1 研究背景

2021年12月24日，中国—老挝交界发生M_S 6.0地震，云南省普洱市江城哈尼族彝族自治县震感强烈。在本次地震发生前，震源区于11月16日连续发生2次M_S ≥4.0地震，形成4级震群。进入12月震源区地震频次逐渐降低，12月9日至15日平静约6天后，中小地震再次活跃，连续发生多次2、3级地震。基于地震序列活动特征判断（蒋海昆等，2015），此次M_S6.0地震序列属于“前震—主震—余震”型。

本研究拟使用双差定位方法，对2021年中国—老挝边境M_S 6.0地震（下文简称中老边境M_S 6.0地震）序列进行重新定位，同时使用最大似然法计算地震序列b值。通过精确的地震序列时空分布及序列b值随时间变化的特征，探究此次地震序列的活动特征。

2 数据和研究方法 2.1 数据

云南数字地震台网提供的地震目录显示，2021年11月16日至2022年3月31日，在中老边境M_S 6.0地震震源区监测到1 144次地震，其中1.0—1.9级地震701次，2.0—2.9级地震376次，3.0—3.9级地震56次，4.0—4.9级地震9次，6.0—6.9级地震1次。

2.2 双差定位方法

双差定位方法的核心是，将地震事件丛集根据一定规则进行两两配对，使用2个事件相对于同一地震台站的观测走时差与理论走时差之差（双差）反演震源之间的相对位置，进而得到整个地震丛的精确位置（Waldhauser and Ellsworth, 2000）。双差定位方法可以消除震源和台站之间因为地壳速度结构模型不精确产生的误差。在地震丛集中，地震之间因为配对可以相互约束，相比于孤立定位增加了约束条件，可有效提高地震丛集的相对定位精度。

2.3 最大似然法

最大似然法具有计算简便、不易受个别较大地震影响、计算结果较为稳定的优点（冯建刚等，2016），具体计算公式和误差估算公式如下

$ b=\frac{\text { lge }}{\bar{M}-\left(M_{\mathrm{c}}-\Delta M / 2\right)} $

(1)

$ \delta b=2.30 b^2 \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^n\left(M_i-\bar{M}\right)^2}{n(n-1)}} $

(2)

式中：$\bar{M} $为平均震级；∆M为震级分档，本研究设为0.1；n为计算b值所用样本量。

3 研究结果 3.1 重定位结果

经过处理，共有986个地震事件参与重定位，最终得到747个地震事件精确的相对位置，重定位率为76%。中老边境M_S 6.0地震序列重定位后的空间分布见图 1（图中色标柱表示地震发生距M_S 6.0地震的时间，主震之前的时间为负，余震时间为正）。此次地震序列震中集中分布在长轴约20 km、短轴约5 km的椭圆内，优势展布方向呈NW向；主震位于序列中部，余震序列向主震两侧扩展，表明此次地震属于双侧破裂地震。中老边境M_S 6.0地震序列主要分布在6—22 km深度的深度范围内，主震位于地震序列底部；沿BB′剖面，地震序列集中分布在近垂直于地表的条带上，表明发震断层倾角较陡，指示此次地震的发震构造可能为NW向走滑断层。中老边境M_S 6.0地震的前震序列空间分布范围与余震序列基本重合，表明前震序列的发震构造与主震相同；但是前震序列主要位于序列东南段的老挝境内，而余震序列主要向序列北东段的中国境内扩展。

3.2 序列b值演化特征

由于缺乏老挝一侧地震台站的观测数据，中老边境M_S 6.0地震震源区地震监测能力相对较差。因此，选取2021年11月15日至2022年3月31日1.6—4.9级地震，以100个地震为固定窗长，以1个地震为步长，计算此次地震序列不同时段的b值，研究序列b值随时间的变化特征。计算过程中，将所得b值作为该时间窗最后时刻的b值，以保证各时刻对应b值由该时刻之前已发生地震事件决定，在实际应用中更具可操作性。

此次中老边境M_S 6.0地震序列b值时间曲线见图 2。2021年11月16日至12月24日M_S 6.0地震发生前，序列b值的均值约为0.7，表明震源区的应力水平较高；而M_S 6.0主震发生后，序列b值在经过短时间的波动后迅速上升，余震序列b值的均值约为0.9，指示主震发生后，震源区的应力水平明显降低。

4 结束语

本文使用双差定位方法和最大似然法研究2021年12月24日中国—老挝边境M_S 6.0地震序列的时空分布特征和b值随时间的演化特征。结果显示，2021年中老边境M_S 6.0地震的前震震群和余震序列的分布范围基本重合，表明其发震构造一致，均为震源区NW向走滑断层活动的结果；余震序列b值显著高于前震序列，表明主震发生后震源区的应力水平明显降低。

文中图件采用GMT6软件绘制，地震重定位使用了拉蒙特—多尔蒂地球观测站Felix Waldhauser教授提供的双差定位程序和云南数字地震台网提供的震相到时数据，b值计算使用了冯建刚研究员提供的程序，审稿人和编辑提供了宝贵的意见和建议，在此一并表示衷心感谢。