2021年老挝MS6.0地震序列研究

摘要：云南地震活动与周边强震存在“构造相连，动力同源”的特征，研究周边强震的序列演化特征及发震构造，对云南地区地震研究具有重要意义。2021年12月24日老挝MS6.0地震发生在滇西南地区的NW向整董断裂附近，震源机制解显示，此次地震是一次走滑型破裂事件，破裂方向与区域构造特征一致。老挝MS6.0地震序列属于前震-主震-余震型序列，主震前震中附近出现3～4级地震非常活跃的现象，前震序列参数计算显示b值波动相对幅度较大，h值出现“上翘”形态，而余震序列b值和h值变化均相对平稳，主震的同震库伦应力结果表明老挝地震可能对云南地区有应力加载作用。

关键词：老挝MS6.0地震；前震序列；余震序列；序列参数

中图分类号：P315.72"" 文献标识码：A"" 文章编号：1000-0666（2025）01-0001-09

doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2025.0001

0 引言

一个地区的地震活动特点主要取决于该地区的地质构造条件和引起地壳应力场变化的地球动力环境，与其周围地区的构造环境和应力作用方式密切相关，许多研究者对云南与周边地区域强震活动的相关性问题做过大量研究工作（刘祖荫等，2002；徐锡伟等，2003），认为强震活动存在“构造相连、动力同源”的特点（皇甫岗等，2014）。研究云南周边地区强震活动演化特征及发震构造，对属于同构造带的云南强震序列跟踪具有参考价值，尤其滇西南地区中强地震还存在成组活动特征（付虹等，2007），因此研究当前云南及周边地区强震活动具有重要现实意义。

2021年12月24日老挝发生MS6.0地震，震源深度10 km，此次地震震中距离云南省普洱市江城县仅4.6 km。按照中国大陆活动地块划分（张培震等，2003），该地震发生在滇缅地块的次级块体滇南块体；从构造断裂分布来看，该地震发生在无量山断裂带，与历史上滇西南多次6级以上地震属同一构造带。老挝MS6.0地震打破了滇西南地区自2014年景谷MS6.6地震以来的长时间6级地震平静现象。同时，此次地震具有丰富的前震和余震序列，多次强余震发生时云南地区有震感，且部分余震发生在云南江城县。

2021年老挝MS6.0地震发生在滇南—滇西南地区跟踪范围内，对该区域震情趋势可能会有一定影响，但由于其震中位置在我国大陆境外，所以目前并无相关序列分析报告和震例报告产出。本文将从构造背景、历史地震、震源参数、序列跟踪分析等多个方面，对2021年老挝MS6.0地震进行系统回顾和总结，为以后该区域再次发生类似强震提供分析资料，同时积累云南及周边地区6级以上地震震例资料。

1 构造背景与历史地震

1.1 构造背景

老挝MS6.0地震发生在无量山断裂带南段（常祖峰，李鉴林，2022），该断裂带北起无量山北麓，向南东顺盘营山入老挝，在云南省内长220 km以上，宽约50 km，由数条断裂组成，整体呈NNW—SSE方向延伸。断裂带内可见中、新生界受强烈挤压而褶皱破碎，且形成一条浅变质的线状变质带，在宁洱通关一带有第四纪玄武岩喷发。无量山断裂带由多条主要断裂组成（安晓文等，2018），离本次地震最近的断裂为整董断裂，距离约7 km（图1）。整董断裂北端开始于云南省宁洱县克洒村，向南经整董等地延入老挝，长约150 km；其以北走向为NNW，以南走向为NW向，倾向NE，倾角较陡，沿该断裂岩石普遍变质、破碎，局部发育石英脉。第四纪以来整董断裂在地貌上表现突出，控制着第四纪盆地的发育，部分段落存在支流与山脊同步右旋位错，位错量为45～65 m，在卫星影像上断层线性特征平直、清晰，整董盆地西缘断层发育，破碎带宽约3 m，分析认为该断裂是一条晚更新世活动断裂（常祖峰等，2019）。

1.2 历史地震

老挝MS6.0地震发生在滇西南地区，1900年以来，震中300 km范围内共发生了37次MS≥6.0地震（含余震），其中6.0～6.9级地震28次，7.0～7.9级9次（图2），最大地震为1970年1月5日通海MS7.8地震，距离此次地震震中约230 km；时间上最近的地震为2014年10月7日景谷MS6.6地震，2次地震震中相距约173 km；空间上距离最近的地震为1965年7月3日景洪MS6.1地震，2次地震震中相距约15 km。老挝MS6.0地震震中所在的无量山断裂带上，历史上发生的最大地震为1979年3月15日普洱MS6.8地震，距离此次地震震中约117 km（图2）。

从震中周边台站分布显示，震中东南侧老挝地区无相关台站记录，云南省内台站分布相对均匀。震中300 km范围内有25个固定测震台站，其中100 km范围内仅有3个，100～200 km有9个，200～300 km有13个（图2），距离本次地震震中最近的台站为江城台，震中距约为36 km。

2 震源参数

2021年老挝MS6.0地震发生后，云南地震台网、中国地震台网中心及国内外多家科研机构分别确定了此次地震的震源位置（初始破裂位置）和发震时刻（北京时间）。国内机构给出的震级为面波震级，震级和震源深度均略高于国外机构给出的结果（表1），本文采用云南地震台网提供的参数。

从多家科研机构给出的快速地震矩张量反演结果（表2）和矩张量反演结果（图3）来看，初步判定老挝MS6.0地震为一次右旋走滑型破裂，节面I为本次地震的破裂面。

3 老挝MS6.0地震序列分析

3.1 时空分布特征

2021年11月16日震源区连续发生MS4.8（ML5.2）、MS4.6（ML5.0）地震，4级地震序列后小震活动持续，于12月24日发生老挝MS6.0地震，主震后余震序列较为活跃。据云南地震台网测定，自2021年11月16日开始，截至2022年8月31日，老挝MS6.0地震序列共记录到MS≥1.0地震652次，其中1.0～1.9级528次，2.0～2.9级97次，3.0～3.9级13次，4.0～4.9级7次，最大余震为12月24日22时2分MS4.9（ML5.3）地震，无MS≥5.0余震发生（表3）。

老挝MS6.0地震时序图（图4a）显示，2021年11月16日老挝连续发生MS4.8（ML5.2）、MS4.6（ML5.0）地震，4级地震后出现3级地震持续活跃现象。截至主震发生前共发生20次ML≥3.0地震，在多次3级地震前出现了1～2级地震平静现象，但这种小震平静现象可能是因为区域地震监测能力有限导致小震未被记录到（图4a）。12月22日14时ML2.6地震后再次出现1级以上地震平静超过2天的现象，直至24日18时该平静现象被打破，随后短时间内震级升级连续发生2次3级以上地震，呈现中小地震突然活跃状态，于21时43分发生老挝MS6.0地震，主震前短时间内中小地震活动由平静转为活跃的现象较为突出。

11月16日以来的ML≥1.0地震日频次（图4b）显示，前震序列在4级地震后呈逐渐衰减趋势，但12月15日之后震源区逐渐出现小震频增现象，直至12月24日MS6.0地震发生。主震后余震序列较为丰富，震后20 min内震源区连续发生了MS3.9、MS4.2、MS3.3、MS4.9等有感强余震，之后序列持续过程中出现多次3、4级地震起伏活动，包括12月31日MS4.8、2022年3月5日MS4.5等强余震，但整体余震序列的强度和频次呈逐渐衰减趋势。根据地震序列的时间演化过程，分析认为老挝MS6.0地震序列是一次典型的前震-主震-余震型序列，且前震和余震序列均较为丰富。

老挝MS6.0地震序列震中分布图（图5a）显示，序列整体呈NW向展布，空间尺度长约30 km，宽约13 km，跨越中、老两国边界。前震序列的震中分布图（图5b）显示前震基本发生在老挝。随着主震的发生，余震序列逐渐沿NW向扩散到云南江城等地，但ML≥4.0强余震仍基本发生在老挝（图5c）。截至2022年8月31日，云南江城等地共发生16次ML≥3.0地震，其中包括1次4级地震，为2022年3月5日江城ML4.9（MS4.5）地震。从整个地震序列的震中位置分布来看，老挝MS6.0地震的主破裂区域可能集中在老挝。主震的同震库伦应力计算结果（图6）显示，在整董断裂以及坡脚断裂处存在应力加载区，发生在云南江城的余震多集中在主震应力加载区域内，因此主震的发生对云南地区有一定应力触发作用。

利用双差定位方法对老挝MS6.0地震序列进行重定位（图7），结果显示前震序列空间展布大概在主震周围12 km内，主震发生在前震序列北段，余震序列相对前震序列呈现向两端扩散，尤其是往NW向云南境内扩散更为明显，整个序列深度主要集中在5～20 km。BB′截面投影显示，主震上方的地震序列近垂直于地表分布，下方的地震序列倾向NNE向，倾角约为80°。重定位结果分析认为，老挝MS6.0地震序列发震构造应该为走向NW、倾向NE、倾角相对陡立的断裂，上述特征与震中附近的整董断裂的性质较为一致，因此分析认为此次老挝MS6.0地震的发震构造应该是NW向整董断裂。

3.2 完整性震级分析

老挝MS6.0地震发生在靠近滇西南地区的境外地区，据云南地震台网提供的全省监控能力分布，震区基本可保证ML≥1.4地震的完整性。对地震序列目录最小完整性震级的科学评估，是开展地震序列类型判定以及强余震预测的基本前提，所有统计和计算均应在保证资料完备的前提下进行。根据h值计算要求，大震后第一个24小时内发生地震的最小完备性震级的确定最为重要，对结果的可信程度有较大影响，因此取12月24日21时43分MS6.0地震后24小时内的地震计算最小完备性震级MC。利用Zmap软件中MC的计算方法（Wiemer，Wyss，2000；Mignan，Woessner，2012），即结合拟合优度测试（GFT）和修正最大曲率法（MAXC），计算得到该地震序列的MC为1.6级（图8）。

3.3 统计参数

基于序列最小完备性震级，利用地震G-R关系统计，计算序列b值和h值的变化特征，可用于后判定续地震序列类型（毕金孟等，2023）。其中b值反映了地震序列中某个震级与其对应的地震-频次的拟合关系lgN=a-bM，利用最小二乘法计算老挝MS6.0地震序列b值。b值时序图（图9a）显示，前震序列b值波动幅度较大，平均值约为0.74，在主震发生前后短时间内b值变化相对较大，但后续余震序列b值变化相对较为平稳，基本保持在0.84左右，与滇西南地区背景平均b值0.85基本一致（图9b），表明主震发生后，区域应力经过调整逐渐稳定，后续发生更大地震的危险性降低（段梦乔等，2021）。前震序列b值稍低于区域背景平均b值，该结果可为该区域前震序列判定以及地震序列趋势跟踪提供参考。

h值为修正后的大森公式n（t）=n1t-h中地震频度随时间的衰减系数。计算得到老挝MS6.0地震序列前震序列h值为1.765，余震序列h值为1.545。根据刘正荣和孔昭麟（1986）的研究，分析认为hgt;1.0，后续发生更大地震的可能性不大，似乎通过前震序列的h值结果并不能判定后续主震的发生。但前震序列的h值变化显示在主震前短时间内h值出现“上翘”形态（图10a），类似形态曾在2014年盈江MS6.1地震以及2021年漾濞MS6.4地震前出现过。相反，余震序列的h值整体变化较为平稳（图10b），后续余震序列衰减相对正常。

老挝MS6.0地震序列参数计算结果显示，前震序列b值变化波动较大，h值出现“上翘”形态，这为以后判定前震序列提供参考依据。

4 结论

云南地区强震活动与周边强震存在“构造相连，动力同源”的特征，研究周边强震的序列演化特征及发震构造，对云南地区地震研究具有重要参考意义。2021年老挝MS6.0地震震中位于我国滇西南地区研究范围内，该地震是一次典型的“前震-主震-余震”型序列，部分余震活动已分布至云南省境内，对滇西南地区产生了一定影响。但该地震位于两国交界地区，固定台站分布不均，造成地震监测能力有限，虽然该地震具有丰富的前震序列，但对在前震识别方面仍存在不足之处。

本文全面梳理了2021年老挝MS6.0地震震中附近区域构造背景和历史地震情况，从地震震源参数、地震序列特征等几个方面进行了系统地分析总结，得到以下结论：

（1）老挝MS6.0地震发生在NW向整董断裂附近，震源机制解显示此次地震为一次走滑型事件，破裂方向与周边断层走向基本一致。老挝MS6.0地震序列是一次典型的“前震-主震-余震”型地震序列，主震前在11月16日连续发生2次MS≥4.0地震，该4级震群后3级地震非常活跃，前震序列较为丰富。MS6.0主震发生后，3、4级地震活动持续，最大余震为MS4.9地震，序列整体衰减较为正常。地震序列空间上整体呈NW向展布，与区域构造方向基本一致。主震的同震库伦应力结果显示老挝地震对云南地区有应力加载作用。

（2）地震序列参数计算结果显示，前震序列b值变化波动较大，而余震序列b值变化较为平稳，前震序列b值稍低于余震序列b值。前震和余震序列h值均大于1，但前震序列h值有明显“上翘”形态。老挝MS6.0地震序列的前震序列特征为云南地区前震识别提供了参考价值，也为探究周边强震活动对云南地区的影响提供基础资料。

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Study of the Laos MS6.0 Earthquake Sequence in 2021

SUN Nan，HE Suge，LIU Zifeng，LI Libo

（Yunnan Earthquake Agency，Kunming 650224，Yunnan，China）

Abstract

The seismicity in Yunnan is related with the strong earthquake activities in its surrounding areas because of their “joint structures and homologic driving forces”.So，study of the earthquake evolution and the seismogenic structures in the vicinity will help predict the earthquakes in Yunnan.On November 24，2021，the Laos MS6.0 earthquake occurred near the Zhengdong fault in Southwest Yunnan.Its focal mechanism reveals that the earthquake is a strike-slip fracture event.The rupture extends in consistent with the regional tectonic trend.The Laos MS6.0 earthquake sequence is a typical foreshock-mainshock-aftershock sequence.The foreshock sequence has abundant MS3.0 and MS4.0 earthquakes.According to the parameters of the foreshock sequence，before the main shock the calculated b-value fluctuates with large amplitude，and h-value has an upward trend.On the other hand，in the aftershock sequence，variation of b-value and h-value is relatively stable.In addition，the coseismic Coulomb stress caused by the MS6.0 mainshock may have a stress-loading effect on Yunnan region.

Keywords：the Laos MS6.0 earthquake；foreshock sequence；aftershock sequence；sequence parameter