2021年老撾MS6.0地震序列研究

摘要：云南地震活動與周邊強震存在“構造相連，動力同源”的特征，研究周邊強震的序列演化特征及發震構造，對云南地區地震研究具有重要意義。2021年12月24日老撾MS6.0地震發生在滇西南地區的NW向整董斷裂附近，震源機制解顯示，此次地震是一次走滑型破裂事件，破裂方向與區域構造特征一致。老撾MS6.0地震序列屬于前震-主震-余震型序列，主震前震中附近出現3～4級地震非?；钴S的現象，前震序列參數計算顯示b值波動相對幅度較大，h值出現“上翹”形態，而余震序列b值和h值變化均相對平穩，主震的同震庫倫應力結果表明老撾地震可能對云南地區有應力加載作用。

關鍵詞：老撾MS6.0地震；前震序列；余震序列；序列參數

中圖分類號：P315.72"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1000-0666（2025）01-0001-09

doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2025.0001

0 引言

一個地區的地震活動特點主要取決于該地區的地質構造條件和引起地殼應力場變化的地球動力環境，與其周圍地區的構造環境和應力作用方式密切相關，許多研究者對云南與周邊地區域強震活動的相關性問題做過大量研究工作（劉祖蔭等，2002；徐錫偉等，2003），認為強震活動存在“構造相連、動力同源”的特點（皇甫崗等，2014）。研究云南周邊地區強震活動演化特征及發震構造，對屬于同構造帶的云南強震序列跟蹤具有參考價值，尤其滇西南地區中強地震還存在成組活動特征（付虹等，2007），因此研究當前云南及周邊地區強震活動具有重要現實意義。

2021年12月24日老撾發生MS6.0地震，震源深度10 km，此次地震震中距離云南省普洱市江城縣僅4.6 km。按照中國大陸活動地塊劃分（張培震等，2003），該地震發生在滇緬地塊的次級塊體滇南塊體；從構造斷裂分布來看，該地震發生在無量山斷裂帶，與歷史上滇西南多次6級以上地震屬同一構造帶。老撾MS6.0地震打破了滇西南地區自2014年景谷MS6.6地震以來的長時間6級地震平靜現象。同時，此次地震具有豐富的前震和余震序列，多次強余震發生時云南地區有震感，且部分余震發生在云南江城縣。

2021年老撾MS6.0地震發生在滇南—滇西南地區跟蹤范圍內，對該區域震情趨勢可能會有一定影響，但由于其震中位置在我國大陸境外，所以目前并無相關序列分析報告和震例報告產出。本文將從構造背景、歷史地震、震源參數、序列跟蹤分析等多個方面，對2021年老撾MS6.0地震進行系統回顧和總結，為以后該區域再次發生類似強震提供分析資料，同時積累云南及周邊地區6級以上地震震例資料。

1 構造背景與歷史地震

1.1 構造背景

老撾MS6.0地震發生在無量山斷裂帶南段（常祖峰，李鑒林，2022），該斷裂帶北起無量山北麓，向南東順盤營山入老撾，在云南省內長220 km以上，寬約50 km，由數條斷裂組成，整體呈NNW—SSE方向延伸。斷裂帶內可見中、新生界受強烈擠壓而褶皺破碎，且形成一條淺變質的線狀變質帶，在寧洱通關一帶有第四紀玄武巖噴發。無量山斷裂帶由多條主要斷裂組成（安曉文等，2018），離本次地震最近的斷裂為整董斷裂，距離約7 km（圖1）。整董斷裂北端開始于云南省寧洱縣克灑村，向南經整董等地延入老撾，長約150 km；其以北走向為NNW，以南走向為NW向，傾向NE，傾角較陡，沿該斷裂巖石普遍變質、破碎，局部發育石英脈。第四紀以來整董斷裂在地貌上表現突出，控制著第四紀盆地的發育，部分段落存在支流與山脊同步右旋位錯，位錯量為45～65 m，在衛星影像上斷層線性特征平直、清晰，整董盆地西緣斷層發育，破碎帶寬約3 m，分析認為該斷裂是一條晚更新世活動斷裂（常祖峰等，2019）。

1.2 歷史地震

老撾MS6.0地震發生在滇西南地區，1900年以來，震中300 km范圍內共發生了37次MS≥6.0地震（含余震），其中6.0～6.9級地震28次，7.0～7.9級9次（圖2），最大地震為1970年1月5日通海MS7.8地震，距離此次地震震中約230 km；時間上最近的地震為2014年10月7日景谷MS6.6地震，2次地震震中相距約173 km；空間上距離最近的地震為1965年7月3日景洪MS6.1地震，2次地震震中相距約15 km。老撾MS6.0地震震中所在的無量山斷裂帶上，歷史上發生的最大地震為1979年3月15日普洱MS6.8地震，距離此次地震震中約117 km（圖2）。

從震中周邊臺站分布顯示，震中東南側老撾地區無相關臺站記錄，云南省內臺站分布相對均勻。震中300 km范圍內有25個固定測震臺站，其中100 km范圍內僅有3個，100～200 km有9個，200～300 km有13個（圖2），距離本次地震震中最近的臺站為江城臺，震中距約為36 km。

2 震源參數

2021年老撾MS6.0地震發生后，云南地震臺網、中國地震臺網中心及國內外多家科研機構分別確定了此次地震的震源位置（初始破裂位置）和發震時刻（北京時間）。國內機構給出的震級為面波震級，震級和震源深度均略高于國外機構給出的結果（表1），本文采用云南地震臺網提供的參數。

從多家科研機構給出的快速地震矩張量反演結果（表2）和矩張量反演結果（圖3）來看，初步判定老撾MS6.0地震為一次右旋走滑型破裂，節面I為本次地震的破裂面。

3 老撾MS6.0地震序列分析

3.1 時空分布特征

2021年11月16日震源區連續發生MS4.8（ML5.2）、MS4.6（ML5.0）地震，4級地震序列后小震活動持續，于12月24日發生老撾MS6.0地震，主震后余震序列較為活躍。據云南地震臺網測定，自2021年11月16日開始，截至2022年8月31日，老撾MS6.0地震序列共記錄到MS≥1.0地震652次，其中1.0～1.9級528次，2.0～2.9級97次，3.0～3.9級13次，4.0～4.9級7次，最大余震為12月24日22時2分MS4.9（ML5.3）地震，無MS≥5.0余震發生（表3）。

老撾MS6.0地震時序圖（圖4a）顯示，2021年11月16日老撾連續發生MS4.8（ML5.2）、MS4.6（ML5.0）地震，4級地震后出現3級地震持續活躍現象。截至主震發生前共發生20次ML≥3.0地震，在多次3級地震前出現了1～2級地震平靜現象，但這種小震平靜現象可能是因為區域地震監測能力有限導致小震未被記錄到（圖4a）。12月22日14時ML2.6地震后再次出現1級以上地震平靜超過2天的現象，直至24日18時該平靜現象被打破，隨后短時間內震級升級連續發生2次3級以上地震，呈現中小地震突然活躍狀態，于21時43分發生老撾MS6.0地震，主震前短時間內中小地震活動由平靜轉為活躍的現象較為突出。

11月16日以來的ML≥1.0地震日頻次（圖4b）顯示，前震序列在4級地震后呈逐漸衰減趨勢，但12月15日之后震源區逐漸出現小震頻增現象，直至12月24日MS6.0地震發生。主震后余震序列較為豐富，震后20 min內震源區連續發生了MS3.9、MS4.2、MS3.3、MS4.9等有感強余震，之后序列持續過程中出現多次3、4級地震起伏活動，包括12月31日MS4.8、2022年3月5日MS4.5等強余震，但整體余震序列的強度和頻次呈逐漸衰減趨勢。根據地震序列的時間演化過程，分析認為老撾MS6.0地震序列是一次典型的前震-主震-余震型序列，且前震和余震序列均較為豐富。

老撾MS6.0地震序列震中分布圖（圖5a）顯示，序列整體呈NW向展布，空間尺度長約30 km，寬約13 km，跨越中、老兩國邊界。前震序列的震中分布圖（圖5b）顯示前震基本發生在老撾。隨著主震的發生，余震序列逐漸沿NW向擴散到云南江城等地，但ML≥4.0強余震仍基本發生在老撾（圖5c）。截至2022年8月31日，云南江城等地共發生16次ML≥3.0地震，其中包括1次4級地震，為2022年3月5日江城ML4.9（MS4.5）地震。從整個地震序列的震中位置分布來看，老撾MS6.0地震的主破裂區域可能集中在老撾。主震的同震庫倫應力計算結果（圖6）顯示，在整董斷裂以及坡腳斷裂處存在應力加載區，發生在云南江城的余震多集中在主震應力加載區域內，因此主震的發生對云南地區有一定應力觸發作用。

利用雙差定位方法對老撾MS6.0地震序列進行重定位（圖7），結果顯示前震序列空間展布大概在主震周圍12 km內，主震發生在前震序列北段，余震序列相對前震序列呈現向兩端擴散，尤其是往NW向云南境內擴散更為明顯，整個序列深度主要集中在5～20 km。BB′截面投影顯示，主震上方的地震序列近垂直于地表分布，下方的地震序列傾向NNE向，傾角約為80°。重定位結果分析認為，老撾MS6.0地震序列發震構造應該為走向NW、傾向NE、傾角相對陡立的斷裂，上述特征與震中附近的整董斷裂的性質較為一致，因此分析認為此次老撾MS6.0地震的發震構造應該是NW向整董斷裂。

3.2 完整性震級分析

老撾MS6.0地震發生在靠近滇西南地區的境外地區，據云南地震臺網提供的全省監控能力分布，震區基本可保證ML≥1.4地震的完整性。對地震序列目錄最小完整性震級的科學評估，是開展地震序列類型判定以及強余震預測的基本前提，所有統計和計算均應在保證資料完備的前提下進行。根據h值計算要求，大震后第一個24小時內發生地震的最小完備性震級的確定最為重要，對結果的可信程度有較大影響，因此取12月24日21時43分MS6.0地震后24小時內的地震計算最小完備性震級MC。利用Zmap軟件中MC的計算方法（Wiemer，Wyss，2000；Mignan，Woessner，2012），即結合擬合優度測試（GFT）和修正最大曲率法（MAXC），計算得到該地震序列的MC為1.6級（圖8）。

3.3 統計參數

基于序列最小完備性震級，利用地震G-R關系統計，計算序列b值和h值的變化特征，可用于后判定續地震序列類型（畢金孟等，2023）。其中b值反映了地震序列中某個震級與其對應的地震-頻次的擬合關系lgN=a-bM，利用最小二乘法計算老撾MS6.0地震序列b值。b值時序圖（圖9a）顯示，前震序列b值波動幅度較大，平均值約為0.74，在主震發生前后短時間內b值變化相對較大，但后續余震序列b值變化相對較為平穩，基本保持在0.84左右，與滇西南地區背景平均b值0.85基本一致（圖9b），表明主震發生后，區域應力經過調整逐漸穩定，后續發生更大地震的危險性降低（段夢喬等，2021）。前震序列b值稍低于區域背景平均b值，該結果可為該區域前震序列判定以及地震序列趨勢跟蹤提供參考。

h值為修正后的大森公式n（t）=n1t-h中地震頻度隨時間的衰減系數。計算得到老撾MS6.0地震序列前震序列h值為1.765，余震序列h值為1.545。根據劉正榮和孔昭麟（1986）的研究，分析認為hgt;1.0，后續發生更大地震的可能性不大，似乎通過前震序列的h值結果并不能判定后續主震的發生。但前震序列的h值變化顯示在主震前短時間內h值出現“上翹”形態（圖10a），類似形態曾在2014年盈江MS6.1地震以及2021年漾濞MS6.4地震前出現過。相反，余震序列的h值整體變化較為平穩（圖10b），后續余震序列衰減相對正常。

老撾MS6.0地震序列參數計算結果顯示，前震序列b值變化波動較大，h值出現“上翹”形態，這為以后判定前震序列提供參考依據。

4 結論

云南地區強震活動與周邊強震存在“構造相連，動力同源”的特征，研究周邊強震的序列演化特征及發震構造，對云南地區地震研究具有重要參考意義。2021年老撾MS6.0地震震中位于我國滇西南地區研究范圍內，該地震是一次典型的“前震-主震-余震”型序列，部分余震活動已分布至云南省境內，對滇西南地區產生了一定影響。但該地震位于兩國交界地區，固定臺站分布不均，造成地震監測能力有限，雖然該地震具有豐富的前震序列，但對在前震識別方面仍存在不足之處。

本文全面梳理了2021年老撾MS6.0地震震中附近區域構造背景和歷史地震情況，從地震震源參數、地震序列特征等幾個方面進行了系統地分析總結，得到以下結論：

（1）老撾MS6.0地震發生在NW向整董斷裂附近，震源機制解顯示此次地震為一次走滑型事件，破裂方向與周邊斷層走向基本一致。老撾MS6.0地震序列是一次典型的“前震-主震-余震”型地震序列，主震前在11月16日連續發生2次MS≥4.0地震，該4級震群后3級地震非?；钴S，前震序列較為豐富。MS6.0主震發生后，3、4級地震活動持續，最大余震為MS4.9地震，序列整體衰減較為正常。地震序列空間上整體呈NW向展布，與區域構造方向基本一致。主震的同震庫倫應力結果顯示老撾地震對云南地區有應力加載作用。

（2）地震序列參數計算結果顯示，前震序列b值變化波動較大，而余震序列b值變化較為平穩，前震序列b值稍低于余震序列b值。前震和余震序列h值均大于1，但前震序列h值有明顯“上翹”形態。老撾MS6.0地震序列的前震序列特征為云南地區前震識別提供了參考價值，也為探究周邊強震活動對云南地區的影響提供基礎資料。

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Study of the Laos MS6.0 Earthquake Sequence in 2021

SUN Nan，HE Suge，LIU Zifeng，LI Libo

（Yunnan Earthquake Agency，Kunming 650224，Yunnan，China）

Abstract

The seismicity in Yunnan is related with the strong earthquake activities in its surrounding areas because of their “joint structures and homologic driving forces”.So，study of the earthquake evolution and the seismogenic structures in the vicinity will help predict the earthquakes in Yunnan.On November 24，2021，the Laos MS6.0 earthquake occurred near the Zhengdong fault in Southwest Yunnan.Its focal mechanism reveals that the earthquake is a strike-slip fracture event.The rupture extends in consistent with the regional tectonic trend.The Laos MS6.0 earthquake sequence is a typical foreshock-mainshock-aftershock sequence.The foreshock sequence has abundant MS3.0 and MS4.0 earthquakes.According to the parameters of the foreshock sequence，before the main shock the calculated b-value fluctuates with large amplitude，and h-value has an upward trend.On the other hand，in the aftershock sequence，variation of b-value and h-value is relatively stable.In addition，the coseismic Coulomb stress caused by the MS6.0 mainshock may have a stress-loading effect on Yunnan region.

Keywords：the Laos MS6.0 earthquake；foreshock sequence；aftershock sequence；sequence parameter