2016年10月广东乳源ML2.8级震群活动特征

王小娜，邓志辉，叶东华，刘特培，刘吉平，邵 叶

（广东省地震局，广州 510070）

2016年10月广东乳源ML2.8级震群活动特征

王小娜，邓志辉，叶东华，刘特培，刘吉平，邵 叶

（广东省地震局，广州 510070）

2016年10月7日至26日广东省乳源县发生ML2.8级震群活动，共记录到地震250次，其中ML1.0～1.9级166次，ML2.0～2.9级17次，最大为10月10日的ML2.8级地震，震源深度8 km。根据乳源震群与南水水库震群活动、波速比、视应力和应力降对比，初步判断此次乳源震群活动在弱挤压应力背景下产生，且为非水库诱发地震，印证了近年来东南沿海地区地震活动由水库区向非水库区转移或扩展的特征，是东南沿海地震带地震活动进一步增强的表现。根据乳源震群沿北西向沟谷展布的特征、主震震源机制解北西向节面的左旋走滑正断性质，结合地质构造背景及现场调查结果，推测从震中区到英德市望埠镇存在走向310°，倾向南西，倾角47°的隐伏断裂，为乳源震群发震构造，此隐伏断裂可能是北东向吴川-四会断裂带的共轭构造，与近年来吴川-四会断裂活动增强有密切关系。

乳源震群；南水水库；隐伏断裂；发震构造；吴川-四会断裂带

0 引言

2016 年 10 月 广 东 省 乳 源 县 （24.516°N，113.301°E）发生 ML2.8级震群活动（图1）， 乳源震群发生后，广东省地震预报研究中心、监测中心，韶关市地震局，乳源县国土局及大布镇国土所人员，前往乳源县大布镇国土所、埕头村、船塘小水库、坞莲村以及英德市前进村等地进行现场核实。此外，本文对乳源地区可能的相关活动构造进行了野外调查研究，从乳源地震活动性、震源机制解、波速比、视应力和应力降等方面，并结合震源区地质构造背景、野外调查情况对乳源震群成因进行分析。

1 震群序列特征

本次乳源震群活动从2016年10月7日至10月26日共记录到地震250次，其中ML1.0～1.9级166次，ML2.0～2.9级17次，最大为10月10日8时7分的ML2.8级地震，震源深度8 km。根据此次地震序列M-T图及日频次图（图2a，图2b），可以看出，10月7日晚21点地震开始密集发生，10月8日和9日地震频次达到最大，分别为51次（其中1级以上46次）和50次（其中1级以上33次），其后地震频次逐步衰减，10月14日仅发生一次地震，之后15日未发生地震，16日21时之后继续出现震群活动，但地震频次明显降低。

图1 乳源地区地震构造图Fig.1 Seismic structure map of Ruyuan area

图2 乳源震群 M-T（a）、日频次图（b）及深度分布图（c）（ML＞1.0）Fig.2 M-T map（a），daily frequentness map（b）and depth distribution map（c）of Ruyuan swarm（ML＞1.0）

2 震感调查

经走访调查发现，震群西北侧船塘水库旁养鸡场和震群东南侧的前进村震感较为强烈，既有震感，也听到地声；而位于震群东北的埕头村、广东大峡谷和西南侧坞莲村震感次之，只有震感，没有听到地声；大布镇震感最弱，但震后10月13日饮用水开始变浑浊，该现象持续近一周，至10月19日下午方恢复正常。本文根据震感情况绘制出震感分布图（图3），震感明显的区域北西向长轴约6 km，北东向短轴约3.5 km；震感较弱的区域北西向长轴约9 km，北东向短轴约5 km，具体震感情况见表1。

图3 乳源震群震中和震感图Fig.3 Epicenter distribution and felt area of Ruyuan swarm

3 地质构造背景及地震活动

本次乳源ML2.8级震群发生在广东北部韶关市乳源县，位于怀集-郴州断裂带和吴川-四会断裂带北段之间的区域（图1）。怀集-郴州断裂带（F1）经怀集、阳山、连县，向南延入广西苍梧，向北入湖南茶陵。断裂由多组平行的断裂束组成，总体走向北东 20～25°， 西南段转向 35～45°[1]。 断裂带发育在寒武、泥盆、石炭系内，普遍见强烈的挤压破碎带和硅化带，宽度可达数百米至数公里，断面倾向北西，倾角50°以上，断裂所经之处片理化带、糜棱岩化带广泛发育，常常造成老地层逆掩在新地层上[2]。断裂形成于加里东运动晚期，有不同时代的岩浆岩侵入，包括印支和燕山期侵入岩，控制白垩-第三系红色盆地的分布，沿断裂带有多处温泉涌出，但地震活动性较弱，断裂最新活动时代为早中更新世。

表1 震感现场调查结果表Table 1 The result of felt area investigation

吴川-四会断裂带（F2）自西南的吴川向东北经云浮、四会、广宁、英德、曲江延伸至韶关。韶关以北，断裂分为两支，其中一支往北与江西大余-兴国-南城断裂连接，一支与赣江断裂相连。断裂在云浮以南，一支经阳春、茂名、电白、吴川，潜伏在雷琼断陷下，一支沿阳春、阳西织篑入南海。断裂斜贯广东的中、西、北部，广东省内全长超过800 km[3]。断裂带在地球物理场上是重力、磁场和莫霍面变化的分界线，布格重力场梯度带在断裂两侧表现为东高西低，断裂东侧为上地幔局部隆起区。航磁沿断裂表现出一条北东向展布的局部磁场异常带，磁场异常带的位置与重力梯度带相当。该断裂形成于早古生代，经历多旋回的构造运动，沿断裂热变质十分发育，形成宽数公里至近20 km的断裂挤压破碎带和混合岩化带，并有多期的岩浆活动，包括加里东、华力西、印支和燕山期。新构造期以来，断裂主要以继承性断块运动为特征。断裂最新活动时代为早中更新世，沿断裂带历史上于1445年在四会发生过43/4级地震[4]，1611年在电白海域发生过6级地震，1749年在云浮发生过5级地震，1969年在断裂带东侧阳江发生过6.4级地震。

据广东省地震目录记载，自1970年以来乳源震群周围100 km范围内无破坏性地震发生，但曾发生过3次ML4.0级以上地震，分别为1974年3月4日广东清远的ML4.0级地震、1996年4月29日广东英德的ML4.0级地震以及2014年10月23日广东怀集的ML4.1级地震，距离乳源震群最近的ML3.0以上地震为1982年4月7日的ML3.4级地震，该地震在乳源震群主震正北方向约11 km处（图 1）。

4 数字地震学方法分析

4.1 震源机制解及主破裂面

本文对10月10日ML2.8级主震做震源机制解分析，根据Snoke方法[5-6]，利用双力偶点源模型，采用格点尝试法，通过比较理论计算与实际观测得到的P波、S波、SV波、SH波初动符号和振幅比，选择其中拥有矛盾符号数最少和振幅比残差最小的震源机制解作为震源机制的最佳解。本文在乳源ML2.8级地震200 km范围内选取16个台站，其中离主震最近的清新台震中距约41 km，相邻台站张角在10°～88°之间。利用16个台站记录的P、S波初动及振幅比，获得的震源机制解结果（图4，表2）显示本次乳源ML2.8级地震两个节面分别为NW和近EW向，震源机制具有明显的正走滑的性质，由于乳源震群沿北西向分布，因此认为乳源ML2.8级地震断层错动类型为NW向左旋走滑兼明显正断类型。

4.2 波速比

本文使用单震多台和达法计算了2010—2016年乳源震群附近地震的波速比（Vp/VS），在波速比计算过程中，影响计算结果不稳定的因素主要有震相数据精度、台站个数、地震位置等，针对这些因素，为了最大限度得保证结果的稳定性，在初步数据筛选时遵循以下原则：

（1）根据lgN-M关系，乳源及其邻区地震完备震级为1.0级，因此震级下限设为ML≥1.0，每个地震至少有4个台站记录到Pg和Sg走时数据。

（2）去除走时数据中离散的震相数据（距走时曲线最佳拟合线较远的数据）。

图4 乳源ML2.8级地震震源机制解Fig.4 Focal mechanism solution of the ML2.8 earthquake in Ruyuan area

（3）同一台站Sg波和Pg波走时差Δt≤20 s，计算出的视速度基本代表了距震中约180 km内的介质平均物性，经过初步筛共有176个地震符合要求。

经波速比计算获得乳源震群发生前平均波速比1.695（均方差0.019），将该值作为该区域的正常背景值，而本次震群波速比均值为1.682（均方差0.025），低于正常背景值，乳源震群后期波速比逐渐趋近于平均波速比（图5）

图5 乳源地区M-T图及波速比时序图Fig.5 M-T map and wave velocity ratios variation in Ruyuan area

表2 乳源ML2.8级地震震源机制解Table 2 Focal mechanism solution of the ML2.8 earthquake in Ruyuan area

乳源地震发生前，地震主要集中在南水水库附近。水库蓄水后由于水库渗流水冲击岩石裂隙，降低了岩石面上的正应力和剪切强度，使得水库区平均波速比高于附近非水库区波速比，因此推测本次乳源震群不是水库诱发地震。

4.3 视应力和应力降

地震视应力[7]是表征震源区应力水平的物理量，地震视应力可作为区域绝对应力水平的下限估计[8]，其定义为：

式（1）中：ES为地震波辐射能量；M0为地震矩；μ为震源区介质剪切模量，通常取3.0×104MPa。ES与M0之比表示单位地震矩辐射出的地震波能量。σapp值越高，表明震源区应力水平越高。研究表明，在一些强震前，如汶川地震和芦山地震，震源区均出现过中等地震视应力偏高现象[9-11]。

本文选取离震群中心约100 km范围内台站记录波形较好的资料求取视应力和应力降，并取2010—2015年乳源地震ML＞2.0级视应力平均值0.32 MPa及应力降平均值0.12 MPa作背景值，将本次震群ML＞2.0级地震应力降及视应力（表3）与背景值相比，发现二者基本接近，本次应力降和

视应力略小于背景值。而2004年阳江4.9级、2012年和2013年新丰江2次4.8级震前应力降均最高达2 MPa。本次乳源震群最大应力降为0.861 MPa，平均约0.308 MPa，属于低应力降。视应力最大为0.351 MPa，平均为0.114 MPa，属低应力背景，表明本次震群活动是在弱挤压应力背景下发生的，后期发生中强地震的可能性不大。

5 震群与南水水库地震活动比较

乳源地区有一南水水库，该水库建于珠江系北江的支流南水河上，是1958年动工修筑的大型水库，水库呈狭长形，南北走向，高81.5 m（包括防浪墙），正常水位高度为220 m，控制面积为608 km2，总库容为12.15亿m3，库区及其所在的乳源县历史上无强震记录，但自1969年2月水库蓄水后，库区出现了较频繁的地震活动[12-14]，1998年1月3日南水水库西侧发生ML3.7级地震，随后在3月4日又发生ML3.3级地震，但期间无震群活动现象。2000年之后，该区开始出现水库震群活动 （图6），水库震群主要发生时段为2000—2003，2005—2007和2013—2015年（图7）。其中2000—2003年ML≥1级地震频次为87次，期间地震最为密集的时段为2002年5月至7月，共发生ML≥1级地震67次，地震主要位于水库南东，呈北西向展布；2005—2007年ML≥1级地震频次为21次，地震主要位于水库北部区域，分布较分散；2013—2015年ML≥1级地震频次为50次，地震密集分布在水库区西侧。

表3 乳源震群ML＞2.0级地震应力降及视应力Table 3 Stress drop and apparent stress of the ML＞2.0 earthquakes of Ruyuan swarm

2016年10月1至26日乳源震群共计ML≥1级地震183次，远大于历次震群活动的地震频次，此次震群远离水库区，在距离南水水库以南23 km的乳源大布镇密集发生，并沿北西向密集展布（图3），地震分布长轴约5 km，短轴约2.4 km，平均深度为8.15 km，10月7至13日地震深度主要集中在7～9 km，而16日之后地震深度主要集中在8～9 km（图2c），与之前南水水库区震群活动差异较大。

图6 乳源地区4个地震活动时段的震群震中分布图Fig.6 Epicenter distribution of swarms at four seismic active time interval in Ruyuan area

图7 2000 年以来乳源地区 ML＞1.0 级地震 M-T（a）、月频次图（b）与河源（c）及吴川-四会断裂带附近（d）ML＞3.0 级地震 M-T图Fig.7 M-T map（a），monthly frequentness map（b） of ML＞1.0 earthquakes in Ruyuan area， M-T map of ML＞3.0 earthquakes in Heyuan(c)and the area near Wuchuan-Sihui fault（d）from 2000

6 结语

此次乳源震群活动与以往水库震群活动不同，位于南水水库南部23 km处，与水库之间有大山相隔，目前未发现与水库直接连通的活动断裂，近期南水水库水位无明显变化，乳源震群平均波速比低于水库震群波速比背景值，初步判断此次震群活动为非水库诱发地震，印证了近年来东南沿海地区地震活动的一个重要特征，既地震活动由水库区向非水库区转移或扩展，是东南沿海地震带地震活动进一步增强的表现。从2012年广东东源4.8级地震以来，东南沿海地震带的地震活动呈增强趋势，2016年6月以来，随着福建漳浦海域3.8级地震、湖南多次3级地震、广西苍梧5.4级地震、平远震群、广东新兴3.1级等地震的发生，广东省及其周边的地震活动进一步增强，省内北东向的大断裂几乎都发生过3级以上地震活动或小震群，乳源震群是整体地震活跃背景下的一处地震活动。

在现场调查过程中，对区域相关的地质构造进行了考察和资料收集，结合地震分布总体沿北西向沟谷展布的特征，推测从震中区到英德市望埠镇存在北西向隐伏断裂（图1），此断裂对应的地形存在明显的突变带，西段（图1虚线）东北侧为山地，西南侧为盆地，东段 （图1实线）表现为负地形，可能是北西向断裂活动的结果；北东流向的北江在望埠镇附近突然由北东向转为北西向，可能是断裂控制的结果；此外温泉呈线性排列分布，从望埠镇往北西直至震群区，延伸50 km，推测北西向断裂成为温泉热流的通道。根据温泉开采勘测报告，区内存在若干北西向断裂，可能是北东向吴川-四会断裂带的共轭构造，其中奇洞温泉钻探剖面揭示的北西向断裂走向310°，倾向南西，倾角47°，断面发育斜向擦痕，并出现滑石化现象，这与乳源ML2.8级地震震源机制解北西向节面揭示的左旋走滑正断性质相一致。沿此断裂带附近10 km内，历史上发生过8次ML3～3.9级地震，并分别于1643、1839和1996年发生过3次 ML4～4.9 级地震（图 1）。

此外，乳源地区震群活动与吴川-四会断裂带和河源水库区ML3.0级以上地震有一定的对应关系。本次震群活动前（2016年6月），吴川-四会断裂带上的韶关曲江地区亦出现过微震活动，今年9月6日云浮新兴发生了M 3.1级地震。根据乳源震群沿北西向沟谷展布的特征、主震震源机制解北西向节面的左旋走滑正断性质，结合地质构造背景及现场调查结果，推测从震中区到英德市望埠镇存在走向310°，倾向南西，倾角47°的隐伏断裂，此断裂可能为乳源震群发震构造，推测该隐伏断裂是北东向吴川-四会断裂带的共轭构造，因此乳源震群现象与近年来吴川-四会断裂活动增强有密切关系。

致谢：感谢广东省地震监测中心林伟、韶关市地震局李培元、乳源县国土局及大布镇国土所曹瑜、大布镇国土所秦细元在野外调查和地质资料获取方面提供的帮助，感谢审稿专家提供的宝贵意见。

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Seismic Activity Characteristic of Ruyuan ML2.8 Earthquake Swarm in October,2016 in Guangdong

WANG Xiaona， DENG Zhihui， YE Donghua， LIU Tepei， LIU Jiping， SHAO Ye
（Guangdong Earthquake Agency，Guangzhou 510070， China）

The ML2.8 earthquake swarm occurred in Ruyuan of Guangdong province from October 7th to 26th,2016.There are 250 earthquakes recorded,including 166 ML1.0-1.9 earthquakes and 17 ML2.0-2.9 earthquakes,the largest earthquake of this swarm is the ML2.8 earthquake which occurred in October 10th with the focal depth of 8km.According to the comparisons of seismic activity,wave velocity ratios and apparent stress between Ruyuan swarm and Nanshui reservoir swarm,the paper premonitory estimates that Ruyuan earthquakes which occurred under the background of low compressional stress are not the reservoir-induced earthquakes,which confirmed the southeastern coastal area's seismic activity characteristic that the seismic activity transfers from reservoir area to non-reservoir area.The Ruyuan earthquakes distribute along north-west striking valley and the mechanism of Ruyuan mainshock is left-lateral strike-slip,with normal component.Combing seismotectonic environment and field survey，the paper speculates a buried fault which may be the seismogenic of Ruyuan swarm exists from epicentral area to Wangbu of Yingde city.This fault dips to southwest，with strike angle of 310°and dip angle of 47， it may be the conjugate structure of NE Wuchuan-Sihui fault， which has close relationship with the seismicity enhance of Wuchuan-Sihui fault.

Ruyuan swarm； Nanhui reservoir； Buried fault； Seismogenic； Wuchuan-Sihui fault

P315.7

A

1001-8662（2017）03-0001-08

10.13512/j.hndz.2017.03.001

王小娜，邓志辉，叶东华，等.2016年10月广东乳源ML2.8级震群活动特征[J].华南地震，2017，37（3）：1-8.[WANG Xiaona，DENG Zhihui，

YE Donghua， et al.Seismic Activity Characteristic of Ruyuan ML2..8 Earthquake Swarm in October， 2016 in Guangdong[J].South China journal of seismology，2017，37（3）：1-8.]

2017-01-10

国家自然科学基金面上项目（41676057）、国家自然科学基金青年科学基金项目（41604055）、2016年度震情跟踪定向任务（2016010111，2016010116）联合资助。

王小娜（1987-），女，博士，工程师，主要从事地震重定位、地震层析成像和人工测深。

E-mail：wangxiaona16@163.com.