2007年宁洱6.4级地震序列精定位

卢 显 周龙泉

(中国地震台网中心，北京 100045)

2007年宁洱6.4级地震序列精定位

卢 显 周龙泉

(中国地震台网中心，北京 100045)

2007年6月3日在云南宁洱发生6.4级地震，震后云南省地震局在主震附近架设了5套流动数字地震台。利用这些地震台和思茅固定地震台记录的震相数据，采用双差定位法对宁洱6.4级地震的余震序列重新进行精定位。结果显示，宁洱地震序列的长度约为40km，宽度约为10km，明显集中在普洱断裂与NNE向断裂横断错移的构造部位，且大部分余震发生在主震附近的普洱断裂。余震序列的优势分布方向明显，震源深度分布从浅层2km至12km，大多数集中在8～10km优势分布范围内，平均深度为7.9km，并且平行于地震序列剖面显示的地震破裂活动沿NW向倾斜，与NE向孟连－墨江断裂带在震区的次级断层倾向一致。地震在密集区的NW段比SE段要多，可能与当地的地下介质或断裂有关。垂直于地震序列剖面显示定位后地震主要密集分布在普洱断裂附近，地震序列的破裂活动沿SW方向倾斜，与普洱西支断裂倾向一致。总之，精定位后的断层走向和震源机制解的走向吻合得非常好，主震位于余震序列上端，余震在主震下端较为对称地分布，说明断层朝SE方向和NW方向破裂比较充分。

宁洱6.4级地震 流动数字地震台网 双差地震定位法

0 引言

思茅—普洱地区位于印度板块与欧亚板块碰撞带的东缘，主要地壳动力源来自印度板块的侧向挤压和川滇菱形块体的楔入，以及保山－普洱块体及内部次级块体的顺时针旋转(马杏垣，1989;谢富仁等，2001;徐锡伟等，2003)。该地区地质构造复杂，历史强震活动频繁。无量山断裂和孟连－墨江断裂是该震区的主要断裂带。无量山断裂带由3条断裂组成，分别为东支磨黑断裂，中支普(宁)洱断裂，西支普文断裂。该地区历史上没有7级以上大震的记载，但中强地震，尤其6级地震发生频繁，而且震群较多。虢顺民等(1999)探讨了该地区中强震群发生的构造机制，认为思茅—普洱地区中强震的发生，区域上受局部横向隆起构造的控制，隆起区发育晚更新世以来活动的2组断裂彼此交切形成棋盘格式块体构造。块体旋转时，在其顶角端产生构造闭锁，形成应变积累，引发中强震活动;多个块体旋转时，应变在多点集中，地震活动即出现群发型特征。从壳幔构造的角度出发，思茅—普洱地区位于青藏高原东南舌形伸出部分地壳厚度梯度带内，地质构造复杂，新构造活动强烈，区域断裂发育，其中最主要的无量山断裂带属于晚更新世活动断裂，控制了兰坪—思茅中生代至早新生代坳陷及其内部中新世以来的新构造隆起活动。由于NE—NNE向断层的横断错移，磨黑断裂与普(宁)洱断裂带均被切成数段，形成类棋盘格式构造，历史上MS≥6地震均发生在这两组断裂构造上(刘丽芳，2007)。据云南区域数字地震台网资料测定，震源机制解中节面Ⅰ走向为138°，倾角为70°，P轴方位为3°，仰角为9°，宁洱6.4级地震的发震断层为NNW向的普(宁)洱断裂，在NNE向主压应力作用下产生右旋走滑错动，引发宁洱地震(图1)。

图1 研究区及主要断裂(五角星为宁洱主震，三角为观测台站)Fig.1 The study area and main faults(the star for Ning'er earthquake and the triangle for observation stations).

谢英情等(2007)在论述发震构造背景的基础上，利用GIS综合分析了宁洱震区的构造、烈度等值线、地震序列、地表形变带、强震动、震源机制、重要宏观异常等发震构造标志。钱晓东等(2007)估算了2007年宁洱6.4级地震序列视应力。张勇等(2008)依据全球地震台网数据反演了宁洱6.4级地震的震源破裂过程。汪晓等(2008)在宁洱地震后在震源区进行了宽频带大地电磁观测，得到震源区深部二维电性结构。付虹等(2009)研究了宁洱地震序列的震源机制解。高精度的定位能更加准确显示地震序列的空间分布和发展情况，为了对思茅—普洱地区地震进行精细研究，精确的地震定位是必不可少的。近年来，地震精定位的研究越来越多，目前应用较多的是双差定位法(Waldhauser et al.，2000)，这种方法可以在很大程度上减小对地壳速度模型的依赖性。

本文依据宁洱等5个流动数字地震台以及思茅地震台所记录的震相数据，采用双差定位法对宁洱序列小震重新定位，并根据新的定位结果对该区地震分布、发震与地质构造的关系进行讨论。

1 地震数据处理和初始速度模型

宁洱6.4级地震后云南省地震局架设了宁洱、同心、勐先、德化和小黑江5个临时观测站，利用这些台站以及云南区域测震台网的思茅地震台(图1)所记录的2007年6月10日至9月7日云南宁洱地区(22.5°～23.5°N，100.5°～101.5°E)627个地震的P波和S波震相数据进行研究。震级范围为0.1～4.1，均测有震源深度。把0.1～4.1震级范围进一步划分为5个区段，各区段地震数见表1。

李永华等(2009)根据云南和中国地震台网30个台站记录的远震资料，采用接收函数扫描法和线性反演法对云南及其邻区的壳幔速度结构进行了研究，得出红河断裂以西的腾冲－保山地块和思茅地块，以及南华板块北部地区的台站(如攀枝花、丽江、东川、永胜等)下方地壳均存在下地壳低速层，且具有高的地壳平均VP/VS值。本文的速度结构模型(表2)采用李永华等(2009)的研究成果，从地表到地下34km共分为5层，每层顶部深度分别为0.0、3.0、12.0、24.0和34.0km，各自对应的P波速度分别为4.80、5.85、5.76、6.50 和 6.80km/s。

2 宁洱地震序列定位结果及其特征分析

双差定位法的原理是通过计算一组丛集的地震中的每2个地震之间的走时差来进行精确定位(Waldhauser et al.，2000)。地震丛是地震对的链，即当一个地震对与一地震对链中的某一个地震对之间的距离小于某一值(MAXSEP)时，它就可以被归入该地震链，此地震对链就为一个地震丛。而当2个地震间的距离小于某一给定的值(WDCT)时，这2个地震就被定义为一个地震对(徐彦，2005)。本文采用双差定位法对宁洱地震序列中627个地震进行精定位，共得到571个精定位结果 (图2定位后)。精定位后0.1～0.9级地震共105个，1.0～1.9级地震有368个，2.0～2.9级地震有88个，3.0～3.9级地震有10个。

精定位结果误差较小，到时残差的均方根平均值为0.063s，震源位置的估算误差在经度方向上平均值为0.221 7km，纬度方向上平均值为0.213 46km，深度上平均值为0.246 24km，证明所得震源参数较为精确。

精定位之前，地震分布分散，之后，宁洱地震序列的长度约为40km，宽度约为10km，明显集中在普洱断裂与NNE向断裂横断错移的构造部位，且大部分余震发生在主震附近的普洱断裂以西地区，余震序列的优势分布方向明显，可以用余震的分布很好地确定断层面的走向。

精定位前后震源深度的分布差异较大，定位之前震源深度集中分布在6～10km范围内，其他深度值附近几乎没有地震分布;定位之后的震源深度分布更加合理化，从浅层2km至12km皆有地震分布，且大多数集中在8～10km优势分布范围内，平均深度为7.9km(图3)。

为了进一步分析该区域地震空间分布特征，尤其是深度分布总体趋势，我们对整个地震密集区做了剖面分析。如图2(定位后)所示，分别平行地震密集区和垂直地震密集区做2条剖面A—B和C—D，区域范围如图中细长方框所示。

图2 精定位前后地震分布Fig.2 Earthquake distribution before and after the accurate location.

图3 地震深度－频度关系图Fig.3 Earthquake depth and frequency before(a)and after(b)the accurate location.a定位前;b定位后

云南宁洱地区地震分布整体优势走向为NW向，A—B剖面顺着地震丛集从NW端划至SE端，总长约40km。同时研究区域所有地震均在A—B剖面上投影，图4定位后剖面显示的绝大多数地震密集分布在震源深度为8～10km的优势范围内，浅层有少许地震，15km深度以下几乎没有地震，破裂活动沿NW向倾斜，与NE向孟连－墨江断裂带在震区的次级断层倾向一致，并且地震在密集区的NW段比SE段要多，这可能与当地的地下介质或断裂有关，有待进一步的研究。

同样，C—D剖面的震源深度分布情况在精定位后也得到了明显的改善，图5中定位后分布图显示的地震分布整体位置与图4定位后所得地震密集区域深度范围保持一致，从C—D剖面看，定位后地震主要密集分布在普洱断裂附近，且地震序列的破裂活动沿SW方向倾斜，与普洱西支断裂倾向一致。

图4 精定位前后沿A—B剖面小震深度分布图(a定位前，b定位后)Fig.4 Focal depth distribution along A －B profile before(a)and after(b)the accurate location.

图5 精定位前后沿C—D剖面小震深度分布图(a定位前，b定位后)Fig.5 Focal depth distribution along C －D profile before(a)and after(b)the accurate location.

由此可见，精定位后的断层走向和震源机制解的走向吻合得非常好。主震位于余震序列上端，余震在主震下端较为对称地分布，说明断层朝SE方向和NW方向破裂比较充分。这与付虹等(2009)对宁洱余震震源机制解的研究结果一致:宁洱地震序列的发震断裂呈NW走向，倾角陡立，在接近水平的NNE向压力作用下，具有以右旋走滑为主的错动性质。主震、最大余震和众多的余震与主震发生在同一发震断裂上，是序列的主体，且大量的余震震源机制解结果与主震的结果一致或相似。

3 讨论与结论

(1)精定位之后，宁洱地震序列的长度约为40km，宽度为10km，明显集中在普洱断裂与NNE向断裂横断错移的构造部位，且大部分余震发生在主震附近的普洱断裂以西地区，余震序列的优势分布方向明显，可以用余震的分布很好地确定断层面的走向约为320°，呈NW走向，这与张勇等(2008)和付虹等(2009)给出的主震破裂面走向基本一致;根据余震分布推测断层面倾角约80°，与付虹等(2009)的研究结果一致。

(2)一般而言，沿断层方向分布的余震长度能较好地反映断层的破裂长度。根据云南地区地震破裂长度与震级的经验公式(李忠华等，1999)，可以算出云南宁洱6.4级地震的破裂长度为18km。而从本文定位结果来看，本次地震的余震分布长度明显偏大。张勇等(2008)反演了宁洱6.4级地震的破裂过程，结果显示宁洱地震为双侧破裂，断层面上破裂区域的长度约为40km，破裂较强区域长约19km。对比本文小震精定位结果，认为宁洱地震序列的小震分布长度基本上反映了断层面的破裂区域长度，而根据李忠华等(1999)经验公式计算的地震破裂长度可能反映的主要是较强破裂区的长度，其结果与张勇等(2008)给出的破裂较强区域19km基本符合。

(3)图4和图5显示，小震精定位后，绝大多数地震集中在震源深度为8～10km的优势分布范围内，浅层有少量地震，15km深度以下几乎没有地震。宁洱地震后震源区的二维电性结构显示(汪晓等，2008)，在震源区下方8～10km深度范围存在一壳内高导体，其位置与本文小震精定位后优势分布深度范围一致，这可能反映宁洱地震破裂的主要区域在8～10km深度，该地区介质破裂后可能有水进入，结果导致该区域介质的电性呈现为高导体。此外，张勇等(2008)的结果也显示，断层面上静态位移最大的区域深度也在8～10km范围。

(4)据云南区域数字地震台网资料测定，震源机制解中节面I走向为138°，倾角为70°，P轴方位为3°，仰角为9°，宁洱6.4级地震的发震断层为NNW向的普(宁)洱断裂，在NNE向主压应力作用下产生右旋走滑错动，引发宁洱地震。定位后平行于地震序列剖面显示的地震分布更为合理，绝大多数地震集中在震源深度为8～10km的优势分布范围内，浅层有少量地震，15km深度以下几乎没有地震，破裂活动沿NW向倾斜，与NE向孟连－墨江断裂带在震区的次级断层倾向一致，并且地震在密集区的NW段比SE段要多，可能与当地的地下介质或断裂有关，有待进一步的研究。垂直于地震序列剖面显示定位后地震主要密集分布在普洱断裂附近，地震序列的破裂活动沿SW方向倾斜，与普洱西支断裂倾向一致。总之，精定位后的断层走向和震源机制解的走向吻合得非常好，主震位于余震序列上端，余震在主震下端较为对称的分布，说明断层朝SE方向和NW方向破裂比较充分。

根据上述，利用双差定位法对宁洱6.4级地震序列重新定位后，小震分布很好地揭示了宁洱地震所在断层的走向、倾角，同时其分布特征与已有的研究结果(张勇等，2008;汪晓等，2008;付虹等，2009)相一致，可以互相印证。

致谢 本研究采用了云南省地震局苏有锦、付虹研究员提供的云南遥测台网资料以及流动台网有关参数，在此深表谢意。

付虹，王绍晋，龙晓帆，等.2009.宁洱地震序列的震源机制解分析［J］.地震研究，32(3):253—257.

FU Hong，WANG Shao-jin，LONG Xiao-fan，et al.2009.Analysis of focal mechanism of the Ning'er earthquake sequence［J］.Journal of Seismological Research，32(3):253—257(in Chinese).

虢顺民，汪洋，计凤桔.1999.云南思茅－普洱地区中强震群发生的构造机制［J］.地震研究，22(2):105—115.

GUO Shun-min，WANG Yang，JIFeng-ju.1999.Tectonicmechanism ofmoderate-strong earthquake swarms in Yunnan's Simao-Pu'er region［J］.Journal of Seismological Research，22(2):105—115(in Chinese).

李永华，吴庆举，田小波，等.2009.用接收函数方法研究云南及其邻区地壳上地幔结构［J］.地球物理学报，52(1):67—80.

LIYong-Hua，WU Qing-ju，TIAN Xiao-bo，et al.2009.Crustal structure in the Yunnan region determined by modeling receiver functions［J］.Chinese Journal of Geophysics，52(1):67—80(in Chinese).

李忠华，苏有锦，蔡明军，等.1999.云南地区震源破裂长度与震级的经验公式［J］.西北地震学报，21(3):31—33.

LIZhong-hua，SU You-jin，CAIMing-jun，et al.1999.Empirical relationships between magnitude and source rupture length in Yunnan ［J］.Northwestern Seismological Journal，21(3):31—33(in Chinese).

刘丽芳，苏有锦，秦嘉政，等.2007.2007年宁洱6.4级地震序列及中短期地震学异常演化特征研究［J］.地震研究，30(4):324—330.

LIU Li-fang，SU You-jin，QIN Jia-zheng，et al.2007.2007 Ning'er，Yunnan，MS6.4 earthquake sequence characteristics and itsmedium-short term seismological anomalies［J］.Journal of Seismological Research，30(4):324—330(in Chinese).

马杏垣，丁国瑜，高文学，等.1989.中国岩石圈动力学地图集［M］.北京:中国地图出版社.

MA Xing-yuan，DING GUO-yu，GAO Wen-xue，et al.1989.Lithospheric Dynamics Atlas of China ［M］.Sinomaps Press，Beijing(in Chinese).

钱晓东，李琼，秦嘉政.2007.2007年宁洱6.4级地震序列视应力研究［J］.地震研究，30(4):311—317.

QIAN Xiao-dong，LIQiong，QIN Jia-zheng.2007.Apparent stress of the 2007 Ning'er，Yunnan，MS6.4 earthquake sequence［J］.Journal of Seismological Research，30(4):311—317(in Chinese).

汪晓，赵国泽，汤吉，等.2008.宁洱地震区深部电性结构及发震构造初析(Ⅰ)［J］.地震地质，30(2):516—524.

WANG Xiao，ZHAOGuo-ze，TANG Ji，etal.2008.Preliminary analyses of the deep electrical structure and decollement structure in Ning'er seismic area － I［J］.Seismology and Geology，30(2):516—524(in Chinese).

谢富仁，苏刚，崔效锋，等.2001.滇西南地区现代构造应力场分析［J］.地震学报，23(1):17—23.

XIE Fu-ren，SU Gang，CUIXiao-feng，et al.2001.Modern tectonic stress field in southwestern Yunnan，China［J］.Acta Seismologica Sinica，23(1):17—23(in Chinese).

谢英情，李岩峰，张建国，等.2007.2007年宁洱6.4级地震发震构造分析［J］.地震研究，30(4):350—358.

XIE Ying-qing，LIYan-feng，ZHANG Jian-guo，et al.2007.Seismogenic structure of the 2007 Ning'er，Yunnan，MS6.4 earthquake［J］.Journal of Seismological Research，30(4):350—358(in Chinese).

徐锡伟，闻学泽，郑荣章，等.2003.川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源［J］.中国科学(D辑)，33(3):281—288.

XU Xi-wei，WEN Xue-ze，ZHENG Rong-zhang，et al.2003.Pattern of latest tectonicmotion and its dynamics for active blocks in Sichuan － Yunnan region，China［J］.Science in China(Ser D)，33(3):281—288(in Chinese).

徐彦，杨晶琼，苏有锦，等.2005.云南地区地震精确定位及其构造意义分析［J］.地震研究，28(4):340—344.

XU Yan，YANG Jing-qiong，SU You-jin，etal.2005.Analysis on accurate location ofearthquakes in Yunnan area and its tectonicmeaning［J］.Earthquake Research in China，28(4):340—344(in Chinese).

张勇，许力生，陈运泰，等.2008.2007年云南宁洱MS6.4地震震源过程［J］.中国科学(D辑)，38(6):683—692.

ZHANG Yong，XU Li-sheng，CHEN Yun-tai，et al.2008.Tempo-spatial rupture process of the 2007 MS6.4 Ning'er earthquake［J］.Science in China(Ser D)，38(6):683—692(in Chinese).

Waldhauser F and Ellsworth WL.2000.A double-difference earthquake location algorithm:Method and application to the northern Hayward Fault，California ［J］.Bulletin of the Seismological Society of America，90(6):1353—1368.

ACCURATE LOCATION OF THE 2007 MS6.4 NING'ER，YUNNAN，EARTHQUAKE SEQUENCE

LU Xian ZHOU Long-quan
(China Earthquake Networks Center，Beijing 100045，China)

Fivemobile digital seismic stationswere setup by Earthquake Administration of Yunnan near the epicenter of themain shock after the Ning'er M6.4 earthquake on June 3，2007.In this paper，the aftershock sequence of the Ning'er M6.4 earthquake is relocated by using the double difference earthquake locationmethod.The data are from the 5mobile digital seismic stations and the permanent Simao seismic station.The result shows that the length of aftershock sequence is 40km and the width is 30km，concentrated obviously at the lateral displacement area between the Pu'er fault and the NNE-trending faults，with themajority occurring on the Pu'er fault around themain shock.The depths of aftershocks are from 2km to 12km，and the predominant distribution is in the depth of 8 ～10km.The mean depth is7.9km.The seismic fault dips to the northwest revealed from the profile parallel to this aftershock sequence，which is identical to the dip of the secondary fault of the NE-trending Menglian-Mojiang Fault in the earthquake area.There aremore earthquakes concentrated in the northwest segment than in the southeast segment，which is perhaps related to the underground medium and faults.The depth profile of the earthquake sequence shows that the relocated earthquakes aremainly located near the Pu'er fault and the seismic ruptures dip to the southwest，consistentwith the dip of the west branch of the Pu'er fault.In all，the fault strike showed by earthquake relocationsmatches well with the strike in the focalmechanism solutions.The main shock is in the top of the aftershock sequence and the aftershocks are symmetrically distributed，which shows that the faulting was complete in both NE and SWdirections.

the MS6.4 Ning'er earthquake，mobile digital seismic station，double-difference earthquake location algorithm

P315.61

A

0253－4967(2011)03－0560－08

10.3969/j.issn.0253 － 4967.2011.03.006

2011－05－17收稿，2011－07－01改回。

地震科学联合基金(200804)资助。

卢显，女，1985年生，2007年在中国地震局地震预测研究所获得硕士学位，研究实习员，主要从事地震预报方面的研究工作，电话:010－59959321，E－mail:ziyuanluxian@163.com。