2001年10月27日 云南省永胜 6.0级地震

云南省地震局 钱晓东 李树华

摘 要

2001年10月27日 13时35分在云南省永胜县发生6.0级地震， 极震区 烈度为Ⅶ度 , 主要涉及永胜县涛沅、期纳一带，面积约 252km 2 。这次地震造成为 4.1亿元人民币经济损失，1人死亡、 3人重伤、217人轻伤.

永胜 6.0级地震序列为主震—余震型，最大余震4.1级。震源机制解表明此次地震节面 Ⅱ 为主破裂面 , 近南北向的 程海断裂 为发震构造。

永胜 6.0 级地震周围 300km 范围内共有地震台站 64 个，其中测震观测单项台 14 个，定点前兆观测单项台 4 个，综合观测台站 46 个，前兆观测台站有水氡、水位、水质、高精度水温、地倾斜、地电、地磁、短水准、短基线等 174 个台项，这些定点前兆观测项目大多数均有 10 年以上连续可靠的观测资料。测震台 100km 范围内有 10个，101～200km内有13个, 201～300km内有21个; 定点前兆观测台站 100km 范围内有 11个，101～200km内有19个, 201～300km内有20个；这次地震前共出现34条异常，地震学出现了7条异常，定点前兆观测出现了8个测项，15个台站26个台项的中短临异常,宏观出现了1项异常。前兆异常的显著特征是异常数量多，短临突变性异常突出，震中区异常较为集中。

Abstract

On Oct.27 2001,an earthquake of M 6.0 occurred in Yongsheng county, Yunnan province. The epicenter was at N 39 14 ,E 118 20 .The intensity in the meizoseismal area was VII.The shape of isoseismic line was elliptic witgh major axis in NNE direction and the area was about 252 Km involving in Taoyuan village of Yongsheng and Qina region.The economic loss caused by this earthquake was 410 million Yuan.One person was killed,three persons were seriously wounded and 217 persons were injured by the event.

The Yongsheng M 6.0 earthquake sequence was of mainshock_aftershock type..The largest aftershock was M 4.1 and the attenuation of aftershocks was nomal. The major axis of aftershock area is in the NNE direction.The sode plane II of its focal mechanism solution strike in the E 213 .The azimuth of the principal compressional stress was 168 and its dip was angle 2 .It is suggested that the nodal plane II was the main rupture of this earthquake and its seismogenic geological structure was the Chenghai fault in nearly SN direction.

There were 106 seicmic stations around this earthquake, among them,there were 56 seicmometric stations and 50 precursory observation stations.there were 50 precursory observation items of radon content in groundwater,groundwater lever,water quality, precis water temperatur,tilt,geoelectricity,

Mgeomagnetion,short distance leveling,short baseline at 174 stations.The most of them had wered reliably observated over ten years continuous.Within the distance of 100km from the

epicenter, there were 12 seismic stations,all of them with precursory observations.There were 23 seismic stations with 18 precursory observation stations within the range from 101 to 200km from it. Within the range from 201 to 300km from it, there were 21 seismic stations with 20 precursory observation stations. There were 34 anomalies with 7 items of seismometric anomalies and 8 precursory observation items, and there was only 1 macroscopic anomaly in 26 items of mid-tem and imminent anomalies. Characters of precursory anomalies follow as: a large number of anomalies; the significant variation of imminent anomalies; anomalies appeared more during the short-term and imminen phase;anomalies mainly concentrating on epicental area.

前 言

据云南地震台网测定， 2001年10月27日13时35分 在云南省永胜县发生 6.0级地震，震中位于北纬 26 ° 14 ￠ ，东经 100 ° 34 ￠ 。极震区 烈度为Ⅶ度 , 位于永胜县涛沅、期纳一带.这次地震造成4.1亿元人民币的经济损失, 1人死亡、 3人重伤、217人轻伤 1) 。

地震发生后云南省地震局派出工作组赴震区开展震害评估、地震地质考察和余震监视工作。

震区震害主要为墙体倒塌、开裂、梭瓦、 山体滑坡、崩塌、滚石等。 地震灾害分布范围广 ,灾区主要涉及永胜县、宾川县和鹤庆县；地震还伴有一定的次生灾害,地震诱发山体滑坡,个别民房被滑坡体掩埋；地震不仅造成建筑物破坏,还造成电力系统、通讯系统、交通系统等不同程度的破坏。

这次地震是近 100年来程海断裂带上发生的最大一次破坏性地震,历史上震中区附近曾发生过多次 M s ≥ 5地震，其中最近的一次是1992年12月18和22日的5.4、5.1级双震,强度最大的一次为1515年6月 级大地震，烈度高达Ⅹ度 2)、[1] 。

永胜 6.0级地震前有10个观测项目（含地震学）出现31项次异常，其中地震学异常7条，定点前兆观测异常26条及1条宏观异常。

测震台网及地震基本参数

永胜 6.0级地震前，震中周围 300km 范围内共有测震台 56个，其中 100km 范围内有 12个，101～200km内有23个, 201～300km内有21个（图1）。本次地震参数、地震序列采用云南台网资料，震中区测震台网监控能力为 M L 1.2级，永胜6.0级地震基本参数列于表1中。

图 1 永胜6.0级地震震中附近测震台网分布

Fig.1 Distribution of seismological stations around the the Ms6.0 Yongsheng earthquake

表 1 地震基本参数

Table 1 Basic parameters of the earthquake

地震地质背景

2001年10月27日 永胜 6.0级地震震区位于青藏高原东缘横断山系的中段,杨子准地台与滇西地槽褶皱带交接区.以程海大断裂为界,东属杨子地台,西属滇西地槽褶皱带. 程海断裂带是震区最重要的断裂带，它 与 周城—清水断裂带在期纳北部交汇，其南端在弥渡盆地的西北侧切过红河断裂 ( 见图 2) 。程海断裂带全长 200km ，走向在永胜以北为北西方向，它控制了永胜、金官、程海、清水、期纳、宾川至弥渡等盆地的发育 [2] 。

永胜 6.0级地震 所在区域为盐源－丽江陆缘坳陷，西以红河断裂和剑川断裂为界，东以程海断裂为界，属于扬子古陆边缘坳陷褶皱带。盐源－丽江陆缘拗陷地壳较厚，地壳厚度约为 46km 。地壳平均速度为 6.18 -6.36km /s，莫霍面速度明显偏低，为 7.79km ／ s。地震测深结果表明程海断裂北段延伸到上地幔顶部，但南段并未切过中地壳底界，而是收敛于中上地壳间的结构软化带，重磁异常、地震测深及地球化学等资料显示北段的活动性较南段强，切割也深 [3] 。

航磁异常带分布与构造单元边界和断裂带分布密切相关。程海断裂在航磁异常标志为永胜宾川雁列正负交替异常，以正磁异常为主，南段向东错移。此区内正负磁异常密集相间，这些磁异常分布一方面反映了沿断裂带的岩浆岩（玄武岩）分布，另一方面反映了深部构造特征，在震区附近，金沙江南北两侧皆为玄武岩，但南侧为负磁异常，而北侧为正磁异常，显示深部构造的差异 3) 。本次地震发生在正异常区密集区内。云南及其邻区的布格重力异常等值线分布是以滇西北为中心，向东南散开的弧形分布。它反映出地壳厚度等值线向东南舌形突出的地壳构造基本特点 ,是康滇菱形断块在板块内部向南南东运动的结果。永胜震区布格重力异常约为－260mGal～－320mGal。在布格重力异常图中程海断裂南段显示为重力正异常。往北为梯级带中的相对负异常带十分明显，反映断裂南北活动的差异,该次地震发生在正负相间的梯级带上。总之，重磁异常、地震测深表明，重磁异常分布与程海断裂紧密相关；程海断裂是活动性深断裂，北段的活动程度较南段高，切割也较深；地震发生在低速低阻层之上、布格重力异常由正异常向负异常过渡的梯级带、正负磁异常相间的正异常上，与深部构造密切相关。

永胜 6.0 级地震是震区近 200 年来最大的一次地震。 本次地震发生在永胜—宾川地震带内，该带北起永胜，南至弥渡、祥云 一带，长约 150 km ，宽约 30 km 。 公元 1500年～2001年共记载M≥5地震7次，其中 级地震 1次， 级地震1次。1515年永胜 级地震，发生在南北向程海断裂向北西方向拐弯部位断层运动的高速率段（ 6mm /a），地震形成长 40 km ，宽 3 km 的地震形变带（地震断层穿过基岩和晚更新－全新世地层，垂直断距 0.8 -1.5m ）。 1803年宾川 级地震发震构造与程海断裂南段活动有关，2001年永胜6级地震发震构造与程海断裂的中、北段活动有关。

图 2 永胜附近地质构造及历史地震震中分布图

Fig.2 Map of geological structure and distribution of historical earthquake around Yongsheng area

烈度分布及震害

永胜 6.0级地震震中烈度为Ⅶ度，据考察，宏观震中（26°14′N，100°30′E）位于永胜县涛沅、期纳一带，等震线呈椭圆形，长轴走向为北北东向，Ⅵ度以上区域总面积约 2492km 2 , 主要涉及丽江地区永胜县、大理州的宾川县和鹤庆县(图3)。其中，Ⅶ度区分布在永胜县境内，北起期纳，南至片角乡下六村，东自东风乡，西到涛沅，面积约 252km 2 ；Ⅵ度区北起永胜县程海，南达宾川县力角，西起鹤庆县朵美，东至永胜县东风乡海家坪 ,面积约 2240km 2 。

地震对灾区各县的城乡民房、教育、卫生、工矿企业、机关事业单位的各类房屋建筑、水利与交通基础设施和构筑物造成了不同程度的破坏。

Ⅶ度区：土木结构房屋部分墙体局部倒塌，多数墙体开裂、错位、梭瓦，烤烟房普遍出现裂缝或个别（约 10%）局部倒塌，危房倒塌。砖木结构房屋多数墙体开裂，个别墙体局部倒塌，屋面局部掉瓦。未进行抗震设计的多层砖砌体房屋墙体出现开裂、错位、或酥醉。钢筋砼框架个别墙体开裂严重,个别承重构件轻微裂缝.

Ⅵ度区：土木结构房屋除个别年久失修的危房或墙抬梁结构墙体局部倒塌外，主要以轻微破坏和基本完好为主，震害现象主要为墙体开裂，掉灰皮，屋面少量梭瓦。砖木结构房屋门窗洞口墙体局部开裂，裂缝宽度一般为 1～3cm，屋面少量掉瓦。永胜县程海镇2层砌体住宅，楼板下沉，横墙出现X形裂缝。钢筋砼框架主要为填充墙在梁下多处开裂。

在Ⅵ度区外，大理州鹤庆县中江乡、鹤庆县糖厂、鹤庆县煤矿以及楚雄州大姚县铁锁乡、三台乡和三岔河乡等地的房屋建筑也遭受一定的破坏。

本次地震震害特征总体可以概括为两方面：一是震区破坏性地震频繁，许多建筑的破坏存在多次震害迭加的现象。在距本次地震震中仅十余公里的期纳、清水一带在 1992年曾发生过两次5级以上破坏性地震，距本次地震还不到十年，特别是一些乡村民房在过去的地震中或多或少受到过一些影响； 二是震害的场地效应特别明显。 震区处于金沙江河谷地带，侵蚀切割强烈、沟壑纵横、岩石破碎，高边坡、河流阶地、山间盆地等各种地貌交错，现场考察发现震害偏重的建筑物分布与不利场地的分布具有明显关系。

地震共造成 1人死亡、 3人重伤、217人轻伤, 直接经济损失约41050万元。

图 3 永胜6.0级地震等震线图

Fig.3 Isoseimal map of the Ms 6.0 Yongsheng earthquake

地震序列

据云南地震传输台网测定，截至 2002年4月30日 共发生 M L ≥ 1.0级余震292次，其中1.0—1.9级234次，2.0—2.9级54次，3.0—3.9级3次，4.0—4.9级1次。序列最大余震为 M S 4.1级，发生在主震后半小时（表2）。

表 2 永胜6.0级地震序列目录（ M L ≥ 3.0）

Table 2 Catalogue of the Ms6.0 Yongsheng earthquake sequence( M L ≥ 2.0)

地震前 2个月，震区2级以上地震频繁,共发生10次,最大地震为 9月2日 3.0级。

地震序列的最大地震和次大地震震级差 D M为1.9, 6.0级地震能量为6.326×10 13 J,占序列总能量的99%,地震序列类型为主震-余震型。 取 震级下限 M L 1.4 计算 序列 h 值约为 1.4 (见图4) ，最大后续地震震级 M max =4.0 。由于 h >1 ，主震震级 M S =6.0 ，且 M 0 -0.3>M max ，按 h 值判别法永胜地震序列也为主震余震型；从地震序列归一化能量熵 K 值分析，震后 1 日 K=0.0057 ，震后 3 日 K=0.0056, 震后 7 日 K=0.0055 ，由于 0.0015< K <0.05 ，序列亦为主震 — 余震型 [5] 。

M-t图(图5)显示6.0级地震后余震强度显著偏低， 震级衰减非常迅速。从序列的日频度（图 6 ）可看出，永胜地震序列日频度衰减非常迅速，无大的起伏变化，大部份余震发生在主震发生的当日（ 24 小时）内，序列 b 值为 0.75 （图 7 ），能量衰减快（图 8 ），序列衰减正常 .

从序列频度衰减系数 p 来看 , 震级下限均取 1.4 级，主震后 10 天 , 衰减系数 p 值分别为 1.4, 主震后 10-70 天 , 衰减系数 p 值分别为 0.16 可见该序列日频度衰减非常迅速 (图9) 。

现场流动数字台网记录了永胜 6.0 级地震余震分布图象（图 10 ）。观测时间自主震次日的 2001年10月28日 至 11月28日 ，共记录了永胜地震余震 111次 [6] 。存在北北东和北西两个方向的优势分布，但北北东优势似乎更突出一些，与程海断裂该段存在多方向次级断裂的结构特征一致。 由地震台网测定的主震震中 ( 微观震中 ) 与宏观震中相距 4km 。余震区北西向长约 1 5km ，宽约 5km ， 北北东向长约 1 0km ，宽约 4.5km ， 余震区 面积约 110km 2 。

图 4 永胜6.0级地震序列h值图

Fig.4 h-value diagram of the Ms6.0 Yongsheng earthquake sequence

图 5 永胜6.0级地震序列M—t图

Fig .5 M -t diagram of the Ms6.0 Yongsheng earthquake sequence

图 6永胜6.0级地震序列 日频度 曲线

Fig.6 Daily frequency of the Ms6.0 Yongsheng earthquake sequence

图 7 永胜6.0级地震序列b值图

Fig.7 b-value diagram of the Ms6.0 Yongsheng earthquake sequence

图 8 永胜6.0级地震序列蠕变曲线图

Fig.8 Strain release of the Ms6.0 Yongsheng earthquake sequence

图 9 永胜6.0级地震p值图

Fig.9 p-value diagram of the Ms6.0 Yongsheng earthquake

图 10 永胜6.0级地震序列分布图

黑点代表云南区域台网记录的地震（空心圆代表前震）；三角形代表现场流动数字台网记录的地震

Fig.10 Distribution of the Ms6.0 Yongsheng earthquake sequence

震源机制解及地震主破裂面

利用昆明数字化地震台网、全国基准地震台网及四川省部分台站记录清晰的 45个P波初动符号，采用上半球投影作图求解法求解震源机制，矛盾符号比为0.09,，其参数列在表3，图11吴尔弗网图解。

表 3 永胜6.0级地震震源机制

Table 3 Focal mechanism solution of the Ms6.0 Yongsheng earthquake

果显示，主震发震应力场是南南东（平均 168o）方向，仰角很小（平均2o），接近水平的压应力作用。节面Ⅰ走向北西西（123o），倾角陡立（85o），在南南东向接近水平的压应力作用下，具有以右旋走滑为主的错动性质。节面Ⅱ走向北北东（平均213o），倾角陡立（平均87o），在南南东向接近水平的压应力作用下，具有以左旋走滑为主的错动性质。中等应力轴仰角陡立（84o），也显示出主震破裂错动具有以水平走滑为主的特征。

图 11 永胜6.0级地震震源机制解

Fig.11 Focal mechanism solution of the Ms6.0 Yongsheng earthquake

与云南其它许多区域性活动断裂带相比较，程海断裂带在几何结构上显得尤为复杂。就本次地震所处的 宾川—金沙江段而言，是由一系列北东、北西和近南北向次级断裂或相互平行、相互交切、相互呈折线状连接组成的宽 10km 以上，总体近南北走向的断裂带。在这样的构造条件下，一次 6 级左右地震的发生很容易牵动带内不同方向次级断裂的活动，从而造成余震在空间分布上错综复杂，给主破裂方向的判定带来困难。

通过现场考察勾绘出的永胜 6.0 级地震等震线可知 , 震区位于程海断裂宾川—金沙江段上，等震线呈椭圆形，长轴走向为北北东向，与程海断裂该段的总体走向一致。

主震震源机制解表明 , 在近水平压应力（ P 轴）作用下，震源错动面应沿两个方向展布，即南东—北西或南西—北东向。其中，节面 Ⅰ走向123 ° ， 节面 Ⅱ 走向 213 °，倾角都近乎直立，且均显示以走滑错动性质为主，仅据此虽不足以判断两节面中何为震源破裂面，但与 程海断裂该段存在多方向次级断裂的结构特征是一致的 。

地震序列震中分布， 存在北北东和北西两个方向的优势分布，但北北东向的优势更突出一些，同样与程海断裂该段存在多方向次级断裂的结构特征一致。

经野外实地考察，震区没有发现明显的地震构造裂缝，但在金沙江北岸东安村西和涛沅—保和一带发现数条重力裂缝，这些裂缝与滑坡、崩塌相关。值得注意的是，本次地震诱发的山体滑坡、崩塌、滚石等山地灾害十分严重，集中分布在金沙江沿岸，紧靠 程海断裂宾川—金沙江段两侧。 滑坡、崩塌、滚石等的 分布与程海断裂宾川—金沙江段有着密切的关系。

综上所述 , 此次地震节面 Ⅱ 为主破裂面 , 近南北向的 程海断裂 为发震构造。

观测台网及前兆异常

图 12 永胜6.0级地震前定点前兆观测台站的分布图

Fig.12 Distribution of precursoy observation stations before the Ms6.0 Yongsheng earthquake

永胜 6.0 级地震周围 300km 范围内共有地震台站 64 个，其中测震观测单项台 14 个，定点前兆单项观测台 4 个，综合观测台 46 个，有水氡、水位、水质、高精度水温、地倾斜、地电、地磁、短水准、短基线等 23 个定点前兆观测项目共 153 个台项（表 4 ），这些定点前兆观测项目大多数均有 10 年以上连续可靠的观测资料。 定点前兆观测台站 100km 范围内有 11个，101～200km内有19个, 201～300km内有20个；这次地震前共出现34条异常，地震活动性出现了7条异常，它们是地震频度、断层面总面积、b值、时间间隔(3级地震平静)和4级前兆震群等；定点前兆观测出现了26条异常（图13），它们是水位、水温、水氡、二氧化碳、水汞、地磁、地电阻率、地倾斜；宏观出现了1项异常，即震中区附近出现龙潭水发浑异常。各类异常的具体情况详见表5和图14―44。

图 13 永胜6.0级地震定点前兆观测异常分布图

Fig.13 Distribution of precursory anormalies of the Ms6.0 Yongsheng earthquake

on the fixed observation points

表 4 　永胜 6.0 级地震前定点前兆观测项目登记表

Fig.4 Summary table of precursory observation items on the fixed observation points

before the Ms6.0 Yongsheng earthquake

表 5 异常情况登记表

Table 5 Summmary table of precursory anomalies

表 5所列出的34条异常，其信度及预测效能简述如下：

•  测震活动性异常项目：资料信度高，异常清晰，具有较好的对应率，预测效能好。

•  定点前兆观测异常项目：除水汞观测项目资料时间较短（自 1990年起）外，其余观测项目均有10年以上连续、完整的资料，震前异常幅度显著，远大于观测误差，并具有较好的地震重现性和较好的地震对应率，预测效能好。

图 14 云南省M≥3.0级地震月频度曲线图

Fig.14 Curve of monthly frequency of M L ≥ 3.0 earthquakes in Yunnan province

图 15 永胜地区的断层面总面积时间扫描

Fig .15 A (t)-value curve of Yongsheng area

图 16 永胜地区小震( M L =1.5)月频度

Fig.16 Curve of monthly frequency of M L ≥ 1.5 earthquakes in Yongsheng area

图 17 云南省b值( M L 2.5-4.5)曲线图

Fig.17 b-value curve from M L 2.5-4.5 earthquakes in Yunnan province

图 18 滇西地区 M L ≥ 3.0级地震月频度

Fig.18 Curve of monthly frequency of M L ≥ 3.0 earthquakes in the west Yunnan area

图 19 云南省 M L ≥ 3.0级地震时间间隔图

Fig19 Time interval of M L ≥ 3.0 earthquakes in Yunnan province

图 20 云南省 M L ≥ 3.0级地震震中分布图（时间段2001.9.1～10.26）

Fig.20 Distribution of M L ≥ 3.0 earthquakes in Yunnan province

图 21 洱源水位日均值

Fig.21 Curve of daily mean value of water level at Eryuan station

图 22大姚水位日均值图

Fig.22 Curve of daily mean value of water level at Dayao station

图 23 会泽水位日均值图

Fig.23 Curve of daily mean value of water level at Huize station

图 24 西昌水位五日均值图