利用區(qū)域?qū)掝l地震數(shù)據(jù)反演2021年5月云南漾濞MS6.4地震震源破裂過程

朱音杰，羅艷，趙里，田建慧

1 河北紅山巨厚沉積與地震災(zāi)害國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，河北邢臺(tái) 054000 2 中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所，地震預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100036 3 北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京 100871 4 河北省地震局，石家莊 050021

0 引言

理解地震震源物理需要對(duì)震源過程有較好的認(rèn)識(shí)，而震源過程通常由有限的斷層面上斷層兩側(cè)相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的時(shí)空分布來描述.利用地震記錄反演大地震有限震源錯(cuò)動(dòng)分布的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年(如Kikuchi and Kanamori,1982；Ji et al.，2002;Minson et al.，2013).斷層錯(cuò)動(dòng)的時(shí)空分布反映了震源運(yùn)動(dòng)學(xué)和破裂傳播的特征，是利用地面運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方程(GMPE)以及基于物理波場(chǎng)模擬進(jìn)行地震危險(xiǎn)性評(píng)估的重要手段.因此，可靠的中強(qiáng)地震的斷層錯(cuò)動(dòng)分布模型對(duì)科學(xué)研究和地震減災(zāi)均有很重要的意義.地震波形包含豐富的震源信息，利用近震或遠(yuǎn)震波形反演來獲取中強(qiáng)地震震源破裂的時(shí)空分布，國(guó)內(nèi)已有大量的相關(guān)研究工作.張勇等利用近震加遠(yuǎn)震及遠(yuǎn)震加GPS聯(lián)合反演的方法分別對(duì)2014年云南魯?shù)榈卣?張勇等,2015a)及2015年尼泊爾地震(張勇等,2015b)的破裂過程進(jìn)行了反演，很好的解釋了魯?shù)榈卣鸸曹棓嗔哑屏烟卣饕约靶纬烧鸷螽惓Ｓ嗾鸱植嫉闹饕颍挥肎PS觀測(cè)很好的彌補(bǔ)了尼泊爾地震傾角小、走向方向延伸大導(dǎo)致的錯(cuò)動(dòng)量反演絕對(duì)大小不確定的問題.鄭緒君等(2017)利用強(qiáng)震數(shù)據(jù)反演了2017年九寨溝地震的破裂過程，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)震數(shù)據(jù)的臺(tái)站效應(yīng)比較復(fù)雜，高頻信號(hào)放大及基線的漂移都會(huì)降低數(shù)據(jù)的質(zhì)量，需要有可靠的參數(shù)輸入，才能保證破裂過程反演的穩(wěn)定性，對(duì)震后快速應(yīng)急起到關(guān)鍵作用.

北京時(shí)間2021年5月21日21時(shí)48分在云南省漾濞縣發(fā)生了MS6.4地震，震中位于25.67°N，99.87°E，震源深度7 km(圖1).余震活動(dòng)十分強(qiáng)烈，截至5月31日，共發(fā)生5級(jí)以上余震3次，4級(jí)以上15次，3級(jí)以上72次.此次地震造成了28人死傷，數(shù)億財(cái)產(chǎn)損失.研究該地震震源破裂特性，特別是準(zhǔn)確的震源破裂過程有助于我們精確估計(jì)強(qiáng)地面震動(dòng)，重建地震發(fā)生時(shí)斷層的位錯(cuò)滑動(dòng)，也有助于從地震的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征來探討地震的發(fā)生機(jī)理(王衛(wèi)民等，2008；張勇等，2010).漾濞地區(qū)在2017年也發(fā)生過MS5.1、MS4.8地震，學(xué)者們通過地震學(xué)及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方法分別利用震源機(jī)制解反演、地震重定位、古地震研究(Chang et al.，2018；潘睿等，2019；李姣等，2020)以及大理漾濞地區(qū)第四紀(jì)活動(dòng)斷裂分布等手段對(duì)該區(qū)域發(fā)震構(gòu)造進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示維西—喬后斷裂是主要的發(fā)震斷層，而且從整個(gè)大區(qū)域來看，川滇塊體的東北和東側(cè)邊界受甘孜—玉樹、鮮水河、安寧河、則木河、小江等斷裂帶控制，受塊體強(qiáng)烈的南南東向移動(dòng)的影響，具有較高的移動(dòng)速率(常祖峰等，2016).通甸—巍山斷裂中段是以右旋走滑運(yùn)動(dòng)為主,兼有張性正斷的全新世活動(dòng)斷裂,全新世晚期以來垂直運(yùn)動(dòng)趨于增強(qiáng)(任俊杰等，2007)，自晚更新世以來發(fā)生過多次破裂至地表的強(qiáng)震事件(安曉文等，2018).

5月21日漾濞MS6.4地震發(fā)生后，有大量的學(xué)者開展了對(duì)此次地震的研究工作，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張捷團(tuán)隊(duì)與中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所監(jiān)測(cè)系統(tǒng)快速產(chǎn)出了此次地震序列MS2.5以上地震震級(jí)、位置、發(fā)震時(shí)刻，及M≥3以上地震的震源機(jī)制解(EarthX智能地動(dòng)系統(tǒng)，https:∥mp.weixin.qq.com/s/-_hqmZNhgbIXYBJTtJn9KA)；中國(guó)地震局地球物理研究所房立華團(tuán)隊(duì)使用人工智能地震監(jiān)測(cè)產(chǎn)出了此次地震序列較完備的地震目錄和重定位結(jié)果；姜金鐘等(2021)對(duì)此次地震序列開展了重定位及發(fā)震構(gòu)造探討；對(duì)于此次地震斷層錯(cuò)動(dòng)模型也有一些研究結(jié)果，漾濞地震是在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下，最大有效剪應(yīng)力集中于維西—喬后斷裂南端西南側(cè)的隱伏斷裂(葉濤等，2021)；中國(guó)地震局地質(zhì)研究所使用InSAR/GNSS觀測(cè)獲取了漾濞地震的同震地表形變特征，并以此為約束得到了同震滑動(dòng)模型，結(jié)果表明漾濞地震為右旋走滑型地震，主要破裂集中在地下2～8 km,破裂面長(zhǎng)約20 km，最大滑動(dòng)量約0.8 m(https:∥www.eq-igl.ac.cn/kydt/info/2021/33859.html)，斷層面最大錯(cuò)動(dòng)量為0.33 m，位于深度6 km；而國(guó)家自然災(zāi)害防治研究院使用SAR數(shù)據(jù)反演的結(jié)果顯示最大錯(cuò)動(dòng)量超過了0.7 m,深度位于5 km；張克亮等(2021)利用GNSS觀測(cè)的三維同震位移場(chǎng)數(shù)據(jù)反演得到最大滑動(dòng)量位于主震震源以南區(qū)域；張旭等(2021)利用遠(yuǎn)場(chǎng)體波數(shù)據(jù)得到此次地震的震源破裂過程，最大錯(cuò)動(dòng)量約0.5 m左右，位于深度12 km.不同的研究結(jié)果在錯(cuò)動(dòng)量分布還存在較大差別，無(wú)論是錯(cuò)動(dòng)方向還是斷層面最大錯(cuò)動(dòng)量分布等都有較大不同.InSAR數(shù)據(jù)反演結(jié)果可能受主震前后幾次5級(jí)左右中等強(qiáng)度地震的影響較大，而使用遠(yuǎn)震波形數(shù)據(jù)反演震源破裂過程，地震信號(hào)傳播距離越遠(yuǎn)，受傳播路徑上橫向不均勻性等各種因素的影響就越多.因此，如何有效的利用區(qū)域臺(tái)站記錄的波形數(shù)據(jù)對(duì)于震源研究非常重要，但強(qiáng)震震源區(qū)范圍內(nèi)的區(qū)域臺(tái)站往往存在著數(shù)據(jù)記錄限幅的問題.不同學(xué)者分別從恢復(fù)地震數(shù)據(jù)及利用指標(biāo)快速識(shí)別限幅數(shù)據(jù)并進(jìn)行剔除等方法(Zhang et al.，2016;Wang et al.,2020;張小艷等，2020)以減小限幅波形對(duì)結(jié)果造成的影響.本研究選取信噪比高、震中距在300 km范圍內(nèi)的區(qū)域?qū)掝l帶地震波形數(shù)據(jù)(圖1)，盡可能多地保留地震波關(guān)于震源過程的信息，并利用Ji等(2002)有限斷層模型非線性方法，反演漾濞地震震源破裂過程，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)此次地震震源物理過程，為開展地震強(qiáng)地面震動(dòng)研究和地震災(zāi)害評(píng)估提供參考數(shù)據(jù).

圖1 震中位置與臺(tái)站分布圖紅色五角星為震中位置;沙灘球?yàn)?017年漾濞MS5.1、MS4.8及2021年漾濞MS6.4地震反演結(jié)果.黑色三角形為臺(tái)站分布;白底為采用臺(tái)站，黃底為刪除臺(tái)站.棕色線為斷裂帶；F1:紅河斷裂；F2:麗江—小金河斷裂;F3:維西—喬后—巍山斷裂.藍(lán)色線為地塊邊界(張培震等，2003).左側(cè)圖例為海拔高度.Fig.1 The distribution of the mainshock epicenter and regional stationsRed star is epicenter;the beach balls are results of the earthquakes MS5.1,MS4.8 in 2017 and MS6.4 in 2021.The black triangles represent the station distribution；The used stations are white,the deleted stations are yellow.The brown lines are the faults;F1:Honghe fault;F2:Lijiang-Xiaojinhe fault;F3:Weixi-Qiaohou-Weishan fault.The blue line is the tectonic-block boundary (Zhang et al.,2003).The legend on the left is elevation.

1 數(shù)據(jù)與方法

傳統(tǒng)的有限斷層反演方案大多基于線性化反演方法，目標(biāo)函數(shù)由波形的L2范數(shù)誤差定義.對(duì)于中強(qiáng)地震(M>6.5)，在位移記錄中主要為相對(duì)低頻的信號(hào)(低于0.1 Hz).當(dāng)?shù)皖l信號(hào)與振幅較小的高頻信號(hào)發(fā)生沖突時(shí)，反演主要擬合長(zhǎng)周期信號(hào)，而影響對(duì)高頻信號(hào)的擬合(Hsieh et al.，2016).低頻信息約束震源的整體特征，但對(duì)詳細(xì)的破裂特征(如破裂上升時(shí)間或破裂速度的變化)敏感性較差.而錯(cuò)動(dòng)幅度或破裂速度的突然變化會(huì)輻射出強(qiáng)烈的較高頻地震信號(hào)(Aki and Richards,1980).因此，通過有限斷層反演的方法對(duì)地震波寬頻信息中的高頻信號(hào)進(jìn)行分析以有效地提高空間和時(shí)間分辨率，對(duì)深入認(rèn)識(shí)震源破裂過程是十分重要的．

考慮研究區(qū)域內(nèi)臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量和方位分布，采用了20個(gè)區(qū)域地震臺(tái)站地震波形記錄，臺(tái)站分布如圖1所示.選擇信噪比高、震中距小于300 km的波形數(shù)據(jù)，將觀測(cè)波形扣除儀器響應(yīng)并對(duì)其做去均值、去趨勢(shì)處理.采用頻段為0.01～0.2 Hz帶通濾波器進(jìn)行濾波處理.另外，采用頻率波數(shù)法(F-K)計(jì)算近場(chǎng)格林函數(shù)(Zhu and Rivera,2002)，采樣間隔為0.1 s.

有限斷層反演方法作為常用的有效手段，在震源破裂過程研究中得到廣泛應(yīng)用(Ji et al.，2002；Shao et al.，2011；Wei et al．,2013；劉成利等，2013；Hsieh et al.，2016).其原理是將已知走向與傾角的平面斷層劃分成等面積的矩形小塊，也稱為子斷層，通過設(shè)定的參考破裂速度和方向來計(jì)算每個(gè)子斷層的位移參數(shù)以求得整個(gè)斷層面的平均破裂大小.因此，所有子斷層的格林函數(shù)分別包含方向性的效應(yīng).每個(gè)子斷層作為點(diǎn)源在任意臺(tái)站的位移響應(yīng)可以表示成該子斷層的錯(cuò)動(dòng)大小、方向、上升時(shí)間和破裂速度的函數(shù).因此，通過疊加所有子斷層響應(yīng)得到的理論地震圖可以表示成以下形式：

2 模型參數(shù)

為保證數(shù)據(jù)與結(jié)果的一致性，我們使用同樣的區(qū)域臺(tái)站波形記錄來反演漾濞地震的震源機(jī)制和震源破裂過程.先通過gCAP方法(Zhu and Ben-Zion,2013)反演震源機(jī)制解，為減小地殼速度模型所帶來的誤差，采用震中距較近的臺(tái)站，并在格林函數(shù)計(jì)算中使用當(dāng)?shù)氐囊痪S速度模型(圖2a).該模型是用川滇地區(qū)1.0版本公共速度模型(姚華建，2020)做橫向平均得到的，相比于基于遠(yuǎn)震數(shù)據(jù)采用的全球一維模型或crust1.0,利用公共模型計(jì)算的結(jié)果更加精確.經(jīng)過迭代反演最終保留18個(gè)臺(tái)站，搜索得到的震源深度為7 km(圖2b)，地震震源機(jī)制的節(jié)面I和節(jié)面II的走向、傾角和滑動(dòng)角分別為45°、73°、-7°和137°、83°、-163°.為了進(jìn)一步確定發(fā)震斷層面，結(jié)合震源機(jī)制解計(jì)算結(jié)果，我們建立一個(gè)平面斷層面來反演漾濞MS6.4地震的錯(cuò)動(dòng)分布，設(shè)置兩個(gè)節(jié)面參數(shù)來分別反演震源破裂模型.對(duì)于節(jié)面I，斷層走向和傾角分別為45°和73°，斷層面設(shè)置成網(wǎng)格為21×9，面積為2.0 km×2.0 km的子斷層，即沿著走向和傾向分別為42 km和18 km；設(shè)置每個(gè)子斷層的錯(cuò)動(dòng)量范圍為0.1～2.0 m，步長(zhǎng)0.01 m；子斷層錯(cuò)動(dòng)角的范圍以震源機(jī)制解節(jié)面Ⅰ的錯(cuò)動(dòng)角(-7°)為參考，設(shè)置為-7°±30°，間隔為2°；破裂速度的搜索范圍為1.0～3.0 km·s-1，間隔為0.1 km·s-1；每個(gè)子斷層的上升與下降時(shí)間為0.2～3.2 s，間隔為0.2 s.對(duì)于節(jié)面II，斷層走向和傾角分別為139°和85°，子斷層錯(cuò)動(dòng)角的范圍以震源機(jī)制解節(jié)面Ⅱ的錯(cuò)動(dòng)角(-165°)為參考，設(shè)置為-165°±30°，間隔為2°，其余參數(shù)設(shè)置均與節(jié)面I一樣.震源破裂過程中需采用定位深度進(jìn)行反演，基于漾濞地震余震精定位結(jié)果，反演中設(shè)置震源深度為10.2 km.

3 反演結(jié)果

震源的破裂過程反演需要已知震源的基本信息，包括震源深度、震中位置、斷層面參數(shù)等.本研究中我們使用雙差定位方法得到的漾濞地震精定位的結(jié)果，即震中位置25.686°N，99.879°E，震源深度10.2 km以及基于gCAP得到的節(jié)面Ⅰ和節(jié)面Ⅱ的走向、傾角和滑動(dòng)角.通過gCAP等方法得到的點(diǎn)源震源機(jī)制解的兩個(gè)節(jié)面是等效的，無(wú)法判定實(shí)際的發(fā)震斷層是哪個(gè)節(jié)面，需綜合分析其他資料以判定真正的發(fā)震構(gòu)造，如余震分布等.圖3顯示的漾濞地震余震精定位結(jié)果顯示，余震主要沿著節(jié)面Ⅱ的北西-南東方向展布，主要位于維西—喬后斷裂南端，而維西—喬后斷裂向東南方向延伸，就是大型走滑剪切帶——紅河斷裂(圖3a)，此次地震是否與紅河斷裂相關(guān)還需進(jìn)一步研究.對(duì)比2017年漾濞地區(qū)相同位置發(fā)生的MS5.1和MS4.7兩次地震的震源機(jī)制解(圖1)，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造圖，可以推斷三個(gè)地震的發(fā)震斷層是一致的.以往的研究表明，早期余震的分布主要集中在主震破裂面附近.根據(jù)余震分布圖顯示(圖3)，我們也基本確定主震發(fā)震斷層的走向?yàn)镾E向(約137°)，從地理位置上看屬于維西—喬后斷裂中南段，即節(jié)面Ⅱ，右旋走滑特征明顯，沿線山脊和河流表現(xiàn)為同步右旋位錯(cuò)(常祖峰等，2016)，從地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析也支持節(jié)面Ⅱ是發(fā)震斷層的結(jié)論.

圖4—5和圖6—7分別顯示了以節(jié)面I和節(jié)面II為斷層面，利用區(qū)域?qū)掝l帶數(shù)據(jù)基于川滇地區(qū)1.0版本公共速度模型反演得到的此次漾濞MS6.4地震震源破裂過程，其中，圖4與圖6顯示兩個(gè)節(jié)面反演得到的破裂的空間與時(shí)間分布，圖5與圖7分別顯示與反演結(jié)果對(duì)應(yīng)的波形擬合.對(duì)比圖5與圖7可見，節(jié)面II的波形擬合誤差遠(yuǎn)小于節(jié)面I，特別注意的是沿兩個(gè)節(jié)面方位上的臺(tái)站，如CUX、YIM、HEQ和LIJ四個(gè)臺(tái)，當(dāng)采用SE走向(節(jié)面Ⅱ)的斷層進(jìn)行反演時(shí)，波形擬合度很高，相關(guān)系數(shù)達(dá)95%以上；而采用NE走向的斷層(節(jié)面Ⅰ)時(shí)，這幾個(gè)臺(tái)的擬合程度較差.發(fā)震斷層走向的差異應(yīng)該是造成這種情況的主要原因.在震源破裂過程反演中，采用近場(chǎng)臺(tái)站，利用相對(duì)高頻進(jìn)行濾波時(shí)，破裂方向?qū)Σㄐ蔚挠绊懢蜁?huì)顯現(xiàn)(劉成利等，2014)，利用地震的破裂細(xì)節(jié)會(huì)對(duì)波形造成影響這一因素，可以在很大程度上指明主震的破裂方向，這也為判斷發(fā)震斷層方向提供了定性的依據(jù).

圖4 以節(jié)面Ⅰ為斷層面反演得到的錯(cuò)動(dòng)分布(a)及地震矩釋放率函數(shù)(b)圖(a)中顏色表示錯(cuò)動(dòng)大小，黑色箭頭表示破裂錯(cuò)動(dòng)方向，黑色等值線為破裂開始時(shí)間(s)，藍(lán)色五角星為震源位置.Fig.4 (a)Fault slip distribution obtained by using nodal I as the fault plane and (b)corresponding moment-rate functionIn (a),the color indicates the slip amplitude,the black arrow of each patch indicates the slip direction,and the black contours display the rupture initiation time in second,and the blue star is the epicenter location.

圖5 以節(jié)面Ⅰ為斷層面反演的波形擬合情況黑色表示觀測(cè)波形，紅色表示理論波形.左側(cè)大寫字母分別表示臺(tái)站名、東西、南北、垂直三分量以及振幅能量比(實(shí)際與理論波形接近時(shí)，比值≈1；實(shí)際值大，則比值>1；理論值大，則比值<1).波形上方數(shù)字為最大振幅.Fig.5 Waveform fitness when using nodal plane Ⅰ as the fault planeBlack and red lines are observed and synthetic waveforms,respectively.Capital letters on the left stand for station names,east-west,north-south and vertical components and amplitude ratio (when the observed waveform is close to the synthetic,the ratio is about one;if the observed waveform is larger,the ratio is bigger than one;otherwise,the ratio is less than one).The number above each trace indicates the maximum amplitude of the data.

圖6 以節(jié)面Ⅱ?yàn)閿鄬用娣囱莸玫降腻e(cuò)動(dòng)分布(a)及地震矩釋放率函數(shù)(b)圖(a)中不同顏色、黑色箭頭、黑色等值線、藍(lán)色五角星的意義同圖4a.Fig.6 (a)Fault slip distribution obtained by using nodal Ⅱ as the fault plane and (b)corresponding moment-rate functionThe meanings of different colors,black arrows,black contour lines and blue star in Fig.(a)are the same as those in Fig.4a.

圖7 以節(jié)面Ⅱ?yàn)閿鄬用娣囱莸牟ㄐ螖M合情況黑色表示觀測(cè)波形，紅色表示理論波形.波形擬合對(duì)比圖中的字母及數(shù)字的意義同圖5.Fig.7 Waveform fitness when using nodal plane Ⅱ as the fault planeBlack and red lines are observed and synthetic waveforms,respectively.The meaning of letters and numbers on the waveform fitting diagram are the same as those in Fig.5.

從兩個(gè)節(jié)面的反演結(jié)果可以看出，此次地震的發(fā)震斷層是震源機(jī)制解中的節(jié)面Ⅱ.反演得到的震源錯(cuò)動(dòng)的空間和時(shí)間分布分別如圖6a和6b所示，斷層破裂主要集中在震源右側(cè)一個(gè)橢圓范圍內(nèi)，橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度約為10 km，與張克亮等(2021)基于GNSS數(shù)據(jù)反演結(jié)果基本一致.其中最大錯(cuò)動(dòng)量約為0.55 m，位于深度約9 km處，發(fā)生明顯破裂的深度約為13 km.此次地震釋放的標(biāo)量地震矩為1.48×1018N·m，對(duì)應(yīng)矩震級(jí)MW6.05.地震破裂主要持續(xù)在前20 s左右，特別是在前10 s，能量基本被釋放(圖6b).從地震破裂方向來看，破裂主要向西北方向傳播.圖8顯示斷層面上的錯(cuò)動(dòng)分布在地表的投影，由于發(fā)震斷層面的傾角為85°，接近于垂直，所以錯(cuò)動(dòng)分布的地表投影也主要集中在震中右側(cè)附近且較為集中.雖然圖6a并沒有顯示明顯的地表破裂，但由于破裂主要集中在淺部，因此也會(huì)對(duì)地表造成很強(qiáng)的震動(dòng)，從云南省地震局發(fā)布的儀器烈度分布圖上來看，局部烈度也達(dá)到8級(jí)，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失(http:∥yndzj.gov.cn/yndzj/_300559/_300651/629959/index.html).

圖8 滑移分布在地表的投影不同顏色代表不同的滑移量.Fig.8 Surface projection of fault slip distributionDifferent colors represent different amounts of slip.

4 結(jié)論與討論

維西—喬后斷裂位于川滇塊體西部邊緣，北起雪龍山東麓白濟(jì)汛一帶，經(jīng)維西、通甸、喬后，止于點(diǎn)蒼山西南，走向北北西，長(zhǎng)約280 km，它南與紅河斷裂相連，北與金沙江斷裂相接，是連接川滇塊體西緣南、北兩條活動(dòng)斷裂的樞紐(常祖峰等，2016).而云南漾濞地震發(fā)生在川滇塊體滇西地區(qū)，距離最近的斷層是維西—喬后斷裂，較大的紅河斷裂帶也存在于此處，這一構(gòu)造背景容易發(fā)生地震，而此區(qū)域所在塊體基本向南運(yùn)動(dòng)，震中區(qū)域GNSS水平速度場(chǎng)運(yùn)動(dòng)方向(Wang et al.,2020)也對(duì)塊體運(yùn)動(dòng)有了很好的印證.

2017年漾濞發(fā)生了MS5.1和MS4.7兩次地震(圖1)，當(dāng)時(shí)就有學(xué)者提出此區(qū)域頻繁發(fā)生的中強(qiáng)地震是否意味著該斷裂及附近區(qū)域處于高應(yīng)力集中狀態(tài)，是否存在斷裂深淺部不同的變形程度，以及將來在該區(qū)域是否還會(huì)發(fā)生同等甚至更大震級(jí)的地震等問題，此次漾濞MS6.4地震的發(fā)生，是否是應(yīng)力變化、能量集中釋放的集中體現(xiàn)，還需要進(jìn)一步的研究.

本文利用區(qū)域?qū)掝l帶數(shù)據(jù)反演了漾濞MS6.4地震的震源破裂過程，相比于現(xiàn)有該地震破裂過程的結(jié)果都是基于遠(yuǎn)震數(shù)據(jù)，使用的數(shù)據(jù)周期相對(duì)更短；另外本文采用的川滇地區(qū)1.0版本公共速度模型，較全球一維模型及crust1.0，反演結(jié)果更加精確.基于上述原因，對(duì)MW6.0左右的地震分辨率更高.

本文研究中，首先采用gCAP方法對(duì)發(fā)震斷層及震源深度進(jìn)行反演，得到此次地震的震源機(jī)制解和矩心深度，基于震源機(jī)制解提供的兩個(gè)共軛斷層面，建立兩種不同的有限斷層模型，采用近場(chǎng)寬頻帶地震波形分別進(jìn)行反演計(jì)算.對(duì)比兩個(gè)模型的波形擬合情況，以及地震余震的分布，確定主震發(fā)震斷層的走向?yàn)镾E向(約137°)，從地質(zhì)構(gòu)造及地理位置上看發(fā)震斷層屬于維西—喬后斷裂中南段，而這一段右旋走滑特征明顯，沿線山脊和河流表現(xiàn)為同步右旋位錯(cuò)(常祖峰等，2016)，從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上分析更支持了節(jié)面Ⅱ是發(fā)震斷層的結(jié)論.

基于節(jié)面Ⅱ，發(fā)震斷層破裂主要集中在震源東南方長(zhǎng)軸長(zhǎng)度約10 km的一個(gè)橢圓范圍內(nèi)，其中最大滑動(dòng)量約為0.55 m，位于深度約9 km處，此次地震釋放的標(biāo)量地震矩為1.48×1018N·m，相當(dāng)于矩震級(jí)MW6.05.地震破裂時(shí)間持續(xù)在前20 s左右，特別是前10 s，能量基本被釋放(圖6b).從地震破裂方向及破裂速度來看，破裂主要向西北方向傳播，在震源深度為6～8 km處，破裂速度有加快趨勢(shì)，從地表的錯(cuò)動(dòng)分布圖來看(圖8)，由于發(fā)震斷層面的傾角為85°，接近于垂直，所以錯(cuò)動(dòng)分布也主要集中在震中右側(cè)附近，且較為集中.

從結(jié)果來看，總結(jié)此次漾濞MS6.4地震的兩個(gè)特征：(1)地震破裂范圍較為集中，大部分破裂集中在13 km深度以上，最大位移位于深度約9 km；(2)在最大錯(cuò)動(dòng)點(diǎn)上方，破裂傳播速度變快，可能會(huì)導(dǎo)致地表的震動(dòng)加劇，雖然并沒有較為明顯的地表破裂，但由于房屋建筑質(zhì)量、地質(zhì)結(jié)構(gòu)客觀因素的影響，也會(huì)造成此次地震出現(xiàn)人員傷亡及經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)的損失.

結(jié)合漾濞地震科考結(jié)果(https:∥www.eq-igl.ac.cn/kydt/info/2021/33884.html)及《云南漾濞6.4級(jí)地震烈度圖》來看，最大烈度為Ⅷ度，主要位于震中區(qū)域，等震線長(zhǎng)軸呈北北西走向，與發(fā)震斷層走向一致.從震中現(xiàn)場(chǎng)來看，除地震震動(dòng)造成的次生災(zāi)害外，未發(fā)現(xiàn)明顯的地表破裂，基本上與本文研究結(jié)果一致，但也不排除地表破裂被滑坡或沉積層覆蓋的情況.另外，科考報(bào)告中提出此次地震的發(fā)震斷層為維西—喬后斷裂西側(cè)的一條北西向次生斷裂，而次級(jí)斷層本身仍屬于主斷層的分支，破裂未至地表，但在地表形成了系統(tǒng)的NW走向右旋剪切裂隙帶，形成原因除了構(gòu)造地質(zhì)因素外是否還涉及其他原因影響還需進(jìn)一步現(xiàn)場(chǎng)考察.

在研究過程中，需要注意的是在中強(qiáng)地震發(fā)生后，震中距較近的臺(tái)站獲取的數(shù)據(jù)可能存在多種震相混雜的情況，需要選擇更合適的濾波頻段，但可能濾掉有效數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的震源參數(shù)造成影響.另外，由于沿維西—喬后斷裂分布有一系列晚新生代盆地(常祖峰等，2016)，而直下斷層的破裂速度對(duì)盆地地震動(dòng)的影響顯著(韓天成等，2020)，所以此次地震破裂過程是否受盆地區(qū)域影響還需要進(jìn)一步討論.最后，采用地震波資料快速反演得到的破裂模型在滑動(dòng)量方面可能存在一定的低估(張勇等，2015b)，此時(shí)聯(lián)合反演是行之有效的方法，例如地震資料與GPS、InSAR等數(shù)據(jù)的聯(lián)合反演，設(shè)置可靠的權(quán)重系數(shù)，產(chǎn)出較為準(zhǔn)確的震源破裂模型.所以，采用高效的算法和更可靠的格林函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行滑移分布反演是震后地震動(dòng)預(yù)測(cè)的必要和重要手段.此外，基于物理的地面運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和模擬需要依賴于一個(gè)確定的震源模型.因此，合適的方法及方案對(duì)震后反演為減災(zāi)和風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)的達(dá)成有著更加重要的作用.

致謝特別感謝法國(guó)圖盧茲第三大學(xué)甘禮有博士為本研究提供的重要的幫助與建議.感謝審稿專家對(duì)本文提出寶貴的修改意見.論文圖件均由GMT(Generic Mapping Tools)繪制.