2019年6月17日22时55分43秒，在四川省东南部宜宾市长宁县发生M_S6.0地震(图 1)，距离震中约260 km的成都市区震感明显.中国地震台网中心给出的该地震震源参数为：震中104.9°E、28.34°N，震源深度19 km；间隔不到40 min，在M_S6.0地震震中西北侧约11 km处发生珙县M_S5.1地震；次日早晨，在M_S6.0震中附近发生长宁M_S5.3地震；22日晚，在珙县M_S5.1地震附近又发生M_S5.4地震.7月4日，在余震区西北端再次发生珙县M_S5.6地震.频繁的强余震加重了灾害损失.截止到2019年6月23日16时，长宁M_S6.0地震序列共造成13人遇难，200多人受伤，超30万人受灾，大量房屋受损.7月4日珙县M_S5.6地震导致受伤人员新增9人，房屋损毁加剧.四川省地震局根据现场考察、强震动记录、序列余震空间分布和震源机制，于6月20日确定并公布了本次长宁M_S6.0地震的等震线分布，长轴走向NW、长72 km，短轴54 km，极震区烈度Ⅷ度(四川省地震局，2019)，涉及宜宾市翠屏区、长宁县、高县、珙县、兴文县、江安县等区县，影响范围之大、损失之重，为国内近年同震级地震所罕见.

图 1

Fig. 1

图 1 2019年6月17日长宁MS6.0地震序列震中附近区域构造与所有5级以上历史地震震中分布 图中构造改编自筠连幅和叙永幅区域地质报告(四川省地质局第一区测队六分队，1973；四川省地质局，1976).左上角索引图指示本次长宁MS6.0地震所处四川盆地的位置.蓝色虚线框为本文图 9的范围. Fig. 1 Regional tectonic settings and the epicenters of the MS≥5.0 historical earthquakes since 26 BC Geological structure in the map is modified from the regional geological survey report of Junlian and Xuyong geological map sheets (Sixth Division of the First Survey Team of Sichuan Geology Bureau, 1973; Sichuan Geology Bureau, 1976). Index map on the left-top corner indicates the location of the MS6.0 Changning earthquake in the Sichuan Basin. The blue dashed-line rectangle marks the area in Fig. 9.

图 9

Fig. 9

图 9 长宁MS6.0地震序列中16次MS≥3.6事件震源机制解(资料时段：2019-06-17—2019-07-04) 震中编号与表 2中的地震序号一致.右上角为16次地震整体的应变花和As值.蓝色虚线为节面参数统计分段标志. Fig. 9 Focal mechanism solutions of the 16 MS≥3.6 quakes in the MS6.0 Changning earthquake sequence from June 17 to July 4, 2019 The number on each epicenter dot is the same as the first column in Table 2. The strain rosette and As value for the entire 16 MS≥3.6 earthquakes are shown on the right-top coner. The dashed blue line is the segmentation sign for parameter analysis of the nodal planes.

表 2 (Table 2)

表 2 2019年6月17日长宁地震序列MS≥3.6、2018年12月16日兴文MS5.7及2019年1月3日珙县MS5.3地震震源机制解 Table 2 Focal mechanism solutions of the MS≥3.6 events in the 17 June 2019 MS 6.0 Changning earthquake sequence, 16 December 2018 MS 5.7 Xingwen and 3 January 2019 MS 5.3 Gongxian events 序号 发震时间年-月-日时:分:秒 震中位置 深度/km 节面Ⅰ/(°) 节面Ⅱ/(°) P轴/(°) T轴/(°) B轴/(°) 震级 As 资料来源 经度/(°) 纬度/(°) strike dip rake strike dip rake az pl az pl az pl MW MS 1 2019-06-17 22:55:44.0 104.905 28.344 3 131 51 36 16 63 135 76 7 338 50 172 39 5.79 6.0 0.587 本文 2019-06-17 22:55:45.0 104.957 28.405 11.5 308 45 40 187 63 127 251 10 146 55 348 33 5.79 5.8 0.676 USGS 2019-06-17 22:55:47.3 104.96 28.36 12 323 57 65 184 40 123 71 9 183 67 337 20 5.7 5.8 0.863 Harvard 2 2019-06-17 23:36:01.9 104.805 28.418 2 311 60 45 194 52 141 71 5 167 52 338 38 4.99 5.1 0.618 本文 3 2019-06-18 00:29:07.9 104.845 28.340 3 96 64 18 358 74 153 49 7 315 30 149 59 4.18 4.1 0.247 本文 4 2019-06-18 00:37:55.5 104.874 28.386 1 173 63 101 330 29 70 255 17 105 70 348 10 4.14 4.2 0.958 本文 5 2019-06-18 05:03:25.8 104.857 28.379 3 145 40 105 306 52 78 44 6 166 79 313 10 4.36 4.5 0.971 本文 6 2019-06-18 05:49:15.1 104.807 28.340 3 192 53 152 300 68 40 63 9 162 43 324 45 3.87 3.8 0.467 本文 7 2019-06-18 07:34:33.5 104.869 28.368 3 164 24 111 321 68 81 58 22 215 66 325 8 4.74 5.3 0.959 本文 8 2019-06-18 08:14:52.9 104.799 28.414 2 216 58 151 322 66 36 88 5 182 42 352 48 3.76 3.7 0.44 本文 9 2019-06-18 14:38:36.3 104.744 28.430 6 185 48 80 20 43 101 282 3 31 82 192 7 3.74 3.7 0.983 本文 10 2019-06-20 22:01:17.1 104.764 28.411 3 345 85 168 76 78 5 31 5 308 12 143 77 3.8 3.7 0.036 本文 11 2019-06-21 15:09:56.1 104.770 28.426 4 2 76 136 105 48 19 60 18 314 40 168 45 3.63 3.6 0.371 本文 12 2019-06-22 22:29:56.6 104.793 28.424 2 170 31 71 12 61 101 94 15 308 72 186 10 5.08 5.4 0.963 本文 2019-06-22 22:29:55.0 104.896 28.455 11.5 18 27 132 152 70 71 257 25 35 60 159 18 5.31 5.3 0.826 USGS 13 2019-06-23 08:28:01.0 104.833 28.383 6 150 74 20 54 71 163 282 2 13 25 187 65 4.33 4.6 0.182 本文 14 2019-06-24 07:34:18.7 104.833 28.40 5 153 79 17 60 73 169 286 4 17 20 184 70 3.88 3.8 0.110 本文 15 2019-07-03 12:26:53.7 104.85 28.4 3 129 43 91 307 47 89 38 2 199 88 308 1 4.42 4.8 1.0 本文 16 2019-07-04 10:17:57.9 104.74 28.41 7 165 41 79 359 50 99 83 4 321 81 173 7 5.02 5.6 0.984 本文 17 2018-12-16 12:46:07.0 104.948 28.219 3 80 85 -166 349 76 -5 305 13 214 6 99 75 5.17 5.7 -0.043 本文 2018-12-16 12:46:09 105.013 28.295 17.5 80 87 -173 349 83 -3 305 7 214 3 100 83 5.28 5.3 -0.013 USGS 18 2019-01-03 08:48:07.4 104.861 28.192 2 226 59 126 351 46 46 291 7 189 59 25 30 4.81 5.3 0.733 本文 2019-01-03 08:48:08 104.918 28.190 11.5 217 50 119 355 48 59 286 1 193 68 17 22 4.85 4.8 0.862 USGS

表 2 2019年6月17日长宁地震序列MS≥3.6、2018年12月16日兴文MS5.7及2019年1月3日珙县MS5.3地震震源机制解 Table 2 Focal mechanism solutions of the MS≥3.6 events in the 17 June 2019 MS 6.0 Changning earthquake sequence, 16 December 2018 MS 5.7 Xingwen and 3 January 2019 MS 5.3 Gongxian events

长宁M_S6.0地震序列发生在青藏高原东缘稳定的华南地块内部现今构造活动相对较弱的四川盆地南缘盆山结合地带，区内地震活动主要受褶皱及其伴生断层控制(图 1)，历史破坏性地震强度低，复发周期长.长宁地震序列震中位于长宁—双河大背斜上，该复式背斜主要由腾龙背斜、白象岩—狮子滩背斜和双河场背斜等褶皱构造组成，伴生有不同规模且几何结构差异甚大的断层.其中，白象岩—狮子滩背斜轴向西段呈NE向、东段近EW向，两翼呈单斜产状；该褶皱地表出露的伴生断层较零星，主要断层有：①大坟坝断层，走向近EW，倾向N，倾角77°，逆冲型；②珙县断层，位于褶皱南东翼，走向近SN，倾向E，倾角约70°，正断型.双河场褶皱位于长宁—双河大背斜的核部，其轴向略呈向NW突出的弧形，西翼地层倾角约27°，东翼地层倾角55°，呈不对称背斜；该褶皱构造地表出露的断裂较复杂，主要断层包括：①大地湾断层，总体走向NEE，倾向NW，倾角约51°~79°，逆冲型(四川省地质局第一区测队六分队，1973); ②瓦房头断层，走向NEE，倾向SE，倾角近直立，逆冲型(宜宾市防震减灾局，2014)；③大佛崖断层，走向NW，倾向NE，倾角约60°，逆冲型(宜宾市防震减灾局，2014).位于序列东端的梅子拗背斜轴向近EW，为两翼近于对称的短轴背斜(四川省地质局第一区测队六分队，1973；四川省地质局，1976).

宜宾地区历史地震记载可追溯到公元前26年3月26日宜宾5¹/₂级地震(国家地震局震害防御司，1995)，但本次长宁M_S6.0地震震中50 km半径范围内此前仅有5次5级以上地震记录，另外4次地震分别为1610年2月3日高县5¹/₂级、1936年9月25日江安5级(中国地震局震害防御司，1999)、2018年12月16日兴文M_S5.7和2019年1月3日珙县M_S5.3地震(Lei et al., 2019)(图 1中绿色圆).本次长宁6.0级地震的发生不仅打破了宜宾地区无6级地震的历史记录，也打破了四川盆地边缘地区无6级地震的记录.因此，确定本次地震的发震构造及其特征，对于开展四川盆地内部及盆地边缘强震孕育环境和发震机理研究、加强少震和弱震区地震风险防范等均具有重要意义.

地震序列震源机制解和精确定位的余震空间分布特征，是确定序列发震构造、判定序列后续地震发展趋势的重要依据与基础资料(Waldhauser and Ellsworth, 2000; Zhang and Thurber, 2003; Hauksson et al., 2012；Chu and Helmberger, 2013；易桂喜等, 2015, 2017a, 2017b；房立华等，2018；Wang et al., 2018; Long et al., 2019).此次长宁M_S6.0地震序列余震极为发育，2019年6月17日至7月4日，四川区域地震台网共记录到该序列0级以上余震4470次，其中，M_L0.0~0.9级1831次；M_L1.0~1.9级2078次；M_L2.0~2.9级454次；M_L3.0~3.9级85次；M_L4.0~4.9级16次；M_L5.0~5.9级6次，包括6月17日珙县M_S5.1、18日长宁M_S5.3、22日珙县M_S5.4和7月4日珙县M_S5.6地震(图 2)，主震与最大余震震级差仅0.4，呈现震群活动的特征(蒋海昆等，2006).从余震频次和强度来看，此次长宁地震序列的余震强度和余震丰富程度远高于2017年8月8日四川九寨沟M_S7.0地震(易桂喜等，2017a；Long et al., 2019)，甚至超过了2013年4月20日发生在龙门山断裂带南段的四川芦山M_S7.0地震(Long et al., 2015; 易桂喜等，2016)，为研究本次地震序列的发震构造几何结构特征和构造变形特征提供了资料保障.

图 2

Fig. 2

图 2 长宁MS6.0地震序列ML≥1.5地震的M-t和日频次N-t图(2019-06-17—2019-07-04) Fig. 2 M-t and daily frequency N-t diagrams of the ML≥1.5 events in the MS6.0 Changning earthquake sequence from June 17 to July 4, 2019

本文利用四川区域地震台网提供的2019年6月17日至7月4日的地震资料，采用多阶段定位方法(multi-step locating method)(Long et al., 2015)，对长宁M_S6.0地震序列中6月17日至6月22日的早期余震进行重新定位.同时，利用目前广泛使用的Cut and Paste(简称CAP)波形反演方法(Zhao and Helmberger, 1994；Zhu and Helmberger, 1996)，求解序列中M_S≥3.6地震的震源机制解与震源矩心深度，进而初步分析该序列的发震构造特征.

本文采用多阶段定位方法(multi-step locating method)(Long et al., 2015)，基于四川区域地震台网提供的2019年6月17日至6月22日的震相报告，对长宁地震序列早期余震进行重新定位.多阶段定位过程包括：①基于初始速度模型，采用HYPOINVERSE2000(Klein, 1989)，对序列中具有4个以上台站记录的地震事件进行初定；②挑选其中具有6个以上台站记录且方位角间隙小于150°的事件资料，采用Velest(Kissling, 1988；Kissling et al., 1994, 1995)，反演长宁地区的最小一维速度模型和台站校正；③将反演得到的速度模型和台站校正代入HYPOINVERSE 2000，对序列进行重新定位；④采用5 km的搜索半径，对校正后的震源位置进行双差定位(Waldhauser and Ellsworth, 2000).与仅使用双差定位不同，多阶段定位方法的前3个阶段可保障初始值和模型更准确，从而使定位结果更可靠.

长宁M_S6.0地震序列发生在四川南部台站分布密集的区域(图 3)，地震监测能力较强.考虑到该序列极为发育，小震丰富，波形叠加较严重，对震级较低的微震震相识别存在较大影响，为保证定位结果的可靠性，我们仅对序列中记录台站方位角空隙小于180°且具有4个以上台站记录的M_L≥1.5地震、选取震中距150 km以内台站的震相资料进行重新定位.参与定位所用台站见图 3.

图 3

Fig. 3

图 3 长宁MS6.0地震序列重新定位和震源机制解计算所用台站分布 红色五星标示长宁MS6.0地震震中；蓝色三角形为固定台站；红色三角形为2018年12月16日兴文MS5.7地震后增设的流动台；实线圆和虚线圆分别代表主震震中距150 km、300 km范围. Fig. 3 Distribution of seismic stations for relocation and focal mechanism calculation of the MS6.0 Changning earthquake sequence Red star marks the epicenter of MS6.0 Changning quake. Blue triangles indicate permanent stations, and red triangles are temporary stations set up after the MS5.7 Xingwen quake on December 16, 2018. Solid- and dashed- line circle indicates the range with epicentral distance of 150 km, 300 km, respectively.

为了获得更合理的长宁地区一维速度模型，在重新定位过程中，加入了本次地震震中附近自2010年以来满足上述定位条件的历史地震参与Velest反演.我们最终获得了长宁地震序列早期610次M_L≥1.5地震的重新定位结果，相对定位误差为：水平向0.5 km，垂直向0.7 km，走时残差0.18s.其中，长宁M_S6.0地震重新定位震源参数为：发震时刻2019-06-17 22:55:44.0，震中位置104.905°E、28.344°N，震源深度5.1 km；珙县M_S5.1地震重新定位震源参数为：发震时刻2019-06-17 23:36:01.9，震中位置104.805°E、28.418°N，震源深度8.5 km；长宁M_S5.3地震重新定位震源参数为：发震时刻2019-06-18 07:34:33.5，震中位置104.869°E、28.368°N，震源深度3.3 km；珙县M_S5.4地震重新定位震源参数为：发震时刻2019-06-22 22:29:56.6，震中位置104.793°E、28.424°N，震源深度3.9 km.产出的长宁地区一维速度模型见表 1.

表 1 (Table 1)

表 1 长宁地区一维速度模型 Table 1 1-D velocity model of the Changning region 层号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 顶层深度(km) 0.0 2.0 4 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 25.0 34.0 43.0 61.0 VP(km·s-1) 4.93 5.29 5.55 5.72 5.80 5.93 6.10 6.16 6.40 6.54 6.72 6.76 7.62 7.86 VS(km·s-1) 2.85 3.06 3.21 3.30 3.35 3.43 3.52 3.56 3.70 3.78 3.88 3.91 4.40 4.54

表 1 长宁地区一维速度模型 Table 1 1-D velocity model of the Changning region

重新定位后的长宁地震序列震中分布(图 4a)显示，余震区总体呈NW-SE向展布，长约25 km，宽约5 km.长宁M_S6.0地震位于余震区的东南端，包括6月17日珙县M_S5.1、18日长宁M_S5.3和22日珙县M_S5.4地震在内的绝大多数余震位于M_S6.0地震的北西侧，呈现单侧破裂特征.余震分布在0~10 km深度范围，平均深度3.16 km.根据图 4a中深度色标，可以看出，该序列以震源深度小于5 km的地震占优势(图 4b)，比例约88%，深度大于5 km的地震主要分布在6月17日珙县M_S5.1地震的西侧，序列总体呈现西深东浅的空间分布特征，该特征在沿余震区长轴走向的AA′深度剖面上表现得更为直观.根据时间色标的变化，从AA′深度剖面可以发现，M_S6.0地震2天后的余震主要分布在余震区西北段，6月22日珙县M_S5.4和7月4日珙县M_S5.6地震均发生在该段(见图 5和图 1).此外，无论是震中分布图(图 4a)，还是AA′深度剖面图(图 5)，均显示M_S6.0地震附近余震稀少，与2004年10月23日日本新潟(Mid-Niigata Prefecture)M_w6.6地震(Kato et al., 2010)、2014年11月22日四川康定M_S6.3地震(易桂喜等，2015)和2017年8月8日四川九寨沟M_S7.0地震(Long et al., 2019)主震附近的余震分布特征类似，该余震稀疏区应属于一个较大的凹凸体(Aki, 1984)，在主震中能量得以充分释放.

图 4

Fig. 4

图 4 长宁MS6.0地震序列重新定位震中分布(资料时段：2019-06-17—2019-06-22) (a)重新定位后的地震震中分布图；(b)重新定位后的地震震源深度分布直方图.色标代表深度变化，不同颜色的五星分别标示MS6.0和3次5级以上地震. Fig. 4 Relocated epicenters of the MS6.0 Changning earthquake sequence by June 22, 2019 (a) Spatial distribution of the relocated earthquakes; (b) Histogram of focal depths for the relocated earthquakes. Color bar presents depth. Different color stars mark the relocated epicenters of MS6.0, MS5.1, MS5.3 and MS5.4 events, respectively.

图 5

Fig. 5

图 5 沿余震区长轴走向的震源深度剖面AA′ 剖面宽度为剖面线两侧各4 km.色标标示距长宁MS6.0地震的离逝时间. Fig. 5 Vertical cross-section AA′ along the strike of the long-axis of the aftershock area Projection width for each side is 4 km for the section. The color bar marks the elapsed time from the origin time of the MS6.0 Changning earthquake.

位于M_S6.0和M_S5.3地震之间的BB′深度剖面(图 6a)显示，余震基本位于M_S6.0地震的上部，且呈现云状分布，具有多条断裂参与活动的地震分布特征(Long et al., 2019)，该剖面难以提供发震断层的几何结构信息.位于M_S5.1和M_S5.4地震之间的CC′深度剖面(图 6b)显示：发震断层产状存在深度分段差异，在0~5 km深度区间，断层面倾向SW，高倾角；超过5 km深度，断层面近乎直立.上述结果揭示本次长宁地震序列发震构造几何结构复杂，序列活动并非源自单一的断层运动，而是多条断裂参与活动的结果.

图 6

Fig. 6

图 6 垂直余震区长轴走向的震源深度剖面BB′和CC′ BB′、CC′剖面自SW至NE，剖面宽度为剖面线两侧各3 km.色标同图 5. Fig. 6 Vertical cross-sections perpendicular to the strike of the long-axis of the aftershock area BB′ and CC′ are along the direction from SW to NE. Projection width for each side is 3 km for each section. The color bar is the same as in Fig. 5.

本文选用目前广泛使用的CAP波形反演方法(Zhao and Helmberger, 1994；Zhu and Helmberger, 1996)，计算长宁地震序列中M_S≥3.6地震的震源机制解.已有研究结果表明，CAP方法对速度模型依赖性较小(Tan et al., 2006；Zheng et al., 2012；易桂喜等, 2017a, 2017b；祁玉萍等，2018)，可保证震源机制解计算结果稳定可靠；此外，该方法在波形反演过程中通过采用深度震相和体波与面波的相对强度进行深度约束，可获得相对准确的震源矩心深度(罗艳等, 2015)，利用区域台网波形资料反演得到的矩心深度误差在2 km以内(郑勇等，2009).

基于定位产出的长宁地区一维速度模型(表 1)，选取震中距300 km范围内的固定台站(图 3)高信噪比宽频带波形记录，反演长宁地震序列中M_S≥3.6事件的震源机制解与震源矩心深度.计算中，长宁M_S6.0地震震源函数持续时间设为5 s，其他事件震源函数持续时间1 s，体波与面波截取波形窗长分别为30 s和60 s，相应的带通滤波频带宽度为0.05~0.2 Hz和0.05~0.1 Hz；断层面参数走向、倾角、滑动角搜索步长5°，深度步长1 km.图 7展示了长宁M_S6.0地震反演误差随深度的变化，误差最小的最佳拟合深度为3 km.图 8给出了最小误差拟合深度处部分台站的理论波形与实际波形拟合图，可以看出，超过80%的分量拟合相关系数大于70%，显示理论波形与实际波形具有较好的拟合关系.

图 7

Fig. 7

图 7 2019年6月17日长宁MS6.0地震震源机制解反演残差随深度分布图 Fig. 7 Variation of fitting error with depth during the focal mechanism inversion for the MS6.0 Changning earthquake on June 17, 2019

图 8

Fig. 8

图 8 2019年6月17日长宁MS6.0地震震源机制和理论波形与观测波形拟合图 红线表示理论地震图, 黑线为观测地震图, 波形左侧台站名上方的数字为震中距(单位：km)，下部数字为方位角(单位：°)；波形下方的两行数字分别代表理论地震图相对观测地震图的移动时间(单位：s)及二者的相关系数(用百分比表示). Fig. 8 Focal mechanism solution and comparison between observed and synthetic waveforms of the MS6.0 Changning earthquake on June 17, 2019 The red and black lines are the synthetic and observed waveforms, respectively. The station names are given on the left, and the numbers above and below the names are epicentral distance (in km) and azimuth (in degree). Numbers below the traces are the time shifts (in second) of the synthetics relative to the observations and the corresponding cross-correlation coefficients (in percentage).

经过计算，本文共获得了序列中16次M_S≥3.6地震的可靠震源机制解、震源矩心深度与矩震级(见表 2).6月17日长宁M_S6.0和22日珙县M_S5.4地震震源机制解与美国地质调查局(USGS)给出的结果相近(表 2)，但震源矩心深度存在明显差异.研究表明，区域台网资料波形反演深度比远震波形反演结果更可靠(Long et al., 2019).16次地震的震源矩心深度在1~7 km之间，平均深度3.5 km，与序列重新定位震源深度均值(3.16 km)一致.位于余震区东南端的地震震源矩心深度全部在3 km以内，而相对较深的第9号和第16号地震(表 2)均位于余震区西北端，呈现西深东浅的深度分布特征，也与序列重新定位结果(图 5)基本吻合.此外，为便于后续分析，表 2中还同时给出了位于长宁地震南侧的2018年12月16日兴文M_S5.7(表 2第17号)和2019年1月3日珙县M_S5.3(表 2第18号)地震的CAP波形反演结果与USGS结果.

长宁M_S6.0地震序列发生在四川盆地南缘盆山转换地带，区内主要构造为褶皱及伴生断层，但仅有少量断层出露地表，规模不一且产状多变，给发震构造判识带来了很大困难.Amelung和King(1997)提出的应变花被认为是定量分析发震构造运动学特征和应变模式的有效手段(Vallage et al., 2014；易桂喜等，2016)，有助于构造复杂区域的发震构造特征研究(易桂喜等，2017a；Long et al., 2019).应变花的白瓣长轴指示挤压方向，黑瓣长轴指示拉张方向.我们基于序列16次M_S≥3.6地震的震源机制解(表 2)，分别计算了各地震以及16次地震整体的应变花和面应变(Areal strain)As值(Vallage et al., 2014)，结果见表 2和图 9.同时，采用Vallage等(2014)的面应变As值分类标准，定量分析此次长宁地震序列的震源机制类型与发震断层运动学与构造变形特征，具体分类标准如下：-1 ≤As < -0.7，正断型；-0.7≤As < -0.3，正断兼走滑型；-0.3≤As < 0.3，走滑型；0.3≤As < 0.7，逆冲兼走滑型；0.7≤As≤ 1，逆冲型(易桂喜等, 2016, 2017a).

长宁序列16次M_S≥3.6地震As值(表 2)表明，逆冲型地震7次(表 2和图 9中第4、5、7、9、12、15、16号地震)，占比约44%；逆冲兼走滑型地震5次(表 2中第1、2、6、8、11号地震)，占比约31%；走滑型地震4次(表 2中第3、10、13、14号地震)，占比25%.可见，本次长宁M_S6.0地震序列构造体系总体具有以逆冲为主、兼具走滑分量的错动方式.

长宁序列16次M_S≥3.6地震的应变花(图 9)直观显示出其中的6次地震(图 9和表 2中的第1、2、3、6、10、11号)发震断层呈NE-SW向挤压、NW-SE向拉张构造变形特征；7次纯逆冲型地震中4次(第4、5、7、15号)呈NE-SW向挤压、3次(第9、12、16号)呈近EW向挤压；另外3次地震(第8、13、14号)则以近EW向挤压、近NS向拉张为特征.16次地震整体的应变花(见图 9右上角)显示NE-SW向挤压分量明显大于NW-SE向拉张分量，且As值达0.65，揭示长宁M_S6.0地震序列震源区发震断层整体呈以NE-SW向挤压为主、兼具一定NW-SE向拉张分量的构造变形特征，该结果与Wu等(2015)基于GPS测量给出的四川盆地南缘NE-SW向挤压、NW-SE向拉张的应变特征一致，但与发生在其南侧的2018年12月16日兴文M_S5.7(表 2第17号)和2019年1月3日珙县M_S5.3(表 2第18号)地震所呈现的NW-SE向挤压、NE-SW向拉张特征具有显著差异(图 1).2018年底以来，宜宾地区发生的一系列5级以上中强震均位于四川盆地南缘盆山结合地带，处于构造变形模式转换区域(张岳桥等，2011)，其所处构造环境的变化导致震源附近区域发震断层及其构造变形特征具有复杂性.

16次M_S≥3.6地震震源机制解节面参数统计玫瑰图(图 10)显示，序列整体节面走向(strike)分布较散乱(图 10a)，NW向与近NS向相对集中，表明本次地震序列发震构造较复杂，具有多个方向的断层参与序列活动的特征；滑动角(rake)在0°~180°之间，90°附近略占优势；倾角(dip)较集中，均值约57°，反映发震断层高倾角，与定位结果相吻合.

图 10

Fig. 10

图 10 长宁MS6.0地震序列节面走向(strike)、倾角(dip)、滑动角(rake)玫瑰图 (a)序列16次MS≥3.6地震玫瑰图；(b)东南段5次MS≥3.6地震玫瑰图；(c)西北段11次MS≥3.6地震玫瑰图. Fig. 10 Rose maps of the strike, dip, rake of nodal planes of the MS6.0 Changning earthquake sequence (a) Rose maps for the entire sixteen MS≥3.6 earthquakes; (b) Rose maps for the five MS≥3.6 earthquakes on the southeastern segment; (c) Rose maps for the eleven MS≥3.6 earthquakes on the northwestern segment.

为了更仔细分析长宁地震序列发震构造几何结构特征，以双河场褶皱和白象岩—狮子滩背斜交界处为分界，用蓝色虚线作为分段标志，将余震区分成东南和西北两段(图 9).分段节面参数统计结果显示，东南段5次地震的节面走向优势方向为NW-SE—近NS向(图 10b)，倾角均值约53°，90°两侧优势分布的滑动角揭示该段以逆冲运动为主、兼具一定走滑分量，5次地震整体的应变花和As值(0.60，图 9)显示该段发震断层整体呈NE-SW向挤压为主、兼具一定NW-SE向拉张分量的构造变形特征；西北段11次地震的节面走向较分散(图 10c)，表明其发震构造较东南段更复杂，倾角集中在60°附近，均值约59°，显示西北段发震断层面较东南段更陡峭，滑动角分布则揭示西北段发震断层除存在纯逆冲运动外，部分断层呈近纯走滑运动特征，但11次地震整体的应变花和高达0.88的As值(图 9)显示该段发震构造整体呈NEE-SWW向近似纯挤压构造变形特征.上述结果进一步揭示了本次长宁地震序列发震断层几何结构及构造变形特征具有复杂性.

本次长宁M_S6.0地震序列展布于长宁—双河复式大背斜上(图 1、图 9).根据序列地震时空分布特征和震源机制解(图 4、图 9)，初步分析认为，位于余震区东南段的6月17日长宁M_S6.0、18日长宁M_S5.3和另外3次4级以上地震(图 9中第3、4、5号)应与该复式构造中的双河场褶皱相伴生的NW—近NS向断层有关，而位于余震区西北段的6月17日珙县M_S5.1和22日珙县M_S5.4、7月4日珙县M_S5.6及一系列M_S≥3.6地震应为长宁M_S6.0地震触发相邻的白象岩—狮子滩背斜所伴生的不同走向断层活动所致.根据震中位置和震源机制解给出的断层面参数，初步判定第4号长宁M_S4.2地震可能与大佛岩断层活动有关，其余M_S≥3.6地震的发震断层与白象岩—狮子滩背斜和双河场褶皱出露地表的已知断层几何结构特征不匹配，其发震构造应为震源区下部的隐伏断层，也说明该区域地下构造复杂，这可能是本次长宁地震序列余震极为丰富的主要原因.

长宁6.0级地震序列16次M_S≥3.6地震震源机制解P轴和T轴方位(az)与俯角(pl)统计玫瑰图显示，P轴近水平，俯角均值约8°，优势方位NE-SW—近EW向(图 11a)；T轴俯角均值近53°，优势方位NW-SE—NNW-SSE向(图 11b)，这样的构造应力环境有利于NW-SE和近NS向断裂发生逆冲或逆冲兼走滑运动.

图 11

Fig. 11

图 11 长宁MS6.0地震序列P轴和T轴方位角(az)和俯角(pl)玫瑰图 Fig. 11 Rose maps of the azimuth (az) and plunge (pl) of P-axis and T-axis of the MS6.0 Changning earthquake sequence

我们注意到，长宁地震震源区P轴优势方向与Zheng等(2018)给出的本次地震震中所在的四川盆地东部地壳各向异性NE-SW向快波方向及石玉涛等(2013)基于四川区域地震台网记录获得的震源附近(汉王山台HWS)地壳NE-SW向快剪切波偏振方向一致，但与常利军等(2008, 2015)分别基于远震SKS、XKS偏振分析获得的震源附近(筠连台JLI，汉王山台HWS)SEE向剪切波快波方向具有明显差异，反映长宁地震序列震源所处区域的地壳与上地幔构造变形特征存在较大差异，壳、幔非垂直连贯变形.高原等(2018)利用区域地震台网资料开展的青藏高原东缘地震各向异性分区研究结果显示，长宁M_S6.0地震所处区域(E区)快波偏振方向具有NW-SE和NE两个优势方向，并认为NW-SE向代表该区的主压应力方向，NE向则是受到区域内NE向断裂的影响.本次长宁地震震源区处于川南低缓褶皱带与大凉山—大娄山褶皱带之间的过渡区(何登发等，2019)，具有不同方向上的多期构造变形叠加(张岳桥等，2011；覃作鹏，2013)，长宁地震序列震源机制解显示发震断层走向以NW和近NS向为主(图 9)，NE—近EW向的P轴方位(图 11a)和序列整体体现的NE-SW向挤压(图 9)特征反映本次地震序列震源区域的主压应力方向呈NE-SW向.长宁地震震源区主压应力方向有别于华南地块西部大区域NW-SE向主压应力方向(许忠淮等，1987；Shen et al., 2005; Gan et al., 2007; 王晓山等，2015)，也揭示出四川盆地边缘构造转换地带的构造应力场局部差异性显著.

剪切波慢波延迟时间的变化可反映区域应力水平的变化(Gao and Crampin, 2004，2008; Crampin et al., 2008, 2015; Kaviris et al., 2015).高原等(2018)基于长宁地震震源所处区域慢波时间延迟的增加推测该区域在汶川地震后一直处于应力增加过程，因此，此次长宁地震序列与前期发生的2018年12月16日兴文M_S5.7、2019年1月3日珙县M_S5.3地震可能属于区域构造应力增强过程中的一组显著地震活动.

前人研究表明，2008年汶川M_S8.0地震的发生对四川盆地具有应力加载作用(Parsons et al., 2008).的确，汶川地震后，四川盆地地震活动显著增强，最近10年，在盆地内部M_L3级地震鲜有活动的历史少震与弱震区先后发生了一系列中强地震，包括2010年1月31日四川遂宁—重庆潼南间M_S5.0、2013年2月19日四川三台—盐亭间M_S4.7、2014年7月29日四川梓潼M_S4.9和四川三台M_S4.6地震；同时，位于四川盆地南缘历史破坏性地震相对活跃的宜宾和自贡地区中强地震频发，最近2年相继发生了2017年1月28日筠连M_S4.9(Meng et al., 2019)、2017年5月4日珙县M_S4.9、2018年12月16日兴文M_S5.7、2019年1月3日珙县M_S5.3、2019年2月24日荣县M_S4.7和25日荣县M_S4.9地震以及本次长宁M_S6.0地震序列，且震级不断突破震中区历史记录.汶川地震的应力加载作用是否影响到了四川盆地南缘地带？如果是，这种影响将持续多长时间？上述问题均有待进一步研究.

本次长宁M_S6.0地震及后续发生的多次M_S5.0以上强余震所造成的重大灾害犹如警钟，应引起足够重视，对处于青藏高原东缘华南地块内部过去一直被认为属于构造稳定区域的四川盆地内部及边缘地带的强震危险性需进行重新评估，为防震减灾提供科学依据，以减轻地震灾害风险.

本文利用四川区域地震台网提供的地震资料，采用多阶段定位方法，对发生在青藏高原东缘四川盆地南缘的2019年6月17日长宁M_S6.0地震序列早期余震进行了重新定位；同时，利用CAP波形反演方法，获得了序列中截止至7月4日的16次M_S≥3.6地震的震源机制解与震源矩心深度，进而初步分析了本次地震序列的发震构造特征.主要认识与结论如下.

(1) 重新定位后的长宁地震序列早期610次M_L≥1.5地震震中沿长宁—双河复式大背斜呈NW-SE向展布，长轴约25 km，宽约5 km，震源深度在0~10 km范围，平均深度3.2 km，约88%的地震震源深度小于5 km，且总体呈现西深东浅的空间分布特征.长宁M_S6.0地震位于余震区的东南端.包括6月17日珙县M_S5.1、18日长宁M_S5.3、22日珙县M_S5.4和7月4日珙县M_S5.6地震在内的绝大多数余震位于M_S6.0地震的西北侧，呈单侧破裂特征.

(2) 16次M_S≥3.6地震以逆冲和逆冲兼走滑型为主，震源矩心深度在1~7 km范围内，平均深度约3.5 km，与重新定位结果一致，表明本次地震序列发生在上地壳浅部.

(3) 序列震源机制解统计显示，发震断层高倾角，但断层走向分布较分散，NW-SE和近NS走向略占优势，表明发震构造复杂；震源区P轴近水平，俯角均值约8°，优势方位NE-SW—近EW向；T轴俯角均值近53°，优势方位NW-SE—NNW-SSE向，这样的构造应力环境有利于NW-SE和近NS向断裂发生逆冲运动.

(4) 根据重新定位后的序列早期地震震中分布、M_S≥3.6地震的震源机制解、震源附近区域构造展布等，推测本次长宁地震序列的发生可能与长宁—双河复式大背斜中的白象岩—狮子滩背斜和双河场褶皱伴生断层活动有关，其中位于余震区西北段的6月17日珙县M_S5.1和22日珙县M_S5.4及7月4日珙县M_S5.6地震应为6月17日长宁M_S6.0地震触发白象岩—狮子滩背斜伴生断层活动所致.

(5) 序列发震构造总体呈现NE-SW向挤压为主、兼具小量NW-SE向拉张分量的构造变形特征，与南侧2018年12月16日兴文M_S5.7和2019年1月3日珙县M_S5.3地震所呈现的NW-SE向挤压、NE-SW向拉张构造变形特征具有显著差异，揭示四川盆地南缘地带处于构造变形模式的转换区域，所处构造环境的变化导致本次长宁地震序列震源及附近区域构造变形特征具有复杂性.长宁地震震源区NE-SW向主压应力方向有别于华南地块西部大区域NW-SE向主压应力方向，也揭示出四川盆地边缘构造转换地带的构造应力场局部差异性显著.

本次长宁地震序列发生在构造稳定的华南地块内部，因震区历史地震活动强度低、破坏性地震复发周期长，民居普遍抗震能力差，此次地震序列发生在上地壳浅部，震源浅，对地面建筑物的破坏程度显著高于近年的同震级地震，加上短期内强余震频发，导致灾害叠加，造成了重大人员伤亡和财产损失.如何防范构造稳定区域如四川盆地内部和盆地边缘人口密集地区的地震风险将是我们面临的全新课题.