2021年云南漾濞MS6.4地震序列发震构造及其与2013年洱源、2017年漾濞地震的异同

崔华伟，郑建常，万永革，程宇豪，杨帆，孙庆山，赵瑞，许鑫，柴光斌

1 山东省地震局，济南 250102 2 河北省地震动力学重点实验室，河北三河 065201 3 防灾科技学院，河北三河 065201 4 云南省地震局，昆明 650224 5 辽宁省地震局，沈阳 110031 6 昌邑地震台，山东昌邑 261300

0 引言

2021年5月21日21时21分云南大理漾濞县发生MS5.6地震，随后21时48分发生MS6.4主震，21时55分发生MS5.0地震，22时31分发生MS5.2地震.截至2021年7月5日，共记录到地震7059次，其中MS6.0以上地震1次，MS5.0～5.9地震3次，ML4.0～4.9地震21次，ML3.0～3.9地震87次，ML2.0～2.9地震476次，小于ML2.0地震6504次.

此次地震事件造成了一定的伤亡，致使一些建筑物损坏，经济损失较大，影响到当地人民生命安全及生活生产.地震发生后，国内外研究机构和学者迅速给出了关于该地震的震源机制解(韩立波和蒋长胜，2021；郭祥云等，2021；GCMT；USGS)、余震精定位(Yang et al., 2021)、震源破裂过程(张旭等，2021)、InSAR同震形变及断层滑动模型(李成龙等，2021)、GNSS同震变形场和破裂滑动分布(张克亮等，2021)、震源区电性结构特征(叶涛等，2021)、震源机制解中心解及主震产生的位移场和应变场(万永革，2021)、地震烈度(云南省地震局)等研究结果，为后续地震研究及防震减灾提供了基础资料，但要明确漾濞地震的发震构造、厘清具体的发震断层还需进一步深入研究.

主震发生后大量的余震被监测到，为深入了解此次地震序列的发震断层提供了丰富的数据资料.本文旨在根据震后大量余震的空间位置，分析可能的发震断层，结合震源区的震源机制解及应力场特征逆向推断发震构造，对发震背景及发震机理进行探讨，为后续的科学研究提供借鉴资料，对防震减灾和生活生产有重要意义.

不仅如此，2013年3月3日洱源MS5.5地震及2017年3月27日漾濞MS5.1地震发生在此次漾濞MS6.4地震北部，这3次地震序列的发震断层、发震背景及发震构造之间的异同也值得我们分析和讨论.

1 构造背景

印度板块和太平洋板块对欧亚板块碰撞(White and Lister, 2012; Schellart et al., 2019)在中国大陆形成了地震多发、构造复杂、块体运动复杂的南北地震带(王晓山等，2015；姚瑞等，2017)，位于地震带南端的云南省成为我国地震多发的省份之一.2021年5月21日漾濞MS6.4地震位于滇南块体的北部(图1)，距川滇块体的西南边界很近.川滇块体位于青藏地块东南部(Zhang et al., 2003)，被青藏高原从阿萨姆角与四川盆地之间的狭窄通道不断地向SSE挤出(尹迪等，2021)，与滇南块体(图1)形成一系列近S-N向且具有右旋走滑运动特征断裂组成的右旋走滑西南边界(吴微微等，2015)，并伴随着大量的地震活动(图1).

图1 震中周边区域构造背景灰色实线和红色实线表示块体边界. 灰色圆点表示历史6.0级以上地震. 红色五角星表示2021年漾濞MS6.4地震震中. 紫色三角形为双差重定位使用的台站. 蓝色箭头表示相对于欧亚板块的GPS水平速率，来源于Wang和Shen(2020).Fig.1 The background of tectonics around epicenter areaThe block boundaries are represented by gray and red lines. Historical earthquakes with magnitude large than 6.0 are represented by gray dots. The epicenter of the Yangbi MS6.4 earthquake is represented by red star. Purple triangles are stations used by double-difference relocation. The horizontal GPS velocity field are represented by blue arrows with respect to Eurasia plate from Wang and Shen (2020).

川滇块体作为青藏地块的东南凸出部分(Zhang et al., 2003)，插入华南地块与滇缅地块之间，不但受到青藏地块自NW向SE的推挤作用(尹迪等，2021)，还受到华南地块和滇缅地块的横向拉张作用(王晓山等，2015)，以及地下横向结构不均匀性带来的局部差异作用.前人大量的层析成像(刘毅，2020；邓山泉等，2020，2021)、GPS(Zhao et al., 2015;Wang and Shen, 2020；胡顺强等，2021)、水准测量(徐东卓等，2019；李腊月等，2020)、构造应力场(Wan, 2010；Xu et al., 2016；李泽潇等，2020)及发震构造(潘睿等，2019；李姣等，2020)等研究为详细了解该地震的孕育环境和发震构造提供了相当重要的基础资料.

前人的水准测量研究发现川滇块体西南边界内、外两侧存在局部垂向差异运动，主要是外侧下降和内侧上升的趋势(苏广利等，2018；徐东卓等，2019；李腊月等，2020)，GPS垂向测量得到了相同的结论(胡顺强等，2021).GPS研究显示(Zhao et al., 2015; Wang and Shen, 2020)，青藏地块从NW到SE水平运动速率不断减小，方向由SEE向逐渐转变为SSE向(图1)，且川滇块体的运动速率大于滇南块体的运动速率(Wang and Shen, 2020).构造应力场研究显示(Wan, 2010；Xu et al., 2016；胡晓辉，2020)，震中周边呈近S-N向挤压及近E-W向拉张的走滑应力机制，但该区域的应力轴依然存在较强烈的偏转.层析成像研究表明(刘毅，2020；邓山泉等，2020)，漾濞地震震中附近呈明显的低速异常体，历史地震主要位于高低速过渡带.Wang等(2021)得到云南空间b值分布特征，而此次漾濞地震恰好位于b值低值异常区域，暗示该地区存在中强地震的危险区.程佳等(2020)的应变率显示，震中附近沿着川滇块体西南边界的拉张应变率比周边地区应变率大.本文基于上述研究成果，对2021年漾濞地震的发震断层及构造背景进行深入探讨.

距此次地震较近的为2013年3月3日云南洱源MS5.5地震和2017年3月27日漾濞MS5.1地震.常祖峰等(2014)、李涛等(2018)根据2013年洱源MS5.5地震(图2)的烈度分布、滑坡崩塌体分布和微震分布特征，推断发震断裂为维西—乔后—巍山断裂；杨军等(2015)、黄小龙等(2015)、刘毅(2020)根据其震源机制解节面及精定位后余震展布方向，判定维西—乔后—巍山断裂西部的苍山西麓炼铁盆地东缘主边界断裂带为2013年洱源地震的发震断裂.潘睿等(2019)、李姣等(2020)通过对2017年漾濞MS5.1地震(图2)地震序列精定位及震源机制解的研究，认为发震断层为维西—乔后—巍山断裂.鉴于这3次地震空间距离较近(图2)，都与维西—乔后—巍山断裂有一定的关联，因此，本文对这3次地震之间的发震背景及发震断层的异同进行探究.

2 漾濞地震序列双差重定位

2021年5月18日漾濞地震震中区陆续出现前震丛集现象(图3a,b)，5月19日MS4.4地震后，震级及时频次(图3a,b)有减弱的趋势.直至5月21日发生MS5.6前震及MS6.4主震，随后大量余震发生(图3b).截至7月5日地震时频次及震级逐渐减弱(图3a,b)，主要以ML2.0以下地震为主(图3a).

2.1 重定位数据及参数

本文重定位数据来源于中国地震台网中心的观测报告，选取了99°E—101°E、24.5°N—26.5°N范围内，2021年5月18日至7月5日之间的7092个地震事件，使用的P和S震相共计101806条.

本文拟使用双差(Waldhauser and Ellsworth, 2000)对漾濞地震序列进行重定位，对数据预处理时，最大震中距不大于200 km(图3c)，相邻地震事件最大搜索距离为10 km，允许最多配对20个相邻地震事件，选择至少6个震相记录的地震事件.重定位前配对地震事件6458个，平均每组地震事件有8条射线.重定位时P权重为1.0，S权重为0.8，使用了32个台站，定位使用的台站对漾濞地震序列包围较好(图1).双差重定位使用的一维速度模型来源于曹颖等(2018)，并在其基础上进行了微调(表1).重定位后得到5827个地震事件，超过90.23%的配对地震事件被重新定位.

表1 双差重定位使用的一维速度模型Table 1 1D velocity model used by double-difference relocation method

图3 漾濞地震序列M-t、时频次N-t、走时-震中距及重定位前、后均方根残差和深度统计图(a) 漾濞地震序列M-t图； (b) 时频地震统计图； (c) 走时-震中距分布图，红色和蓝色圆点分别为P和S到时； (d)和(e)为重定位前、后的走时残差； (f)和(g)为重定位前、后的深度统计图.Fig.3 M-t, hourly frequency N-t diagrams, travel time-epicenter distance, histogram of Root-Mean-Square (RMS) residual and depth before, after relocation of the Yangbi earthquake sequence(a) and (b) are M-t and hourly frequency N-t diagrams of the Yangbi earthquake sequence, respectively. (c) The distribution of travel time-epicentral distance. Red and blue dots are the arrival time of P and S, respectively. (d) and (e) are RMS residual before and after relocation, respectively. (f) and (g) are depth histograms before and after relocation, respectively.

重定位前走时残差介于0～1.0之间，其中大多数地震的走时残差小于0.5(图3d).重定位后走时残差主要集中在0.025以内(图3e).虽然重定位前、后的震源深度都主要集中在3～15 km(图3f,g)，但重定位后地震深度分布特征避免了重定位前由于速度模型不优而导致地震集中在5 km、8 km和10 km深度的现象(图3f).

2.2 地震空间分布特征

漾濞地震序列重定位后的结果如图4所示.地震丛集呈NW-SE展布(图4a)，集中在长约30 km(图4b)、宽约8 km的狭长地带内，且存在东南段余震较多、西北段余震偏少的现象(图4a).Yang等(2021)给出了2021年漾濞地震序列中的2144个地震精定位结果，余震呈NW向分布，发震断层向SW倾斜，破裂长度约25 km.本文的地震丛集长度(30 km)与Yang等(2021)、龙锋等(2021)的结果略有差异，但地震序列丛集的展布方向和倾向与上述研究结果一致.

本文双差重定位后的地震序列展布方向与龙锋等(2021)、韩立波和蒋长胜(2021)和USGS给出的主震震源机制解节面Ⅱ走向一致(图4a，表2).而剖面图显示重定位后地震丛集倾向SW(图4c)，与震源机制解(USGS)节面Ⅱ倾向(表2，图4c)相同.主震震源机制解节面Ⅱ倾角82°(韩立波和蒋长胜，2021；USGS)，与本文双差重定位后地震丛集倾角接近垂直(图4c)的结论相符.

表2 漾濞地震震源机制解参数Table 2 The focal mechanism solutions parameters of Yangbi earthquake

图4 重定位后漾濞地震序列特征F1为维西—乔后—巍山断裂，F2和F3是根据地震丛集推断的未知断裂. 图中紫色震源机制解来源于USGS、雷兴林等(2021)和余海琳等(2021). 五角星表示大于5级地震，红色箭头指示断层倾向.Fig.4 The structure of the relocated Yangbi earthquake sequenceF1 is Weixi-Qiaohou-Weishan fault. F2 and F3 are unknown faults according to the earthquake cluster. The purple focal mechanism solutions are from USGS, Lei et al. (2021) and Yu et al. (2021). The earthquakes with magnitude large than 5.0 are represented by stars. The dip direction of faults are directed by red arrows.

本研究重定位结果显示(图4a)，4个5.0级及以上地震沿地震丛集的长轴线分布，沿着地震丛集展布优势方向选取剖面AA′，AA′两侧宽度各3 km的地震投影至剖面(图4b)，如剖面AA′所示(图4b)，4个5.0级及以上地震均位于地震序列的底部(>10 km)，矩心深度均小于初始破裂深度(表2，图4b)，表明4个5.0级及以上地震是从发震断层的底部向浅部破裂.

同时，主震及一个5.0级余震位于地震序列NW端，余震数量较少，可能反映了应力释放较彻底.主震所在的剖面图显示(图4b)，主震初始破裂位置较深(表2)且余震偏少.前人在地震定位研究时也多次出现主震附近余震稀少现象(易桂喜等，2019；Long et al., 2019)，表明在主震初始破裂位置可能存在凹凸体(Aki，1984；易桂喜等，2015，2019)，使得绝大部分地壳应力得以完全释放，附近的余震数量偏少(图4b).

再者，通过主震的矩心深度(5.0 km，韩立波和蒋长胜，2021)较浅(表2，图4b)，附近余震稀疏，本文分析得出漾濞主震震源机制解矩心深度附近是地壳应变能释放最彻底的区域(易桂喜等，2015，2019)，由于主震释放了地壳绝大部分应力，应力积累较少使得余震稀疏.

图4a中的剖面BB′垂直于地震丛集展布优势方向，选取剖面两侧宽度各3 km的地震投影到剖面BB′.剖面BB′(图4c)显示存在两个地震丛集，左侧出现的地震丛集倾向SW，与维西—乔后—巍山断裂(F1)倾向NE(图4c；任俊杰等，2007；常祖峰等，2016)不同.根据现有的地震分布，可推测维西—乔后—巍山断裂(F1)并不是本次漾濞地震的主发震断层(龙锋等，2021).图4a中的黑色椭圆形出现了小震集中现象，主要位于维西—乔后—巍山断裂附近(图4a)，剖面BB′显示小震丛集深度集中在7～10 km(图4c)，发震断层可能为维西—乔后—巍山断裂，本文不排除该小震丛集为漾濞地震对F1的库仑应力触发作用(Wan et al., 2000)所致的可能.

此研究还选取与AA′垂直的剖面CC′，提取剖面两侧宽度各1 km的地震投影至CC′(图4d).剖面图显示地震分布呈两个SW倾向的高倾角地震丛集.剖面CC′与剖面BB′存在明显差异，可以得出发震断裂在SE端出现的分叉现象(图4d)，暗示了东南端至少存在两条断裂.这意味着地壳相对破碎无法积累较多应力，为后期的地壳应力持续释放和余震发生提供了有利条件，也解释了2021年漾濞地震SE端余震多于NW端的现象.

2.3 漾濞地震发震断裂的探讨

本文漾濞地震序列重定位结果与Yang等(2021)的重定位、USGS的震源机制解节面存在很好的一致性，表明文中的漾濞地震序列重定位工作是可信的.在此基础上，根据前人研究(常祖峰等，2016)及本文重定位后的地震空间分布特征，拟确定漾濞地震的具体发震断层.

据地震平面分布图显示(图4a)，地震的延伸方向与维西—乔后—巍山断裂(F1)基本一致，但是维西—乔后—巍山断裂(F1)在其北东侧约6 km，两者水平距离较远.其次，地震丛集延伸方向与维西—乔后—巍山断裂(F1)存在一个较小的夹角，东南端距维西—乔后—巍山断裂(F1)较近，而西北端偏离了维西—乔后—巍山断裂(F1)，两者走向并不完全一致.再者，剖面图(图4c)显示漾濞地震序列倾向SW，倾角近垂直，与维西—乔后—巍山断裂(F1)的NE倾向(常祖峰等，2016)截然相反(图4c).而中国地震局地质研究所进行的野外发震构造调查与探测(https:∥www.eq-igl.ac.cn/zhxw/info/2021/33882.html)，未发现维西—乔后—巍山断裂同震变形.因此，本文基于地震空间分布特征并综合各方研究认为，2021年漾濞地震序列的发震断层不是维西—乔后—巍山断裂，应该是维西—乔后—巍山断裂西南侧的未知断裂(F2和F3)，其断层走向呈NW-SE向、倾向SW、倾角近垂直.

3 构造应力场

3.1 震源机制解及构造应力场反演

本研究从全球矩心矩张量(GCMT)搜集了7个历史地震震源机制解及美国地质调查局(USGS)给出的本次漾濞地震的2个震源机制解(图2b)，使用基于Hardebeck和Michael(2006)的阻尼应力反演方法包装的MSATSI软件包(Martínez-Garzón et al., 2014)来计算震源区的构造应力场.震源机制解有两个节面，由于不知道发生地震的真实破裂(Aki and Richards, 1980)，本文随机选择一个节面反演构造应力场.计算过程中置信度为95%，采用2000次Bootstrap抽样得到95%置信度下三个应力轴的不确定范围.其中三个应力轴的相对大小用R(Gephart and Forsyth, 1984)表示：

R=(σ2-σ1)/(σ3-σ1),

(1)

σ1、σ2和σ3分别表示最优主压应力轴、中间应力轴和最优主张应力轴，R值范围为0～1.根据公式(1)，当R值为0时，σ1等于σ2，σ1与σ2在σ3为法线的平面内自由旋转，σ2表现出挤压性质，σ3不确定范围最小，而σ1与σ2不确定范围较大；当R值为0.5时，σ1、σ2和σ3成等差数列，即σ1、σ2和σ3均稳定，三个应力轴不确定范围均较小；当R值为1.0时，σ2等于σ3，σ2与σ3在σ1为法线的平面内自由旋转，σ2表现出拉张的性质，此时σ1非常稳定，不确定范围较小，而σ2与σ3不确定范围较大(万永革等，2011；Martínez-Garzón et al., 2014).

3.2 震源区构造应力场特征

震源区构造应力场显示(图5，表3)，最优主压应力轴呈SSE向(174.57°)低倾伏角(18.79°)挤压，最优主张应力轴呈SWW向(-93.65°)近水平(5.21°)拉张，是走滑的应力机制.三个应力轴的相对大小R值为0.18(表3).根据R值的定义，当R值接近为0时，最优主压应力轴的不确定范围较大(图5a)，而最优主张应力轴是非常稳定的状态(图5b)，其不确定范围(图5a)要比最优主压应力轴和中间轴小得多(图5a).

因为震源区的构造应力场受到青藏地块、华南地块和滇缅地块之间的相互作用(图1)，青藏地块的川滇块体被青藏高原挤出，向SSE向运动(Zhao et al., 2015；Wang and Shen, 2020)形成近SSE向挤压及SWW向拉张的构造应力场.川滇块体通过印度板块的阿萨姆角和四川盆地形成的狭窄通道后(图1)，向两侧排开华南地块和滇缅地块，华南地块和滇缅地块向SE和SW方向逃逸运动，形成近E-W向拉张的应力状态(Xu et al., 2016).由于川滇块体运动速率较大，在西南边界形成了相对的速率差以及右旋走滑的边界，致使漾濞地震构造应力场呈NNW-SSE向低倾伏角挤压、NEE-SWW向近水平拉张的走滑应力机制(龙锋等，2021).

图5 漾濞地震震源区构造应力场及其应力辐射花样(a) 漾濞地震震源区构造应力场，其中σ1表示最优主压应力轴；σ2表示中间应力轴；σ3表示最优主张应力轴．红点、绿点和蓝点分别表示95%置信度下σ1、σ2和σ3轴不确定范围．黑色加号表示最优解.(b)震源区应力辐射花样的红色和蓝色部分分别表示压应力轴和张应力轴.Fig.5 The tectonic stress field and its stress radiation pattern in seismic source region of the Yangbi earthquake(a) The tectonic stress field in seismic source region of the Yangbi earthquake.Axes of maximum compressive, intermediate, and maximum extensional stress are denoted as σ1,σ2 and σ3, respectively. The 95% confidence intervals of σ1, σ2 and σ3 are represented by red, green and blue dots, respectively. The best solutions are represented by black crosses. (b) The compressive and extensive axis are represented by red and blue part of stress radiation pattern in seismic source region.

表3 漾濞地震震源区构造应力场参数Table 3 The tectonic stress field parameters in seismic source region of the Yangbi earthquake

4 主震震源机制解的剪应力和正应力

此项研究基于漾濞地震震源区的应力张量(图5，表3)及R值，使用StressAndFault程序(万永革，2020)计算应力张量在主震震源机制解(USGS)节面Ⅱ上的剪滑角及其相对的剪应力和正应力.节面Ⅰ(走向 42.9°，倾角75.1°)上的相对剪应力和相对正应力分别为0.949和0.215，剪滑角为0.5°；应力张量在节面Ⅱ(走向135.0°，倾角82.0°)上的相对剪应力和相对正应力分别为0.943和0.332，剪滑角为-170.8°.

由于漾濞主震震源机制解节面Ⅱ相对剪应力为0.943，位于最大值附近(图6a)，这更有利于剪切构造运动或断层的剪切滑动.其对应的相对正应力较小，仅为0.332(图6b)，也有利于断层面滑动.震源机制解节面Ⅱ剪滑角为-170.8°，表明其与地震丛集NW-SE向展布方向一致的节面Ⅱ具有右旋走滑兼有少量正断性质.

5 发震构造分析

根据漾濞地震序列重定位结果，可知漾濞地震序列位于维西—乔后—巍山断裂西南侧约6 km；基于重定位的地震剖面图，可得漾濞地震序列的倾向均是SW(图4d)，与NE倾向(常祖峰等，2016)的维西—乔后—巍山断裂倾向不符.因此，本文推断2021年云南漾濞地震序列的发震断裂不是维西—乔后—巍山断裂，可能是一条NW-SE走向、倾向SW的高倾角隐伏断裂(龙锋等，2021).通过文中的地震特征推断(图4)，发震断层可能是维西—乔后—巍山断裂西南侧的未知断裂F2和F3(图7a).

图6 漾濞应力机制所产生的震源机制解及其所产生的相对剪应力和正应力漾濞应力体系在对应走向和倾角下产生的震源机制解. 相对剪应力和正应力色标位于每幅图左下角．震源机制类型图例位于图(b)的下部.Fig.6 Focal mechanism solutions generated by Yangbi stress regime and their relative shear stress and relative normal stressFocal mechanisms solutions are generated by the Yangbi stress regime on the corresponding strike and dip. The colorbars of the relative shear and normal stress are located in the left bottom of each figure. The legend of types of focal mechanism solutions are located in the bottom of figure (b).

图7 漾濞地震震源区发震断裂F1是维西—乔后—巍山断裂；红色虚线表示的F2和F3断裂是根据本文重定位的地震分布推断的发震断裂.Fig.7 The seismogenic fault in seismic source region of the Yangbi earthquakeF1 is Weixi-Qiaohou-Weishan fault;The faults F2 and F3 represented by red dashed line are seismogenic faults which are inferred according to the relocated earthquakes in this paper.

5.1 2021年漾濞地震发震断层特征

本文已经确定发震断层不是维西—乔后—巍山断裂(F1)，而是其西南侧的F2和F3断裂(图7a)，但这两个断层特征还未予以综合分析.根据地震重定位结果(图4c,d，图7)推断，发震断裂至少为两条(F2，F3)，均呈NW-SE向延伸，其中F2从NW端延伸到地震丛集的SE端(图7a)，长约30 km(图4b)，但F3的NW端仍未知.剖面图(图4d)显示两条断裂倾向都是SW、倾角相近、倾角均较大，在NW端未出现分叉现象(图4c)，但在SE端出现明显的分叉现象(图4d)，推测F3与F2交叉于地震丛集的中部.

为了找到两条断裂交叉位置，本文采用移动剖面窗口(图7b，c)，图7a中红色直线是剖面位置，其从剖面BB′处以1 km的窗口滑动至CC′处.在滑动过程中，剖面NW部距剖面距离1 km的地震投影到剖面DD′(图7b)，而剖面SE部距剖面距离1 km的地震投影到EE′(图7c).经过逐步滑动，在剖面现在的位置(图7a红色实线)的两侧地震投影存在较大差别，DD′未出现双地震丛集，EE′呈现明显的双地震丛集.本文推断在剖面DD′(EE′)附近是F3与F2断裂交汇点.根据图7a中F3位置得出其长度约为11 km、走向呈NW-SE向、倾向SW、倾角较大.

漾濞地震的主震震源机制解为走滑型(图2，图4)；构造应力场也呈现走滑的应力机制(图5)；节面Ⅱ上的相对最大剪应力有益于断裂产生走滑运动，且该节面具有右旋走滑为主的运动性质(图6)；GPS也显示震中附近的构造是以右旋走滑运动为主(Zhao et al., 2015; Wang and Shen, 2020)，本文推测F2和F3断裂具有右旋走滑为主的运动特征.

MS6.4和MS5.2的震源机制解(USGS)节面Ⅱ走向、倾角与F2断裂走向、地震丛集的倾角(图4c，d)基本一致.震源机制解的节面信息不仅证实了本文重定位结果可靠，还证实了此次地震是以走滑运动为主，而这一结论与右旋走滑(吴微微等，2015)性质的川滇块体西南边界吻合，也同GPS得到的结论一致(Zhao et al., 2015；任营营等，2020).

5.2 2013年洱源地震发震构造

2013年3月3日云南洱源发生MS5.5地震，有学者认为发震断裂为维西—乔后—巍山断裂(常祖峰等，2014).也有学者持不同观点，杨军等(2015)根据震源机制解节面及精定位后余震空间分布特征，判定维西—乔后—巍山断裂西部的苍山西麓炼铁盆地东缘主边界的炼铁断裂为洱源地震的发震断裂(图2b).黄小龙等(2015)通过遥感解译、地质构造及地貌调查等手段，研究认为洱源MS5.5地震的发震断裂是苍山西侧走向NNW、倾向SWW的炼铁盆地东缘主边界正断层——炼铁断裂(图2b)；川滇块体西南边界内、外两侧存在的垂向差异(苏广利等，2018；徐东卓等，2019；李腊月等，2020；胡顺强等，2021)与2013年洱源正断型的主震震源机制解吻合；余震的空间展布方向(李涛等，2018)与震源机制解节面的走向(杨军等，2015)一致，也同炼铁断裂(图2)的走向吻合；主震震源机制解为正断型(杨军等，2015)与炼铁盆地的构造特征吻合(常祖峰等，2014，黄小龙等，2015).我们支持杨军等(2015)和黄小龙等(2015)关于2013年洱源地震发震断层为维西—乔后—巍山断裂西侧的苍山西麓炼铁盆地东缘主边界断裂(炼铁断裂)的结论(表4).

5.3 2017年漾濞地震发震构造

2017年漾濞发生MS5.1地震，双差重定位研究(潘睿等，2019；李姣等，2020)显示，2017年漾濞地震序列(图2b蓝色圆形)位于2021年漾濞地震的北部，其走向NW与维西—乔后—巍山断裂接近，倾角近垂直(李姣等，2020)，但地震丛集位于维西—乔后—巍山断裂西南侧4 km处，据此推断发震断裂不是维西—乔后—巍山断裂，可能是一条未知断裂(表4).潘睿等(2019)和李姣等(2020)给出的2017年漾濞MS5.1地震震源机制解与GCMT一致，均为走滑型地震(图2蓝色震源机制解)，其中一个节面呈NW走向，与地震丛集优势展布方向一致.2021年漾濞地震序列呈NW-SE向展布，分布在维西—乔后—巍山断裂西南侧(龙锋等，2021)，且倾角近垂直，地震丛集走向与震源机制解倾向SW的节面Ⅱ走向一致，本文得到的2021年地震丛集分布特征(图4，图7)与2017年漾濞地震特征(潘睿等，2019；李姣等，2020)一致.这两次地震丛集位于维西—乔后—巍山西南侧4～6 km；地震序列延伸方向一致，均呈NW-SE向延伸；震源机制解相似均为走滑型(图2b，表4).本文推断2017年的发震断裂与2021年漾濞地震的发震断裂空间相近、运动特征相似.2017年漾濞地震发震断层可能为一条，而2021年漾濞地震的发震断裂至少为两条(图7a)，不排除还存在其他次级断裂(F4,F5)的可能(图7a).

表4 三次地震序列的构造特征差异Table 4 The difference of tectonic structure about the three earthquake sequence

5.4 2013、2017及2021年地震应力场及发震构造异同

为了对比3次地震的发震构造，本文使用2013年洱源(杨军等，2015)、2017年漾濞(潘睿等，2019；胡晓辉，2020)和2021年漾濞(余海琳等，2021)的较大地震的震源机制解，分别反演3次地震震源区的构造应力场.由于3次地震空间距离较近(图2)，也可以将其三个应力场类比为该地区(图2)时间域应力场变化.3次地震的构造应力场整体特征较一致(表4，图8)，呈现出近S-N向的低倾伏角挤压(图8，表5)和近E-W向的近水平拉张，均为走滑的应力机制(表5).这表明3次地震序列均是在川滇块体向南运动与滇南块体形成的大型右旋走滑边界的走滑应力场下发生，但它们的应力场存在差异.该差异可能是局部构造运动差异引起的地壳应力的积累和释放不均匀所致.

2013年洱源地震构造应力场应力形因子(R值)接近0(0.13)，表明中间应力轴承担了部分挤压作用，在垂向上存在部分挤压应力(图8d)，这种现象一般与震源区的局部构造作用有直接关系，例如岩浆活动、地幔物质上涌、裂陷盆地等构造导致的地壳垂向差异运动(崔华伟等，2020，2021a,b)，而震中附近的炼铁盆地与应力场的这一特征相符.不仅如此，2013年洱源地震震中附近地壳存在明显的垂向差异运动(苏广利等，2018；徐东卓等，2019；李腊月等，2020；胡顺强等，2021)；发震构造为炼铁盆地东边界(杨军等，2015；黄小龙等，2015)；发震断层为正断性质的炼铁断裂(杨军等，2015；黄小龙等，2015)；该地震主震震源机制解为正断型地震(杨军等，2015)；构造应力场为走滑兼有少量正断的应力机制(图8a,d).因此，2013年洱源地震的发震构造是在右旋走滑的背景构造作用下，主要受控于局部构造的垂向差异运动.

图8 2013年洱源、2017年和2021年漾濞地震震源区构造应力场(a—c)及其应力辐射花样(d—f)其他如图5.Fig.8 The tectonic stress field (a—c) and stress radiation pattern (d—f) in seismic source region of the 2013 Eryuan, 2017 and 2021 Yangbi earthquakesOthers are the same as the Fig.5.

表5 2013年洱源、2017年和2021年漾濞震源区构造应力场参数Table 5 The tectonic stress field parameters in seismic source region of the 2013 Eryuan, 2017 and 2021 Yangbi earthquakes

2017年漾濞地震构造应力场应力形因子(R值)接近0.5(0.57)，反映了三个主应力轴成等差数列，说明三个应力轴均稳定.根据三个应力轴的倾伏角可知(Zoback, 1992)，其构造应力场为走滑的应力机制，在此基础上，结合川滇块体西南边界是以右旋走滑运动为主的特征，推断此次地震是右旋走滑的构造运动为主.然而，局部构造的垂直差异运动并没有体现在此次地震序列活动中，很可能是2013年洱源地震活动距离此次地震较近(图2)，致使地壳局部构造垂向应力积累在2013年洱源地震释放较彻底.同时，根据其走滑型的主震震源机制解(图2b)及走滑的应力机制(图8c)，推断川滇块体西南边界的右旋走滑作用控制着2017年漾濞地震发震构造.

2021年漾濞地震构造应力场应力形因子(R值)为0.29(图8)，反映出中间应力轴的部分挤压作用(图8f).余海琳等(2021)求解的85个震源机制解显示，走滑型地震占48.24%、正断型占16.47%，过渡型占30.59%及逆冲型占4.71%.虽然主震及大部分余震为走滑型，但部分地震(图2b)为正断型，这可能也是局部构造垂向差异运动的表征(胡顺强等，2021).王绍俊等(2021)InSAR/GNSS 数据反演了断层滑动分布，发震断层为高倾角右旋走滑略带正断分量.GPS垂向测量(胡顺强等，2021)及水准测量(苏广利等，2018；徐东卓等，2019；李腊月等，2020)均表明，局部地壳存在垂向差异运动，但地壳垂向运动速率(苏广利等，2018；徐东卓等，2019；李腊月等，2020；胡顺强等，2021)远小于水平运动速率(Zhao et al.,2015；任营营等，2020；Wang and Shen, 2020)，这可能表明构造之间的横向作用远大于地壳局部垂直差异运动作用，而构造应力场以走滑兼有少量正断的应力机制则说明左旋走滑的边界作用控制着构造运动，局部的地壳垂向差异运动为辅助作用.可见，此次地震构造运动相对复杂，既有川滇块体和滇南块体之间的右旋走滑运动作用(吴微微等，2015)，也存在局部地壳垂向差异运动(徐东卓等，2019；李腊月等，2020；胡顺强等，2021).

综上所述，3次地震发震背景均受控于川滇块体西南边界的右旋走滑运动，但发震构造存在差异.2013年洱源地震是在右旋走滑为主的大型边界控制的背景应力场下，主要受局部构造的垂向差异运动作用控制.2017年漾濞地震似乎只受到了川滇块体西南边界的右旋走滑构造控制.而2021年漾濞地震受右旋走滑的构造及局部地壳垂向差异运动作用的控制.

6 结论

本文使用双差定位法对2021年漾濞地震序列进行重定位，给出了漾濞地震的空间分布特征，并反演了震源区构造应力场特征；基于应力场计算了断层面的相对剪应力及正应力，确定了漾濞地震的发震断层及其运动性质；对比讨论了2013年洱源、2017及2021年漾濞地震的发震构造异同.研究得到以下结论：

(1)2021年漾濞地震序列呈NW-SE向展布且SE端余震多于NW端.其中余震区地壳应力不均匀释放致使5.0级及以上地震周边余震活动稀少.4个5.0级及以上地震初始破裂深度大于矩心深度，推测发震断裂从断裂底部开始破裂并向浅部延伸.

(2)发震断裂是维西—乔后—巍山断裂西南侧的未知断裂F2、F3，走向NW-SE，倾向SW倾角近垂直.其中F2贯穿整个地震序列，长约30 km，F3主要发育在中南段，长约11 km，两条发震断层可能相交于地震序列的中间位置.

(3)震源区构造应力场呈SSE向(174.57°)低倾伏角(18.79°)挤压，与此同时，呈SWW向(-93.65°)近水平(5.21°)拉张，其应力场为走滑应力机制.本文认为川滇块体自北向南运动与西南部滇南块体形成的右旋走滑边界控制着震源区的发震构造.

(4)3次地震构造应力场均为走滑应力机制，且发生在川滇块体与滇南块体相对右旋走滑运动边界形成的走滑应力机制背景下.2013年洱源地震在右旋走滑运动构造背景下，很大程度上受控于局部构造的垂向差异运动；2017年漾濞地震受控于右旋走滑构造；2021年漾濞地震发震构造是右旋走滑边界为主，还受到局部地壳垂向差异运动的作用.

致谢感谢三位匿名审稿专家的有益建议和意见.感谢编辑的辛勤付出.本文大部分图件使用GMT6(Wessel and Smith, 1995)绘制.