2023年5月2日云南保山MS5.2地震前，地震活动性和地下流体存在中短临异常。地震活动性方面存在云南MS≥5地震平静间隔时间长，且云南MS≥5地震低频活动中短期异常；小滇西ML4地震时空丛集活动、云南ML≥3地震成条带分布和芒市ML4前兆震群短临异常。地下流体龙陵水温、龙陵水氡和下关水氡存在同步性短临异常，龙陵流量存在中短期异常，洱源水温存在短临异常。
Before the Baoshan MS5.2 earthquake in Yunnan on May 2， 2023， there were medium-short impending anomalies in seismicity and underground fluids. In terms of seismicity， there is a long seismic quiescence interval between earthquakes with MS≥5 in Yunnan，and there are medium-short impending anomalies in low-frequency activities of earthquakes with MS≥5.0 in Yunnan. There are temporal and spatial cluster activities of ML4.0 earthquakes in western Yunnan， the seismic belts of earthquakes with ML≥3.0 in Yunnan， and short-impending anomalies of precursory swarms of Mangshi ML4.0 earthquake. Underground fluid observation shows that there are synchronous short-impending anomalies in Longling water temperature， Longling water radon， and Xiaguan water radon，medium-short anomalies in Longling flow，and short-impending anomalies in Eryuan water temperature.
引言
我国地震预报的基本思路是长、中、短、临相结合的综合预测。地震是照亮地球内部结构的一盏明灯，同时地震是地球内部应力应变场变化的直接反映，因此小地震的活动规律可以为中强震预测提供最为直接可靠的信息。地下水广泛储存于地震岩石的孔隙之中，能在各种驱动力作用下自由地流动。这一特性，决定了地下水对地壳运动，尤其是对地震的孕育与发生会有较灵敏的响应[1-8] 。
当震中附近的震源应力场变化、蠕动传播以及应变递次让位等震源演化过程出现，必将作用和牵连处于同一孕震应力应变场作用下的多个应力集中点产生相应活动和演化。因此同一孕震应力应变场作用下，会观测到前兆同步性异常现象[2，6，9-10] 。
及时对2023年云南保山MS 5.2地震前地震活动性和地下流体前兆异常指标作系统地回顾和总结有其重要的意义，以便更好地指导今后的地震预测预报工作，继续发挥前兆异常指标在地震短临跟踪工作中的作用。
1 保山构造背景和历史中强震
小滇西地区（24º～28ºN， 98º～99.5ºE）位于以澜沧江断裂为界的云南西部（图1 ），所属的腾冲—龙陵地震带是云南地区区域构造应力场分区的重要分区边界之一。小滇西地区地震的活动与印度板块和亚欧板块两个大陆板块俯冲、碰撞，在缅甸那加山、阿拉于山板块缝合线产生的斜俯冲和侧面挤压剪切作用密切相关[3] 。小滇西地区邻近两大板块边界，是两大板块碰撞挤压作用的直接作用和影响地区，它的活动与两大板块的相互作用密切相关。小滇西地区主要受到北北东—北东—北东东向的区域压应力场作用，同时还受到东侧应力场分区的南南东—南东向压应力场的作用，成为可能受到多组方向构造应力场作用的地区。在印度板块和亚欧板块两大板块碰撞挤压作用下，本区产生以南北构造为主，辅以北西向、北东向配套构造的活动格架，形成了近南北向断裂腾冲断裂和恕江断裂，以及北东向断裂大盈江断裂和龙陵—瑞丽断裂（图1 ）。
2023年5月2日云南保山MS 5.0地震发生在近澜沧江断裂处（图1 ），50 km内共发生MS ≥5地震13次（表1 ），其中5.0～5.9级10次；6.0～6.9级3次，即1876年8月5日6.0级、1930年9月26日6.0级、1963年4月23日6.0级（图1 ）。此区域内主体以孤立型和主余震型地震为主。
图1 2023年保山MS5.0及1876年以来50 km内MS≥6地震分布图Fig.1 Distribution of earthquakes with MS≥5 since 1876 within 50 km of Baoshan MS5.0 earthquake in Yunnan in 2023
表1 云南保山2023年MS5.0地震50 km范围内1514年以来MS≥5级地震统计表Table 1 Statistics of earthquakes with MS≥5 since 1514 within 50 km of Baoshan MS5.0 earthquake in Yunnan in 2023
2 地震活动性异常
2023年5月2日保山5.2级地震前云南地震活动性存在5级以上地震低频活动，且5级以上地震平静间隔时间长中短期异常；小滇西4级地震时空丛集、云南3级地震成条带分布和芒市发生4级前兆震群短期异常。
2.1 云南MS ≥5级低频活动
2023年5月2日保山5.2级地震前云南地震活动性存在5级以上地震低频活动，且5级以上地震平静间隔时间长。云南地区1972年以来MS ≥5.0级地震历史年平均活动频次为3～4次（图2 ）。2022年1月2日宁蒗5.5级地震，其后2022年1月3日至2023年5月1日16个月期间只发生了2022年11月19日红河5.0级地震，云南地震活动性存在5级以上地震低频活动。2022年11月19日红河5.0级地震至2023年5月2日保山5.2级地震，期间云南地区5级以上地震平静时间长达165天（图3 ）。
图2 云南1972年以来MS≥5地震年活动频次Fig.2 Annual frequency of earthquakes with MS≥5 in Yunnan since 1972
图3 云南1972年以来MS≥5地震时间间隔Fig.3 The time interval of earthquakes with MS≥5 in Yunnan since 1972
按云南地区MS ≥5.0级地震年平均活动频次3次来统计，实际平均复发周期T=0.33年，其倒数ν=3。从2022年11月19日红河5.0级地震至2023年5月2日保山5.2级地震待预测时间段τ=0.45。将上述参数代入某地区发生地震自然概率的计算关系式（1）[4] ，得到云南地区发生MS ≥5.0级地震自然概率为0.741，因此云南地区存在发生MS ≥5.0级地震危险性。
某地区发生地震自然概率的计算关系式：
P ( x≥M )=1 - e vτ =1 - 0.259=0.741 （1）
式（1）中v是研究区平均Mi ≥M的地震发生率，是复发周期的倒数，τ为待预测时间。
2.2 小滇西ML 4地震密集活动
小滇西2022年9月23日至2023年2月19日4级地震密集活动，呈现时空丛集特征。2022年9月23日保山龙陵发生ML 4.9、2023年1月9日德宏芒市发生ML 4.0、 2023年2月19日德宏陇川发生ML 4.0（图4 ）。时隔2个多月发生了2023年5月2日云南保山MS 5.2地震，此次5级地震震中邻近4级地震密集区域。
图4 云南2022年9月23日至2023年2月19日ML≥4级地震分布图Fig.4 Distribution of earthquakes with ML≥4 from September 23，2022 to Februry19，2023 in Yunnan
2.3 云南ML ≥3地震成条带分布
云南2023年1月1日至4月19日ML ≥3.0地震成条带分布（图5 ），条带分布区域为陇川—芒市—临沧—思茅—景洪，条带主体分布在小滇西至滇西南地区。据杨芬等人研究结果地震围空及条带与中强地震的关系[ 5 ] 表明：ML ≥3.0地震条带分布区域小滇西至滇西南地区存在发生5级左右地震危险性。2023年5月2日云南保山MS 5.2地震就发生在ML ≥3.0地震条带一端。
利用地震条带估算预测震级的原则（2）式：
M主 =M起 +2±0.5（2）
式（2）中M主 为预测震级，M起 为形成条带的最小震级。
2.4 芒市4级前兆震群
2023年1月9日德宏芒市发生ML 4.0地震，至2023年5月1日芒市4.0级主震10 km范围内共发生198次地震（图6 a），对地震序列进行分析，前兆震群识别6个参数分析结果都为前兆震群（图7 a）；且地震序列h值分析结果h值为0.3，h值小于1.0，h值分析结果也是为前兆震群，其后应有主震（图7 b）。时隔3个多月2023年5月2日保山发生MS 5.2地震，保山MS 5.2地震距离芒市ML 4.0震群130 km （图7 b）。
图5 云南2023年1月1日至5月1日ML≥3.0地震分布图Fig.5 Distribution of earthquakes with ML≥4 from January 1 to May 1，2023 in Yunnan
图6 芒市ML4.0前兆震群序列（a）和2023年保山MS5.2空间分布图（b） Fig.6 Precursory swarm series of Mangshi ML4.0 earthquake（a）and spatial distribution of Baoshan MS5.2 earthquake in 2023（b）
图7 芒市ML4.0前兆震群各项参数分析结果及h值图Fig.7 Analysis results of parameters of precursory swarm（a）and h-value（b）of Mangshi ML4.0 earthquake
3 地下流体前兆异常
3.1 同步性异常
本文对前兆异常的同步性定义为：不同测项30天内同时达到异常指标值[2] 。
（1）龙陵水氡日均值≤100 Bq/L，对应100 km范围内MS ≥5.0（图8 ）。2023年3月16日开始日均值持续≤100 Bq/L，时隔1个多月发生2023年5月2日保山MS 5.2地震（表2 ）。
（2）龙陵水温日均值≥90℃，对应100 km范围内MS ≥5.0（图9 ）。2023年4月3日开始日均值持续≥90℃，时隔1个月发生2023年5月2日保山MS 5.2地震（表2 ）。
（3）下关水氡日均值突破3.0倍方差线时，对应150 km范围内MS ≥5.0（图 10 ）。 2023年3月21日、3月27日、4月6日和4月11日分别呈现8.6 Bq/L、9.1 Bq/L、8.9 Bq/L和9.0 Bq/L高值异常。时隔1个多月发生2023年5月2日保山MS 5.2地震（表2 ）。
图8 龙陵水氡日均值图Fig.8 Daily mean values of water radon in Longling hot spring
图9 龙陵水温日均值图Fig.9 Daily mean value of water temperature in Longling hot spring
图 10 下关水氡日均值图Fig.10 Daily mean value of water radon in Xiaguan hot spring
3.2 其它异常
（1）龙陵流量日均值≥0.01 L/min，对应100 km范围内MS ≥5.0（图 11 ）。 2022年7月15日、 8月6日、8月20日和9月1日日均值分别呈现0.01006 L/min、0.0105 L/min、0.0103 L/min和0.01098 L/min高值异常，高值异常过程结束后时隔8个月发生2023年5月2日保山MS 5.2地震（表2 ）。
（2）洱源水温日均值呈现持续性低值异常时，对应120 km范围内MS ≥5.0（图 12 ）。2023年1月15日开始持续低值异常，时隔3个多月发生2023年5月2日保山MS 5.2地震（表2 ）。
图 11 龙陵流量日均值图Fig.11 Daily mean value of water flow in Longling hot spring
图 12 洱源水温日均值图Fig.12 Daily mean value of water temperature in Eryuan hot spring
表2 2023年云南保山MS5地震前地下流体前兆异常统计表Table 2 Precursor anomalies of underground fluids before Baoshan MS5 earthquake in Yunnan in 2023
3.3 地下流体前兆观测点基本情况
龙陵、下关和洱源地下流体前兆观测点均为温泉自流孔，断裂上升泉，为基岩裂隙承压水，井水动态变化随构造应力的增强及裂隙发育过程而变化，能客观反映地震前的部分地下深部水组分的变化信息。龙陵温泉测点位于印度板块与欧亚板块碰撞带东侧，龙陵—瑞丽断裂以西NNE5°方向的褶皱上，地层为变质程度不同的寒武系花岗片麻岩和早期混合花岗岩，成岩裂与风裂发育，地下水径流条件好，具有较大的补给区，故其地下动态较为稳定，不受外界环境因素的影响。下关温泉测点位于印度洋板块与欧亚板块碰撞带东侧，处于云南省大理市西郊塘子铺红河断裂带附近的西洱河断裂上，属于中甸—大理地震带。西洱河断裂北盘为前寒武系苍山变质岩，南盘为中生界红层。西洱河断裂为张扭性结构，是一导水断层，富水性强，为多层混合，为地下水的上移提供了便利条件，地下水在向深部运移过程中获得热能，通过深循环沿断裂线出露地表。洱源温泉测点位于大理苍山山脉北部前缘，位于印度洋板块与欧亚板块碰撞带东侧，处在断红河深大断裂北部，是金沙江断裂、剑川—丽江断裂等断裂交汇处，地质构造有褶皱构造和断裂构造，但以断裂构造为主，属湖积层地质结构。区内的岩浆岩主要有二叠纪玄武岩及燕山期花岗岩、正长斑岩。此区温泉出露很丰富，属地热异常区。龙陵、下关和洱源地下流体前兆观测点特殊的构造位置，丰富的温泉水资源，存在有效地反映应力和应变的敏感层，因而历史映震效果较好。
4 结论
（1）2023年5月2日云南保山MS 5.2地震前云南地震活动性存在5级以上地震低频活动，且5级以上地震平静间隔时间长中短期异常；小滇西ML 4地震时空丛集、云南ML 3地震成条带分布和芒市ML 4前兆震群短临异常。
（2）小滇西ML 4地震时空丛集为预测发震地点提供了参考依据。云南ML ≥3地震成条带分布为预测发震地点和震级提供参考依据。芒市ML 4前兆震群为预测发震地点和时间提供参考依据。2023年5月2日云南保山MS 5.2地震震中邻近ML 4地震密集区域，且发生在ML ≥3.0地震条带一端。ML ≥3地震条带预测震级为5级左右，此次5级地震符合预测标准。
（3）2023年5月2日云南保山MS 5.2地震前地下流体龙陵水温、龙陵水氡和下关水氡存在同步性短临异常，龙陵流量存在中短期异常，洱源水温存在短临异常。
（4）地下流体前兆异常为预测发震地点和时间提供参考依据。地下流体前兆异常映震范围为150 km内，为预测地点提供了参考依据。同步性短临异常为预测时间提供了参考依据，预测时间2个月内。地下流体异常幅度和异常持续时长，为预测震级提供一定参考依据。
（5）当震中附近的震源应力场变化、蠕动传播以及应变递次让位等震源演化过程出现，必将作用和牵连处于同一孕震应力应变场作用下的多个应力集中点产生相应活动和演化。因此在同一孕震应力应变场作用下，会观测到前兆同步性异常现象。龙陵水氡、龙陵水温和下关水氡分别于3月16日、4月3日和3月21日达到异常指标，呈现同步性短临异常。
同一测点不同测项龙陵水氡和龙陵水温出现同步性异常，以及不同测点相同测项龙陵水氡和下关水氡出现同步性异常，这两种同步性异常现象同时出现可能是地震孕震过程进入短临阶段的重要标志。
图1 2023年保山MS5.0及1876年以来50 km内MS≥6地震分布图Fig.1 Distribution of earthquakes with MS≥5 since 1876 within 50 km of Baoshan MS5.0 earthquake in Yunnan in 2023 表1 云南保山2023年MS5.0地震50 km范围内1514年以来MS≥5级地震统计表Table 1 Statistics of earthquakes with MS≥5 since 1514 within 50 km of Baoshan MS5.0 earthquake in Yunnan in 2023 图2 云南1972年以来MS≥5地震年活动频次Fig.2 Annual frequency of earthquakes with MS≥5 in Yunnan since 1972 图3 云南1972年以来MS≥5地震时间间隔Fig.3 The time interval of earthquakes with MS≥5 in Yunnan since 1972 图4 云南2022年9月23日至2023年2月19日ML≥4级地震分布图Fig.4 Distribution of earthquakes with ML≥4 from September 23，2022 to Februry19，2023 in Yunnan 图5 云南2023年1月1日至5月1日ML≥3.0地震分布图Fig.5 Distribution of earthquakes with ML≥4 from January 1 to May 1，2023 in Yunnan 图6 芒市ML4.0前兆震群序列（a）和2023年保山MS5.2空间分布图（b） Fig.6 Precursory swarm series of Mangshi ML4.0 earthquake（a）and spatial distribution of Baoshan MS5.2 earthquake in 2023（b） 图7 芒市ML4.0前兆震群各项参数分析结果及h值图Fig.7 Analysis results of parameters of precursory swarm（a）and h-value（b）of Mangshi ML4.0 earthquake 图8 龙陵水氡日均值图Fig.8 Daily mean values of water radon in Longling hot spring 图9 龙陵水温日均值图Fig.9 Daily mean value of water temperature in Longling hot spring 图10 下关水氡日均值图Fig.10 Daily mean value of water radon in Xiaguan hot spring 图11 龙陵流量日均值图Fig.11 Daily mean value of water flow in Longling hot spring 图12 洱源水温日均值图Fig.12 Daily mean value of water temperature in Eryuan hot spring 表2 2023年云南保山MS5地震前地下流体前兆异常统计表Table 2 Precursor anomalies of underground fluids before Baoshan MS5 earthquake in Yunnan in 2023
