引言

云南省是我国一个地震频发、且强震较多的省份，而比起我国其他地震频发的省份来说又是人口稠密的地区，地震不但造成人民群众生命财产的损失，随之而来的次生灾害更是让社会的经济建设遭受巨大影响。特别是震后趋势判定的正确与否，关系到灾区的稳定、灾后救援等一系列问题，也直接影响老震区人们对地震再次发生的心理恐惧，容易造成人为的次生损失。

定点形变观测作为地震预测的一种监测手段，在监测地震孕育、发展、发生的过程中做出了巨大的贡献^[1]。国内许多前辈学者从前兆异常、映震能力、同震变化^[2]等各方面做了很多分析研究。

本文对云南省数字化定点形变的同震阶变与后续地震发生的相关性进行了粗浅的探讨，希望能抛砖引玉，让我们的工作能为地震灾区社会的稳定起到应有的作用。

1.   云南省数字化定点形变

云南省定点形变观测已经运行了几十年，数字化定点形变从九五、十五改造后，已经运行了十余年。

数字化观测比模拟观测最大的优势是增加了采样频率，即固体潮分钟值。这样就拓宽了对地震信息特征、短临前兆异常和同震响应等内容的研究，也能让我们进一步分析并运用以前的观测资料。

云南省数字化定点形变包括丽江、永胜、洱源、云龙、保山、腾冲、云县、弥渡、楚雄、昆明、通海、石屏、昭通等15个观测点（图1）。其中水管倾斜仪和伸缩仪较多，水平摆倾斜仪和垂直摆倾斜仪较少。

图  1  云南省数字化定点形变分布与双震分布图。三角形表示定点形变观测点，黑色圆点表示双震震级

Figure  1.  Digital fixed-point deformation distribution and double-seismic distribution in Yunnan (Δ indicates deformation observation point, and black circle indicates double-seismic)

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2.   云南省双震后数字化定点形变同震阶变与后续地震

2.1   选取的双震型地震

从云南省数字化定点形变正常运行来看，2007—2018年的12年间，云南省共计发生地震33次，其中双震型地震占48%，有8组。比1965—2005年双震型的比例（28.7%）^[3]提高了20个百分点。

震级不同，即便发生在同一地点，释放的能量差距也很大。观测点仪器记录到的同震阶变也随震级的增大而增大。为了便于比较同震阶变的幅度，本文选取震级完全相同的3组，但样本太少，同时再选取了震级相差0.1级的2组，共5组地震来分析（表1）。

表  1  云南省2008—2018年双震型地震

Table  1.  Double earthquake during 2008—2018 in Yunnan Province

序号	发震时间	纬度/（°N）	经度/（°E）	震源深度/km	地点	震级（M）	双震震级、发震点差距
1	2008-03-21 2008-08-20	24.50 25.10	97.60 97.90	11 7	盈江 盈江	5.0 5.0	震级相同 　　　发震点相距44 km
2	2011-06-20 2011-08-09	25.10 25.00	98.70 98.70	10 11	腾冲 腾冲	5.2 5.2	震级相同 　　　发震点相距11 km
3	2018-08-13 2018-08-14	24.19 24.19	102.71 102.71	6 7	通海 通海	5.0 5.0	震级相同 　　　发震点相同
4	2012-09-07 2012-09-07	27.51 27.56	103.97 104.03	14 14	彝良 彝良	5.7 5.6	震级相差0.1级 　　　发震点相距6 km
5	2014-04-05 2014-08-17	28.14 28.12	103.57 103.51	13 7	永善 永善	5.1 5.0	震级相差0.1级 　　　发震点相距7 km

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从表1可以看出，除去第1组发震地点相距达44 km外，其他4组发震地点相距只有0—11 km。在5组地震中，震源深度相差0—1 km的有3组，相差4—5 km的有2组。影响同一组地震同震阶变的因素应该相对减少。

2.2   云南省数字化定点形变同震阶变

同震阶变可定义为是地震期间地球应变场的一种准静态调整。当主震发生时，孕震体释放能量，在震源区内的应力场调整是应力-应变的传递，源区内仪器记录到的正是这种直接调整。在源外区，特别是震中距较大时，仪器不可能记录到震源区的应变场调整，但由于地震动，使得各地的应变场也随之调整，这就是为什么在上千公里外的仪器都能观测到同震阶变的原因^[4]。

云南省及邻区发生大于4级地震，西藏、青海和新疆，还有台湾到日本一带，更远到安达曼弧一带发生的6—8级地震，震中距从十至几千公里范围，云南省数字化定点形变不同的仪器都会出现同震阶变。

在2008—2018年11年间，云南省数字化定点形变记录到的300次同震响应中，出现同震阶变的有100次，占1/3。分析发现：这些形变同震阶变出现的地点，对后续地震发生地点的指示相关性好的只有少数，平均相关性不到1/3。相比云南省地下水34次震后效应对应后续地震31次，映震率达91%来说^[5]，效果差距太大。这可能与云南省地下水观测测点分布广，定点形变观测测点较少有关。也可能与云南省孕震力源相对较广、断层纵横交错、构造复杂等众多因素有关。

2.3   云南省数字化定点形变同震阶变与后续地震

尽管数字化形变观测不能像地震波那样可较充分地展示关于地震震源的信息，但仍可反映地震传播过程中的一些特征。如多测点观测到的最大响应幅度与地震震级之间存在一定程度的线性关系^[6]。在分析了云南省数字化定点形变运行以来，各双震型地震发生之后的现象后，我们发现：在距震中最近的数字化定点形变观测点，同震阶变出现的幅度，对该发震点后续地震复发性指示显示出较好的相关性表2。

表  2  云南省双震型地震形变同震阶变幅度与后续发生地震关系表

Table  2.  The relationship between double-seismic co-seismic deformation steps and subsequent-earthquake in Yunnan

序号	发生地震	记录观 测点	震中距 /km	同震阶变仪器及幅度	第1次与第2次地震同震阶变 幅度关系及后续地震
1	2008-03-21 盈江5.0 2008-08-20盈江5.0	腾冲 腾冲	100 60	钻孔应变 2010-10 　 　 钻孔应变 20010-10	第1次地震幅度小 　　第2次地震幅度大 　　后续有震 　　2008年8月21日盈江5.9
2	2011-06-20腾冲5.2 2011-08-09腾冲5.2	腾冲 腾冲	20 20	水平摆倾斜100 ms 　 　 钻孔应变76010-10 　 　 水平摆倾斜30 ms 　 　 钻孔应变1010-10	第1次地震幅度大 　　第2次地震幅度小 　　后续无震
3	2018-08-13通海5.0 2018-08-14通海5.0	通海 通海	10 10	垂直摆倾斜50 ms 　 　 垂直摆倾斜20 ms	第1次地震幅度大 　　第2次地震幅度小 　　后续无震
4	2012-09-07彝良5.7 2012-09-07彝良5.6	昭通 昭通	30 30	洞体应变 6010-10 　 　 钻孔应变 15010-10 　 　 洞体应变 010-10 　 　 钻孔应变 010-10	第1次地震幅度大 　　第2次地震幅度小 　　后续无震
5	2014-05-01永善5.1 2014-08-17永善5.0	昭通 昭通	90 90	水平摆倾斜20 ms 　 　 水平摆倾斜 0 ms	第1次地震幅度大 　　第2次地震幅度小 　　后续无震

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同一个地震，对于同一个观测点不同形变仪的影响是不同的，阶跃形状、变化幅度都有较大差别，这与仪器的观测精度、频率响应不同有关，并不是应力场变化和构造特征的差别^[7]。对本文中用来分析的各组地震，记录到同震阶变的仪器都是同一套仪器，避免了上述影响。

在同一组双震中，震级相同，释放能量也相同，被同一个观测点的同一套仪器记录到的同震阶变幅度应该基本一致，但是表中5组双震的同震阶变幅度完全不同，相差达十至几十倍。说明双震的前震和第2次地震发生后，震源区的构造应力差别很大，导致的结果也不同。

在第1组双震中，第1次地震同震阶变幅度小，该观测点形变仪记录到的这种变化，反映的是震源区应力场调整不大；第2次地震同震阶变幅度剧增，反映的是震源区应力场调整增强，后续发生地震的危险性加大，在相同地点40小时后发生了更大震级地震。反之第1次地震同震阶变幅度大第2次小（第2、第3组）（图2b），第2次甚至没有同震阶变的（第4、第5组）（图2a），后续在该发震点都没有地震再发生。说明第1次地震时应力场得到充分调整，尽管震源体内还存在障碍体，也在接下来的第2次地震得以突破，余下的应力场得到调整。所以这4组双震的第2次地震表现出来的同震阶变很小，甚至没有出现同震阶变，后续也没有地震发生。

图  2  2018通海和2012彝良5级地震同震阶变图

（a）昭通地震台/钻孔应变观测东西分量（2012-09-07） ； （b）通海地震台/垂直摆倾斜观测北南分量（2018-08-13—14）

Figure  2.  The co-seismic deformation of the Tonghai M5 earthquake in 2018 and the Yiliang M5 earthquake in 2012

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3.   结论与讨论

第1、第2组的盈江和腾冲地震处于小滇西，该区现代中强地震震群活动较为活跃，除1976年龙陵7级双震外，1991—2008年间共发生了3组8次5级震群。尤其是该区域M_S≥6的地震类型以多震型为主，超过了64%。特别是龙陵、施甸、腾冲、盈江一带，为震群型地震相对集中区域，在该区判定震群型地震更为迫切。

第3组是通海地震处于滇南，该区地震以主-余型地震为主。震后趋势判定为震群型。如果同样参考形变同震阶变幅度变化对映后续地震这一因素，也可以增加双震型地震震后趋势判定的依据。

第4、第5组的彝良和永善地震处于滇东北，该区地震以主-余型地震为主，但2000年来均为震群型^[8]，如果参考形变同震阶变幅度变化对映后续地震这一因素，在震后趋势判定中，多了一个把这次地震定为双震型的依据。

（1）定点形变观测不但在监测地震孕育、发展过程中能发现长、中、短临的前兆异常，而且在地震发生的过程中也能反映应力场调整的强弱，从而对后续地震做出判断。

（2）云南省数字化定点形变同震阶变的幅度，可以为云南省双震发生后，确定在该地是否还会发生更大地震，即为确定震群型地震提供一个预测依据。

当然，毕竟这次的样本太少只有5组，这个结果也有待今后震例的进一步跟踪和检验。

也希望我们的努力能为地震灾区的稳定尽一份力。