前言 | 地震基本参数 | 地震地质背景 | 烈度分布 | 地震序列 | 震源机制解和主破裂面
地震台网及前兆异常 | 前兆异常情况分析 | 结论 | 参考文献和参考资料

　

地震基本参数  　　这次地震的基本参数见表1。  表1  地震基本参数表 Table 1  Basic parameters of earthquake 编号 发震日期 发震时刻 震 中 位 置 震级 (MＳ) 震源深度 (km) 震中地名 结果 来源 年 月 日 时 分 秒 北  纬 东  经 1 1969 7 18 13 24 49 38．2° 119．4° 7．4 35 渤   海 [1] 2 1969 7 18 13 24 49 38．2° 119．4° 7．4 35 渤  海 [3] 3 1969 7 18 13 24 50 38．2° 119．4° 7．4 35 渤  海 [2] 4 1969 7 18 13 24 47．6 38°20′ 119°27′ 7．4 30 渤  海 [5] 5 1969 7 18 13 24 43 38．2° 119．5° 7．4 35 渤  海 2）  注：编号3的震级为M8震级

地震地质背景22）      华北地区东部为华北拗陷区。拗陷区内断裂的主体走向为北北东－北东，它被后期发育的北西及北西西向断裂切割，组合成该区复杂的构造格架。     渤海是华北拗陷的一部分，它同样受规模较大的北东向断裂的控制，并被分割成许多次一级的隆起和拗陷。在这些隆起和拗陷内部，又被断裂分割为更小的凸起、凹陷等构造单元。后期发育的北西向断裂使它们普遍受到改造，表现为规模较大的北东向断裂被切割或错移。渤海地区主要构造单元见图122）。     1．沙垒田隆起。该隆起大部分在陆地上，小部分在海中，其西南端通过北西向断裂过渡，与黄骅拗陷的海域中部分相接，而黄骅拗陷在海域中的部分是渤海中最深的沉降中心，其上第三系底板埋深达3100ｍ。     2．渤中拗陷。该拗陷是一个北东向长条状的拗陷带，其西界是沙垒田东大断裂，东界为庙西大断裂。它是渤海中最大的一个新生代继承性拗陷，其上第三系底界深达2700m，是渤海中仅次于黄骅拗陷的又一个上第三系至第四系沉降中心。     3．庙西拗陷。该拗陷位于渤中拗陷以东，它与渤中拗陷以庙西大断裂为界，是渤海东南海域中的一个拗陷区。     渤海中北西向断裂具有左旋剪切活动特点，它们往往将规模较大的北东向断裂错断。从1548年以来，沿北西向断裂已发生ＭＳ≥6．0级地震多次，现代小震活动亦相当频繁。     渤海东部蓬莱、烟台、威海一带的北西向断裂带，曾发生过一些6－7级地震。     渤海中北西向断裂带在宏观上均可归入燕山－渤海地震构造带。     郯城－庐江断裂带在山东北部的莱州湾延伸入海，它与其他构造带的关系，目前分歧较大。但在北纬38°线以南的莱州湾一带，还可看出其原有的走向和形态，再往北便难以追踪了。     分析该区重磁资料发现，渤海东部的重磁异常梯度带并不连续，它在北纬38°线附近被一北西走向宽约40km的重磁异常带截断。此北西向重磁异常带与渤海中北西向断裂带的位置相当。     从区域重力异常图来看，华北重力场的相对变化值在 -70×10-5至 +70×10-5 m/s2 之间，其总趋势为东高西低，而渤海是重力值最高的地区。与此相应的华北地壳厚度大致为30－40km， 总的趋势为西厚东薄， 渤海地区是该区内地壳最薄的上地幔隆起区，地壳厚度仅30km［9，10］。     华北区存在着几条明显的北西向形变速率变化带，它们与北北东向的形变带相交。渤海地震正是发生在两个方向梯度带的交汇部位。

图1　渤海地区主要断裂及历史地震震中分布图 Fig．1  Major faults and epicentral distribution of historical         earthquakes in Bohai area         ①治东断裂；②宁河－昌黎断裂；③羊二庄断裂；④胶县断裂；         ⑤广饶－齐河断裂；⑥无棣－益都断裂；⑦�o�N－葛沟断裂；         ⑧安丘－营县断裂；⑨呈子口断裂。

烈度分布   因震中区在海域，宏观震中的地理位置及震中烈度均无法确定。震中烈度估计大于Ⅷ度1－5），烈度分布情况见图2［2］。现将陆地考察情况作一概述10，11，23－26）。     Ⅶ度及Ⅶ度以上烈度区：主要分布在山东省境内黄河入海处，包括垦利县大部和利津、沾化县部分地区。孤岛地裂，长约1km，宽30－40cm，北端下沉30cm。据实地调查，该地当时实际破坏达Ⅷ度22）。重要地表破坏现象有：地面裂缝,喷水冒砂，河堤、桥梁、房屋破坏，堤身、闸墩下沉等。其中，垦利县左家庄地裂缝长达2．2km，最宽处达2．4ｍ；黄河大堤，利津至六合长65km的堤面石护坡砌缝普遍开裂，河堤堤身下沉；新安村附近堤内地面普遍产生裂缝，并有多处喷水冒砂，喷砂口直径有达4ｍ以上者。民丰公社溢洪河混凝土单孔双曲拱桥，桥拱顶中部裂缝宽1cm，拱肋以上全部横断贯通。石护坡出现滑塌性裂缝。利津县六合公社毕家咀村双孔涵洞，砖管同混凝土接合处张裂10cm，扭动错位8cm。黄河农场生产坝闸门，块石砌墩夹缝横断剪裂，闸墩下沉。自沾化县东北西扣村，经利津县集贤村至垦利县永安镇以东地区，地表多处出现裂缝带及喷沙孔群，规模较大，集中出现在垦利下镇公社、新安公社、永安公社及利津县六合公社内。     Ⅵ度区：北至北戴河，南至潍坊，东至旅顺、烟台，西至塘沽、沾化。其中，山东黄县、掖县、寿光、昌邑、利津、沾化，河北省乐亭、昌黎、滦南，天津市塘沽，辽宁省金县、旅顺口等处影响略重。地表裂缝及喷砂冒水等出现在寿光、潍县、昌邑、黄县、利津、垦利、沾化、乐亭等县，主要分布在河流两岸或沿海村庄与海滩上，规模较小。滦河入海处，自大清河向东至滦河口一带，以及老米河口及圈儿河一带地裂及喷沙冒水现象亦较普遍。蓬莱县艾山、北固山、二磁山，平度县大泽山，益都县鲁山等山前地带，震时有山石滚落。黄县王屋水库东西向土坝，迎水面出现两处滑坡8）。长岛县连接南、北长山岛的防波堤北端堤面中心出现长250ｍ、宽6cm的张裂缝27）。     Ｖ度区：西北至北京地区，西南到济南，东南至青岛、威海，东北至辽宁省熊岳城、锦州。区内居民震感强烈。     有感范围：南至江苏省徐州 ，西达山西省大同，北至辽宁省沈阳。 　　不同烈度区的等震线近于圆形。Ｖ度区半径约300余km，Ⅵ度区半径约170余km,Ⅶ度区半径约90余km。烈度分布与区域构造的关系不明显。

图2　1969年渤海地震等震线图 Fig．2  Isoseismal map of the 1969 Bohai earthquake

地震序列  　　主震震中周围500km范围内，有北京区域传输台网和邢台区域台网。300km范围内，先后建有泰安、莱阳、长岛、昌乐、旅大、陡河、昌黎、迁西、安次、沧州、文安等11个测震台，可以监测渤海地区ＭＬ≥3级地震。渤海7．4级地震余震的基本参数，原系山东、河北、北京和辽宁台网分别测定，精度低、差别大。后经山东省地震局有关同志收集渤海周围区域台网记录图纸，集中分析震相，重新校订了余震基本参数［6］。震源位置系用渤海地区地震资料计算的虚波速度（ｖ虚＝8．6km/s）测定，震中误差小于5km，震源深度误差约为6－10km。余震震级ＭＬ＜3．9级者，采用各台震级的均值，ＭＬ＝3．9－4．4级地震，用北京白家疃台的震级值，ＭＬ≥4．5级者，取《中国地震目录》［1］的数据。余震的发震时刻用和达法确定，标准误差σ＜0．8s。     渤海地震序列属典型的主震-余震型16) (图3),主震能量为3．58×1015Ｊ，占全序列能量的99．8%（图4）［5］。主震后至1972年底，共发生3．0－5．5级（ＭＬ，下同）余震403次，其中3．0－3．9级地震345次、4．0－4．9级地震51次、5．0－5．5级地震7次。最大强余震为5．5级［（图3（ａ）］。余震序列具有衰减快、ｂ值较高、空间分布有一定方向性等特点（图5，6，7）。余震衰减系数ｐ＝1．50，余震序列ｂ值为0．84。渤海7．4级地震序列目录见表2。
	图3　渤海7．4级地震序列M-t图［6］ (MS≥4．0) Fig．3  M-t diagram of the M 7．4 Bohai earthquake          (a)1969．7．18－7．26; (b)1969．7．18－1972．12．31
	图4　渤海7．4级地震序列应变释放曲线［5］(ＭＬ≥2．0) Fig．4  Strain release curve of the M 7．4 Bohai earthquake            sequence
	图5　渤海7．4级地震序列平度衰减曲线［5］(ＭＬ≥3．0) Fig．5  Curve for frequency attenuation of the M 7．4 Bohai         earthquake sequence
	图6　渤海7．4级地震序列b值曲线［5］ Fig．6  b-value curve of the M 7．4 Bohai earthquake sequence
	图7　渤海7．4级地震余震震中分布图 Fig．7  Epicentral distribution of the aftershocks of the M 7．4         Bohai earthquake         (a)1969．7―12; (b)1970―1972
表2  渤海7．4地震序列目录(ＭＬ≥4．8) Table 2  The catalogue of Bohai M =7．4 earthquake sequence (ＭＬ≥4．8) 编号 地震日期 发震时刻 震 中 位 置 震级 ML 震源深度(km) 震中地名 结果来源 年 月 日 时 分 秒 北  纬 东  经 1 1969 7 18 13 24 49 38°12′ 119°24′ 7．4 35 渤   海   2 1969 7 18 14 39 45 38°06′ 119°18′ 5．1   渤   海   3 1969 7 18 15 41 12 38°06′ 119°19′ 5．3 25 渤   海   4 1969 7 18 18 23 14 38°11′ 119°13′ 5．0 35 渤   海   5 1969 7 18 20 24 13 38°15′ 119°24′ 4．8 42 渤   海   6 1969 7 18 21 33 42 38°03′ 119°16′ 5．5 25 渤   海   7 1969 7 19 09 52 01 38°10′ 119°26′ 5．1 30 渤   海   8 1969 7 19 18 56 31 38°23′ 119°34′ 4．9 43 渤   海   9 1969 7 21 07 54 27 38°11′ 119°23′ 5．0 30 渤   海   10 1970 2 12 03 45 45 38°09′ 120°01′ 5．0 21 渤   海   11 1972 1 30 11 56 26 38°57′ 119°06′ 4．8 25 渤   海   注：编号1的震级为MB震级

　

震源机制解和地震主破裂面      利用国内外33个台站地震记录图的首波初动符号资料，在吴尔夫网上（震源上半球投影）求得本次地震的震源断层面解如图8，其参数见表3。矛盾符号比为6％。  表3  震  源  机  制  解 Table3  Focal mechanism solution 编号 节面Ⅰ 节面Ⅱ P轴 T轴 B轴 X轴 Y轴 结果来源 走向 倾 向 倾角 走向 倾 向 倾角 方位 仰角 方位 仰角 方位 仰角 方位 仰角 方位 仰角 1 20 110 80 292 202 75 246 4 155 18 349 71 202 15 109 10 17)     利用所获的零星散布于海岸的震前地球物理和地壳形变等资料，来分析震源断层面有很大的局限性。因此，对于震源断层面的走向，有北北东向或北西向两种不同意见。我们利用余震的空间展布特点，并参考地震波谱资料，推断北北东向节面属于震源断层面，即地震主破裂面［11］，而北西向节面为辅助面。

图8　渤海7．4级地震震源机制解［5］ Fig．8  Focal mechanism solution of the M7．4 Bohai earthquake

　

地震台网及前兆异常2、20、21）      渤海7．4级地震前，华北地区地震监测台网处于初建阶段，距震中500km范围内，建立或正在试观测的台站(点)有数10个(图9)，其中测震台30余个，主要分布在京津及邢台一带。这些台站中大部分工作尚未正规或观测资料积累的时间较短，其中许多台点经后来几年的试验观测后陆续停测。通过资料的整理和总结，发现渤海地震前有地震活动性异常6项和其他前兆异常13台项。此外，还有渤海周围的海平面变化、长水准测量和临震前天津市人民公园及渤海的动物习性异常等。异常情况见图10－23和表4、表5。
	图9　渤海7．4级地震前地震台站分布图 Fig．9  Distribution of seismic stations before the M 7．4 Bohai         earthquake
	图10　渤海7．4级地震前异常分布图 Fig．10  Distribution of precursory anomalies before the M 7．4            Bohai earthquake
	图11　1960-1969年7月渤海及邻近地区地震震中分布图［5］ Fig．11 Epicentral distribution of the earthquakes(1969－1969．7)         in the Bohai area and its adjacency
	图12　渤海7．4级地震前渤海及其邻近地区M-t图19) ( ＭＬ≥3．0 ) Fig．12  M-t diagram of the earthquakes before the M 7．4 Bohai          earthquake in Bohai area and its adjacency
	图13  渤海及其邻近地区震前5年b值曲线19) ( 1965�D1969 ) Fig．13  b-value in 5 years(1965－1969) before the Bohai          earthquake area and its adjacency
	图14　渤海7．4级地震前80年M≥ 级地震震中分布图［4］ Fig．14  Epicentral distribution of the events(M≥ ) in 80          years before the M 7．4 Bohai earthquake
	图15　渤海7．4级地震前水氡异常变化曲线2) Fig．15  Anomalous variation of radon contents in water before the          M 7．4 Bohai earthquake            a－i为月均值图;　j－k为日均值图
	图16　邢台地震序列月频度与华北地震的关系［12］ Fig．16  The relation between monthly frequency of Xingtai          sequence and earthquakes in North China
	图17　林县小震月频度与华北地震的关系［13］ Fig．17  The relation between monthly frequency of minor seismic          sequence of Linxian County and earthquakes in North China
	图18　渤海7．4级地震前天津白塘口中学深井水位日均值图2) Fig．18  Diagram for daily mean value of water level in the deep          well at Baitangkou Middle School in Tianjin before the          M 7．4 Bohai earthquake
	图19　大柏舍视电阻率五日均值曲线2) Fig．19  Diagram for 5-day mean value of apparent resistivity in          Dabaishe station
	图20　1969年6月20日地磁低点位移平面图(据丁鉴海) Fig．20  Plain view for displacement of geomagnetic low points on          July 20,1969
	图21　渤海、黄海沿岸验潮站位置图29) Fig．21  Location of tidal stations along the coasts of Bohai and          Huanghai
	图22　鲁北沿海地区1965－1953年地壳垂直形变图 (单位：mm) Fig．22  Map showing vertical deformation along the north coast of          Shandong　Province(1965－1953)
	图23　渤海7．4级地震与平均海平面变化图29) Fig．23  Map showing the average variation of sea level and the M          7．4 Bohai earthquake
表4  异常情况登记表 Table 4  The abnormal situations 表5  动物震前异常反应情况 Table 5  Abnormal animal behaviour before earthquake

　

前兆异常情况分析19）      1．渤海7．4级地震前的背景空区。图14为7．4级地震前80年ＭS≥ 级地震震中分布图，其空间展布的长轴方向、空区面积、形成时间及主震震级，均与1888年 级地震前情况相似［4］。因7．4级地震前监测能力较低，无充分资料勾画出震前十几年以至几年的较小地震组成的孕震空区，相应的“逼近地震”亦无从捕捉。由于背景空区时间长、范围大、起算震级高，用其进行地震预报有一定困难。     2．震前小地震条带。7．4级地震前10年，该区ＭＬ≥3．0级地震震中分布图（图11），显示了小震活动呈北西向条带分布的特点。该条带长约350 km，宽约100 km。7．4级主震位于该条带中部。研究表明：北西向优势条带的展布与主震震源机制解的一条节线走向基本一致。这表明北西向节线可能代表了在能量积累过程中起调整作用的断裂带的走向，而其共轭面�D�D北东向余震条带则可能是能量积累带。这种图示与该地区复杂的构造密切相关。条带分布也是一种孕震表现，它对未来主震的预报有一定价值。但是，渤海主震前的这种条带显示，仅提供了一个方面的异常信息，只能粗略地给出未来强震的大致范围和震级。 　　3．b值(图13)。7．4级地震前，因资料限制，只能给出该区震前10年和5年的b值(分别为0．71和0．55)。震前，震区附近b值较低是可信的。b值异常对于渤海地震的预报有一定的参考意义，它可作为中长期预报的时间指标。如果测震台网能控制到ＭＬ≥1．5级地震，则可以观测到大震前b值的动态变化，在时间判断上的效果将会更显著。 　　4．中小地震频次变化特征28)。由图12可以看到，7．4级地震前渤海及其邻近地区(北纬37°―40°，东经117．5°―122．0°)的地震频次在1966年前后有较明显的变化。1966年前，中、小地震在时序上分布较为均匀，平均每年有一次ＭＬ≥4．0级地震；1966年后至7．4级地震前，小震在时序上分布的均匀性变差，似显示了“密集－平静”现象，而且未发生一次ＭＬ≥4．0级地震。这与多数大地震前若干年100－200km范围内4级地震增多的现象相反。频次上的这种变化可视为大震前的一种震兆信息。然而，渤海主震前的频次变化不够典型，仅可作为孕震背景的一种参考指标。     因资料所限，上述渤海地震前的小震活动异常信息，只能对渤海地震前中长期背景趋势、震级、地点和中期发震时间段，作出大致的判断，而且是极粗略的。     5．7．4级地震前，距震中400km范围内的部分水氡、地电等前兆手段出现了半年至一年左右的异常变化（图15，18，19），首次给人们以启示：大地震前在远离震中的外围地区可能存在为期一年左右的中期趋势性异常变化。 6．渤海7．4级地震前，大连、营口、葫芦岛、秦皇岛、塘沽、龙口、烟台等海洋验潮站，测得海平面（1967－1969年）在持续下降的基础上下降速率骤增，而到1969年突然转向，回升速率变快，然后发震，震后回升速率趋于平稳。这种海平面升降的变化可能是渤海地震的前兆信息29，30）（图21，23）。海平面趋势变化的时间一般是3－4年，震前明显差异性变化的时间段一般为1－2年。图22表明，震前靠近震中的沿海地区，地壳形变比较剧烈31）。综合以上资料，渤海7．4级地震前，震中附近地区地壳形变出现了比较明显的异常。     7．7．4级震前，动物习性有明显异常反应，大多显示于震前一两天或数小时，有的也达10天左右。

结 束 语      渤海震前,在京、津、冀、辽、鲁等地先后建立了一些前兆观测台站，其中部分台站在震前有不同程度的反应。震后经过总结和分析研究，对较典型的异常反应在前面几节作了简明汇总。还有许多反应，由于影响因素较多，目前还难于认识，未能在此汇集，如大量的动物习性异常，地下水水位升降及物理、化学变化，电感地应力升降变化及其他宏、微观现象的异常反应等等。     纵观上述各种观测方法的异常情况，可以看到在时间上存在同步性反应，在空间上由于介质环境的复杂性，显示了各种方法异常的个性。渤海地震时，一些前兆方法所显示的震兆首次揭示了震前中期趋势异常的存在。

参  考  文  献  ［1］中央地震工作小组办公室，中国地震目录，科学出版社，1971。 ［2］顾功叙等，中国地震目录，科学出版社，1983。 ［3］谢毓寿，中国地震历史资料汇编（第五卷），科学出版社，1983。 ［4］魏光兴等,华北地区地震前地震的围空区特征,地球物理学报,Vol．21，No．3,1978。 ［5］魏光兴等，渤海地震序列及其特征，地震地质,Vol．6，No．1,1984。 ［6］魏光兴等，渤海地区地震基本参数的校订，地震研究，Vol．6,No．2,1983。 ［7］马宗晋等，1966―1976年中国九大地震，地震出版社，1982。 ［8］马宗晋，中美大陆东部地震构造的比较，中国地震，Vol．2,No．4,1986。 ［9］国家地震局地质研究所，现代地壳运动研究（大陆裂谷与深部过程），地震出版社，     1985。 ［10］国家地震局，中国地震烈度区划工作报告，地震出版社，1981。 ［11］魏光兴，关于渤海7．4级地震震源断层面的讨论，地震地质，Vol．2，No．3,1980。 ［12］王泽皋，邢台余震频度增高及以后发生的华北强震,地震学报,No．1,1979。 ［13］王泽皋等，林县小震群，地震，No．2，1981。   参　考 　资 　料  1）山东省革委会生产指挥部地震工作办公室的震灾报告，我省地震灾情及急需解决的问题，    1969．7．23。 2）渤海地震前兆总结会议，渤海7．4级地震前兆资料汇编，1969．8。 3）石油部、地质部、中国科学院，渤海湾及其周围地区地震地质情况初步分析，1969．8。 4）河北省地质测绘队，津郊垂直形变观测在渤海强震前后异常反映，1969．11。 5）国家测绘总局地震测量队，渤海强震与唐山地区垂直形变关系，1969。 6）国家测绘总局地震测量队，应用垂直位移预报地震――渤海湾强震前后宁河台高精度水准    测量，地壳形变与地震(附件)，1969．10。 7）北京市市政设计院桥梁抗震小组，渤海湾地震桥梁震害调查总结，1969．8。 8）水利水电科学院，渤海湾地震区水工建筑物震害调查总结，1969．9。 9）中国科学院工程力学研究所惠民地区抗震队，渤海地震山东惠民地区建筑物震害调查    报告，1969．12。 10）渤海地震考察队，1969年7月18日渤海强震宏观考察报告，1969．8．31。 11）中国科学院地球物理研究所，1969年7月18日渤海地震宏观初步情况（根据电话调查材     料），1969．7．20。 12）河北省宏观考察队，渤海强震宏观考察报告，1969．12。 13）北京大学唐山地区地震调查小分队，1969年7月18日渤海地震唐山地区（局部）宏观调查     总结，1969．8。 14）高维明等，裂谷构造与渤海地震（兼论渤海地震的发震构造），山东省地震局1979．6。 15）高维明等，渤海强震的宏观现象，山东省地震局，1979．6。 16）魏光兴，渤海地震余震序列某些特征与震源机制，山东省地震局,1979．6。 17）国家地震局震源机制研究小组,中国地震震源机制的研究(第一、二集),1973。 18）魏光兴,渤海地震震源断层面的讨论，山东省地震局,1979．6。 19）魏光兴等，渤海地震前地震活动异常图象的评价，1984．8。 20）华北地区地震综合预报清理攻关组，华北地区十二次中强以上地震震例报告集，华北地区     地震综合预报清理成果报告（第三部分），1985．8。 21）刘元生、于秀兰，1969年渤海7．4级地震震例报告,山东省地震综合预报清理成果报告     (山东省地震局编印)，1985．9。 22）山东省地震局，胜利油田五项重大工程场址地震基本烈度复核和鉴定工作报告1986．9。 23）建筑科学院地基基础抗震研究小组，渤海湾地震塘沽建筑物地基基础震害调查研究报告，     1969．11。 24）建筑科学院地基基础抗震研究小组，山东垦利地区震害调查小结，1969．12。 25）中国科学院工程力学研究所塘沽、汉沽抗震调查小组，渤海地震溏沽、汉沽建筑物震害调     查，1969．7。 26）山东省交通局，渤海地震公路震害调查报告，1974．7。 27）国家科委长岛县地震工作队，山东省长岛县地震调查简报（1969年渤海地震），     1969．7．24。 28）中国科学院地球物理研究所，1969年7月18日渤海地震前邻近地区地震目录，山东地震     工作队翻印，1975．4。 29）山东省地震局，沂沭断裂带短水准测量与地震预报（1969年7月18日渤海7．4级地震总     结材料之三），1975．5。 30）中国科学院北京天文台、北京师范大学天文系（223组），渤海湾地震前兆调查（海洋及     气象变化），1969．8。