孫浩越， 江國(guó)焰， 何宏林， 徐錫偉， 魏占玉， 高偉

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100029

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云南景谷MS6.6地震對(duì)南汀河斷裂帶地震危險(xiǎn)性的影響

孫浩越， 江國(guó)焰， 何宏林*， 徐錫偉， 魏占玉， 高偉

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100029

南汀河斷裂帶是滇西南塊體內(nèi)部的一條左旋走滑斷裂帶，幾乎橫切整個(gè)塊體，總長(zhǎng)度達(dá)380 km，是塊體內(nèi)NE向斷裂中最長(zhǎng)的一條，也是次級(jí)塊體的邊界斷裂.南汀河斷裂帶晚第四紀(jì)活動(dòng)性非常強(qiáng)烈，但僅南段在1941年記錄到一次約7級(jí)的地震，其余段落還沒(méi)有5級(jí)以上地震的記錄，目前可能正處于應(yīng)力積累和孕震階段.2014年10月7日發(fā)生的景谷MS6.6地震位于斷裂帶南東約94 km，其地震烈度等震線長(zhǎng)軸與余震皆呈北西展布，指向南汀河斷裂帶.為了解景谷地震對(duì)周邊構(gòu)造特別是南汀河斷裂帶的影響，本文通過(guò)數(shù)值模擬方法計(jì)算了地震觸發(fā)的同震靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化.利用兩種同震滑動(dòng)分布模型計(jì)算獲得的結(jié)果顯示，景谷地震對(duì)震中附近的斷裂，如瀾滄江斷裂和景谷斷裂影響較大，局部應(yīng)力增加可達(dá)90 kPa；對(duì)較遠(yuǎn)的斷裂，如南汀河斷裂帶、龍陵—瀾滄斷裂帶和無(wú)量山斷裂帶的影響較小，應(yīng)力變化值均小于10 kPa.通過(guò)設(shè)置不同斷層參數(shù)進(jìn)一步計(jì)算，南汀河斷裂帶北段兩支斷裂斷層面上的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)呈半圓形分布，應(yīng)力增加的最大值位于24.15°N附近的地表，沿?cái)鄬拥淖呦蚝蜕疃榷贾饾u減小.其中西支斷裂上應(yīng)力變化最大值為0.89 kPa，東支斷裂上為1.18 kPa.此外，在南汀河斷裂帶北段的古地震研究結(jié)果顯示，該斷裂段全新世以來(lái)發(fā)生過(guò)產(chǎn)生地表破裂的大地震，震級(jí)應(yīng)當(dāng)不低于7級(jí).放射性碳測(cè)年將該次古地震事件的發(fā)震時(shí)間限定在900—1480 AD，離逝時(shí)間為535—1115年.結(jié)合古地震事件的離逝時(shí)間和斷裂帶的滑動(dòng)速率，本文計(jì)算得到南汀河斷裂帶北段已經(jīng)積累的水平滑動(dòng)量為2.8+1.5/-1.0 m，進(jìn)一步利用滑動(dòng)量與震級(jí)的經(jīng)驗(yàn)公式可估算出該斷裂段目前積累的滑動(dòng)量如果完全釋放將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)7.5+0.1/-0.2級(jí)的地震.雖然景谷地震在南汀河斷裂帶上觸發(fā)的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化值表明，該地震可能不會(huì)引起南汀河斷裂帶地震危險(xiǎn)性的突變，但仍起到一定的加速作用.再考慮到斷裂帶北段目前已經(jīng)積累了約7.5級(jí)地震所需的能量，該斷裂段在未來(lái)具有較高的地震危險(xiǎn)性.

南汀河斷裂帶； 景谷地震； 靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力； 滇西南塊體； 地震危險(xiǎn)性

1 引言

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心測(cè)定，北京時(shí)間2014年10月7日21時(shí)49分，在云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣發(fā)生了MS6.6地震，簡(jiǎn)稱景谷地震，震中位于23.4°N，100.5°E，震源深度5 km(http:∥www.cenc.ac.cn/publish/cenc/904/20141007215911163239744/index.html)，隨后在12月6日又在原震區(qū)相繼發(fā)生了MS5.8和MS5.9強(qiáng)余震.另?yè)?jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局測(cè)定，景谷地震震中位于23.386°N，100.487°E，震源深度10.9 km，矩震級(jí)(MW)為6.1級(jí)，其地震矩張量解指示兩個(gè)可能的斷層節(jié)面(I：走向334°，傾角83°，滑動(dòng)角-169°；II：走向242°，傾角79°，滑動(dòng)角-7°)(http:∥earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/usb000sjim # scientific)，兩次強(qiáng)余震的矩震級(jí)均為MW5.6.根據(jù)中國(guó)地震局發(fā)布的地震烈度圖，景谷地震的最高烈度為VIII度，等震線長(zhǎng)軸方向總體呈NW向(http:∥www.cea.gov.cn/publish/dizhenj/464/478/20141011091458652940205/index.html).中國(guó)地震局地球物理研究所對(duì)余震序列重新定位的結(jié)果顯示，景谷地震的余震總體呈NW向分布，展布較窄，傾角較陡，符合走滑型地震的余震分布特征；同時(shí)對(duì)地震破裂過(guò)程的反演結(jié)果顯示，破裂滑動(dòng)面走向約151°，傾角約90°(http:∥www.cea-igp.ac.cn/tpxw/270908.shtml).因此基本可以判定該次地震是NW向斷層上的走滑型地震.

景谷地震所在的滇西南塊體是現(xiàn)今中國(guó)地震活動(dòng)最頻繁的活動(dòng)塊體之一，是南北地震帶的南段，自20世紀(jì)以來(lái)多次發(fā)生6級(jí)以上地震，目前正處于一次新的地震活躍期(鄧起東等, 2014).歷史地震記錄(中國(guó)地震局, 1995, 1999)和儀器地震記錄(中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心, 2015)顯示，滇西南塊體及周邊的地震活動(dòng)主要分布在塊體內(nèi)部新生的龍陵—瀾滄斷裂帶(虢順民等, 2000; Guo et al., 2000)和川滇菱形塊體的南部，呈環(huán)形分布，中間幾乎沒(méi)有5級(jí)以上的地震發(fā)生，構(gòu)成了一個(gè)地震空區(qū)，本次景谷地震即發(fā)生在該地震空區(qū)內(nèi)(圖1).

地震空區(qū)內(nèi)主要的斷裂有南汀河斷裂帶、紅河斷裂帶、瀾滄江斷裂帶和無(wú)量山斷裂帶等.其中，南汀河斷裂帶位于景谷地震余震分布延長(zhǎng)線北西方向，距震中約94 km，位于VI度烈度區(qū)外圍(圖1).那么景谷地震的發(fā)生對(duì)周邊斷裂，特別是南汀河斷裂帶上的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力狀態(tài)造成了怎樣的變化，對(duì)斷裂帶上的地震危險(xiǎn)性又有什么樣的影響，會(huì)不會(huì)造成斷裂帶的應(yīng)力失穩(wěn)從而觸發(fā)地震呢？為此本文通過(guò)數(shù)值模擬的方法計(jì)算了景谷地震對(duì)周邊斷裂，特別是南汀河斷裂帶上的同震靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化，分析了此次地震在南汀河斷裂帶上觸發(fā)破壞性地震的可能性.

2 南汀河斷裂帶及其古地震歷史

滇西南塊體是屬于滇緬I級(jí)塊體區(qū)內(nèi)部的一個(gè)活動(dòng)塊體(圖1左上插圖)(Xu et al., 2003; Zhang et al., 2003)，塊體內(nèi)部主要發(fā)育兩組活動(dòng)斷裂，一組為北東向的弧形左旋走滑斷裂，主要有龍陵—瑞麗斷裂、南汀河斷裂、孟連斷裂和打洛斷裂，大約間距150 km；另一組為北西向右旋走滑斷裂，與北東向斷裂相交，主要包括了龍陵—瀾滄斷裂和無(wú)量山斷裂(Wang et al., 2014; 鄧起東, 2007).

南汀河斷裂帶北起云縣北東，向南經(jīng)大雪山、耿馬，在清水河一帶進(jìn)入緬甸境內(nèi)(圖2)，幾乎橫切整個(gè)滇西南塊體，是北東向斷裂帶中最長(zhǎng)的一條，總長(zhǎng)約380 km，其中我國(guó)境內(nèi)長(zhǎng)約200 km(Wang et al., 2014; 石峰, 2014).沿?cái)嗔褞?，?gòu)造地貌非常顯著，廣泛發(fā)育典型的走滑斷裂地貌(Yeats et al., 1997)，包括線性脊、拉分盆地、左旋位錯(cuò)水系等，是區(qū)內(nèi)最為活動(dòng)的一條斷裂之一.通過(guò)位錯(cuò)的水系和巖體的復(fù)原，斷裂帶總的位錯(cuò)量在數(shù)公里到數(shù)十公里不等(如，Lacassin et al., 1998; Wang and Burchfiel, 1997; Wang E et al., 1998; Wang Y et al., 2014).該斷裂帶分為東西兩支，其中西支斷裂的連續(xù)性更好，長(zhǎng)度更長(zhǎng)，沿?cái)嗔寻l(fā)育的新生沉積盆地也較東支斷裂的更新，說(shuō)明南汀河斷裂帶的活動(dòng)以西支斷裂為主，而東支斷裂則較弱(王晉南等, 2006; 朱玉新等, 1994).

南汀河斷裂帶晚第四紀(jì)以來(lái)的運(yùn)動(dòng)方式是左旋走滑兼具一定的正斷分量，水平滑動(dòng)速率為約3.6±0.4 mm·a-1，垂直滑動(dòng)速率為約1.1±0.3 mm·a-1(石峰, 2014)，與GPS觀測(cè)結(jié)果(分別為約4.3±1.6 mm·a-1和1.2±1.5 mm·a-1)吻合較好(Shen et al., 2005; Wang et al., 2008).Wang等(2014)通過(guò)地貌解譯獲得滇西南塊體內(nèi)各斷裂的總位錯(cuò)量，并估計(jì)這些斷裂位錯(cuò)的起始時(shí)間為約5 Ma，據(jù)此得出大多數(shù)斷裂的平均滑動(dòng)速率都小于4 mm·a-1，而南汀河斷裂則為4.2 mm·a-1，是塊體內(nèi)運(yùn)動(dòng)最快的斷裂之一.

在斷裂帶北段最新的古地震研究結(jié)果顯示，該斷裂段在全新世以來(lái)曾發(fā)生過(guò)產(chǎn)生地表破裂的大地震，結(jié)合放射性碳測(cè)年結(jié)果，將該次地震活動(dòng)的時(shí)間限定在900—1480 AD之間，顯示了斷裂帶全新世強(qiáng)烈的地震活動(dòng)性(圖3).Wells和Coppersmith(1994)統(tǒng)計(jì)斷裂參數(shù)與震級(jí)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系的全球244個(gè)地震中，即使算上滑坡、裂縫等次生破裂，有地表形變的地震震級(jí)普遍都在6級(jí)以上.而在滇西南塊體內(nèi)，1988年發(fā)生在龍陵—瀾滄斷裂帶上的瀾滄7.6級(jí)地震和耿馬7.2級(jí)地震，也只分別產(chǎn)生了約50 km和14 km的地表形變帶(俞維賢等，1991).本次景谷6.6級(jí)地震除了地震動(dòng)和重力作用影響在斜坡邊緣形成了一些不具有構(gòu)造意義的張性地裂縫外，并沒(méi)有直接斷錯(cuò)地表的破裂(石峰等，2014).因此，南汀河斷裂帶北段揭示的古地震的震級(jí)應(yīng)該不低于7級(jí).

圖1 景谷地震區(qū)域活動(dòng)構(gòu)造圖

圖2 南汀河斷裂帶空間展布與周邊地震活動(dòng)

圖3 南汀河斷裂帶北段古地震探槽剖面

此外，Wang等(2014)根據(jù)斷裂總長(zhǎng)度以及斷裂長(zhǎng)度-震級(jí)經(jīng)驗(yàn)公式(Blaser et al., 2010; Wells and Coppersmith, 1994)，計(jì)算獲得南汀河斷裂帶最大的發(fā)震能力為8.2級(jí)，遠(yuǎn)高于塊體內(nèi)的其他斷裂帶.但是與其較快的滑動(dòng)速率形成鮮明對(duì)比的是，南汀河斷裂帶是塊體內(nèi)記錄到地震活動(dòng)較少的活動(dòng)斷裂帶，僅西支斷裂南段在1941年發(fā)生過(guò)一次約7級(jí)的地震，其余段落再無(wú)發(fā)生過(guò)5級(jí)以上地震的記錄，處于上述的地震空區(qū)內(nèi)(圖1)，極有可能處于應(yīng)力積累，孕育地震的過(guò)程中.

斷層帶上的應(yīng)力狀態(tài)除了受到板塊運(yùn)動(dòng)引起的區(qū)域構(gòu)造作用影響外，相鄰區(qū)域的地震和火山等地質(zhì)活動(dòng)也可能引起斷層帶應(yīng)力狀態(tài)的變化，增加或減少應(yīng)力的積累.所以，對(duì)于活動(dòng)斷裂來(lái)說(shuō)，下一次地震的發(fā)生時(shí)間不僅取決于長(zhǎng)期而緩慢的構(gòu)造作用引起的應(yīng)力積累，還受到鄰區(qū)脈沖式的構(gòu)造活動(dòng)(如地震或火山噴發(fā)等)的擾動(dòng)(如，Stein, 1999; 江國(guó)焰, 2013).景谷地震則是近年來(lái)發(fā)生在南汀河斷裂帶鄰近區(qū)域內(nèi)較大的一次地震事件，因此，查明該地震對(duì)南汀河斷裂帶上應(yīng)力狀態(tài)的擾動(dòng)，對(duì)于了解和評(píng)價(jià)斷裂帶未來(lái)地震危險(xiǎn)性具有重要的意義.

3 景谷地震同震靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)

本文基于Okada(1992)提出的彈性半無(wú)限空間模型，分別采用北京大學(xué)張勇等(2014)和中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所王衛(wèi)民等(2014)提供的破裂模型，計(jì)算了景谷地震觸發(fā)的在10 km深度的同震靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化(圖4).為了更好地分析靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化與余震分布之間的關(guān)系，我們還采用了King等(1994)的計(jì)算模型，將接收斷層設(shè)為二維最優(yōu)破裂面，同時(shí)將區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的背景壓應(yīng)力設(shè)為104kPa，并根據(jù)中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所崔效鋒等給出的最大水平主應(yīng)力的優(yōu)勢(shì)分布方位(http:∥www.eq-icd.cn/showinfo.asp?ArticleID=23949)，將主應(yīng)力方位角設(shè)為20°.考慮到此次地震的走滑運(yùn)動(dòng)特性，將摩擦系數(shù)設(shè)為0.3，拉梅系數(shù)設(shè)為3.2×1010Pa(Parsons et al., 1999).

總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)兩種破裂模型計(jì)算的結(jié)果比較接近，應(yīng)力增加和減小的區(qū)域都基本一致(圖4).南汀河斷裂帶的北段，龍陵—瀾滄斷裂帶的黑河斷裂中段，無(wú)量山斷裂帶北段，以及靠近震中的景谷斷裂和瀾滄江斷裂都有部分段落位于應(yīng)力增加區(qū)域(圖4，黑色虛線框).景谷地震對(duì)距離震中較近的景谷斷裂和瀾滄江斷裂的影響最大，局部應(yīng)力變化值可達(dá)90 kPa；而距離震中較遠(yuǎn)的斷裂上的影響則相對(duì)小很多，其中南汀河斷裂帶北段和黑河斷裂中段的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力增加約1.1 kPa，無(wú)量山斷裂帶西支北段增加約6.8 kPa，中支北段增加約4.5 kPa(圖4).

景谷斷裂和瀾滄江斷裂是早中更新世斷裂(鄧起東，2007)，發(fā)震能力較弱，發(fā)生7級(jí)以上大地震的可能性較??；無(wú)量山斷裂帶自20世紀(jì)70年代至今多次發(fā)生6級(jí)以上地震，黑河斷裂所處的龍陵—瀾滄斷裂帶在1988年發(fā)生過(guò)兩次7級(jí)以上的大地震和數(shù)次6級(jí)以上強(qiáng)余震，已經(jīng)釋放了大量的應(yīng)力積累；而南汀河斷裂帶僅南段在1941年發(fā)生過(guò)一次7級(jí)地震，北段還沒(méi)有5級(jí)以上地震的記錄(圖1)(中國(guó)地震局,1995,1999;中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心,2015).因此，在周邊受到影響的斷裂帶中，盡管南汀河斷裂帶上的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力增量最小，但并不意味著最安全.

為了進(jìn)一步分析南汀河斷裂帶的地震危險(xiǎn)性，獲得斷裂帶上更精確的應(yīng)力變化值，我們計(jì)算了南汀河斷裂帶北段斷層面上的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)分布情況.根據(jù)南汀河斷裂帶左旋走滑兼具一定正斷分量的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和幾何結(jié)構(gòu)，設(shè)定斷層面寬度為15 km，摩擦系數(shù)為0.3，斷層面的傾角范圍為70°至90°，滑動(dòng)角范圍取0°至-40°.結(jié)果如表1所示，采用王衛(wèi)民等(2014)的模型計(jì)算得到的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化值整體略大于采用張勇等(2014)的模型獲得的結(jié)果，但是差異并不顯著.用同一滑動(dòng)分布模型計(jì)算，固定斷層傾角時(shí)，應(yīng)力變化值隨滑動(dòng)角降低而降低；滑動(dòng)角在0°至-20°時(shí)，應(yīng)力變化值隨斷層傾角增大而增加；滑動(dòng)角在-30°時(shí)，應(yīng)力變化值幾乎不變；當(dāng)滑動(dòng)角為-40°時(shí)，應(yīng)力變化值反而隨斷層傾角的增大而降低.不同滑動(dòng)分布模型的計(jì)算結(jié)果都顯示，當(dāng)斷層傾角為90°，滑動(dòng)角為0°時(shí)，南汀河斷裂帶北段上的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化值最大，其中東支為1.18 kPa，西支為0.89 kPa(表1).

總體來(lái)說(shuō)，兩個(gè)模型計(jì)算結(jié)果顯示，南汀河斷裂帶東西兩支斷裂斷層面上觸發(fā)的應(yīng)力變化均呈半圓形分布，且沿深度向下逐漸減小，向北東和南西方向也逐漸減小(圖5).另外，在水平空間上應(yīng)力增加的最大值位于24.15°N附近，采用王衛(wèi)民等(2014)的模型計(jì)算獲得的應(yīng)力增加的最大值的位置比采用張勇等(2014)的模型的結(jié)果略微偏向南西.

應(yīng)力觸發(fā)是指地震和火山等地質(zhì)活動(dòng)發(fā)生后在周邊區(qū)域和鄰近斷層上引起的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化.若變化量為正，有可能觸發(fā)后續(xù)的地震，增加地震危險(xiǎn)性；反之則會(huì)降低地震危險(xiǎn)性.在分析庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)對(duì)地震活動(dòng)影響時(shí)，通常認(rèn)為10 kPa為起顯著觸發(fā)作用的最低閾值(Stein, 1999).上面的計(jì)算結(jié)果顯示景谷地震對(duì)南汀河斷裂帶、龍陵—瀾滄斷裂帶和無(wú)量山斷裂帶造成的應(yīng)力增加量均小于10 kPa，暗示景谷地震不會(huì)引起這些斷裂的地震活動(dòng)性發(fā)生突變.然而南汀河斷裂帶北段最新一次地震發(fā)生在900—1480 AD之間，離逝時(shí)間為535—1115年，結(jié)合斷裂帶3.6±0.4 mm·a-1的水平滑動(dòng)速率(石峰，2014)，利用蒙托卡羅方法(Amos et al., 2007, 2010; Thompson et al., 2012; Li et al., 2013)計(jì)算出該斷裂段目前已經(jīng)積累的水平滑動(dòng)量為2.8+1.5/-1.0 m.進(jìn)一步利用Wells和Coppersmith(1994)統(tǒng)計(jì)獲得的走滑斷裂平均滑動(dòng)量與震級(jí)的經(jīng)驗(yàn)公式，可估算出南汀河斷裂帶北段目前積累的水平滑動(dòng)量如果完全釋放將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)7.5+0.1/-0.2級(jí)的地震.雖然景谷地震對(duì)南汀河斷裂帶地震活動(dòng)的影響較小，不足以誘發(fā)破壞性地震，但是仍然起到了一定的加速作用.再考慮到斷裂帶北段目前已經(jīng)積累了約7.5級(jí)地震所需的能量，該斷裂段在未來(lái)具有較高的地震危險(xiǎn)性.

圖4 景谷地震觸發(fā)的區(qū)域靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力分布(深度10 km)：(a) 基于張勇等(2014)破裂模型；(b) 基于王衛(wèi)民等(2014)破裂模型

圖5 景谷地震觸發(fā)南汀河斷裂帶北段斷層面上靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)分布圖

表1 靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力計(jì)算接收斷層參數(shù)及結(jié)果Table 1 Parameters for the received fault during calculation of static Coulomb stress changes and results

4 結(jié)論

南汀河斷裂帶是一條全新世活動(dòng)斷裂，在其北段進(jìn)行的古地震研究表明，斷裂帶全新世以來(lái)發(fā)生過(guò)產(chǎn)生地表破裂的大地震，放射性碳測(cè)年結(jié)果將該次地震事件發(fā)生的時(shí)間限定在約900—1480 AD之間.景谷地震是滇西南塊體內(nèi)部的一次中等強(qiáng)度的地震，對(duì)周邊斷裂造成了一定的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)，其中震中附近的斷裂上的應(yīng)力變化量最大可達(dá)90 kPa，而距震中較遠(yuǎn)的斷裂上的應(yīng)力變化量則都在10 kPa以下.進(jìn)一步分析該地震對(duì)南汀河斷裂帶北段的影響發(fā)現(xiàn)，斷層面上的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)呈半圓形分布，應(yīng)力增加的最大值在24.15°N附近的地表，并沿?cái)鄬用娴淖呦蚝蜕疃戎饾u減小.其中西支的應(yīng)力增加最大值為0.89 kPa，東支為1.18 kPa，雖然小于顯著影響斷裂的應(yīng)力狀態(tài)和地震活動(dòng)的最低閾值，不會(huì)引起地震危險(xiǎn)性的突變，但是存在一定的加速作用.再考慮到南汀河斷裂帶北段目前已經(jīng)積累了約7.5級(jí)地震的能量，該斷裂段在未來(lái)具有較高的地震危險(xiǎn)性.

致謝 本文采用的景谷地震余震重定位數(shù)據(jù)由中國(guó)地震局地球物理研究所房立華副研究員提供，景谷地震同震滑動(dòng)分布模型由北京大學(xué)張勇研究員和中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所王衛(wèi)民副研究員提供，景谷地震區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)圖由中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所崔效鋒研究員提供，審稿人的意見(jiàn)對(duì)文章的改進(jìn)起到了很大的幫助，在此一并致謝.

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(本文編輯 何燕)

The influence of the 2014 JingguMS6.6 earthquake on the seismic risk of the Nantinghe fault zone in Yunnan Province, China

SUN Hao-Yue, JIANG Guo-Yan, HE Hong-Lin*, XU Xi-Wei, WEI Zhan-Yu, GAO Wei

KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano,InstituteofGeology,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100029,China

The Nantinghe fault zone (NFZ), dividing the southwest Yunnan block (SYB) into two sub-blocks, is the longest one of NE striking left-lateral strike-slip faults in the SYB with a total length of ～380 km. Although it is very active in late Quaternary, only aM～7 earthquake occurred on its southern segment in 1941 and since then there has been no earthquake ofM>5 recorded on the other segments of the NFZ. Therefore, the NFZ might be in the stage of stress accumulation for a large earthquake. The 2014 JingguMS6.6 earthquake, whose aftershocks and longitudinal axis of the seismic intensity zones strike in northwest and point to the NFZ, is ～94 km southeast away from the NFZ. This study attempts to reveal its influence on the static Coulomb stress on surrounding faults, especially the NFZ, and to analyze the seismic risk of the NFZ.

To solve the problems above, this work combined the paleoseismological trenching and calculation of numerical simulation. The paleoseismological trench excavation revealed the paleoearthquake history in Holocene as well as the status of the NFZ. On the other hand, utilizing the coseismic slip distribution models of the Jinggu earthquake, the static Coulomb stress perturbations on surrounding faults, especially the NFZ, were calculated. Integrating these studies, the seismic potential of the NFZ was further analyzed.

Through the paleoseismological trench on the northern segment of the NFZ, we determined a paleoearthquake that generated surface ruptures in Holocene with a magnitude no less than 7. Using radiocarbon dating, the age of this event is constrained to be between 900 AD and 1480 AD, indicating an elapsed time of 535—1115 years. Utilizing two coseismic slip distribution models, our results show that the static Coulomb stress perturbations triggered by the Jinggu earthquake on neighboring faults, such as the Lancangjiang fault and Jinggu fault, are obviously positive, up to ～90 kPa. While on farther faults, such as the NFZ, Longling-Lancang fault zone, and Wuliangshan fault zone, the increased values are less than 10 kPa. The distribution of the stress perturbation on the fault plane of the NFZ, further computed using different fault parameters, illustrates that the maximum change of stress occurs near the surface at 24.15°N and decreases along the strike and depth. The maximum change of static Coulomb stress on the west branch of the NFZ is 0.89 kPa and the value on the east branch is 1.18 kPa.

Combining the slip rate and elapsed time since the latest paleoseismic event, it is estimated that the slip accumulated on the northern segment of the NFZ could be 2.8+1.5/-1.0 m. Further using the empirical scaling laws between magnitude and displacement, an earthquake with magnitude of 7.5+0.1/-0.2 would be generated by the accumulated slip. Although the change of static Coulomb stress triggered by the Jinggu earthquake indicates that the earthquake does not necessarily produce a sudden acceleration on the seismic risk of the NFZ, under the consideration of that the northern segment of the NFZ has accumulated seismic energy equivalent toM≈7.5, it is suggested that this fault segment will probably be in a high seismic risk with positive stress perturbation from the Jinggu earthquake.

Nantinghe fault zone; Jinggu earthquake; Static Coulomb stress; Southwest Yunnan block; Seismic risk

10.6038/cjg20151126.

國(guó)家公益性重大專項(xiàng)“中國(guó)地震活動(dòng)斷層探察——南北地震帶南段”(201108001)，中國(guó)地震局地質(zhì)研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(IGCEA1403)，國(guó)家自然科學(xué)基金(41404012)和中國(guó)博士后科學(xué)基金(2014M560102)共同資助.

孫浩越，男，1986年生，博士，2015年畢業(yè)于中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，主要從事活動(dòng)構(gòu)造與構(gòu)造地貌研究.E-mail：sunhaoyue0312@sina.com*通訊作者 何宏林，男，1964年生，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事地震地質(zhì)、活動(dòng)構(gòu)造與構(gòu)造地貌研究. E-mail：honglinhe123@vip.sina.com

10.6038/cjg20151126

P315

2014-12-22，2015-04-09收修定稿

孫浩越， 江國(guó)焰， 何宏林等. 云南景谷MS6.6地震對(duì)南汀河斷裂帶地震危險(xiǎn)性的影響.地球物理學(xué)報(bào)，58(11):4197-4206,

Sun H Y, Jiang G Y, He H L, et al. The influence of the 2014 JingguMS6.6 earthquake on the seismic risk of the Nantinghe fault zone in Yunnan Province, China.ChineseJ.Geophys. (in Chinese),58(11):4197-4206,doi:10.6038/cjg20151126.