多震Ⅹ512006-06-21 00:52:5533.05104.935.0甘肅文縣逆沖2006-06-21 16:56:203.64.10.67主余主余Ⅲ522006-07-19 17:53:0733.0096.255.6青海玉樹走滑2006-07-18 17:53:075.01.00多震主震前Ⅳ532006-07-22 09:10:2228.02104.135.1云南鹽津正斷2006-08-25 13:51:405.134.20多震Ⅶ542008-05-12 14:28:0430.95103.408.0四川汶川逆沖2008-05-25 16:21:496.413.08主余Ⅲ552008-08-30 16:30:5126.20101.906.1四川攀枝花-會(huì)理走滑2008-08-31 16:31:095.61.00多震Ⅺ562009-07-09 19:19:0525.60101.16.0云南姚安走滑2009-07-10 17:02:015.20.90主余Ⅹ572009-11-02 05:07:1626.00100.705.0云南賓川走滑2009-11-02 06:04:442.43.10.07主余Ⅹ582010-01-31 05:36:5630.30105.705.0四川遂寧、潼南交界逆沖孤立Ⅷ592010-04-14 07:49:3633.2096.607.1青海玉樹走滑2010-04-14 09:25:176.30.07主余Ⅳ602011-04-10 17:02:4231.30100.825.3四川爐霍走滑2011-04-21 07:45:231.11.910.625孤立Ⅴ612011-06-20 18:16:4925.1098.705.2云南騰沖走滑2011-08-09 19:50:165.250.06多震Ⅹ

續(xù)表1序號(hào)南北地震帶中段及鄰區(qū)5.0級(jí)以上強(qiáng)震破裂類型最大余震(次大地震)序列類型校正后序列類型所屬序列分區(qū) 發(fā)震時(shí)刻北緯/(°)東經(jīng)/(°)震級(jí)M發(fā)震地點(diǎn)發(fā)震時(shí)刻震級(jí)M震級(jí)ML與主震時(shí)間間隔/d622012-06-24 15:59:3227.73100.675.7云南寧蒗正斷2012-06-26 14:21:143.33.91.93主余主余Ⅹ632012-09-07 11:19:4027.50103.985.7云南彝良走滑2012-09-07 12:16:295.60.04多震Ⅶ642013-01-18 20:42:5030.9699.405.4四川白玉走滑2013-01-18 21:17:393.33.90.02主余主余Ⅸ652013-03-03 13:41:1525.9099.805.5云南洱源正斷2013-04-17 09:45:54544.84多震Ⅹ662013-04-20 08:02:4630.30103.007.0四川蘆山逆沖2013-04-21 17:05:235.41.38主余Ⅲ672013-07-22 07:45:5634.52104.236.6甘肅岷縣逆沖2013-07-22 09:12:345.60.06主余Ⅰ682013-08-31 08:04:1828.2099.405.8云南香格里拉正斷2013-08-28 04:44:485.1-3.14主余主震前Ⅹ692014-04-05 06:40:3428.14103.575.2云南永善走滑2014-08-17 06:07:585.0133.98多震Ⅶ702014-05-30 09:20:1325.0397.806.1云南盈江走滑2014-05-24 04:49:215.6-6.19多震主震前Ⅹ712014-08-03 16:30:1027.10103.306.5云南魯?shù)樽呋?014-08-04 03:30:314.20.46主余Ⅶ722014-10-01 09:23:2728.40102.805.0四川越西走滑2014-10-20 14:04:522.43.119.20孤立孤立Ⅵ732014-11-22 16:55:2530.26101.696.3四川康定走滑2014-11-25 23:19:075.83.27多震Ⅴ742015-01-14 13:21:3929.30103.205.0四川金口河逆沖2015-01-14 19:21:362.50.25孤立Ⅶ752015-10-12 18:04:1434.3698.195.2青?，敹嘧呋?015-10-13 01:37:212.63.20.31主余Ⅱ76?2015-10-30 19:26:4925.0699.505.1云南昌寧正斷2016-01-09 17:34:592.02.870.92主余孤立Ⅹ772016-05-18 00:48:4726.1099.535.0云南云龍走滑2016-05-18 01:05:114.60.01多震Ⅹ782016-09-23 01:23:1130.1099.645.1四川理塘正斷2016-09-23 00:47:124.9-0.02多震主震前Ⅸ792017-03-27 07:55:0025.8999.805.1云南漾濞走滑2017-03-27 07:40:284.7-0.01多震主震前Ⅹ802017-08-08 21:19:4633.20103.827.0四川九寨溝走滑2017-08-09 10:17:024.80.54主余Ⅲ81?2017-11-23 17:43:3329.40107.945.0重慶武隆正斷2017-11-29 10:34:082.53.15.70主余孤立Ⅷ822018-05-06 17:23:3934.5696.535.3青海稱多走滑2018-05-05 00:37:434.8-1.70多震主震前Ⅱ832018-10-31 16:29:5527.70102.085.1四川西昌走滑2018-11-20 06:01:113.319.56主余Ⅵ842018-12-16 12:46:0728.24104.955.7四川興文走滑2019-01-03 08:48:065.317.52多震Ⅷ852019-06-17 22:55:4328.34104.906.0四川長寧走滑2019-07-04 10:17:585.616.47多震Ⅷ862019-09-08 06:42:1329.55104.795.4四川威遠(yuǎn)逆沖2019-09-09 08:32:393.31.08主余Ⅷ

為保證結(jié)果統(tǒng)一，對(duì)于采用ML震級(jí)標(biāo)度的地震序列，根據(jù)MS=1.13ML-1.08換算為MS震級(jí)，并以序列主震M0與最大余震M1之間的震級(jí)差ΔM=M0-M1進(jìn)行序列類型劃分：1)ΔM≥2.5且余震次數(shù)較少為孤立型；2)0.6≤ΔM<2.5為主余型，包括主余型序列和前震-主震-余震型序列；3)ΔM<0.6為多震型，包括震群型和雙震型序列(蔣海昆等，2006a)?；谏鲜鰟澐衷瓌t對(duì)部分地震序列類型進(jìn)行修正，其中有7次地震由震例資料中確定的主余型校正為孤立型，1次地震由多震型校正為主余型。本文將使用校正后的序列類型開展相關(guān)分析。

2 地震序列類型的統(tǒng)計(jì)特征

2.1 不同序列類型的比例關(guān)系

86個(gè)震例中包括主余型44次，占51%；多震型25次，占29%；孤立型17次，占20%。整個(gè)區(qū)域以主余型地震序列為主。蔣海昆等(2006c)的研究結(jié)果顯示，中國大陸6.0級(jí)以上地震序列屬于主余型的自然概率較大(59%)，其次為多震型(18%)，孤立型的自然概率最小(23%)。比較二者結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，在研究區(qū)的地震活動(dòng)中，主余型低于大陸活動(dòng)的平均水平，多震型地震序列相對(duì)較多，孤立型地震的比例略低于大陸地區(qū)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

值得注意的是，在86個(gè)地震序列中，1989年小金6.6級(jí)地震序列、1993—1995年沐川5級(jí)震群和2013年魯?shù)?級(jí)震群為3次比較特殊的地震序列。1989年3月1日、1989年9月22日和1991年2月18日在四川小金先后發(fā)生了5.0、6.6和5.0級(jí)地震，雖然3次地震活動(dòng)時(shí)間的間隔較長，但2次5.0級(jí)地震與6.6級(jí)地震屬同一發(fā)震構(gòu)造，且有類似的受力環(huán)境和地震震源機(jī)制，綜合分析認(rèn)為1989年3月1日的5.0級(jí)地震屬于一次(廣義)前震，1989年9月22日的6.6級(jí)地震為本次地震的主震，而1991年2月18日發(fā)生的5.0級(jí)地震則為晚期強(qiáng)余震(張肇誠，2000)。1993—1995年間在四川沐川相繼發(fā)生1993年8月7日5.0級(jí)、1994年12月30日5.7級(jí)和1995年4月26日5.1級(jí)地震，3次地震持續(xù)的時(shí)間較長，結(jié)合沐川3次5級(jí)以上地震野外考察的極震區(qū)等烈度線分布、余震分布圖像以及震源機(jī)制解結(jié)果分析認(rèn)為，這3次5級(jí)地震屬同一震源區(qū)的多次破裂事件，是以3次5級(jí)地震為主組成的多震型地震事件(陳棋福，2002a)。2003年11月15日、11月26日和2004年8月10日在云南省魯?shù)榭h分別發(fā)生5.1、5.0和5.6級(jí)地震，3次地震的發(fā)震構(gòu)造一致，屬于一次多震型序列(蔣海昆，2014a)。

2.2 序列類型比例隨震級(jí)的變化

從不同主震震級(jí)區(qū)間序列類型的比例來看(表2)，5.0～5.9級(jí)地震中有主余型24次(占44%)、多震型17次(占31%)、孤立型14次(占25%)，6.0～6.9級(jí)地震中有主余型13次、多震型7次、孤立型3次，分別占57%、30%及13%；7.0級(jí)以上8組地震中，除1976年8月16日四川松潘-平武7.2級(jí)地震為多震型外，其他均為主余型地震，無孤立型地震。可見，隨著地震震級(jí)增大，多震型、孤立型地震所占的比例減少，而主余型地震所占的比例增加，這種趨勢(shì)與其他研究的統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致(蔣海昆等，2007)。

表2 不同主震震級(jí)范圍內(nèi)的序列類型統(tǒng)計(jì)Table2 Statistics of earthquake sequence types in different magnitude ranges

2.3 主震破裂形式與余震序列類型

在86個(gè)震例中，走滑型地震有62次，占統(tǒng)計(jì)樣本總數(shù)的72%；逆斷(沖)型地震14次，占16%；正斷型地震9次，占11%；有1次地震的破裂類型未能確定，占1%。由表3 可知，主余型地震在不同破裂類型中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，尤其是在逆沖性質(zhì)的地震中主余型的發(fā)震概率明顯高于其他類型；多震型地震更可能為走滑和正斷性質(zhì)，而孤立型地震在3種破裂類型地震中所占的比例都很小。

表3 1973年以來南北地震帶中段及周邊5.0級(jí)以上地震的破裂類型與序列類型統(tǒng)計(jì)Table3 The statistics of rupture type and sequence type of M≥5 earthquakes in the middle section of the north-south seismic belt and its surrounding regions since 1973

3 最大余震統(tǒng)計(jì)分析

3.1 最大余震與主震震級(jí)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系

通常最大余震活動(dòng)強(qiáng)度MA與主震強(qiáng)度M0呈正比，即MA=M0-C，其中C為常數(shù)，對(duì)于不同的區(qū)域其值一般在0～3或更大范圍內(nèi)變化(Kisslingeretal.，1991；蔣海昆等，2006c)。由于孤立型地震的次數(shù)相對(duì)較少，離散程度相對(duì)較高，因此僅對(duì)主余型和多震型地震的主震與最大余震之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

基于表1 給出的數(shù)據(jù)，對(duì)主余型地震的主震震級(jí)與最大余震震級(jí)的線性回歸關(guān)系進(jìn)行分析(圖2)。使用44次主余型地震資料擬合得到的統(tǒng)計(jì)關(guān)系為

圖2 1973年以來南北地震帶中段及周邊主余型地震序列主震震級(jí)與最大余震震級(jí)之間關(guān)系Fig.2 Relationship between the magnitude of the largest aftershock and the mainshock of the mainshock-aftershock earthquake type in the middle section of the north-south seismic belt and its surrounding regions since 1973.

MA=1.046M0-1.65，R2=0.613i8

(1)

以25次多震型地震作為樣本進(jìn)行序列最大與次大地震震級(jí)的線性回歸關(guān)系分析。由于25次地震序列中有6次首發(fā)地震小于最大主震，為了更好地分析主震與最大余震的關(guān)系，我們分別將第1次地震和最大震級(jí)地震作為主震進(jìn)行分析(圖3)，得到：

圖3 1973年以來南北地震帶中段及周邊多震型地震序列主震及最大余震震級(jí)之間關(guān)系Fig.3 Relationship between the magnitude of the largest aftershock and the mainshock of the multiple earthquake type in the middle section of the north-south seismic belt and its surrounding regions since 1973.a 第1地震為主震；b 最大地震為主震

MA=0.775M0+1.105，R2=0.614i7(第1個(gè)地震為主震)

(2)

MA=0.904M0+0.184，R2=0.840i2(最大震級(jí)地震為主震)

(3)

在初步判定序列類型的前提下，可利用式(1)—(3)對(duì)該序列的最大余震震級(jí)進(jìn)行粗略估計(jì)。總體上，地震震級(jí)與最大余震震級(jí)呈正相關(guān)。對(duì)于多震型地震序列，若將最大震級(jí)地震作為主震，則給出的R2值相對(duì)更高，得到的最大余震震級(jí)更符合實(shí)際情況。

3.2 最大余震時(shí)間間隔統(tǒng)計(jì)分析

地震發(fā)生后，后續(xù)最大余震何時(shí)發(fā)生備受關(guān)注。劉蒲雄等(1996)研究認(rèn)為絕大多數(shù)地震序列的最大余震一般發(fā)生在主震后3個(gè)月內(nèi)。在本文所統(tǒng)計(jì)的86次地震中，有80次地震(93%)的最大余震發(fā)生在震后3個(gè)月內(nèi)，與蔣海昆等(2006a)給出的中國大陸中強(qiáng)地震最大余震的統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致。為細(xì)致地研究區(qū)域內(nèi)不同序列類型最大余震發(fā)生的時(shí)間，以最大余震發(fā)生在震后3個(gè)月的地震序列作為樣本，統(tǒng)計(jì)最大強(qiáng)余震持續(xù)時(shí)間間隔分布，結(jié)果顯示絕大多數(shù)地震的最大余震多發(fā)生在震后20d內(nèi)且具有對(duì)數(shù)分布的特征(圖4)。主余型地震的最大余震集中分布在震后前3d內(nèi)，41次地震中有28次在主震后前3d內(nèi)發(fā)生，其中有22次地震的最大余震與主震在同一天發(fā)生；多震型地震中最大余震集中在震后12d內(nèi)發(fā)生的概率更大，個(gè)別地震的持續(xù)時(shí)間較長，如1993—1995年沐川震群；孤立型地震的衰減相對(duì)較快，最大余震多發(fā)生在地震當(dāng)天。本文的統(tǒng)計(jì)結(jié)果與前人的研究結(jié)果基本吻合(劉蒲雄等，1996；蔣海昆等，2006c)。

圖4 1973年以來南北地震帶中段及周邊5.0級(jí)以上序列內(nèi)最大余震與主震的間隔關(guān)系Fig.4 Relation of the interval between the largest aftershock and the mainshock in the M≥5 earthquake sequences in the middle section of the north-south seismic belt and its surrounding regions since 1973.a 所有地震；b 主余型；c 多震型；d孤立型

4 序列類型空間分布與構(gòu)造關(guān)系的初步討論

4.1 地震序列類型的空間分布特征

圖5 給出了南北地震帶中段86次地震序列的類型分布情況。從圖中可見，主余型地震的分布相對(duì)較廣，多震型地震在川西巴塘—理塘、川東馬邊—昭通一帶、川北松潘一帶及滇西北云龍、姚安、龍陵及附近區(qū)域分布較為集中，甘孜-玉樹斷裂帶、鮮水河斷裂帶NW段及四川盆地等地區(qū)孤立型地震相對(duì)較多。

序列類型的空間分布與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形式有一定關(guān)系(沈小七等，2014)。研究區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂分布交錯(cuò)，依據(jù)聞學(xué)澤等(2003)對(duì)川滇地區(qū)地震區(qū)帶的劃分，結(jié)合斷層習(xí)性、歷史地震活動(dòng)、現(xiàn)今地震活動(dòng)及序列分布特點(diǎn)，將南北地震帶中段及周邊按地震類型優(yōu)勢(shì)分布劃分為11個(gè)區(qū)，各區(qū)域序列類型分布如下：

川甘青交界區(qū)(Ⅰ區(qū))：該區(qū)位于巴顏喀拉塊體與柴達(dá)木-祁連塊體邊界區(qū)域，發(fā)育有多條NW走向的活動(dòng)斷裂。區(qū)域內(nèi)主要以主余型地震為主，1973年以來共發(fā)生5.0級(jí)以上地震6次，其中的5次主余型地震遍布整個(gè)區(qū)域，僅1974年5月11日四川若爾蓋5.6級(jí)地震為孤立型地震，無多震型地震發(fā)生。

瑪多—馬爾康地區(qū)(Ⅱ區(qū))：青海瑪多—四川馬爾康區(qū)域內(nèi)有NW向的久治斷裂、瑪多斷裂、松崗斷裂；此外，區(qū)域內(nèi)的NE向龍日壩斷裂帶是一條晚第四紀(jì)新生的強(qiáng)活動(dòng)逆-右旋走滑斷裂帶。該區(qū)域共發(fā)生主余型地震4次，2018年5月6日青海稱多5.3級(jí)地震為惟一的多震型地震，無孤立型地震；1989年9月22日小金6.6級(jí)地震為特殊的主余型地震，屬廣義的前震-主震-余震型序列。

松潘-龍門山地區(qū)(Ⅲ區(qū))：該區(qū)域是巴顏喀拉塊體的東邊界，活動(dòng)斷裂帶分布錯(cuò)綜復(fù)雜，不僅有NE向龍門山斷裂帶、近SN向的岷江斷裂和虎牙斷裂，還包括NW向的塔藏?cái)嗔岩约坝蒒W向轉(zhuǎn)為NNE向的白龍江斷裂等。歷史地震顯示該區(qū)域6.0級(jí)以上地震頻發(fā)，其中最大地震為2008年5月12日汶川8.0級(jí)地震。從序列統(tǒng)計(jì)來看，在1973年以來的7次地震中，5次為主余型，2次為多震型，無孤立型。整個(gè)區(qū)域?qū)儆?.0級(jí)以上地震的多發(fā)區(qū)，區(qū)域內(nèi)先后發(fā)生4次7.0級(jí)以上地震，其中3次為主余型，1次為多震型，表明該區(qū)7級(jí)以上地震以主余型為主。另外，松潘及附近區(qū)域發(fā)生了1次多震型地震和2次主余型地震，其中1973年松潘6.5級(jí)地震雖為1次主余型地震，卻發(fā)生了多次5級(jí)以上地震，分析認(rèn)為該區(qū)域?yàn)榛⒀罃嗔雅c龍門山斷裂的接合部位，不僅受到華南塊體的阻擋，北部鄂爾多斯地塊對(duì)該區(qū)域的構(gòu)造活動(dòng)也有一定的影響。

甘孜-玉樹帶(Ⅳ區(qū))：該區(qū)域的構(gòu)造相對(duì)單一，NW向的甘孜-玉樹斷裂及其次級(jí)斷裂為整個(gè)區(qū)域內(nèi)的主體構(gòu)造，與鮮水河斷裂共同構(gòu)成了巴顏喀拉地塊、羌塘地塊和川滇菱形地塊的邊界斷裂(徐錫偉等，2003)。除2010年玉樹7.1級(jí)地震外，區(qū)內(nèi)還曾發(fā)生過1896年鄧柯西7.0級(jí)地震和1738年青海玉樹西 6級(jí)地震。1973年以來記錄到的4次5.0級(jí)以上地震分布在青海玉樹和甘孜一帶，共發(fā)生孤立型地震2次、多震型地震1次、主余型地震1次。

鮮水河帶(Ⅴ區(qū))：NW向的鮮水河斷裂帶是位于中國青藏高原東部的一條晚第四紀(jì)強(qiáng)烈活動(dòng)的大型左旋走滑斷裂，是中國大陸境內(nèi)動(dòng)力作用環(huán)境和地殼運(yùn)動(dòng)變形最強(qiáng)烈的斷裂帶之一(錢洪，1989；Allenetal.，1991；徐晶等，2013)。斷裂帶曾發(fā)生多次7.0級(jí)以上地震，1973年以來沿?cái)嗔褞群蟀l(fā)生7次5.0級(jí)以上地震，其中5.0～5.9級(jí)地震3次，6.0～6.9級(jí)地震3次，7.0級(jí)以上地震1次，最大地震為1973年?duì)t霍7.6級(jí)地震。該區(qū)地震序列包括3次主余型、3次孤立型和1次多震型地震。主余型地震主要沿?cái)嗔颜共迹铝⑿偷卣鸱植荚诟首魏褪抟粠В?014年康定6.3級(jí)地震是鮮水河斷裂帶上惟一一次多震型地震序列，2次主震的震級(jí)差為0.5級(jí)，分別發(fā)生在色拉哈和折多塘分支斷裂上。

安寧河-則木河帶(Ⅵ區(qū))：近SN—NNW向的安寧河-則木河斷裂帶、NNW向的大涼山斷裂帶為區(qū)內(nèi)主要斷裂，均以左旋走滑為活動(dòng)特征。安寧河斷裂帶自1536年 7級(jí)地震、則木河斷裂帶自1850年 7級(jí)地震后均未發(fā)生過7.0級(jí)以上的地震(聞學(xué)澤等，2008；祁玉萍等，2018)。多項(xiàng)研究結(jié)果顯示該區(qū)域有發(fā)生強(qiáng)震的危險(xiǎn)性(M7專項(xiàng)工作組，2012；徐錫偉等，2017)，然而該區(qū)自1973年以來僅發(fā)生過2014年越西5.0級(jí)地震和2018年西昌5.1級(jí)地震，2次地震分別為孤立型和主余型。

馬邊-昭通帶(Ⅶ區(qū))：該區(qū)域?yàn)榇鬀錾酱渭?jí)塊體的一部分，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂交錯(cuò)，SN—NNW向的馬邊-鹽津斷裂帶由9條規(guī)模不等的縱向斷裂和數(shù)條橫向斷裂組成，表現(xiàn)出左旋走滑-擠壓逆沖的晚第四紀(jì)活動(dòng)特征(唐榮昌等，1993；張世民等，2005；宮悅等，2019)；近SN向的峨邊-金陽大斷裂表現(xiàn)為逆沖性質(zhì)；NE向的昭通-蓮峰斷裂帶是以右旋走滑兼逆沖或逆沖為主要錯(cuò)動(dòng)方式的區(qū)域性大斷裂，其間穿插發(fā)育了一些規(guī)模較小的NW向斷裂，與NE向斷裂構(gòu)成共軛斷裂(聞學(xué)澤等，2013)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，該區(qū)域?yàn)槎嗾鹦偷卣鸬亩喟l(fā)區(qū)，先后發(fā)生5次多震型地震、2次主余型地震和1次孤立型地震，1971年云南大關(guān)7.1級(jí)地震為主余型地震，其依舊遵循7.0級(jí)以上為主余型地震的規(guī)律?？臻g分布結(jié)果顯示，多震型地震主要沿馬邊-鹽津斷裂帶分布，在馬邊-鹽津斷裂帶南段和昭通-蓮峰斷裂帶交會(huì)區(qū)域尤為集中。結(jié)合動(dòng)力學(xué)背景分析認(rèn)為，該區(qū)域不僅吸收了川滇塊體SE向的運(yùn)動(dòng)作用，還需要調(diào)節(jié)與華南塊體的擠壓作用(常祖峰等，2014)。

四川盆地(Ⅷ區(qū))：四川盆地是在上揚(yáng)子克拉通基礎(chǔ)上發(fā)展起來的經(jīng)歷了多期構(gòu)造演化過程的疊合盆地(何登發(fā)等，2011)，以華鎣山斷裂帶為主體構(gòu)造，內(nèi)部包括不同規(guī)模的褶皺變形。2008年之前，盆地內(nèi)的地震活動(dòng)與四川西部地區(qū)相比微弱得多，最大地震為1896年2月14日四川富順 5級(jí)地震；2008年后，整個(gè)盆地的地震活動(dòng)明顯增強(qiáng)，尤其在川東南地區(qū)5.0級(jí)以上地震活動(dòng)更加活躍，2019年6月17日長寧6.0級(jí)地震打破盆地內(nèi)無6.0級(jí)以上地震的記錄。從該區(qū)域序列統(tǒng)計(jì)來看，盆地內(nèi)孤立型地震居多(3次)，多震型次之(2次)，主余型地震最少(1次)。孤立型地震分布相對(duì)分散，2次多震型地震均發(fā)生在川東南宜賓地區(qū)，但該局部區(qū)域近幾年突出的中強(qiáng)地震活動(dòng)可能有其特殊的成因。

川西理塘—巴塘地區(qū)(Ⅸ區(qū))：理塘—巴塘地區(qū)處于羌塘-昌都陸塊與松潘-甘孜造山帶的拼合部位，主要活動(dòng)斷裂有近SN向的金沙江斷裂帶、NE向的巴塘斷裂帶和NW向的理塘斷裂帶，此外還發(fā)育一系列以張性為主的近EW向斷裂(周榮軍等，2005；易桂喜等，2017)。該區(qū)歷史上曾發(fā)生1870年巴塘 7級(jí)地震和1948年理塘7.3級(jí)地震，1973年以來區(qū)內(nèi)發(fā)生的最大地震為1989年巴塘6.7級(jí)震群。區(qū)域內(nèi)共發(fā)生過6次5.0級(jí)以上地震，其中2次為多震型、2次為孤立型、2次為主余型。多震型地震分布相對(duì)集中，主要發(fā)生在巴塘—理塘一帶。

滇西北地區(qū)(X區(qū))：滇西北地區(qū)是青藏高原斷塊內(nèi)部次一級(jí)塊體的邊緣接壤地區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜。第四紀(jì)以來，區(qū)內(nèi)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以斷裂活動(dòng)為主要特征，發(fā)育了NW、NE和近SN向的3組主要活動(dòng)斷裂。紅河斷裂和中甸斷裂為區(qū)內(nèi)主體活動(dòng)斷裂，均以NW向右旋走滑活動(dòng)為主；在本區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育NE向斷裂，但規(guī)模較小，主要為一些密集排列或平行、疊錯(cuò)并與近SN向張性斷裂相伴的左旋走滑活動(dòng)性斷裂(謝富仁等，1994)。有歷史記載以來，該區(qū)域即為地震多發(fā)區(qū)，1973年以來發(fā)生過28次5.0級(jí)以上地震，以5.0～5.9級(jí)地震為主。序列統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)以主余型和多震型地震序列為主，其中主余型16次，多震型10次，孤立型2次，即1988年云南寧蒗5.5級(jí)地震和2015年云南昌寧5.1及地震。主余型地震集中分布在寧蒗-鹽源、紅河斷裂帶及其附近區(qū)域，云南云龍、洱源、大理、姚安、龍陵、瀾滄一帶均有多震型地震發(fā)生。

滇東區(qū)(Ⅺ區(qū))：該區(qū)域以近SN向的小江斷裂帶和普渡河斷裂為主體構(gòu)造，可確定序列類型的地震有7次，其中主余型4次、孤立型2次、多震型1次，屬于以主余型地震為主的地區(qū)，與李永莉等(2011)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致?？臻g分布顯示，主余型地震主要沿主干斷裂分布，孤立型地震在云南宣威、嵩明及其附近區(qū)域分布較多。

表4 南北地震帶中段及周邊地區(qū)各分區(qū)序列類型統(tǒng)計(jì)表Table4 Statistical table of sequence types in the middle section of the north-south seismic belt and its surrounding regions

4.2 序列類型的空間分布與構(gòu)造關(guān)系的初步討論

序列類型的空間分布具有較明顯的區(qū)域性特征，其原因非常復(fù)雜。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，地震序列類型的分布不僅與該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境相關(guān)，還與深部介質(zhì)環(huán)境、歷史地震活動(dòng)有一定關(guān)系(王華林等，1997；周翠英等，2001；蔣海昆等，2006b；皇甫崗等，2007；林松建等，2011)。

本研究主要獲得了以下認(rèn)識(shí)：

(1)南北地震帶中段地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，除龍門山斷裂帶、鮮水河斷裂帶、安寧河-則木河-小江斷裂帶、金沙江斷裂帶、紅河斷裂等幾條大斷裂外，還有多條縱橫交錯(cuò)的斷裂，對(duì)區(qū)域內(nèi)的地震活動(dòng)影響較大。地震序列的空間分布顯示，主余型地震序列無明顯集中的分布區(qū)域，能夠在各類形式的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生，較常發(fā)生在構(gòu)造單一的主干斷裂周邊或新生相互分離的斷裂帶附近，例如以NW向單一斷裂為主的川甘青交界區(qū)和瑪多—馬爾康地區(qū)的主余型地震序列多于其他構(gòu)造類型的區(qū)域。多震型序列的震源環(huán)境一般具有較復(fù)雜的發(fā)震斷層，多發(fā)生在共軛或多組構(gòu)造交會(huì)的區(qū)域，如川西巴塘—理塘地區(qū)、川東馬邊—昭通一帶、川北松潘以及滇西北云龍、姚安、龍陵一帶等，這些區(qū)域均發(fā)育有不同規(guī)模的共軛構(gòu)造(虢順民等，2002；周榮軍等，2005)。孤立型地震序列多發(fā)生在簡單小斷層的端部，四川盆地內(nèi)部發(fā)生過多次孤立型地震，這主要是由于盆地內(nèi)除華鎣山斷裂帶外無其他大規(guī)模斷裂發(fā)育。

(2)南北地震帶中段及周邊區(qū)域發(fā)生多次7級(jí)以上地震后，一段時(shí)間后這些地震的原震區(qū)往往將再次發(fā)生5級(jí)以上地震，如1981年道孚6.9級(jí)地震震中附近曾發(fā)生1904年道孚7.2級(jí)地震，1816年?duì)t霍 7級(jí)地震后于1973年在老震區(qū)發(fā)生7.6級(jí)地震，2011年再次發(fā)生5.3級(jí)地震；1988年道孚5.0級(jí)地震、2018年西昌5.1級(jí)地震也均發(fā)生在歷史大地震的震中附近，雖然2次地震均屬于主余型地震序列，但整個(gè)序列的余震相對(duì)較少，屬余震不發(fā)育的主震型。總體而言，在四川地區(qū)歷史及現(xiàn)今強(qiáng)震的老震區(qū)附近發(fā)生孤立型或余震不發(fā)育的主震型地震的可能性較大。在滇西北地區(qū)，1511年永勝 7級(jí)地震和1925年大理7.0級(jí)地震的震中附近分別發(fā)生了1992年云南永勝5.4地震和1978年下關(guān)5.3級(jí)地震，2次地震均為多震型地震，表明滇西北地區(qū)歷史地震的老震區(qū)更可能發(fā)生多震型地震序列。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)《中國震例》及其他資料對(duì)南北地震帶中段86次M≥5.0震例進(jìn)行了系統(tǒng)性梳理，以研究南北地震帶中段及鄰區(qū)地震序列類型統(tǒng)計(jì)和空間分布特征，提取研究區(qū)及周邊地震序列類型的分區(qū)特征，并討論不同類型震源環(huán)境特點(diǎn)，嘗試為南北地震帶中段及附近區(qū)域中強(qiáng)地震的震后早期趨勢(shì)快速判定提供參考依據(jù)。獲得的主要認(rèn)識(shí)如下：

(1)1973年以來南北地震帶中段及周邊發(fā)生的86次5.0級(jí)以上地震中，主余型有44次、多震型有25次、孤立型有17次，整個(gè)區(qū)域以主余型地震序列為主；在同一序列類型地震中，隨著地震震級(jí)增大，主余型地震所占的比例增加，而多震型、孤立型地震所占的比例減少，7.0級(jí)以上地震以主余型為主，無孤立型地震。在不同破裂類型中，主余型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在逆沖型地震中主余型的發(fā)震概率明顯高于其他類型，而多震型地震則更可能為走滑型和正斷型地震。

(2)主余型和多震型地震序列的主震與最大余震震級(jí)的線性關(guān)系相對(duì)較好，得到的經(jīng)驗(yàn)公式能夠?yàn)檠芯繀^(qū)域內(nèi)同類地震的最大余震震級(jí)判定提供依據(jù)；絕大多數(shù)地震的最大余震多發(fā)生在震后20d內(nèi)，主余型地震的最大余震集中在震后前3d內(nèi)發(fā)生，多震型地震的最大余震集中在震后12d內(nèi)發(fā)生，孤立型地震的最大余震多發(fā)生在主震當(dāng)天。

(3)南北地震帶中段及周邊的序列空間分布具有較明顯的區(qū)域性差異。從各類型地震的空間分布情況來看，主余型地震的分布相對(duì)較廣，彌散于川西高原和川滇塊體內(nèi)部；多震型地震主要集中在川西巴塘—理塘、川東馬邊—昭通一帶、川北松潘一帶及滇西北云龍、姚安、龍陵及附近區(qū)域；甘孜-玉樹斷裂帶、鮮水河斷裂帶NW段及四川盆地等地孤立型地震相對(duì)較多。

(4)地震序列類型的分布特征與構(gòu)造和歷史地震活動(dòng)可能有一定關(guān)系。構(gòu)造簡單的主干斷裂周邊或新生相互分離的斷裂帶附近多發(fā)生主余型地震；構(gòu)造較為復(fù)雜、多組構(gòu)造共軛或交會(huì)的區(qū)域更可能發(fā)生多震型序列；孤立型地震序列一般多發(fā)生于簡單小斷層的端部。同時(shí)，在現(xiàn)今活動(dòng)強(qiáng)烈的已有斷層的歷史大地震震中附近發(fā)生孤立型或余震不發(fā)育的主余型序列的可能性更大。

致謝四川省地震局杜方研究員對(duì)文本的分析工作給予了指導(dǎo)；審稿人對(duì)本文提出了寶貴的意見和建議。在此一并表示感謝!