前 言 

       1966年3月8日凌晨，在河北省邢台地区隆尧县东发生了6．8级强烈地震。继而于3月22日，在震中稍北的宁晋县境内又发生了6．7级和7．2级地震。

    据统计，邢台地震造成死亡8064人、伤38000人、毁坏房屋500多万间，直接经济损失约10亿多元^［5，6］。

    邢台地震发生后，党中央、国务院极为关切，派出慰问团，几度到灾区慰问，组织抗震救灾，重建家园。周恩来总理三次亲临地震现场视察，并指示由中国科学院负责，立即组织邢台震区综合性地震考察队。中国科学院所属的地球物理研究所、地质研究所、数学研究所、兰州地球物理研究所、贵阳地球化学研究所；地质部地震地质大队、物探大队、水文局水文四大队、水文地质工程地质研究所；石油部646厂二大队、三大队，铁道部，水电部，农业科学院，中国科学技术大学，国家测绘总局，中南矿冶研究所，华北地质研究所，华北地理研究所，北京市畜牧场，北京市城市规划局地质地形勘测队，以及河北省地质局水文队等单位，共450多名科学工作者在地震现场进行了科学考察。开展了地球物理、地球化学、地球物理勘探、地震地质、地貌、地理、大地测量、地磁、地电、地声、地温、生物学、仿生学、建筑学、工程力学、水文、农业规划、地壳应力、医学等多种学科的综合研究。

    邢台6．8级地震发生后,在震区周围很快建立了一批以观测地震前兆为目的的地震台站，并根据观测到的资料，进行了地震综合预报的最初实践，逐步摸索由观测前兆入手研究地震发生规律的可行途径。

　　邢台地震在我国地震科学史上占有重要地位，它标志着我国地震前兆观测和地震预报探索的起步，特别是在地震现场进行多路探索与预报实践的开端，因而成为我国地震科学发展的一个里程碑。

    本报告主要根据《一九六六年邢台地震》^［1］一书中的有关章节编写而成。

地震地质背景 

    华北构造块体是中国大陆东部强烈地震活动的主要场所，仅1900年至1984年的85年间，就发生5．0－5．9级地震92次，6．0－6．9级地震26次，7．0级以上地震8次。地震的频度和强度都很高。这一事实表明华北地区新构造运动十分强烈。

　  华北断块区，除边界由深大断裂所切割以外，在块体内部，又被次一级的山西地堑式断裂带、太行山东缘断裂带、沧东断裂带、聊考断裂带、郯城－庐江断裂带等北东或北北东向断裂带切割成若干块体。这些块体又与东西向或北西向构造相互交织切割，形成了华北块体内的区域地质构造格局，控制着华北地区的强震活动。

  　邢台强地震群，发生在由东部沧东断裂带和西部太行山东缘断裂带所构成的华北平原地震带的中部区域。华北平原地震带是被几组北东向（或北北东向）和北西向（或近于东西向）的深部构造所切割，形成了多个平行相间的拗陷和隆起组成的地震带。新生代以来，在总体呈现强烈下沉的基础上，拗陷与隆起又分别形成下沉和上升的强烈差异性运动，其内又有次一级的凹陷(断陷)和凸起。因此，历史上曾发生如三河平谷、磁县、菏泽等7．0级以上的强烈地震。致使华北平原地震带成为华北块体内地震活动最强烈的区域之一。控制邢台地震活动的地质构造单元－—束鹿凹陷，就是其中最具有代表性的断块。束鹿凹陷的东西两侧，分别是衡新凸起和隆尧凸起。它们呈北北东向平行展布（图1）。衡新凸起和隆尧凸起的相对上升与束鹿凹陷的相对下沉，反映了该区地壳强烈的差异运动。据自1920—1955年通过震中区的水准线路的复测资料，束鹿凹陷以每年6 ｍｍ的速率下降，衡新凸起以每年4．5ｍｍ的速率上升，35年来相对运动的幅度达350ｍｍ（见图2）。

  　历史上本区和外围的5级以上地震有∶公元 777年的束鹿南6级，1528年栾城5级，1538年和1791年的深县5级，以及1882年深县6级等5次(见图1)，活动区域主要集中在北部。1966年邢台地震后，地震活动才扩展到中南部。

  　据文献［2，3］对穿过该区的元氏－济南地壳测深剖面研究结果，华北平原中部地壳结构是一个多层、高低速介质相间的结构。其厚度在35－38 km范围内变化，结晶地壳顶面埋深为6．5 km。这一地区的地壳被几条深大断裂带切割成几个块体。而极震区有深浅不一、规模不等的几组断层在这里交错汇集，构成了地震孕育的优势地段(图3)。这说明地震区的地壳在纵向上的不均匀性和复杂性。

图1 地质构造与历史地震震中分布图^［1］

Fig．1 Geological structure and epicentral distribution of

       historical earthquakes in Xingtai

        (1)深县二号断裂;(2)深县南一号断裂;(3)王家井北断裂;(4)南智丘断裂;

        (5)隆尧西一号断裂;(6)百尺口东断裂;(7)牛家桥断裂;(8)艾辛庄断裂;

        (9)隆尧南断裂;(10)南汪店断裂;(11)永福庄断裂;(12)大宁铺断裂;

        (13)内丘断裂;(14)临城东断裂;(15)元氏断裂;(16)王村断裂

图2　沿滏阳河水准测线1920—1955年高程变化剖面图^［1］

Fig．2 The profile section of altitude variation (1920——1955)

       along Fuyanghe levelling line

图3　元氏—济南地壳探测剖面略图^［1］

Fig．3 The profile section of the crustal prospecting of

       Yuanshi—Jinan

        1．速度分层界面；2． 断裂面；3． 沉积层；4． 花岗质层；

        5． 形台地震序列余震密集区；6． 余震次密集区；7． 余震烯疏区；

        8． 浅部凸起构造；9．浅部凹陷构造。

        ①元氏凸起；②赵县凹陷；③隆尧突起；④束鹿凹陷；⑤衡新突起；⑥南宫凹陷；

        ⑦明北镇凸起；⑧故城凹陷；⑨武城凸起

    在横向上，整个地震区地壳深部分布着北东、北西、南北及东西等四组不同方向的断裂，它们交织成网，控制着震区的地震活动(见图4)。另外，从余震分布(图10)可见，余震震中虽整体呈北东方向分布，但中间有两条北西向的余震稀疏带，把邢台震区分成三个区域。这也进一步证明深部构造的复杂性。

 此外，重力的△ｇ资料还表明，邢台地震区的下部，正好处于上地幔隆起的顶部^［3］，它可能为地壳构造运动的应变积累提供了有利条件。

图4　邢台地震区深部构造简图^［1］

Fig．4 Sketch map showing deep structure in Xingtai earthquake area

烈度分布 

  　文献［1］和［5］对3月8日和22日三次强烈地震的破坏情况，进行过详细的考察，有丰富的资料。限于篇幅，仅简述如下：

  　(一)3月8日6．8级地震的烈度分布

  　邢台地震考察队宏观地震调查组根据1058个调查点的资料编绘成1966年3月8日隆尧6．8级地震烈度分布图，如图5所示。

 极震区: 北起枣坨、南到崔寨，包括马兰、任村、梅庄等村。呈北北东向的椭圆形。长轴约7km，短轴约3km，面积为15km²左右。极震区烈度为Ⅸ度强，本烈度区内的房屋几乎全部倒平；地面裂缝成带，一般宽20－30cm，上下错动30－40cm，个别裂缝宽达1ｍ左右，上下错动亦近1ｍ，断续延伸几公里；喷砂冒水现象普遍，井水上升外溢；河堤、渠道严重坍塌，河床变形，滏阳河上几座公路大桥遭到严重破坏。马兰村除两间卧砖房和一间土坯房外，其余房屋几乎全部倒平，地面裂缝宽20－30cm，上下错动30－40cm^［1］。任村地里的裂缝宽达1ｍ，上下错动60－70cm。

  　Ⅸ度区: 北到宁晋县孟家庄公社史家嘴，南到巨鹿县西郭城公社河北庄、南盐池，东到巨鹿县观寨（观音寨），西至隆尧县旧城公社旧城，呈北北东向的不规则椭圆形，面积约300多km²。区内的土坯房和表砖房大多数倒塌，卧砖房遭到严重破坏，地面裂缝较普遍。如耿庄桥，房屋绝大多数倒塌，邮电局卧砖房严重破坏，村内地裂缝宽8－21cm，上下错距18cm，井水水位普遍上升，喷砂冒水较普遍。

图5(a)　1966年3月8日邢台地震等震线图^［5］（局部）

Fig．5(a) Isoseismal map of the March 8, 1966 Xingtai earthquake

          (partial)

    地震有感区：北到张家口市以北，南到河南项城县，东到山东潍坊市及渤海湾，西到陕西榆林县，面积69．72万平方公里^［5］。

    3月8日地震存在较明显的烈度分布异常区。在震区西部的Ⅴ度区内，太行山边的正定、平定、昔阳三县，出现Ⅵ度区条带分布[图5(ｂ)]。

图5(b)　1966年3月8日邢台地震等震线图^［5］（全图）

Fig．5(b) Isoseismal map of the March 8, 1966 Xingtai

          earthquake (whole)

(二)3月22日地震的烈度分布

    3月8日地震发生后14天，即3月22日，在宁晋县东汪镇附近又发生6．7级和7．2级强烈地震。

    由于3月8日和3月22日地震造成的破坏重叠在一起，很难准确地判定22日地震的烈度值，尤其是3月22日的6．7级和7．2级两次地震相隔仅8分多钟，更是无法分清。所以，3月22日的烈度分布，只能作为7．2级地震的情况描述。

    中国科学院邢台地震考察队宏观地震调查组，根据现场的房屋破坏、地裂缝、喷砂冒水等主要现象，结合对航空摄影照片的分析，并参考烈度衰减进行推算，评定了烈度，绘制出3月22日7．2级地震的等震线图(图6)。

    7．2级地震极震区：烈度为Ⅹ度。以东汪镇为中心，包括大曹庄、 尧台、 贾家口、王府西北等地，呈长轴为北东向的不规则椭圆状，面积约137 km²。据航空照片统计，本区85％以上的房屋落顶倒塌，村内外地裂缝宽大，上下错动达几十厘米。喷砂冒水现象普遍。喷砂孔直径达1－2ｍ，砂堆积1ｍ多高，井水普遍外溢成池。艾辛庄至冯家台一带河堤移动1ｍ以上，河床变窄。东汪镇的房屋3月8日地震时个别倒塌，少数破坏，22日震后，全部倒塌，无一幸免。沙河口地裂缝宽达1ｍ余。

    Ⅸ度区：北到宁晋县城及四芝兰，南抵宁晋县白家寨及巨鹿县官亭，西起宁晋县杨家窑、北河庄，东至新河县和束鹿县王口一带，呈北东向的不规则椭圆形，面积约1320多平方公里。区内房屋全部毁坏，据航空照片判读有70％－80％房屋落顶，普遍地裂冒砂冒水，淤积泥砂最厚达80cm，并有局部下陷。如冀县西王庄等公社，地裂缝长几十米至几公里不等,宽几十厘米至1ｍ以上；束鹿县王口公社地陷百亩以上，深达30cm。

    地震的有感范围：大致北到内蒙古的镶黄旗、多伦及河北北部的围场一带，南到南京、河南郏县，西到陕西铜川，东至山东烟台的广大区域。

    地震的烈度异常区：最明显的是井陉、获鹿一带，包括获鹿县城关、石井、白鹿泉及井陉县的庄子头、上安西、西方岭、吴家窑等公社，构成Ⅵ度区背景内的Ⅶ度区，个别还可达Ⅷ度，如西方岭、栈道、上安等地。该烈度异常区内房屋严重破坏和倒塌者占80％，并有地裂缝和山石滚落现象。另外，震区南部的丘县、肥乡、邯郸市西部等地也有烈度异常区的分布[见图6(ａ)]。

图6(a)　1966年3月22日邢台地震等震线图^［5］（局部）

Fig．6(a) Isoseismal map of the March 22, 1966 Xingtai

          earthquake (partial)

图6(b)　1966年3月22日邢台地震等震线图^［5］（全图）

Fig．6(b) Isoseismal map of the March 22, 1966 Xingtai

          earthquake (whole)

地震序列 

　　邢台地震前，华北地区正式投入地震监测的仅有北京白家疃地震台(1957年1月开始观测)，该台距邢台地震震中240—370km，可监测震区内Ｍ_Ｌ≥2．8级的地震。

　　1966年3月6日08点12分，邢台发生Ｍ_S=5．2级前震之后，中国科学院地球物理研究所当即派考察队携带仪器赶赴现场进行观测。3月8日和3月22日地震后，于同年5月开始，先后建立了由红山、宁晋、尧头、巨鹿、黄壁庄、衡水小侯和武安康二城等台站组成的邢台区域微震观测台网。这里多数台站的地表地质条件不好，仪器放大倍数达到万倍级者不多，但可以监测震区Ｍ_Ｌ≥1．5级地震，其观测水平当时在国内区域台网中居领先地位^［1］。

    邢台地震序列具有前震多、强度大、强余震频繁、余震衰减有起伏、持续时间长及6级以上地震的强余震和一些5－6级强余震之前小震活动有“密集－平静”的现象等特点^［1］。

    邢台地震序列类型为“震群型”。自1966年3月邢台地震发生至4月底止，释放的总能量为6.73×10¹⁵Ｊ，而最大地震7.2级的能量为 3.98×10¹⁵Ｊ，仅占总释放能量的59.1％，这一比例远低于判断主震余震型最低比例(80％)。在同一时间段的ｂ值为0.78，衰减有起伏，持续时间长，这些都符合震群型的特征。

    根据文献[6]中1967年3月8日之前 Ｍ_Ｌ4．0级以上的地震资料，作出本序列的Ｍ-ｔ图, 如图7。图8、图9是邢台地震序列的b值图和应变释放曲线。

图7　邢台地震群M-t图　(Ｍ_Ｌ≥4．0)

Fig．7 M-t diagram of Xingtai earthquake swarms (Ｍ_Ｌ≥4．0)

图8　邢台地震群b值曲线(1966．3—1981．8, Ｍ_Ｌ≥1．0，据王泽皋)

Fig．8 b-value curve of Xingtai earthquake swarms　

图9　邢台地震群的应变释放曲线^［1］ (Ｍ_Ｌ≥1．0)

Fig．9 Strain release curves of Xingtai earthquake swarms

      (Ｍ_Ｌ≥1．0) 

     本地震序列的衰减系数为0．96^［1］。5．0级以上的余震目录列于表2。

表2 邢台地震序列地震目录(震前Ｍ_Ｌ≥4．0，震后Ｍ_Ｌ≥5．0)

Table 2 The catalogue of Xingtai earthquake sequence

 (Ｍ_Ｌ≥4．0 before quake; Ｍ_Ｌ≥5．0 after quake)

*[7]中M_S震级漏标。 

    邢台地震的余震震中分布状况见图10。

　　在空间上，邢台余震区的总体平面分布为北东35°的椭圆形分布，小震活动区的长轴长约110km，而余震区的东西向宽约60km，整个余震区面积约5000km²。

图10　邢台地震群余震震中分布图(1966．3．8—1984．12．31,Ｍ_Ｌ≥4．0)

Fig．10 Epicentral distribution of aftershocks of Xingtai

        earthquake swarms

   在深度上，邢台3级以上地震主要集中在10－25km深度范围内活动(见图11)。

图11　邢台地震群3级以上地震震源深度剖面图

Fig．11 Profile for focal depth of the events (M≥3) in Xingtai

        earthquake swarms

　　邢台地震主震发生后近16年的1981年11月9日，在余震区中部的隆尧县发生了5．8级强余震，而在与主震相隔近20年的1985年11月30日，余震区南部的任县又发生了5．3级晚期强余震。这些事实显示了邢台地震序列持续时间长、衰减有起伏的特点。

　　表3给出邢台地震以后近20年的逐年分级地震频度统计。到1985年年底,邢台地区(北纬37°05′－38°00′,东经114°30′－115°15′)共发生1级以上地震21312次，其中Ｍ_S≥6级地震5次。

表3 　邢台地震区地震活动频度逐年分级统计表

Table 3 The statistics of seismicity frequency classification

year by year in Xingtai seismic region

　  注: 1． 从1966年3月8日07时00分开始统计，Ｍ_max=7．2　(1966．3．22．16^ｈ19^ｍ东汪)；2．本区指北至束鹿，南至任县，东至南宫，西至柏乡、高邑和内丘的范围，即北纬37°05′—38°00′,东经114°30′—115°15′；3． 1966．3—1970．12期间，能测定出震中经纬度的地震数为9546次；4． 1971年以前按Ｍ_Ｌ统计，1972年以后按Ｍ_S统计；5． 本表1974年前是王泽皋统计的，1975—1985年由侯建明统计。

震源机制解和主破裂面 

  　据文献［1］给出的资料，将本报告中提及的三次地震的震源机制解列于表4。

  　根据烈度和余震分布的长轴方向均为北东向，以及它与束鹿凹陷的地质构造走向一致的情况判断，节面Ｉ为主破裂面。1966年3月8日6．8级地震震源机制解的上半球投影图见图12。

表4 震 源 机 制 解

Table 4 Focal mechanism solution

 注∶①表中数字单位：（°），以下震源机制解均同；②编号1为1966年3月8日 Ｍ_S6．8级地震；编号2为1966年3月22日Ｍ_S 6．7级地震；编号3为1966年3月22日Ｍ_S 7．2级地震。

图12　邢台6．8级地震震源机制解

Fig．12   Focal  mechanism  solution  of  the  M_S 6．8 Xingtai

          earthquake

地震台网及前兆异常 

    邢台地震发生前，我国还没有建立专门的地震前兆观测系统。震后，收集了各方面的资料，发现了一些异常，介绍如下:

    (一)前震活动

　　前已指出，邢台地震前有较丰富的前震。3月1日开始，邢台地区小震逐渐增多，3月1日就有2次Ｍ≥4．0的地震，尤其3月6日，小震大量发生，其中Ｍ≥4级地震达6次，并发生1次Ｍ_S5．2级地震，震中烈度达Ⅶ度，造成了破坏。

    (二)形变异常

    邢台地震前，震区曾进行过以地形图编绘、水利工程、煤田勘探为服务对象的大地水准测量。但精度一般较低，多为Ⅲ等水准。沿滏阳河通过震中区的水准线路，在1920、1955、1965年有三期测量成果，这些成果表明，华北平原区的地壳运动，具有继承性，即呈现出向北东方向倾斜的长趋势变化。震中所在的束鹿凹陷内的水准点，则表现出大幅度下沉，最大下沉量达210ｍｍ，平均年速率为-6ｍｍ；邢家湾一带表现为上升，上升量为140ｍｍ，平均年速率为+4．5ｍｍ。反映了束鹿凹陷的下沉和邢家湾低隆起区的相对上升，说明这一地区地壳的强烈差异性运动(见图2)。

    另外，分析某些单个水准点的变化情况，发现震前一年似有某些异常变化。如处于邢家湾低隆起区的ＣＲＣ455号水准点，1965年开始由原来长期稳态上升转为下降；处于束鹿凹陷百尺口断裂附近的ＣＲＣ449号水准点，则与ＣＲＣ455号水准点表现了相反的变化，1965年后由原来的长期稳态下降转为上升(见图13)。

图13　邢台震区CRC449，455水准点测值时间序列图^［1］

Fig．13  Time series of observational data observed by CRC449,455

         leveling points in Xingtai earthquake area

(三)地下水位异常

    邢台地震后，中国科学院和地质部的地质、水文地质科技人员，对震区的地下水进行了广泛的调查研究，取得了震前一两天，甚至十余天的极为丰富的地下水异常变化资料。

    1966年3月8日地震前，有50多个县、市出现地下水位的异常升降，并在空间分布上呈现一定的规律性，如发现震中区及其外围是水位上升区，上升区外围则被下降区所包围。3月22日6．7和7．2级地震前，出现地下水位异常升降的范围更大，其空间分布情况与烈度分布相类似(见图14，15)。

图14　1966年3月8日6．8级地震前地下水位升降分布图(据卞斌)

Fig．14  Distribution of ground water level variation before

         the M_s 6．8 Xingtai earthquake on March 8, 1966

         1． 地下水升降界线 ； 2． 震中及等震线

图15　1966年3月22日7．2级地震前地下水位升降分布图 (图例同图14，据卞斌)

Fig．15  Distribution of ground water level variation before

         the M 7．2 Xingtai earthquake on March 22, 1966

   震前单井水位变化也十分突出，例如:

    1．宁晋县小刘庄公社白木村新打的一眼机井，3月8日震前井水水位突升，井水冒出地面，上升幅度大于2ｍ;

    2．邢台营头公社元庄村一口井,原来每天水量仅三四担水。3月8日震前两三天，井水水位突然上升半米左右，井水每天担不完;

    3．峰峰义井公社义西一口井，3月8日地震前3小时，地下水水位上升2ｍ；

    4．井陉庄子头村东北一口井，井深60余米，水深3ｍ，3月8日震前10多天，水枯见底;

    5．束鹿县马庄公社马庄村北一口民井，水位埋深2ｍ，3月22日震前半小时井水从井口流出;

    6．新河县西流公社，22日上午水位上升0．7－1．0ｍ;

    7．广宗县南琵琶村村东一土坑，22日上午冒出两个泉眼，震后干枯;

    8．邢台市南大村，3月22日震前井水发浑，水位下降1ｍ;

    9．井陉县良都公社皇都村，3月22日震前2天井水水位下降1ｍ；

 　 10．新河县苏田公社，22日上午水位上升0．3－0．7ｍ；

    另外，原地质部水文地质工程地质研究所石津灌区水文地质试验站（束鹿县南贤邱村）所属CK-06井，完整地记录了震前地下水位异常的变化过程。这是邢台地震前唯一用仪器记录到的地下水位前兆异常的宝贵资料(见图16)。

图16　束鹿CK-06井水位异常变化(据董守玉)

Fig．16  Variation of water level anomalies in Shulu CK-06 well

         (a) 1965－1967．2水位变化； (b) 异常段水位变化

(四)宏观异常

　　  经震后调查，发现震前有比较丰富的地下水和动物等宏观异常现象^［1］。

　　  前兆异常的总体情况见表5。

    表5 异常情况登记表

    Table 5 The abnormal situations

结 束 语 

    我国地震科学工作者，通过邢台地震现场的深入调查、研究和广泛实践，认识到地震可能是有前兆的，地震是有可能预报的。从此开始了我国地震预报科学途径的艰苦探索。

    鉴于已出版《一九六六年邢台地震》一书，本报告许多叙述从略。关于在邢台地震现场所开展的观测与预报实践亦请见该书。

参　考　文　献 

［1］ 河北省地震局，一九六六年邢台地震，地震出版社，1986。

［2］ 滕吉文等，华北平原中部地区深部构造背景及邢台地震（一），地球物理学报，

      Vol．17，No．4，1974。

［3］ 滕吉文等，华北平原中部地区深部构造背景及邢台地震（二），地球物理学报，

      Vol．18，No．3，1975。

［4］ 马宗晋等，1966－1976年中国九大地震，地震出版社，1982。

［5］ 国家地震局地球物理研究所、河北省地震局，一九六六年邢台地震照片集，海洋出版社，

      1985。

［6］ 河北省地震局，一九六六年邢台地震摄影记实，河北美术出版社，1986。

［7］ 河北省地震局，邢台地震目录，地震出版社，1976。

［8］ 鄢家全等，强余震的断层面解特征，地震学报，Vol．2，No．4，1980。

［9］ 林庭煌，善于开创、勇于攀登，华北地震科学，Vol．4，No．2，1986。

［10］侯立臣，邢台地震是我国地震事业发展的里程碑，华北地震科学，Vol．4, No．2，

      1986。

［11］曾 炬，地震研究发展简述，河北科技报，1986．8．7。

参　考　资　料 

1) 河北省地震局，邢台地震目录（续编）（1976－1984），1985．2。

2) 曾炬、罗兰格等，华北中强地震震例总结，河北地震综合预报研究，1985。

3) 李凤杰,中国地震观测台网的发展和现状,地球物理研究所建所35周年纪念文集

   (1950－1985),1985．10。