0 引言

地震短临预报至今仍是世界难题，但不断积累资料，可为地震预报研究提供翔实的基础资料并不断积累经验。云南是中国地震多发省份，诸多地震工作者从地震异常到预报过程等，对该省地震综合预报思路和方法进行了总结，如陈立德等(1997, 2008)、付虹等(2007, 2013, 2014)，并对流体资料展开分析和应用，如车用太等（1996）、刘耀炜等（2004）、赵慈平（2002）、李琼等（2014）。

2022年1月2日15时02分宁蒗县永宁镇发生1次M_S 5.5地震，震源深度10 km。宁蒗彝族自治县是云南省丽江市下辖县（区）之一，俗称小凉山，地处滇西北横断山脉中部丽江市东北部川滇交界处，与四川省盐源、盐边县接壤，北与四川省木里藏族自治县为邻，东西横距90 km，南北纵距250 km，辖区总面积6 025 km²，总人口244 525。据丽江市人民政府新闻办公室通报，此次地震造成30人受伤，宁蒗县4个乡镇17个村委会207个村民小组6 455户26 797人受灾，民房受损8 117间。地震波及玉龙县，造成2个乡镇7个村委会31个村民小组1 946人受灾。据初步统计，直接经济损失达12.3亿元。

文中在参考前人文献的基础上，对此次宁蒗M_S 5.5地震发生前云南省地震、地球物理观测资料，即震前跟踪实践过程中出现的地震活动、形变、流体、宏观等观测数据进行异常分析，总结并认识此次宁蒗M_S 5.5地震过程中出现的异常特征，以期为该区域未来地震的预测预报提供参考。

1 宁蒗MS 5.5地震概况 1.1 地震地质背景及历史地震活动

2022年1月2日宁蒗M_S 5.5地震发生在川滇菱形块体中北部[图 1(a)]，震中地处扬子准地台丽江台缘褶皱带、永宁—永胜台褶束与松潘—甘孜褶皱系的中甸褶皱带、三坝褶皱束的交界地区（云南省地质矿产局区域地质调查队，1990）。震区地质构造复杂，由多组NE、NW向断裂交错控制。宁蒗—盐源地区是云南破坏性地震发生频度较高地区之一，1954年以来发生M_S≥5.0地震24次，其中6.0—6.9级地震3次，最大地震为1976年11月7日、12月13日盐源M_S 6.7、M_S 6.4双震。该区多数地震发生于NE向小金河断裂以东，占比75%（18/24），地震类型有震群型和主余型2种；小金河断裂以西发生地震6次，占比25%（6/24），地震类型均为主余型，本次宁蒗县永宁镇M_S 5.5地震即发生在小金河断裂西侧[图 1(b)]。

1.2 震中附近地球物理观测统计

在2022年宁蒗M_S 5.5地震震中300 km范围内，云南省内共有35个地球物理测点81个测项（含地下流体和定点形变测项）分布（图 2）。收集整理81个测项在此次M_S 5.5地震发生前的观测数据，总结震前异常特征，为异常识别提供参考。统计发现，震前水位、水温、形变共计20个测项出现异常。

2 宁蒗MS 5.5地震异常分析 2.1 地震活动异常

2022年1月2日宁蒗M_S 5.5地震发生在宁蒗—盐源地区M_S≥5.0地震平静近10年背景下，2015年以来，震中50 km范围内M_L≥3.0地震出现平静—活跃—平静—发震的特征，2021年震中附近形成M_L≥3.0地震空区。

2.1.1 震中地区中强地震平静异常

宁蒗—盐源地区是云南中强地震发生频率较高地区，M_S≥5.0地震具有平静—活动交替现象（钱晓东等，2012）。因该区历史地震记录遗漏较多，选取1954年以来M_S≥5.0地震资料进行统计，可知该区地震活动共经历6个活跃期、6个平静期，其中4个活跃期有多次M_S≥5.0地震参与（持续时间2—6年，参与地震2—9次），2个活跃期为孤立地震，分别为宁蒗1962年3月3日5.1级、2012年6月24日M_S 5.7地震，平静期为6—13年。本次宁蒗M_S 5.5地震发生在该区中强地震相对平静时段，与上一次地震间隔近10年。宁蒗地区1954年至今M_S≥5.0地震震级—时间分布见图 3。

2.1.2 震中区形成M_L≥3.0地震空区异常

2021年以来M_L≥3.0地震在滇西北地区形成围空（图 4），空区长轴180 km，按照曲延军等（2010）给出的川滇地区围空尺度和未来地震震级计算公式：M = 2.186lgL+0.894±0.582，未来地震震级为5.8±0.582，2022年1月2日宁蒗M_S 5.5地震震级与计算结果相匹配，且发生在3级地震空区边缘。2021年该地震空区外围地震频度比（剔除2021年5月21日漾濞M_S 6.4地震序列）的增强过程显著（图 5），表明该地震空区信度较高。

2.1.3 震中50 km范围内M_L≥3.0地震平静异常

自2015年以来，本次宁蒗M_S 5.5地震震中50 km范围内M_L≥3.0地震出现活跃—平静—活跃—平静的特征，在3级地震平静背景下，于2021年10月26日在震中东部发生1次3.3级地震，距主震12 km，36天后发生宁蒗M_S 5.5地震（图 6）。

2.2 地球物理观测异常

此次宁蒗M_S 5.5地震发生前，震中300 km范围内出现多项地球物理异常。异常总体集中在滇西北地区，其中地下流体异常（水位、水温）出现较早，形变异常出现相对较晚。

2.2.1 地下流体典型异常分析

（1）震中100 km范围内，3个流体测项出现异常。距宁蒗M_S 5.5地震震中100 km范围内地球物理观测台项较少，仅分布迪庆和宁蒗2个台站共计水位、水温4个测项，其中迪庆水位、水温和宁蒗水温3个测项于此次宁蒗地震前7个月内出现异常[图 7(a)、(b)、(c)]，异常台项比为75%。由图可见，迪庆水温、水位于2021年6月中旬同步加速上升，8月下旬至10月加速上升并伴随大幅高值突跳，于10月中旬转折下降，而宁蒗水温2021年7月出现高值，9月快速下降，3个测项均于下降过程中发震。

（2）震中100—200 km范围内，5个流体测项出现异常。在此次宁蒗M_S 5.5地震震中101—200 km范围内分布6个台站12个测项，其中5个测项于震前7个月内出现异常，异常台项比为42%。异常测项分别为丽江井水温[图 7(d)]、金甲井水温[图 7(e)]、永胜水位[图 7(f)]、剑川水温[图 7(g)]、剑川水位，其中剑川水温有明显短临异常[图 7(g)]，剑川水位有低值破年变异常；丽江井和金甲井水温于2021年8月同步出现异常，与距震中80 km的迪庆水温异常呈准同步变化。由图 7(d)、(e)、(f)、(g)可见：①丽江井水温于2021年8月下旬开始出现大幅振荡突降，20天日变化达0.037 ℃，超出地震预报阈值0.007 ℃；②金甲井水温8月下旬出现高值突跳，9月中旬恢复；③永胜水位往年一般于11月中下旬开始转折下降，2021年10月中旬开始转折下降，据调查，2020年年降雨量为478 mm，2021年年降雨量为594.8 mm，降雨量增加而水位最高值却降低0.49 m，破年变异常可靠；④剑川水温于发震前3天出现大幅突降，2021年12月30日至31日水温由59.707 ℃降至59.487 ℃，突降0.22 ℃，后保持低值直至发震。

（3）震中201—300 km范围内，7个流体测项出现异常。在此次宁蒗M_S 5.5地震震中201—300 km范围内分布20个台站40个测项，其中7个测项于震前7个月内出现异常，异常台项比为18%。弥渡水位[图 7(h)]、南华水温[图 7(i)]、牟定水温[图 7(j)]、大姚水位、永仁水温、下关水温、下关水位先后出现异常，其中：①弥渡水位于2021年5月24日漾濞M_S 6.4地震前大幅上升，震后仍持续加速上升，10月30日达本年度最高值0.645 m，为2020年度同一时段上升幅值的近3倍，之后于转折下降过程中发震。据调查，2020年降雨量为585.5 mm，2021年降雨量为481 mm，水位上升异常可靠；②南华水温在2021年6月24日漾濞6.4级地震前大幅下降，震后呈持续性加速下降异常，2021年8月15日至10月22日转折上升后加速下降，12月14日再次转折上升，历经2次转折上升变化后发震；③牟定水温于2021年12月29日至31日由26.491 ℃下降至26.489 ℃，下降幅度达0.002 ℃，2022年1月1日恢复，1月2日发震。

2.2.2 定点形变观测典型异常

云南省定点形变观测资料受雨季（7—9月）降水影响较大，仅选用旱季（10—12月）观测数据进行分析，采用NS向与EW向幅值相加来描述同一观测资料的变化，发现幅值加大的短期异常较多。

宁蒗M_S 5.5地震发生在云南省界附近，震中距100 km范围内无形变测项。在震中101—200 km范围内分布3个台站9个测项，其中3个测项出现异常，异常台项比为33%，具体表现在：洱源洞体应变于2021年10月出现异常，震前1天出现临震异常[图 8(a)]；丽江水管倾斜于2021年11月底出现异常[图 8(b)]；永胜水管倾斜于2021年12月中旬出现异常[图 8(c)]。在震中201—300 km范围内分布7个台站11个测项，其中云龙洞体应变[图 8(d)]和水管倾斜2个测项于震前3个月内出现异常，异常台项比为27%。

2.2.3 地下流体和定点形变异常特征分析

按照索波列夫（1991）给出的公式可计算得到此次宁蒗M_S 5.5地震的最大应力应变影响范围，公式如下

$ R=10^{0.433 M} $

(1)

式中，R为最大影响半径，M为地震震级。据式（1）计算得到此次宁蒗M_S 5.5地震的最大应力应变影响范围约240 km，由上述分析可知，震前异常主要分布在震中300 km范围内（图 2），可见二者相差不大。

（1）异常台项统计。此次宁蒗M_S 5.5地震前云南省共16个测点20个台项出现异常，其中6项水位、9项水温、5项形变异常，详细统计结果见表 1。

部分水温和水位测项出现异常相对较早（图 9），异常开始时间与震中距无明显相关性，而幅值增大的定点形变异常多出现在震前3个月内，且震中距小的异常项出现相对晚，异常具有向震中迁移的态势（图 10）。

2.3 宏观异常

此次宁蒗地震发生前，出现多次宏观异常现象，如：玉龙县石头乡香椿发芽、云龙县漕涧镇亲新胜村温泉断流、宾川县泉水发浑、鹤庆县洗马池水库水发浑。

2.3.1 玉龙县石头乡香椿发芽

2021年11月，玉龙县石头乡（距宁蒗M_S 5.5地震震中约135 km）香椿大面积发芽，叶子茂盛，可采食。该反季节现象引起关注，判定为地震宏观异常。

2.3.2 云龙县漕涧镇亲新胜村温泉断流

云龙县漕涧镇亲新胜村下澡堂温泉（距宁蒗M_S 5.5地震震中238 km）地处怒江断裂支系，片区中部泉眼（流量恒定，水温65 ℃）于2021年12月28日夜间出现断流，其侧面约1 m处出现新泉眼，流量较小，水温64 ℃。经调查，宏观点周边无爆破、施工等活动，且断流泉眼近20年来未发生断流和水温大幅变化，排除人为干扰和季节影响，判断为地震宏观异常现象。

2.3.3 宾川县泉水发浑

2021年7月10日下午大营镇发生M_L 3.2地震，11日大营镇大营村委会观音箐龙王庙附近（距宁蒗M_S 5.5地震震中210 km）3个泉眼的泉水出现发浑现象，25日恢复正常，8月7日再度出现发浑现象，9月11日恢复正常，10月9日下龙潭水开始发浑。经宾川县地震局实地调查，情况属实。

2.3.4 鹤庆县洗马池水库水发浑

鹤庆县洗马池水库位于鹤庆县金墩乡赵屯村（距宁蒗M_S 5.5地震148 km），为县属小（一）型水库，由山腰地下水出露后在山脚建坝蓄水而成。2021年10月27日开始，水库水呈土黄色稍偏红，28日颜色变淡。经鹤庆县地震局检测，水库水质浑浊度为4.76NTU，进水浑浊度为9.49NTU，29日复测，浑浊度相差不大（平时测定参考值为1.97NTU），初步判断为地震宏观异常现象。

此次宁蒗M_S 5.5地震前宏观异常主要出现在距震中135—238 km的区域，一般出现在震前1—5个月，最短为震前5天，与以往震例中宏观异常主要出现在震中且为临震异常的结果不一致，可能与调查地区不同（以往在极震区开展调查）及震中宏观异常未被及时发现并上报等有关。近20年来，随着云南宏观观测网点的增多，并进行零异常报告制度后，发现大部分宏观异常与微观异常类似，同样具有短期、中期异常，且不仅仅在震中出现（付虹等，2003）。此次宁蒗M_S 5.5地震的宏观异常主要出现在震中外围，表明大部分宏观异常具有与微观异常类似的特征。

3 结论

通过对2022年1月2日宁蒗M_S 5.5地震发生前震中附近地区的地震学、地下流体、定点形变等观测资料的分析，得到以下几点认识。

宁蒗M_S 5.5地震前区域M_S≥5.0地震平静10年，M_L≥3.0地震形成围空，利用区域空区长轴统计公式，计算得到未来发震震级为5.8±0.5，主震发生在空区边缘，震中附近50 km范围内M_L≥3.0地震经历了平静—活跃—平静—发震的过程，与宁蒗地区多次M_S≥5.0地震震前异常特征相似，可作为该区M_S≥5.0地震的跟踪异常指标。

地下流体和定点形变观测异常显示，流体异常一般出现在震前7个月内，定点形变的幅值增大异常多出现在震前3个月内，二者均可作为短期、中短期异常指标；流体异常台项比在震中0—100 km、101—200 km和201—300 km范围内分别为75%、42%和18%，定点形变异常台项比在震中101—200 km和201—300 km范围内分别为33%和27%，表明距震中越近，异常测项比例越高。

（3）宁蒗M_S 5.5地震前收到4项宏观异常汇报，异常均出现在震中100 km以外地区，云龙温泉断流出现最晚，距震中最远（238 km），其他3项异常有2项出现在震前3个月内，但出现时间与震中距线性关系较差，因此宏观异常仅对区域地震短期内发震时间判定有所帮助，不能用于追踪发震地点。

（4）地震学异常出现时间早，且有助于发震地点的判定，而流体和形变异常可用于中短期时间判定，宏观异常增多则为短期指标。因此，用地震学特别是3级地震活动特征确定发震区域，用区域内流体和定点形变以及宏观异常跟踪发震时间，可作为宁蒗地区中等地震跟踪方法。