2014年云南魯甸MS6.5地震異常及預測*

付　虹，錢曉東，毛玉平，蘇有錦，劉　翔，李　瓊，張　立，趙小艷，鄔成棟

(云南省地震局，云南 昆明650224)

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2014年云南魯甸MS6.5地震異常及預測*

付虹，錢曉東，毛玉平，蘇有錦，劉翔，李瓊，張立，趙小艷，鄔成棟

(云南省地震局，云南 昆明650224)

摘要：通過分析2014年云南魯甸MS6.5地震前震情跟蹤過程中的顯著異常，認為云南境內M≥6.5地震的長時間平靜、M≥6地震的叢集活動以及M≥3地震月頻次高值是震前云南地區地震活動異常的顯著特征；滇東北地區M≥5地震活動的韻律特征、2008年后3、4級地震活動顯著增強以及2014年以來滇東北地區的高水位異常是判定滇東北地區存在M≥6地震的主要依據。在多個地震同時孕育的過程中，對判定哪個危險區先發震是困難的，但每次地震都有新的前兆異常出現，為成組地震連發過程中，新地震的識別提供了依據。云南地區3級地震月頻次異常和前兆突變異常增多是魯甸MS6.5地震短期階段最顯著的異常特征。

關鍵詞：魯甸MS6.5地震；前兆異常；異常特征；地震預測

0前言

云南是我國破壞性地震發生最為頻繁的地區之一，不斷積累資料、探索地震預報的可能性是地震工作者一直以來追求的目標。地震前兆異常同時具有規律性和復雜性(張國民等，2005)，因此每個地震都具有共性和差異性。通過不斷總結每次地震前觀測到的地震活動、前兆異常現象和規律，豐富震例資料，增加對不同地震孕育過程的認識無疑是有益的。從云南上個地震活躍期開始，多個學者對云南地區發生的M≥7地震，如1988年瀾滄、耿馬7.6、7.2級地震(石紹先等，1991；陳立德，羅平，1992)，1996年麗江7.0級地震(陳立德等，1997)，1995年孟連7.3級地震(陳立德，羅平，1997；付虹等，1997)等進行了總結，結果顯示每組地震都有差異性和共性。因此基于更多地震樣本的研究，有可能得到對地震孕育過程更全面的認識。

2014年8月3日16時30分云南省魯甸縣(27.1°N，103.3°E)發生MS6.5地震，震源深度12 km。該地震發生在云南省地震局2014年度6.5級左右地震危險區內，震前短期階段，云南省地震局進一步給出了危險性的判定意見。本文旨在對震前的判定依據進行回顧性分析，真實的記錄震前的異常和認識，為今后的地震預測提供借鑒。

1地震學異常

1.1云南地區區域地震活動顯著異常

云南歷史地震遺漏較多，尤其紅河斷裂以西地區，1920年有儀器記錄以后才有完整的MS≥5地震記錄，因此本文選用1900年以來云南省邊境50 km范圍內MS≥6.5地震作為研究樣本。該研究區內MS≥6.5地震從2000年1月15日姚安MS6.5地震后，到2014年7月5日，已平靜了14.5 a，為1900年以來的最長平靜時間(圖1)。

魯甸MS6.5地震前，于2014年5月30日在盈江發生了1次MS6.1地震。統計云南地區1900年以來MS≥6地震，共有96次，其中有48次是在3個月內連續發生的(表2)。盈江MS6.1地震前云南地區MS≥6地震出現了從2009年7月9日姚安MS6.0地震后長達4.9 a的平靜，從表2可見盈江MS6.1地震后3個月內云南繼續發生MS≥6地震的概率可達50%。

在MS≥6.5地震長時間平靜，MS≥6地震連發概率較高的背景下，2014年7月云南地區出現了M≥3地震的活躍異常，云南地區月活動水平平均為20次，當月頻度N≥20，未來3個月多有MS≥6地震發生，2014年5月30日盈江MS6.1地震后，7月云南地區M≥3地震頻次達到25次(扣除了盈江MS6.1的余震)，再次達到異常指標(圖2)。

2014年7月26日賓川發生ML4.2地震，該地震所處程海構造帶的4級地震與云南地區的MS≥5地震有較好的相關性。該地震帶發生4級地震后，2個月內云南地區MS≥5地震的對應率可達80%(總共15次，12次對應)，其中50%的地震在1個月內發生(表2)。賓川窗口地震的發生，表明短期內云南地區繼續發生破壞性地震的可能性增大。

表1　云南M≥6 地震連發統計

1.2近場區地震學異常特征

滇東北、川滇交界地區的MS≥5地震動靜相間的韻律特征較為清晰，當MS≥5地震出現叢集活動—平靜—活動后，區內多有MS≥6.5地震發生，即MS≥6.5地震發生在中等地震叢集活動的后期(圖3)。2003～2006年滇東北地區出現了MS≥5地震叢集活動，2008～2011年中等地震平靜，2012年以彝良MS5.7、5.6地震為標志，再次開始新的中等地震叢集活動。

2010年以來滇東北地區M≥4地震異常活躍，并形成條帶，魯甸MS6.5地震就發生在條帶上(圖4a)；計算滇東北地區12月累計1月滑動頻度，發現汶川MS8.0地震后該區的M≥3地震出現顯著的頻次增強(圖4b)。雖然滇東北地區在2003年發生過魯甸MS5.1、5.0地震，2004年發生過魯甸MS5.6地震、2006年發生過鹽津MS5.1、5.1地震，但M≥3地震年累積頻度均未達到2008年汶川MS8.0地震后的高值，可見汶川地震對該區地震活動的影響是存在的。2010年以后滇東北地區M≥4.0地震活動水平為20年以來的最高，4級地震活動的顯著增強和云南多次MS≥6地震前極為相似(付虹等，2002)。3、4級地震增強是魯甸MS6.5地震前，滇東北最顯著的地震學異常。

Fig.2Time process diagram of monthly frequency ofM≥3.0 earthquakes in Yunnan region

2前兆異常

2.1趨勢異常

滇東北川滇交界地區是2014年度云南省地震局MS6.5地震的重點危險區。到2014年6月年中震情會商時，最為突出的前兆趨勢異常是跨斷層短水準、短基線.全省12個場地共有25條測邊出現異常*云南省地震局.2014.云南省2014年年中地震趨勢報告.，其中下關水準3-2測邊的異常形態和云南及周邊之前發生的多次MS7地震前的異常相似(圖6)。此外昭通漁洞傾斜、云龍水管傾斜、勐臘洞體應變等的加速變化也與云南多次MS≥6地震前的異常相似(圖5)。

2.2短臨異常

魯甸MS6.5地震前短臨異常較多。昭通市昭陽一中的水位，6月11日至15日上升51 cm，該井水位不受降水干擾，自2011年8月采用數字化觀測以來一直呈緩升趨勢，2012年9月7日彝良MS5.6、5.7地震前，該井未出現短臨異常，因此51 cm的上升異常在震前引起了高度關注；魯甸氟離子在2013年5月21日更換電極后，測值變化一直較為平穩，2014年2月10日開始出現趨勢上升異常，在維持高值的基礎上，6月12～14日測值突升0.088 mg/L，上升幅度達65%；麗江碳酸氫根、鈣離子等，6月7日出現準同步突降異常，會澤水位、曲江水溫等都出現不同程度的上升異常(圖6)。5月24日和30日盈江先后發生5.6、6.1地震，根據云南地區多年對震后異常與新異常識別的研究結果，筆者認為震源區R=1.5×10(0.5M-1.8) km外的前兆異常都與區域構造活動有關(付虹，趙小艷，2013)，因此當出現上述短期突變異常后，明確認為這些異常是區域構造活動增強所致，與新地震關系密切，而不是震后效應，因此在全國年中會商會上，進一步確認這些異常有短臨指示意義。這些在盈江MS6.1地震后出現的顯著異常距離魯甸MS6.5地震都不到2個月，與云南多次巨幅異常與未來地震對應多在70天以內的研究結果一致(陳立德，付虹，2003)。

水位升高表明孔隙壓力增大(劉耀煒等,2010),云南大部分MS≥5.5地震都發生在高水位地區,但高水位地區不一定發生地震*云南省地震局.2003.云南省2003年度地震趨勢研究報告.。2014年6 月滇東北地區的宣威、昭通、漁洞、昭陽一中、會澤水位均出現上升或維持高值狀態,這種高水位狀態有利于地震的發生(圖7)。

圖7滇東北地區高水位井孔分布和異常曲線示意圖

(a)井孔分布示意圖；(b)昭通水位；(c)宣威水位

Fig.7Distribution of high water level well holes and the sketch map of their anomaly curves in Northeastern Yunnan

(a)distribution of high water level well holes；(b)water level at Zhaotong Station；(c)water level at Xuanwei Station

前兆觀測顯著的趨勢異常變化顯示云南地區存在6～7級地震的背景，為未來地震的震級判定提供了依據；昭通昭陽一中水位、魯甸氟離子和麗江碳酸氫根、鈣離子等的突變異常可以判定地震的短期危險性。其中昭通水位和澄江水位的突降異常是5月24日盈江MS5.6地震后最顯著的新異常，5月28日云南省地震局預報中心月會商時，分析人員認為云南地區6月可能有發生6級地震的危險，危險區主要關注了滇西北和滇東北地區，但實際是5月30日盈江再次發生了MS6.1地震。由于異常觀測井地處滇東北和滇東南地區，筆者當時認為盈江MS6.1地震并不能解釋這2項異常，他們與魯甸MS6.5地震的關系更為密切。前兆異常的多點突變為地震的短期預測提供了依據，但用其判定哪個區域發生地震是困難的。滇東北高水位的存在結合區域地震活動的增強，是判定地點的有效方法之一。

魯甸MS6.5地震前，特別是2014年6月下旬云南最顯著的前兆異常分布如圖8所示，從圖可見，前兆異常在云南全省均有分布，可能表明整個云南地區區域應力水平較高，導致出現大面積的異常，但總體上滇東北和滇西北的異常相對更多。

2014年云南出現的前兆異常較多，由于篇幅有限，所給出的僅僅是在震情跟蹤過程中，對決策貢獻較大的異常。更細致的前兆異常分析，有待進一步研究。

3魯甸MS6.5地震跟蹤預測及其分析

滇東北地區是云南省2014年6.5級左右地震重點跟蹤區，在震情跟蹤過程中，2014年4月4日永勝發生ML4.2地震后，云南省地震局上報的預測意見認為：“云南地區存在發生6級地震的危險。主要危險區為：滇西彌渡—劍川—永勝—香格里拉一帶；滇東北東川—會澤—巧家—永善及川滇交界一帶；滇南至滇西南寧洱—墨江—江城—石屏—建水一帶可能發生5～6級地震的危險。”之后5月24、30日在盈江發生了MS5.6、6.1地震，但地震沒有發生在所期待的危險區內。

2014年6月云南省地震局地震趨勢年中會商會上，云南省地震預報研究中心進一步分析云南地震的危險性后，認為“2014年下半年繼續存在發生6～7級地震的背景，主要注意6級地震的發生。未來3個月，云南地區有發生6級左右地震的危險。主要危險區為2014年度的滇西北至川藏交界、四川道孚至川滇交界東部、滇南至滇西南重點危險區”。7月26日賓川3.5級、31日賓川3.4級地震相繼發生后，8月1日會商會再次堅持認為云南短期內存在6級地震的危險。

2014年的所有短期預測都把滇西北地區放在預測地點的首位，其次才是滇東北地區，盈江MS6.1和魯甸MS6.5地震分別發生在小滇西和滇東北地區。從魯甸地震前的地震活動和前兆異常分析，滇東北的MS≥6地震判據是充分的，回顧當時決策的依據，把滇西北危險區排在第一位，與永勝和賓川震群發生在滇西北地區有密切關系。因為永勝、賓川地處滇西北地區，歷史上發生4級地震后也是對應滇西北地區的地震居多，因此當永勝、賓川窗口出現開窗地震后，首先考慮了滇西北地區，加之年度危險區預測，滇西北也是6～7級地震的重點跟蹤區。

從魯甸MS6.5地震的跟蹤過程分析，對時間的預測優于對地點的判斷。對時間預測貢獻較大的是云南大區域的M≥3地震活動月頻次高值，前兆突變異常的增加和地震窗口出現開窗地震。

4結論和討論

(1)魯甸MS6.5地震發生在云南省M≥6.5地震平靜14.6年的背景下，震前短期階段云南地區M≥3地震出現活躍狀態，月頻次25達到MS≥6地震預測的閾值，賓川地震窗口出現開窗地震。云南地區MS≥6.5地震長時間的缺震，以及對云南MS≥6地震成組活動特征的認識，M≥3地震活躍和窗口地震活動是魯甸MS6.5地震前短期階段，能認識到云南地區未來3個月內有MS≥6地震的地震學依據。

(2)滇東北地區從2003年以來開始出現MS≥5地震叢集活動，汶川MS8.0地震后M≥3地震活動顯著增強，2010年以來4、5級地震活動增強，并形成4級地震條帶，魯甸MS6.5地震發生在條帶上。區域不同震級的地震活動增強，是魯甸MS6.5地震前震中附近地區最顯著的地震活動異常，與云南多次M≥6地震前的異常特征有較好的相似性(付虹等，2002)。這一異常現象與實驗室得到的加速協同化開始于準靜態擴展向準動態擴展的轉化，斷層間出現強相互作用的結果，較為一致，即這是因為斷層的協同化特征所致(馬瑾，郭彥雙，2014)，因此震前滇東北的中小地震活動增強具有一定的物理意義。

(3)震前云南地區出現顯著的前兆趨勢異常，是判定云南地區下半年存在6～7級地震的重要依據。基于對震后異常與新地震異常的識別研究結果(陳立德，付虹，2003)，5月30日盈江MS6.1地震后出現的流體突變異常，被及時識別為新地震異常，為魯甸MS6.5地震的短期預測提供了依據。結果再次證明，云南多年積累的震后異常和新地震異常的識別研究方法和結果是有效的。

(4)永勝和賓川窗口發生開窗地震后，認為窗口所處的區域最危險，因此一直把滇西北地區放在預測的第一危險區，事實上地震并沒有發生在窗口所處的區域。窗口地震應該是區域的應力敏感點，因此出現開窗地震只表明應力水平增加，可能的發震區域不能僅限于窗口所處的區域，是這次跟蹤過程中的一個重要認識。

(5)根據地震活動和前兆異常的演化特征，震前云南省地震預報研究中心做了不同程度的短期預測，從預測結果看，對發生6級地震的時間判斷基本上是正確的，但對地點的判斷有偏差。云南2014年盈江MS6.1和魯甸MS6.5地震前的短期異常是突出的，表明出現大面積的中小地震活動增強和前兆群體突變異常，可能是區域應力水平增強的結果，在這種應力狀態下有利于強震發生。但在多個地震同時孕育過程中，判斷哪個危險區先發生地震較為困難。現階段的預報水平要通過成功短臨預報取得減災實效也是有難度的。

(6)2014年8月3日魯甸MS6.5地震前，5月24、30日云南盈江發生了MS5.6、6.1地震，之后10月7日景谷又發生了MS6.6地震，在多個地點成組地震連發過程中，地震活動和前兆異常是復雜的，對具體判斷每一個地震增加了難度。但在每組地震前都能看到新的前兆異常出現是肯定的，這為新地震異常的前兆識別研究提供了依據，也為成組地震預測提供了借鑒。

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Analyzing the remarkable precursory anomalies in the process of seismic tracking before Yunnan LudianMS6.5 earthquake in 2014，we considered that the main characteristic of earthquake activity anomaly before the earthquake was that the quiet ofM≥6.5 earthquakes for a long time，the cluster activities ofM≥6.0 earthquakes and the high value of monthly frequency ofM≥3.0 earthquakes in Yunnan province. The main basis of making the judgment that there existedM≥6.0 earthquake in Northeastern Yunnan region are the prosodic features ofM≥5.0 earthquakes in Northeastern Yunnan region，the earthquake activities ofM3.0～4.0 earthquakes increased notably since 2008 and some high water level anomalies in Northeastern Yunnan region since 2014. In the process of the several earthquakes preparation at the same time，it is difficult to make the judgment whose risk region will be the first to occur the earthquake. However there appeared new precursory anomalies before each earthquake，which can help us to identify the new earthquake in the occurrence of grouped earthquakes in succession. The monthly frequency anomaly ofM≥3.0 earthquakes and the increasing of sudden change of precursory abnormity items made good effort in the time prediction of LudianMS6.5 earthquake in the short-term period.

Key words：LudianMS6.5 earthquake；precursory anomaly；anomaly characteristic；earthquake prediction

*收稿日期：2015-01-15. 基金項目：中國地震局“云南魯甸6.5級地震專題研究”和云南省人民政府“十項措施”監測預報項目(JCYB-20080601-5)共同資助

中圖分類號：P315.7

文獻標識碼：A

文章編號：1000-0666(2015)02-0181-08

Anomaly and Forecast of Yunnan LudianMS6.5 Earthquake in 2014

FU Hong，QIAN Xiao-dong，MAO Yu-ping，SU You-jin，LIU Xiang，LI Qiong，ZHANG Li，ZHAO Xiao-yan，WU Cheng-dong

(Earthquake Administration of Yunnan Province，Kunming 650224，Yunnan，China)

Abstract