劉自鳳 彭關靈 王光明
(中國昆明650224 云南省地震局)
大量震例表明,大震前小震活動常出現條帶分布特征,而條帶外圍廣大地區則呈現平靜的異常圖像。中小地震呈帶狀等有序分布是區域應力沿構造展布快速調整、重新分布的結果。
2019 年11 月至2020 年7 月,云南及鄰區先后發生尋甸MS4.2、巧家MS5.0、越南MS4.7 和綠春MS4.4 等13 次4 級以上地震,在木里—鹽源—麗江—大理—保山—德宏、馬邊—永善—巧家—東川—玉溪—紅河—普洱、興文—珙縣—長寧—赫章一帶呈帶狀分布,其中滇東北至滇西南的NNE 向4 級地震條帶尤為顯著,見圖1。該條帶自北向南穿過NNE 向的五蓮峰斷裂和昭通—魯甸斷裂,NS 向的小江斷裂和普渡河斷裂,NW 向的曲江斷裂、石屏—建水斷裂和紅河斷裂。為進一步跟蹤滇東北至滇西南4 級條帶及鄰區的應力水平動態變化信息,本研究從條帶及鄰區(圖1 矩形框所示,下稱研究區域)b值、視應力和震源機制一致性參數的變化特征等方面進行分析。

圖1 2019 年11 月至2020 年7 月云南地區ML≥4.0 地震震中分布及研究區示意Fig.1 Epicentral distribution of ML≥4.0 earthquakes in Yunnan from November 2019 to July 2020 and sketch map of the study area
(1)選取云南測震臺網1985 年7 月以來2.5—4.9 級地震目錄,刪除序列余震,采用最小二乘法計算研究區b值,結果見圖2。由圖2 可見,研究區內b值2018 年以來持續降低。已有研究表明,應力高低與b值成反比,目前研究區持續低b值狀態可能是應力積累增強的一種表現。圖2 中震例對應結果顯示,研究區及鄰區6 級左右地震前,b值多出現大幅下降或持續低值后快速回升現象。

圖2 研究區b值時序圖及MS≥5.7 地震M—t圖Fig.2 Sequence diagram of b-value and M-tmap of earthquakes withMS≥5.7 in the study area
(2)研究區2009 年以來視應力時間進程(圖3)顯示,2019 年,該區視應力持續升高,年底達最高值,可能反映了區域應力水平積累增強的過程。圖3 中震例對應結果顯示,2009 年姚安MS6.0、2012 年彝良MS5.7、2014 年魯甸MS6.5、2014 年景谷MS6.6 和2018 年墨江MS5.9 地震前,研究區內視應力均出現高值異常現象。由此可見,高視應力環境有利于中強地震的發生,目前研究區顯著高視應力現象值得關注。

圖3 研究區視應力變化時序圖及MS≥5.7 地震M—t圖Fig.3 Sequence diagram of apparent stress and M-tmap of earthquakes with MS≥5.7 in the study area
(3)利用研究區1999 年以來中小地震震源機制解,反演其震源機制一致性參數(應力張量方差)的時間分布特征,見圖4。由圖4 可見:①研究區應力張量方差2012 年以來總體呈下降趨勢,2018 年達最低值,表明研究區震源機制趨于一致,應力水平較高;②1999年以來,在6 級左右地震發生前,研究區應力張量方差多出現大幅下降變化,且地震多在下降過程中發生(僅2012 年彝良MS5.7 地震發生在下降后的回升階段);③2012 年以來,應力張量方差出現2 次持續時間較長的大幅下降,在第一次下降過程中,研究區及鄰區先后發生2014 年魯甸MS6.5 和景谷MS6.6 地震,2 次地震后出現回升,于2016 年又出現轉折下降,下降過程中在研究區內發生2018 年墨江MS5.9 地震,震后出現短時間轉折上升后呈下降變化趨勢。圖4 震例對應結果表明,2002 年以來,應力張量方差每次出現下降變化,研究區及鄰區后續均有6 級左右地震發生,據此分析,認為該區未來發生6 級左右地震的危險性較大。

圖4 研究區震源機制一致性參數時序圖及MS≥5.7 地震M—t圖Fig.4 Sequence diagram of focal mechanism consistency parameter and M-tmap of earthquakes with MS≥5.7 in the study area
條帶快速形成、低b值、高視應力和震源機制一致性程度高等顯著特征均表明,研究區應力水平較高,結合震例對應結果,綜合分析認為,研究區及鄰區未來發生強震的可能性較大。