滇西南地區(qū)地震活動特征分析

何應文曹白倫匡福江段 勇康哲嘉許瑞杰李旭峰龍柄丞

1）中國云南675803云縣地震臺

2）中國昆明650224云南省地震局

滇西南地區(qū)地震活動特征分析

何應文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

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、空、強分布特征及強震前中小震活動，開展分段、不同震級地震活動特征研究，發(fā)現：滇西南地區(qū)5級地震集中分布在主要深大斷裂帶上，時間分布呈現叢集特征，兩次地震發(fā)生時間間隔平均為558天（約1.5年），地震平靜時間一般持續(xù)約30個月；MS≥6強地震主要集中發(fā)生在北西向斷裂與北東向斷裂交匯部位附近，在時間尺度上存在明顯的平靜和活躍交替特征，每個平靜期和活躍期平均持續(xù)約15年，且大部分強震前存在清楚的預釋放現象和中小地震加速定向遷移特征。

滇西南地震；地震活動特征；預釋放；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級以上地震多發(fā)區(qū)，是云南地區(qū)地震活動頻繁地區(qū)之一，具有頻度高、強度大、分布集中的特點。該區(qū)主要活動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斷為類棋盤式斷裂帶（畢青等，2011），使該區(qū)成為6級地震頻發(fā)區(qū)，嚴重制約當地經濟發(fā)展。通過對滇西南地區(qū)（境內）1900年以來 5級以上地震時間間隔統(tǒng)計分析，得到滇西南地區(qū)5級以上地震時間間隔平均為558天（約1.5年），可見滇西南地震活動頻繁，因此研究滇西南歷史地震活動、現代地震活動態(tài)勢與中強地震前滇西南地區(qū)地震前兆異常特征，對預測滇西南地震具有一定指導意義。

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級以上小震目錄進行研究。MS≥5地震參數見表1，震中分布見圖1。由表1可見：除1520年5.8級和1884年6.5級地震外，1900年以來共發(fā)生80次地震，其中5—5.9級地震55次，6—6.9級地震18次，7—7.6級地震7次，最大地震為1988 年 11月6日瀾滄7.6 級地震。

表1 1520年以來滇西南地區(qū)MS≥5地震參數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級以上地震空間分布特點

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)。值得關注的是，滇西南地區(qū)每一個北東向斷裂均發(fā)生過7級以上大震，而永德北東向構造帶未發(fā)生7級以上大震（黃色區(qū)域）。由圖2可見，滇西南地區(qū)地震活動帶比較明顯，5級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級地震；②孟連—普洱斷裂帶（F18）：1941年12月26日瀾滄附近7級地震，1952年6月19日6.5 級地震。

思茅—普洱地區(qū)發(fā)生的中強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大的特點，其余地段均較微弱；③打洛—江城斷裂帶（F20）：1965年草席6.1級、1966年江城5.6級、1969年景洪5.4級地震；④鎮(zhèn)源—德化斷裂帶（F19）：與北東向瀾滄—普洱斷裂帶交匯處是強震多發(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級地震，向北地震活動逐漸減弱，具有南強北弱的特點。

綜上所述，滇西南地區(qū)中強地震集中發(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)地震活動以瀾滄江斷裂帶為界，具有東西兩個區(qū)域地震交替遷移現象，即東區(qū)活動時，西區(qū)相對平靜；西區(qū)是主體活動地區(qū)時，東區(qū)相對平靜，說明區(qū)內地震活動在時空分布上具有發(fā)展的不平衡性和活動的交替性。從地震活動時空分布（圖4）可知，強震前滇南—滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動存在高度有序的定向遷移現象。

1983年6月24日越南7.1級地震前5—6月滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動表現出高度有序現象，當年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級地震前滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動高度有序現象：2014年8月20日07時滇西南境外越南發(fā)生4.0級地震后，當天19點江城發(fā)生3.0級地震，8月27日寧洱發(fā)生4.3級地震。這3次地震在時間和空間上具有高度有序性，即由境外向境內有序推進，僅隔40天景谷發(fā)生6.6級地震，見圖4(b)。

2015年3月1日滄源5.5級地震前滇西南及境外鄰近地區(qū)小震活動表現出高度有序現象：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級地震，14天后發(fā)生滄源5.0級地震，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 地震活動時序特征

3.1 震級下限選取

在研究某一地震區(qū)的地震震級與某一震級相應的地震個數時，常發(fā)現震級越大相應地震數越少，震級越小相應地震數越多，二者之間存在負相關關系。實際上，對于某一地區(qū)，小于震級下限的地震，相應地震數并不成線性負相關，這是因為，該區(qū)地震臺網對于更小的地震不能完全記錄下來（王世芹等，1996）。

采用震級—頻度關系公式：logN＝a＋BM，檢驗云南地震臺網控制滇西南地區(qū)震級下限，選取滇西南地區(qū)2.0級以上地震作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，地震頻度隨著震級增加逐漸下降，意味著云南臺網對滇西南地區(qū)震級控制下限為 2.6級。

3.2 地震活動時序分析

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

強地震后地震活動強度逐漸減弱，應力進入調整狀態(tài)（林輝等，2004）；②地震發(fā)生強度有多次趨勢上升和下降，且均在一個顯著地震前后出現，表明小地震活動增強異常是滇西南地區(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 中強地震間隔統(tǒng)計

對滇西南地區(qū)1900年以來 5級以上地震進行統(tǒng)計，見表2，可知該區(qū)5級以上地震時間間隔平均為558天（約1.5年），在相對活躍期，5級以上地震呈現叢集特征，而兩個相對活躍期平靜時間一般持續(xù)約30個月，最短約21個月，最長約42個月。滇西南地震活動頻繁，研究歷史地震活動對預測該區(qū)地震有一定指導意義。

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

續(xù)表2

3.4 大地震活動周期

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

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

4 地震頻度分析

4.1 地震預釋放加速異常

采用12個月為時窗，l個月為步長滑動計算平均月頻度，分別得到研究區(qū)3—3.9

級和4—4.9級的地震月頻度曲線，見圖8。由圖8(a)可見，中強地震發(fā)生前，該區(qū)3級地震頻度呈增長現象；由圖8(b)可見，4級地震出現增頻異常后，滇西南地區(qū)均有6級以上或附近地區(qū)有7級地震發(fā)生，表明4級地震活動增強可能與6級以上地震有關，并通常與6級地震關系較為密切（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級地震、1988年11月6日瀾滄7.6級地震、2007年6月3日寧洱6.4級地震、2011年3月24日緬甸7.2級地震前幾年內滇西南3級以上地震，分析強震前極震區(qū)及鄰區(qū)地震活動頻度特征，各地震累積頻度見圖9。由圖9可見：①1979年普洱6.8級地震前2年多，滇西南3級以上地震3個月累積頻度呈逐漸升高趨勢，3個月積累頻度平均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級地震前3年，滇西南3.0級以上地震3個月積累頻度平均為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級地震前3年多，滇西南3.0級以上地震3個月積累頻度平均為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級地震前2年，滇西南4.0級以上地震3個月積累頻度平均為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，存在預加速過程，預釋放顯著。綜上，發(fā)現滇西南大部分強震前存在清楚的預釋放現象。

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級地震； (b) 1988年11月6日瀾滄7.6級地震；(c) 2007年6月3日寧洱6.4級地震； (d) 2011年3月24日緬甸7.2級地震Fig.9 The cumulative frequency of MS≥3.0 earthquakes before several earthquakes

4.2 5級地震對應率

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1965年 4—4.9級地震發(fā)生后1年內滇西南地區(qū)5級以上地震對應率，見表3，分析發(fā)現，永德一帶、江城一帶4級地震發(fā)生后，滇西南地區(qū)發(fā)生5級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，其他區(qū)域與滇西南地區(qū)的地震對應率低。

表3 滇西南地震活動指標與中強地震對應關系Table 3 The corresponding relation between earthquake activity index and the moderately strong earthquake

5 結論

通過對滇西南地區(qū)5級以上地震活動進行分析，可以得出以下結論：①5級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級以上強地震主要集中發(fā)生在北西向斷裂與北東向斷裂交匯部位附近，且中強震具有東西兩個區(qū)域地震交替遷移現象；②M 6以上地震存在相對平靜和括躍的特征，

自1900年以來已經歷3個平靜期和3個活躍期，平均持續(xù)時間均約15年；③每一個北東向斷裂均發(fā)生過7級以上大震，而永德北東向構造帶未發(fā)生過7級以上大震，值得跟蹤關注；④大部分強震前存在清楚的預釋放現象和中小震快速定向遷移特征，可以作為滇西南地區(qū)地震短臨預測指標。

畢青，續(xù)外芬，金志林，沈坤，馬麗霞，付虹.滇南地震異常特征及M≥5 地震預報技術方案研究[J].內陸地震，2011，25（2）：81-83.

劉蒲雄，陳兆恩，高偉.大震前地震活動圖像演變及中期向短期過渡的地震活動性標志[J].地震，1997，17（2）：114-117.

劉麗芳，張曉東.川滇成組強震活動判別指標研究[J].地震，2005，25（1）：8-14.

林輝，張平，唐采，等.云南地區(qū)強震前兆短期綜合異常特征研究[J].地震，2004，24（4）：113-118.

毛玉平，韓新民.云南地區(qū)強震（M≥6）研究[M].昆明：云南科技出版社，2000：56-73．

王世芹，付虹，雷素華，楊繼登.滇西南地區(qū)M≥5地震活動特征及預報方案[J].高原地震，1996，11（2）：76-79.

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

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

2014年云南省地震局青年基金（課題號201409）

本文收到日期：2015-12-18