云南盈江地區(qū)地震波非彈性衰減Q值、場地響應(yīng)及震源參數(shù)研究*

秦 敏，李丹寧，張會苑，高 洋，姜金鐘

(云南省地震局，云南 昆明 650224)

0 引言

在地震孕育過程中，地殼介質(zhì)通常處于高應(yīng)力狀態(tài)，其輻射的地震波頻譜特征、衰減特性等與低應(yīng)力狀態(tài)不同。用數(shù)字地震觀測資料反演中小地震的震源參數(shù)(包括地震矩、震源尺度、應(yīng)力降等)，提取孕震過程中震源區(qū)應(yīng)力狀態(tài)及孕震狀態(tài)的變化特征，并將其應(yīng)用于地震趨勢的估計、地震前兆信息的探求以及震源物理過程的研究，已成為現(xiàn)今許多學(xué)者的研究課題(秦嘉政等，2003，2004；Sheareretal，2006；Annemarieetal，2006；Giampiccoloetal，2007；Allmann，Shearer，2007，2009；陳章立，李志雄，2008；華衛(wèi)等，2009；趙翠萍等，2005，2011；吳微微等，2017；段云歌等，2018；李丹寧等，2016)。目前，震源參數(shù)的計算方法已比較成熟，主要在頻率域?qū)ε_站記錄的地震波形資料進行幾何擴散、非彈性衰減、場地響應(yīng)、儀器響應(yīng)等校正后，采用Brune(1970，1971)的震源模型，獲得震源譜參數(shù)，再根據(jù)理論公式計算即可獲得震源參數(shù)。利用該方法，華衛(wèi)等(2009)獲得了2008年汶川8.0級地震序列中1 070次地震的震源參數(shù)，并分析了應(yīng)力降的時空演變過程；趙翠萍等(2005，2011)對中國大陸主要地震活動區(qū)中小地震的震源參數(shù)和新疆北天山中東段地區(qū)2001年以來的共105次地震的震源參數(shù)進行研究；吳微微等(2017)研究了川滇活動塊體中-北部主要活動斷裂帶現(xiàn)今應(yīng)力狀態(tài)的分區(qū)特征。以上研究在一定程度上說明了，中小地震的震源參數(shù)尤其是應(yīng)力降的計算及其時空分布特征，可為預(yù)測中強震發(fā)生的時間和地點提供重要依據(jù)。

2014年5月24日和5月30日，云南省盈江縣相繼發(fā)生MS5.6和MS6.1地震。震中所在盈江地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，強震活動頻繁，為劇烈的地震新活動區(qū)(徐彥等，2012)。自2008 年以來，該地區(qū)已連續(xù)發(fā)生多次MS≥5.0地震，此次盈江MS6.1地震是該地區(qū)2008年以來強度最大的一次地震，給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活造成嚴(yán)重的影響和巨大的損失。該地震發(fā)生前后有大量的前震和余震序列，為震源參數(shù)的研究提供了豐富的波形資料。前人利用云南地區(qū)S波非彈性衰減Q值(楊晶瓊等，2010；蘇有錦等，2006)和區(qū)域數(shù)字臺站的場地響應(yīng)結(jié)果(楊晶瓊等，2010；劉麗芳等，2007)，分別對2008年和2011年盈江地震序列的震源參數(shù)進行了研究，獲取了相應(yīng)地震序列發(fā)展過程中應(yīng)力的釋放水平，加深了人們對震源破裂過程的認(rèn)識(楊晶瓊等，2010；鄧菲等，2014，2016)。由于云南地區(qū)的Q值具有明顯的區(qū)域性差異特征(蘇有錦等，2006)，且盈江地區(qū)區(qū)域數(shù)字臺站具有分布較為稀疏、對地震包圍性較差等特點。為了得到數(shù)量更多且更加精確的震源參數(shù)，本文選用盈江地區(qū)19個臺站記錄的中小地震的波形資料，利用互相銜接的三段幾何衰減模型(Atkinson，Mereu，1992)，采用Atkinson和Boore(1995)，Moya等(2000)的方法分別計算盈江地區(qū)的非彈性衰減Q值和臺站的場地響應(yīng)；在精確扣除研究區(qū)域地震波衰減與臺站場地響應(yīng)的基礎(chǔ)上進行聯(lián)合反演，得到2014年盈江MS5.6和MS6.1地震序列的震源參數(shù)，并綜合分析有關(guān)參數(shù)的相似關(guān)系及應(yīng)力降的時空演化特征，探討盈江地震序列發(fā)展的物理過程及震源區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的動態(tài)演化。

1 震源參數(shù)計算原理

地震儀所記錄的地震波是一種綜合信息，包含地震震源效應(yīng)、地震波的傳播路徑效應(yīng)、臺站場地響應(yīng)和儀器響應(yīng)等。在頻率域中，臺站觀測到的任一地震地面運動的剪切波位移譜可以表示為：

Aij(f)=AiO(f)Pij(f)Sj(f)Ij(f)

(1)

式中：f為頻率；Aij(f)為第j個臺站觀測到的第i個地震的位移譜；AiO(f)是第i個地震的震源譜；Pij(f)為第i個地震到第j個臺站的傳播路徑；Sj(f)為第j個臺站的場地響應(yīng)；Ij(f)為第j個臺站的儀器響應(yīng)。其中Pij(f)可表示為：

Pij(f)=G(Rij)e-c(f)Rij

(2)

式中：G(Rij)為幾何衰減函數(shù)；Rij為震源距；c(f)為非彈性衰減系數(shù)，其與介質(zhì)品質(zhì)因子Q(f)之間的關(guān)系為：

(3)

對某種類型的地震儀，儀器響應(yīng)可以用地震計的傳遞函數(shù)表示，在頻率域中可扣除。如果幾何衰減函數(shù)、介質(zhì)品質(zhì)因子及場地響應(yīng)均為已知，則地震的震源譜為：

(4)

式中：Ω0表示零頻極限；fc表示拐角頻率，反映了震源尺度的大小，地震越小，拐角頻率越大，震源譜中包含的高頻成分越多。

要測定震源參數(shù)，首先必須計算研究區(qū)域的地震波衰減特性和所使用臺站的場地響應(yīng)，即G(Rij)，Q(f)和Sj(f)。其中，G(Rij)采用Atkinson和Mereu(1992)的三分段幾何衰減模型計算：

(5)

式中：R01，R02分別為三分段幾何擴散中第1段和第2段的轉(zhuǎn)折點到震源的距離；根據(jù)Atkinson和Mereu(1992)的研究結(jié)果，b1，b2，b3分別取值為1.0，0，0.5。

Q(f)的取值通過Atkinson和Boore(1995)提出的多臺多震源聯(lián)合反演計算得到。該方法假定不同臺站記錄到的同一地震的震源譜相同，根據(jù)式(3)和式(5)，利用遺傳算法，不斷調(diào)整c(f)，R01和R02，通過反復(fù)迭代，使得同一地震得到的震源譜振幅的殘差最小。具體計算步驟詳見劉杰等(2003)和黃玉龍等(2003)文獻。

對于所使用臺站的Sj(f)，利用Moya和Boore(2000)和劉杰等(2003)提出的多臺多震源聯(lián)合反演的方法進行計算，該方法以Brune(1970，1971)的震源模型為基礎(chǔ)，運用遺傳算法，通過不斷調(diào)整震源譜參數(shù)，使得不同事件得到的同一個臺站的場地響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差最小。在獲得震源譜參數(shù)后，利用經(jīng)過幾何擴散和非彈性衰減校正后的位移振幅譜與震源譜的比值，即可得到每個臺站的場地響應(yīng)。具體計算步驟詳見劉杰等(2003)和黃玉龍等(2003)文獻。

運用以上方法精確計算地震波的Q(f)和臺站的Sj(f)后，利用Arkinson和Boore(1995)單個地震、多臺平均的反演方法從地震觀測譜中扣除地震波的傳播路徑效應(yīng)和場地響應(yīng)等因素的影響，分離出震源部分，得到每個地震的平均震源譜。再利用遺傳算法搜索與每個地震的平均震源譜吻合最好的理論震源位移譜，進而得到震源譜參數(shù)：Ω0和fc。最后根據(jù)Brune(1970，1971)圓盤型震源模型，采用以下表達式計算出地震矩M0、震源破裂半徑r和應(yīng)力降Δσ等震源參數(shù)：

(6)

(7)

(8)

2 資料選取

2014 年盈江MS5.6地震前，在震中周邊區(qū)域300 km范圍內(nèi)共有15個正常運行的固定臺站，其中包括云南數(shù)字測震臺網(wǎng) 11 個區(qū)域臺站、1個緬甸密支那(MYI)境外共享臺站以及騰沖火山臺網(wǎng)3個火山臺站。這些臺站主要分布在震中東側(cè)，震中西側(cè)僅有MYI一個境外臺站，方位角覆蓋較弱，且近震臺站較少，其中箐口臺(QKT)距離震中最近，震中距約為 57 km。盈江MS5.6和MS6.1地震發(fā)生后，為了取得近震源數(shù)字化地震波資料，云南省地震局先后在震中附近架設(shè)了卡場(KAC)、勐弄(MNO)、昔馬(XIM)、盞西(ZHX)及新城(XIC)共5個短周期流動數(shù)字測震臺站，其中KAC及MNO臺均位于余震區(qū)內(nèi)。由固定臺、火山臺和流動臺構(gòu)成的地震監(jiān)測網(wǎng)對盈江地震余震區(qū)形成了較好的方位覆蓋，明顯改善了臺網(wǎng)對震區(qū)的監(jiān)測能力，多臺記錄地震下限可達到ML0.1，完整記錄了盈江地震序列的發(fā)展過程。根據(jù)云南省地震局測震臺網(wǎng)提供的目錄統(tǒng)計，截至2014年12月31日，盈江地震序列共發(fā)生ML≥0.0地震11 126次(不包括單臺記錄地震)，其中ML0.0～0.9地震771次，ML1.0～1.9地震7 593次，ML2.0～2.9地震2 472次，ML3.0～3.9地震273次，ML4.0～4.9地震14次，ML5.0～5.9地震2次，ML6.0～6.9地震1次，為該區(qū)震源參數(shù)的研究提供了豐富的波形資料。

本文選取2014—2016年云南省地震臺網(wǎng)中的11個臺站和布設(shè)在震中附近的4個流動數(shù)字地震臺站(盞西臺因波形記錄缺失除外)、3個火山臺網(wǎng)臺站和1個境外共享臺站共19個臺站觀測記錄到的地震波形資料，按照每個地震至少被3個以上臺站記錄到、每個臺站至少要記錄到3個以上的地震和2倍信噪比以及對受前一次地震尾波或后一次地震初至波影響的地震不予采用的原則，進行該區(qū)域的地震波衰減特征、場地響應(yīng)和震源參數(shù)的研究。

3 計算結(jié)果與討論

3.1 地震波衰減特征與臺站場地響應(yīng)

本文共選取了2014—2016年的57次ML≥3.0地震的觀測資料計算盈江地區(qū)地震波衰減特征與臺站場地響應(yīng)。圖1給出了參與計算的地震震中、臺站分布與射線路徑分布圖，從圖中可以看出，地震射線基本覆蓋了整個研究區(qū)域?；诖?，采用Atkinson和Boore(1995)的方法計算得到盈江地區(qū)的非彈性衰減結(jié)果為Q(f)=201.1f0.445 4，這一結(jié)果介于蘇有錦等(2006)利用云南地震臺網(wǎng)22個臺站數(shù)據(jù)得到的結(jié)果Q(f)=238f0.388和李丹寧等(2016)利用云南地震臺網(wǎng)46個臺站數(shù)據(jù)得到的結(jié)果Q(f)=193.8f0.528之間，這種差異與本文選取了不同的臺站、地震以及研究區(qū)域有關(guān)。圖2給出了反演得到的Q值與f的擬合關(guān)系，由圖可見，f>2 Hz，Q值與f擬合較好；在1～2 Hz，Q值與f擬合則稍偏離了線性關(guān)系，這可能是由f<2 Hz的震源譜對地震計標(biāo)定的參數(shù)較為敏感，具有較大的不確定性引起的(Hartzelletal，1996)。計算所得的低Q0及η值反映了盈江地區(qū)的構(gòu)造復(fù)雜性及頻繁的地震活動。

圖1 盈江地區(qū)所選臺站、震中及射線分布(a)和2014年盈江地震序列(b)分布圖

圖2 Q(f)與頻率f的擬合曲線

圖3是利用Moya等(2000)和劉杰等(2003)的方法反演得到的19個臺站的場地響應(yīng)，由圖可見，這19個臺站的場地響應(yīng)總體上呈現(xiàn)出不同程度的低頻放大和高頻衰減特征。在1～6 Hz的低頻段場地放大作用比較明顯，大多為1～6倍，其中位于震源區(qū)的KAC和MNO 2個流動臺站的場地放大作用最為明顯，KAC臺在3 Hz處最高達到30多倍，MNO臺在4 Hz處放大20多倍，這可能由于流動臺站受到布設(shè)時間緊和布設(shè)區(qū)域地點的限制，布設(shè)的場地條件往往不是很好。在6 Hz以上的高頻段，這19個臺站場地響應(yīng)表現(xiàn)為明顯的高頻衰減特征。本文得出的臺站場地響應(yīng)結(jié)果與李丹寧等(2016)反演的12個相同的臺站場地響應(yīng)表現(xiàn)形態(tài)相近。

圖3 反演得到的19個臺站的場地響應(yīng)

Fig.3 The site responses of 19 stations inversed by genetic algorithm

3.2 震源參數(shù)及其定標(biāo)關(guān)系

本文反演得到了2014年5月24日至12月31日1 524次2.0≤ML≤5.0地震(其中，MS5.6地震序列187次、MS6.1地震序列1 337次)的震源參數(shù)。計算結(jié)果顯示，盈江MS5.6和MS6.1地震序列的M0的變化范圍均在3.16×1011～1.50×1015N·m；r的變化范圍分別為87～423 m，87～790 m；fc的變化范圍分別為3～15 Hz，1.6～15 Hz；△σ的變化范圍分別為0.06～2.92 MPa，0.01～5.1 MPa。震源參數(shù)的標(biāo)度關(guān)系，一定程度上可以反映該地區(qū)地震的發(fā)生規(guī)律。利用盈江地震序列的波形資料計算得到該地震序列的震源參數(shù)，統(tǒng)計得到了M0，r，fc和△σ等與ML的關(guān)系，并對各參數(shù)的擬合關(guān)系及定性關(guān)系進行探討，揭示各震源參數(shù)之間可能存在的內(nèi)在聯(lián)系，為盈江地震序列分析提供依據(jù)。

3.2.1 地震矩與震級的關(guān)系

地震矩是對斷層滑動引起的地震強度的直接量度，體現(xiàn)了震源處破裂的大小。地震矩與震級的線性關(guān)系與震源區(qū)介質(zhì)的應(yīng)力水平、非均勻程度等有關(guān)，能反映不同地區(qū)的地下介質(zhì)狀態(tài)和地震活動特點。利用最小二乘法擬合，得到盈江MS5.6和MS6.1地震序列M0與ML的關(guān)系分別為lgM0=1.17ML+9.54，lgM0=1.15ML+9.66，其擬合曲線如圖4a所示。從圖中可見，在單對數(shù)坐標(biāo)下，隨著ML的增加，M0相應(yīng)的增大，M0與ML呈現(xiàn)很好的相關(guān)性，且同一震級范圍內(nèi)，MS5.6與MS6.1地震序列的M0無明顯差別。對比楊晶瓊等(2010)得到的2008年盈江地震序列的結(jié)果lgM0=1.09ML+10.01，發(fā)現(xiàn)M0與ML都具有很好的線性關(guān)系，且線性關(guān)系的系數(shù)都比較接近。

3.2.2 地震矩與震源破裂尺度的關(guān)系

利用最小二乘法擬合，得到盈江MS5.6和MS6.1地震序列M0與r的關(guān)系分別為：lgM0=0.007 0r+11.439 9，lgM0=0.005 1r+11.545 5，其擬合曲線如圖4b所示。由圖可見，M0與r呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系。盈江MS5.6和MS6.1地震序列的r主要集中在87～300 m范圍內(nèi)；MS6.1地震序列的r大于MS5.6地震序列，但在r≥300 m所對應(yīng)的M0分布較為離散。

3.2.3 拐角頻率與地震矩的關(guān)系

fc是震源譜低頻和高頻趨勢線的交點，是震源參數(shù)研究中的基本參數(shù)之一，主要反映了地震波高低頻能量的分布特征，它不僅與震區(qū)應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，也與發(fā)震過程相聯(lián)系。經(jīng)計算得到盈江MS5.6和MS6.1地震序列的fc為1.6～15 Hz，均值為7.9 Hz，其中，MS5.6，MS6.1地震序列的fc的均值分別為9.1 Hz，7.7 Hz。盈江MS5.6和MS6.1地震序列的fc與地震矩M0的關(guān)系分別為lgfc=-0.199 1lgM0+3.436 0，lgfc=-0.216 5lgM0+3.571 4。其擬合曲線見圖4c，由圖明顯可見，MS5.6地震序列的fc普遍高于MS6.1地震序列；較小的M0對應(yīng)著較大的fc，反之亦然，fc與M0呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，其他相關(guān)研究(張?zhí)熘械龋?000；康英等，2004；潘穎等，2015)也顯示同樣的結(jié)果。

圖4 2014年盈江地震序列地震矩M0與震級ML(a)、震源破裂尺度r(b)、拐角頻率fc(c)的關(guān)系，和應(yīng)力降與震級ML(d)的關(guān)系

3.2.4 應(yīng)力降與震級的關(guān)系

應(yīng)力降是表征地震瞬間斷層錯動時位錯面上的應(yīng)力變化，與震源位置、震源介質(zhì)和區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力水平都有聯(lián)系。通過分析研究地震的應(yīng)力降可以了解震前和地震發(fā)生過程中構(gòu)造應(yīng)力釋放水平，從而間接地認(rèn)識震中附近區(qū)域的構(gòu)造背景應(yīng)力和破裂過程。應(yīng)力降的標(biāo)度性，即應(yīng)力降如何隨地震強度的大小而變化，是震源參數(shù)研究中廣泛討論的問題，也是地震預(yù)報實踐首先要考慮的基本問題(陳章立，李志雄，2008)。本文對計算所得的應(yīng)力降與震級之間的關(guān)系進行了統(tǒng)計分析，如表1所示，可以看出盈江MS5.6和MS6.1地震序列的應(yīng)力降的變化范圍為0.06～5.16 MPa，均值為0.38 MPa，在均值以下的應(yīng)力降占68%，應(yīng)力降值整體偏低。其中MS5.6地震序列的應(yīng)力降的變化范圍為0.06～2.92，均值為0.62 MPa，在均值以下的應(yīng)力降占67%；MS6.1地震序列的應(yīng)力降的變化范圍為0.01～5.16 MPa，均值為0.35 MPa，均值以下的應(yīng)力降也占67%。相關(guān)研究資料表明，應(yīng)力降與震級之間的關(guān)系表現(xiàn)為2種不同的結(jié)果：一是應(yīng)力降與震級存在正相關(guān)關(guān)系；二是應(yīng)力降與震級不存在明顯的相關(guān)性(Abercrombie，1995；趙翠萍等，2011)。盈江地區(qū)應(yīng)力降與ML之間的關(guān)系(圖4d)表明，應(yīng)力降有隨ML增大而增大的趨勢，但無明顯的線性統(tǒng)計關(guān)系?？傮w來看，在ML≤3.0時，應(yīng)力降值波動相對較大，分布較為離散；ML>3.0時，應(yīng)力降有逐漸收斂的趨勢，分布范圍變小。通過對比發(fā)現(xiàn)MS6.1地震序列的應(yīng)力降波動較大，且相同震級檔范圍內(nèi)，MS5.6地震序列的應(yīng)力降均值高于MS6.1地震序列。

表1 2014年盈江MS5.6和MS6.1地震序列應(yīng)力降分布統(tǒng)計

3.3 應(yīng)力降時空演變過程

通過分析研究地震序列的應(yīng)力降，可以了解地震發(fā)展過程中的構(gòu)造應(yīng)力釋放水平，從而間接地認(rèn)識發(fā)震區(qū)的構(gòu)造背景應(yīng)力變化過程。前文的研究表明，應(yīng)力降有隨震級增大而增大的趨勢，因此為了扣除部分震級對應(yīng)力降的影響，且又保證有足夠多的地震樣本數(shù)，通過對比分析不同震級檔范圍內(nèi)的地震的應(yīng)力降時空演變過程，發(fā)現(xiàn)ML3.0～3.5地震更適合于盈江地區(qū)有關(guān)應(yīng)力降的跟蹤與研究。因此，本文僅抽取ML3.0～3.5共169次地震的應(yīng)力降，討論盈江地震序列應(yīng)力降的時空演化過程。這169次地震的應(yīng)力降變化范圍為0.11～5.16 MPa，均值為0.75 MPa。其中包含MS5.6地震序列29次地震的應(yīng)力降，變化范圍為0.21～2.92 MPa，均值為1.23 MPa；MS6.1地震序列140次地震的應(yīng)力降，變化范圍為0.11～5.16 MPa，均值為0.66 MPa；其時間變化曲線如圖5所示，空間分布如圖6所示。

從圖5可以看出，5月24日MS5.6地震發(fā)生之后，應(yīng)力降出現(xiàn)高值，明顯高于背景應(yīng)力水平，隨后在其余震密集區(qū)應(yīng)力降有所降低，經(jīng)過短暫的回調(diào)后，又表現(xiàn)為緩慢上升的過程，在應(yīng)力降上升的過程中發(fā)生了MS6.1地震。這說明MS5.6地震發(fā)生后，盈江地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力還沒有得到充分釋放，仍處于應(yīng)力降加速積累的過程中。5月30日MS6.1地震發(fā)生后，在10 min內(nèi)盈江地區(qū)連續(xù)發(fā)生了4次ML≥4.0的強余震，大量的應(yīng)力得以釋放，應(yīng)力降處于逐步加速釋放的過程。5月31日至6月1日，應(yīng)力降出現(xiàn)一小段時間的低值，最低達到0.17 MPa，隨后應(yīng)力降又逐漸上升，在此過程中發(fā)生了6月3日ML4.5余震。同樣的6月13日ML3.9，6月17日ML4.5，6月19日ML4.0，6月30日和7月2日ML3.8，8月1日ML3.7，9月23日ML3.6，10月17日ML4.2余震發(fā)生之前，應(yīng)力降均表現(xiàn)為一段時間的低值，在應(yīng)力降逐漸回升的背景中發(fā)生了這些余震。總體上，去除MS6.1地震后短時間內(nèi)部分余震高應(yīng)力釋放的影響，MS5.6地震序列的應(yīng)力降大于MS6.1地震序列余震密集區(qū)的應(yīng)力降，MS6.1地震序列余震密集區(qū)的應(yīng)力降小于后期余震的應(yīng)力降。在余震密集期內(nèi)，應(yīng)力降呈現(xiàn)高值-低值的起伏狀態(tài)；在余震衰減后期，隨著余震活動趨向結(jié)束，應(yīng)力降逐漸回調(diào)，恢復(fù)至正常背景水平。

從圖6可以看出，盈江MS5.6和MS6.1地震均位于卡場—大竹寨斷裂的東側(cè)，相對于MS5.6地震，MS6.1主震的震中位置更靠近卡場—大竹寨斷裂，該斷裂位于近年來盈江地區(qū)相對活躍的蘇典—盈江斷裂的西側(cè)。169次ML3.0～3.5地震的應(yīng)力降主要沿卡場—大竹寨斷裂走向(NNE向)展布，主要分布在該斷裂的東側(cè)，沿斷裂呈現(xiàn)出明顯的不對稱性，可能與卡場—大竹寨斷裂兩側(cè)介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)或流體等分布的不均勻性有關(guān)。

圖5 2014年盈江地震序列(ML3.0～3.5)應(yīng)力降隨時間的變化過程

圖6 2014年盈江地震序列(ML3.0～3.5)(a)，MS5.6(b)及MS6.1(c)地震序列應(yīng)力降空間分布圖

MS5.6地震序列的應(yīng)力降呈現(xiàn)出2個優(yōu)勢分布方向：沿蘇典—盈江斷裂的SN向，和沿昔馬—盤龍山斷裂的NE向，MS5.6地震的震中位于2個優(yōu)勢分布方向的交匯處，表明震源破裂為雙側(cè)破裂，其序列的應(yīng)力降高值主要分布在第二個優(yōu)勢分布方向上，表現(xiàn)為MS5.6地震之后孕震區(qū)的高應(yīng)力釋放狀態(tài)。

2014年盈江地震序列的精定位結(jié)果表明(徐甫坤等，2015)，MS5.6地震序列后期的余震存在向未來的MS6.1地震的震源集中的時空演化特征。結(jié)合MS5.6地震序列應(yīng)力降時間變化曲線特征(圖5)分析表明，MS5.6地震序列后期，孕震區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)經(jīng)過短暫回調(diào)后的應(yīng)力積累過程主要分布在第一個優(yōu)勢分布方向上，即沿蘇典—盈江斷裂的SN向，在該優(yōu)勢分布方向的北段發(fā)生了此次MS6.1地震。MS6.1地震序列的應(yīng)力降的空間分布與MS5.6地震序列存在較大的差異，其分布范圍更廣，主要受SN向蘇典—盈江斷裂的控制，呈近SN向的弧狀分布，其應(yīng)力降高值主要分布在優(yōu)勢分布方向的南段，表現(xiàn)出沿SN向斷層遷移的特征。此外，有少量在均值左右的應(yīng)力降擴展至卡場—大竹寨斷裂的左側(cè)。其余震序列中大多數(shù)ML≥4.0地震均發(fā)生在應(yīng)力降高值分布區(qū)域，即沿SN向蘇典—盈江斷裂方向的南段?？傮w上，MS5.6地震序列的應(yīng)力降與MS6.1地震序列的應(yīng)力降的空間分布表現(xiàn)出明顯的差異性，可能主要受到各自發(fā)震斷層的控制。MS5.6地震序列的應(yīng)力降的時空演化特征對MS6.1地震的發(fā)生具有一定的指示作用。MS6.1地震序列中多次較大余震發(fā)生在應(yīng)力降值下降后的緩慢上升過程中，其震中位置多位于應(yīng)力降高值分布區(qū)域。

地震烈度和發(fā)震斷層的地表調(diào)查工作(黃小龍等，2015)表明，MS5.6地震的發(fā)震斷層為NE向左旋走滑的昔馬—盤龍山斷裂，MS6.1地震的發(fā)震斷層為近SN向右旋走滑的蘇典—盈江斷裂，這2次地震的發(fā)生應(yīng)為區(qū)域塊體在近SN向右旋剪切變形作用下，SN向斷裂所夾持的NE向次級塊體斷塊首先發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn)引發(fā)次級斷裂活動，進而觸動近SN向主斷層活動所致。歷史地震資料顯示，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜和斷裂活躍的盈江地區(qū)的地震活動多以5～6級的中強震為主，具有明顯的群發(fā)性特征。陳章立和李志雄(2008)的研究表明震群地震的應(yīng)力降隨時間增大是前震序列的重要標(biāo)志；Hardebeck和Allegra(2009)的相關(guān)研究表明，高應(yīng)力降類型的地震發(fā)生于滑動斷層上的閉鎖段周圍，這里是應(yīng)變累積或者存在更高強度介質(zhì)的區(qū)域，表明了應(yīng)力降與外施剪應(yīng)力存在正相關(guān)，即排除計算因素外，高應(yīng)力降集中分布的區(qū)域也許是中強以上地震的潛在震源成核區(qū)。華衛(wèi)等(2009)對汶川余震序列震源參數(shù)的研究表明，分析應(yīng)力降隨時間和空間的演化過程，可以在一定程度上了解震源區(qū)應(yīng)力狀態(tài)，對后續(xù)強余震的預(yù)測可能有一定的意義。本文對盈江地震序列應(yīng)力降的時空演變過程的分析結(jié)果與上述觀點基本是一致的。

4 結(jié)論

本文利用2014—2016年盈江地區(qū)19個臺站記錄的地震波形資料，研究了盈江地區(qū)S波非彈性衰減Q值和臺站場地響應(yīng)，在精確扣除余震區(qū)地震波衰減與臺站場地響應(yīng)的基礎(chǔ)上聯(lián)合反演計算獲得了2014年盈江MS5.6，MS6.1地震序列共計1 524次(MS5.6地震序列187次、MS6.1地震序列1 337次)2.0≤ML≤5.0地震的震源參數(shù)，并初步分析了ML3.0～3.5地震應(yīng)力降的時空演變過程，研究結(jié)果表明：

(1)盈江地區(qū)的的Q值和f之間的關(guān)系為Q(f)=201.1f0.445 4，說明盈江地區(qū)處于低Q0及η值范圍，反映了該地區(qū)的構(gòu)造復(fù)雜性及頻繁的地震活動。

(2)臺站的場地響應(yīng)總體上呈現(xiàn)出不同程度的低頻放大和高頻衰減特征。場地的放大作用在低頻段(1～6 Hz)比較明顯，大多在1～6倍；而在6 Hz以上的高頻段，場地響應(yīng)表現(xiàn)出不同程度的高頻衰減特征。

(3)整個盈江地震序列的拐角頻率的變化范圍為1.6～15 Hz；應(yīng)力降的變化范圍為0.01～5.16 MPa；震源尺度的變化范圍87～790 m；地震矩的變化范圍為3.16×1011～1.50×1015N·m。其中，地震矩與震級呈現(xiàn)很好的相關(guān)性；破裂尺度與地震矩具有一定的正相關(guān)關(guān)系；拐角頻率與地震矩呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；應(yīng)力降有隨震級增大而增大的趨勢，但無明顯的線性統(tǒng)計關(guān)系。

(4)盈江MS5.6地震序列的應(yīng)力降大于MS6.1地震序列余震密集區(qū)的應(yīng)力降，MS6.1地震序列余震密集區(qū)的應(yīng)力降小于后期余震的應(yīng)力降。說明MS5.6地震發(fā)生之后，盈江地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力還沒有得到充分釋放，仍處于應(yīng)力降加速積累的過程中，直至MS6.1地震發(fā)生，大量的應(yīng)力得以釋放，應(yīng)力降處于逐步加速釋放的過程，在余震密集期內(nèi)，應(yīng)力降呈現(xiàn)高值-低值的起伏狀態(tài)；在余震衰減后期，隨著余震活動趨向結(jié)束，應(yīng)力降逐漸回調(diào)，恢復(fù)至正常背景水平。MS5.6與MS6.1地震序列的應(yīng)力降的空間分布表現(xiàn)出明顯的差異性，可能主要受各自發(fā)震斷層的控制。MS5.6地震序列的應(yīng)力降的時空演化特征對MS6.1地震的發(fā)生具有一定的指示作用。MS6.1地震序列中多次較大余震發(fā)生在應(yīng)力降值下降后的緩慢上升過程中，其震中位置多位于應(yīng)力降高值分布區(qū)域，即沿SN向蘇典—盈江斷裂方向的南段。

華衛(wèi)研究員、趙翠萍研究員、付虹研究員、楊晶瓊高級工程師、吳微微高級工程師對本文給予了悉心的指點與幫助，研究中使用的軟件由中國地震局地震預(yù)測研究所提供，在此一并表示衷心的感謝。