1976年11月7日四川省盐源6.7级地震

四川省地震局 程 式 任昭明*

　

*陈农参加了部分工作　

　

前言 | 地震基本参数 | #地震地址背景 | 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 | 前兆异常特征分析 | 讨论 | 参考文献和参考资料

　

前 言

     １９７６年１１月７日，在四川省盐源县和云南省宁蒗彝族自治县交界地区（北纬２７°３２＇，东经１０１°０３＇）发生了６．７级地震。同年１２月１３日，在原震区附近又发生了６．４级地震。这两次地震使盐源县的大草、辣子、桃子等１３个公社和宁蒗县的红桥、宁利等１１个公社遭灾，受灾面积约１５００ｋｍ２。共死亡33人，受伤４６２人。牲畜损失３２３头。毁坏耕田３９３亩，房屋倒塌４１３间，损坏大堰８６条，堵塞公路２８ｋｍ。

    盐源地震具有比较丰富的前兆异常。震前，国家地震局、四川省地震局、云南省地震局及许多有关的地、市、州地震办公室和专业地震台站分别作了预测。

    主要根据地震活动性和地形变等异常，四川省地震局和云南省地震局在１９７５年年度会商中均把川滇交界的中甸、丽江、宁蒗地区列为１９７６年有可能发生６－７级地震的重点监视区１－２）。接着，１９７６年初全国地震趋势会商会圈定的“目前己经发现有较多的异常显示，可能发生较强地震，需要重点加强监视的地区”第一个就提到了“滇西北及其与川、藏交界一带，滇西北的丽江和下关一带尤应注意监视”。

    １９７６年８月１６日松潘地震后，从９月初开始，跨安宁河断裂的流动重力测量和米易台的视电阻率出现了大幅度的异常，且在西昌、盐源一带出现了以地下水为代表的宏观异常。四川省地震局立即把监视重点转移到西昌地区。于１９７６年９月１５日至１８日在成都召开了川南片区今冬明春地震趋势会商会。提出了“一年内在我省九龙、冕宁、西昌、盐源、木里一带，有发生７级左右地震的可能”的预测意见，并“根据一些手段和几种统计预报方法推断，有两个可能的发震时段，其中之一就是今年１１月到明年１月”。

    １９７６年１０月１５日，云南省地震局3）提出了“本月下旬至１１月上旬，滇西北地区有可能发生５．５级地震，滇西南地区亦应注意”的预测意见。

    １０月底１１月初，盐源出现了３组小震群；２．０级以上地震形成了北西西走向的条带；西昌广场水氡含量突跳；盐源台地磁(Z)下降；宁蒗永宁温泉水温上升，并出现了以蚯蚓为代表的宏观异常。

    １９７６年１１月３日０２时，西昌地震中心站召开了紧急会商会。提出“近几天在西昌南西的盐源一带可能发生６级左右地震”的临震预测意见，并立即写了书面汇报材料上报西昌地委。同天下午，四川省地震局对西昌地区的震情进行了紧急会商。提出“在本月１５日以前，尤其注意１０日以前可能发生一次５级或大于５级的地震，地点预计在木里、盐源、西昌、冕宁一带，尤应注意盐源、木里”的预测意见，并以“震情与会商汇报”上报省地震局党委。当天就把该意见通知西昌、盐源等有关地、县与地震台站。

    １９７６年１１月４日，丽江地区地震办公室提出１１月９日前后在丽江50－１00ｋｍ范围内有５级左右地震，方位为该区的丽江、宁蒗和四川的盐源、木里，或兰坪、云龙、洱源、剑川一带。同一天，滇西地震工作会战指挥部和滇西北地震工作协作区再次强调指出九龙、康定，德昌、米易或木里、稻城一带，近期有可能有６－６．５级地震，中甸－丽江也应注意。当天，宁蒗县地震办公室接到了丽江地区地震办公室的预测意见。认为如果在盐源、木里发生地震，将可能对该县北部的４个公社有影响。宁蒗县地震办公室于１１月６日上午把有关震情用电话通告了翠依、拉伯、红桥、永宁等４个公社。

    １９７６年１１月５日，西昌地区地震办公室作出了“从现在起到１１月中旬，可能在盐源－木里有５－６级中强地震，不排除西昌－冕宁”的临震预测意见。该意见当天经西昌地委领导审阅后立即上报四川省地震局，并通告盐源、木里等有关县委。

    盐源县委于１１月３日和５日两次召开电话会议，把省、地、县地震部门和西昌地震中心站的预测意见通知到全县各区、２７个公社。１１月６日２１时２０分，盐源县地震办公室接到盐塘中学地震测报点土简仪器出现突跳变化的电话后，当机立断，叫他们立即转告盐塘区委，赶快采取紧急防震措施。４个半小时后，６．７级强烈地震就在盐塘区大草公社发生了。

    地震发生后３６分钟，第一批抗震救灾队伍就迅速奔赴地震灾区。四川省地震局、云南省地震局分别组织人员赴震区考察。野外宏观地震考察工作自11月8日起,至1977年1月9日结束。由四川省地震局地质队统一编写了宏观考察报告5）。

    不少单位和学者对这次地震进行了广泛的研究［１－２３］，6－7）。１９８１年，国家地震局西南地震工作协作区组织四川、云南两省地震局的科技人员，同国家地震局地震研究所、国家地震局物探队、四川省地质局遥感站协作，对盐源－宁蒗地震开展了全面、系统的总结研究。于１９８４年完成了“一九七六年盐源－宁蒗地震总结报告” 6）。在此总结报告的基础上，结合各单项前兆手段清理和地震综合预报清理的成果，1986年11月完成了专著《一九七六年盐源－宁蒗地震》［1］。本震例报告就是根据上述成果综合整理而成*。

*本报告的前兆异常图件与《一九七六年盐源-宁蒗地震》一书相同，均参见该书。

  

地震基本参数

根据全国基准台网、四川地震台网、云南地震台网的资料测定，盐源地震的基本参数见表1。

表１  地震基本参数表

Table 1  Basic parameters of the earthquake

　

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

 

 

 

 

Ⅰ

１

1976 11 7

02 04 05

27°32＇

101°03′

6．7

19

盐源－宁蒗

[1]

2

1976 11 7

02 04 05．4

27．6°

101．1°

6．7

20

盐源－西北

[3]

3

1976 11 7

02 04 05

27°30＇

101°05＇

6．9

19

盐源

4）

4

1976 11 7

02 04 05．4

27．6°

101．1°

6．7

21

宁蒗

[1]

5

1976 11 7

02 04 06

27°40＇

101°02′

6．7

５

盐源

ISC

Ⅱ

１

1976 12 13

14 36 55

27°21＇

101°03＇

6．4

9

盐源－宁蒗

[1]

2

1976 12 13

14 36 57

27．4°

101．0°

6．4

21

盐源－西南

[3]

3

1976 12 13

14 36 55

27°21＇

101°03＇

6．8

9

盐源

4）

4

1976 12 13

14 36 57

27°18＇

101°00＇

6．4

21

宁蒗

[2]

5

1976 12 13

14 36 56

27°20＇

101°01＇

6．4

2

盐源

ISC

   说明：第Ⅰ组参数系四川省地震局、云南省地震局盐源－宁蒗地震总结组联合处理了川、滇两省地震台网资料，于１９８４年给

出的。     

地震地质背景

    盐源地震发生在由鲜水河断裂带、安宁河断裂带、小江断裂带和金沙江、红河断裂带所围限的川、滇菱形块体的中部。震中位于北东向的卧罗河断裂、北西向的红河断裂和近南北转北东向的金河－箐河断裂所围限的次一级的盐源－丽江断块内，第一次主震（６．７级）发生在近南北向的甲米断裂上，第二次主震（６．４级）发生在北西向的辣子沟断裂上。震中附近的主要断裂及历史地震震中分布如图１所示。

    这次地震发生在天水－龙陵北北东向地震带的中段［４－６］。该带位于青藏高原的东部边缘。深部构造上正好处于地壳厚度剧烈变化的天水－滇西重力梯级带上。自公元前１８６年至公元１９７６年该带共发生大于６级地震５２次，其中大于７级地震９次。该带中段历史强震活动的频度和强度相对较弱，特别是震中区周围５０ｋｍ范围内，历史上没有６级以上强震的记载。

    通过卫星影像黑盐塘子区、泸沽湖子区在数字图像处理计算机上作全方向卷积增强和其他功能的处理，发现在６．７级地震的震中区附近发育着一组近南北向的线性构造形迹。色差较强、色带细,沿冲沟、垭口和陡壁呈直线状延伸。其中,通过震中区的线性构造形迹为甲米断层。产在二叠纪煤系地层和三叠纪砂页岩和灰岩中，甲米至小黑地段断层形迹明显，呈压性特征。从甲米往南过老油房以后，断层形迹不很清晰。遥感图像上显现一条直线状延伸的断续亮线，这组南北向断层成生于三叠纪以后的燕山运动和四川运动。玻璃洼一带还有喜马拉雅期的正长斑岩体出露，表明新生代尚在继续活动。６．７级地震位于断层形迹逐渐削弱的甲米至老油房之间。

    在６．４级地震震中区发育着一组辣子沟断层，走向北西西，倾向北东，倾角38°，长度大于１０ｋｍ，产在三叠纪地层中，为压扭性断层。

    仿照实际的地质构造资料，按比例缩制在１７０×１７０×１２ｍm3的环氧树脂模型上，并按北西20°方向加载，进行光弹性实验结果表明：最大剪切应力集中区主要分布在盐源的西北部，盐源地震就发生在这一构造部位上。

　

图1  震中附近的主要断裂及历史强震震中分布图

Fig.1 Major faults around the epicenter and epicentral distribution

      of large historical earthquakes

①  理塘块体;   ②  盐源－丽江块体;   ③  楚雄块体

　

烈度分布

   1. ６．７级地震的烈度分布

    野外考察结果表明，6.７级地震的宏观震中位于盐源县水苋坪到甲米村一带（北纬27°27＇，东经101°05＇），震中烈度为Ⅸ度，等烈度线呈近南北向的椭圆形(图２)。极震区长轴长约１０km，短轴长４km，长短轴之长度比为２．５∶１。Ⅷ度区长轴长为１６km，短轴长约１０km，面积约９０km2。Ⅶ度区面积约３００余km2。Ⅵ度区面积约１０００km2。冕宁、西昌、渡口等地有感。

    Ⅷ度以上地区地表破坏严重。主要表现为滑坡和崩塌，其中老油房附近、甲米河边震时形成大滑坡，大量的灰岩和砂岩的岩块、砂石坠入甲米河中，堆成高达７４m的栏河大坝，致使河流堵塞断流３天，形成深60m，宽90m，回水长达8km的“地震湖”。

    重力裂缝和边坡裂缝比较发育，数量很多，但规模不大。一般单条长２－３ｍ，宽１０－１５ｃｍ。在小黑地村附近发育有一组地裂缝带，总体长度约３０ｍ，呈直线状斜列式展布。单条裂缝方向为近南北向，总体方向为北东３０°。单条裂缝张开２－５ｃｍ，最宽可达１０ｃｍ。具张性兼反扭特征。

图2  盐源6.7级、6.4级地震等震线图

Fig.2  Isoseismal map of the M6.7 and M6.4 Yanyuan earthquakes

　

    2. ６．４级地震的烈度分布

    ６．４级地震的宏观震中位于盐源县潘家湾子到辣子乡一带（北纬２７°１９＇，东经１０１°０３＇），震中烈度为Ⅷ度。等烈度线呈北西向的纺锤形，见图２。长轴长约１５km，短轴长７km，长短轴之长度比为２∶１，面积约８０km2。Ⅶ度区与Ⅷ度区形状相似，长轴长约３５km，短轴长１５km，面积约４００km2。Ⅵ度区面积达８００km2。冕宁、西昌、渡口等地有感。

    Ⅷ度区地表地裂缝较为普遍，其多数发育在道路、山脊顶部的狭窄平地和陡坎边缘的残堆积土壤中，总体呈北东方向展布。单条裂缝长２－４ｍ，宽１－２．５ｃｍ，无一定组合型式。此外，边坡上的小型浅层滑坡和崩塌也比较发育，一般宽度为数十米。

     3.  烈度异常点

    在北西向棉垭断层通过的清水河沿岸，Ⅴ度区中出现狭长的Ⅵ－Ⅶ度的烈度异常条带。在南北向的查瓦甲古断层和丹家田断层通过的地方，Ⅶ度区中出现不少Ⅷ度异常点。

    此外，地貌上处于狭窄山脊、山垭口、鼻状山梁的端部，震害都有加重的现象。

地震序列

    自１９７６年１１月７日６．７级地震到１９８１年５月２２日５．０级地震止，序列的持续时间长达５４．５个月，震区共发生大于２．０级地震３０４０次。其中，大于６．０级地震２次，５．０－５．９级地震１３次，４．０－４．９级地震５０次。图３为这次地震序列的Ｍ－ｔ图。５级以上地震目录见表２。

图3  盐源6.7级地震序列M-t图(MS≥4.0)

Fig.3  M-t diagram for the M6.7 Yanyuan earthquake sequence  

       (MS≥4.0)

　

表２  盐源地震序列目录

Table 2  The catalogue of the Yanyuan earthquake sequence (MS≥5.0)

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

1976 11  7

02 04 05

27°32＇

101°03＇

6．7

19

盐源-宁蒗

[1]

2

1976 11  7

02 50 06

27°23＇

101°03＇

5．6

 

 

 

3

1976 11  7

09 57 37

27°24＇

101°04＇

5．0

 

 

 

4

1976 12 13

14 36 55

27°21＇

101°05＇

6．4

9

 

 

5

1976 12 13

15 23 42

27°19＇

101°08＇

5．1

 

 

 

6

1976 12 22

02 37 09

27°19＇

101°03＇

5．2

 

 

 

7

1977  2  7

08 57 25

27°22＇

101°05＇

5．4

 

 

 

8

1977  4  4

12 14 35

27°33＇

101°03＇

5．2

 

 

 

9

1977  5  1

10 47 14

27°17＇

101°07＇

5．2

 

 

 

10

1977  5  3

20 26 27

27°19＇

101°02＇

5．0

 

 

 

11

1978  8 31

11 26 43

27°36＇

101°06＇

5．6

 

 

 

12

1979  3  7

20 54 48

27°21＇

101°04＇

5．1

 

 

 

13

1980  2  2

20 29 11

27°53＇

101°12＇

5．5

 

 

 

14

1981  5 22

19 36 17

27°16＇

101°06＇

5．0

 

 

 

    第一次６．７级地震释放的能量占总释放能量的３７％，第二次６．４级地震释放的能量占总释放能量的２２％，其余的余震所释放的能量占总释放能量的４０．９％。该序列属震群型。

图4  盐源6.7级地震序列应变释放曲线

Fig.4  Strain release curve for the M6.7 Yanyuan earthquake     

       sequence

　

    地震序列的应变释放曲线如图４所示。地震序列的ｂ值为0.66，ｂ值曲线见图５。对序列从１９７６年１１月７日６．７级地震后至１２月１３日６．４级地震前和１２月１３日６．４级地震后至１２月３１日，分别求频次随时间的衰减系数ｐ。这两段时间的ｐ值分别为１．１９和０．８６，表明６．７级地震后，序列衰减正常；而６．４级地震后序列衰减变慢。频度衰减曲线见图６。文献［１］重新测量、检查了两次大于６级地震后４８小时内ＭS≥４．０级地震的震相到时，用相对定位法求得它们的震中位置，其分布图见图７。图７(ａ)中虚线表示６．７级地震震源机制解节面Ｉ的走向，图７(ｂ)中虚线表示６．４级的地震震源机制解节面Ⅱ的走向。由图７可见，虚线的方向和余震序列的排列方向大体一致。自1976年11月７日至１９８１年１２月３１日MS≥4.0级地震总体上呈北北东向排列（图8）。这主要是受第一次６．７级主震破裂方向的控制。整个序列的震中分布近似椭圆状，长约４０km，宽约１５km。

图5  盐源6.7级地震序列b值曲线 (1976.11.7-1981.5.22)

Fig.5  b-value curve for the M6.7 Yanyuan earthquake sequence

　

　

　

　

图6  盐源地震序列余震日频度图

Fig.6  Daily frequency diagram for the aftershock sequence of   

       Yanyuan earthquake

(a)  6.7级地震余震日频度（ＭＬ≥2.0; 虚线是用前6天资料）；

(b)  6.4级地震余震日频度（ＭＬ≥2.0; 虚线是用前6天资料）

　

　

图7  盐源6.7和6.4级地震后48小时内的余震震中分布

Fig.7  Epicentral  distribution of aftershocks in 48 hours after

       the M=6.7，M=6.4 Yanyuan earthquakes

(a)  6.7级地震后的余震震中分布图  (1976.11.7-1976.11.8， MS≥4.0)

　

　

　

(b) 6.4级地震后的余震震中分布图 (1976.12.13-1976.12.14， MS≥4.0)

　

　

　

图8  盐源6.7级地震序列余震震中分布图(1976.11.7-1981.12.31)

Fig.8  Epicentral distribution of aftershocks for the M6.7 Yanyuan

       earthquake sequence

 

　

   

震源机制解和地震主破裂面

    根据全国基准台，四川、云南两省地震台网的初动符号和《中国地震台网观测报告》及ISC所给出的初动符号，不同作者所确定的震源机制解示于表３。其中，编号１的上半球投影见图９。

图9  盐源6.7级地震震源机制解

Fig.9  Focal mechanism solution for the M6.7 Yanyuan earthquake

　

    表3  震源机制解

    Table 3  Focal mechanism solution

    野外宏观考察表明，震中区发育有近南北向（北东１０°）的甲米断层。与震源机制解节面Ｉ的走向一致。地震等震线总体上呈南北走向，且滑坡、崩塌等地表破坏现象沿甲米断层分布。余震震中呈北北东向分布。因此认为甲米断层是６．７级地震的发震断层，该地震为左旋走滑型地震。

地震台网及前兆异常

    距震中３００km范围内共有２３个地震台，其分布如图１０所示。测震台有15个；另有视电阻率、地磁、短水准、短基线、地倾斜、地应力、水氡、水位、水温、地温等10种观测项目，合计34个观测台项。不包括地震活动异常，共出现定点观测项目的前兆异常17台项（不包括有争议的异常及宏观异常），详见表４，其平面分布如图１１所示。单项手段的前兆异常曲线参见文献［１］。

图10  盐源6.7级地震前台站分布图

Fig.10  Distribution of seismic stations before the M6.7 Yanyuan

        earthquake

　

    说明:

    1.  资料7)把西昌台视电阻率南北道与东西道相关性破坏作为短期异常。作者认为这一分析方法只能供参考。

    2.  资料7)把西昌台水氡月均值曲线下降―上升―下降的过程视为中期异常。但该曲线找不到正常场与之对比。

    3. 洱源水氡有一定的短期异常显示。但该泉的氡含量很低，震前的异常量也较小。

    4. 震前，康定短基线的变化刚超过测量误差。但叠加有一定的年变化成分。

上述均列入有争议的异常，供参考。

图11  盐源6.7级地震前兆异常分布图

Fig.11  Distribution of precursory anomalies before the M6.7

        Yanyuan earthquake

　

表４  盐源地震异常情况登记表

Table 4  Abnormal situations

　

前兆异常特征分析

    1.  盐源地震具有相对比较丰富的前兆异常。共出现前兆异常30起。在300km范围内，异常项目数占定点观测项目总数的５０％（地震活动性异常与宏观异常没有参与统计，地磁异常只统计日变畸变异常）。

    2.  前兆异常在时间进程上具有分期成批出现的特点。最早有异常显示的是长水准测量所反映的地壳反向隆起，异常时间长达９年。从１９７２年开始形成小震空区、波速比异常和小震频度的增强。上述异常属长期趋势性异常的范畴。震前２２个月前后，开始出现地震活动背景性条带、短水准、水氡、地下水水位等一批中期趋势性异常。震前２－３个月，小震活动条带、流动重力、视电阻率、温泉水温等异常相继出现。以上异常属趋势性异常（见图13）。震前１个月临震突发性异常开始出现（图12）。

    3.  前兆异常在空间分布上有集中在几个小范围内成丛出现的特点。在盐源－宁蒗一带，有波速比、小震空区、小震频度、条带、ｂ值、ｈ值、温泉水温、地温、核磁等一群异常；在姑咱－泸定一带，有视电阻率、水氡、地应力等５起异常；在剑川－下关一带，有短水准、短基线、水位、地应力等一丛异常。

图12  盐源6.7级地震前临震异常时空分布综合示意图

Fig.12  Synthetic sketch for time-space distribution of imminent

        anomalies before the M6.7 Yanyuan earthquake

　

　

　

图13  盐源6.7级地震前趋势性异常时空分布综合示意图

Fig.13  Synthetic sketch for time-space distribution of trend

        anomalies before the M6.7 Yanyuan earthquake

　

    4. 从图１２可见，自１９６７年起，在安宁河断裂带的西昌－德昌之间的局部范围内出现了地壳反向隆起的地形变异常。这可能是１９６６年东川６．５级地震以后川滇菱形块体向南南东向运动逐渐加强的情况下，块体边界附近的局部地段受压隆起的一种迹象。1972年开始在盐源－宁蒗震源区形成小震空区，波速比下降，这意味着盐源－宁蒗地震开始孕育。同时，震源区外围小震频度有所增强。从１９７５年开始，区域地震活动进一步加强，沿北北东向的玉龙雪山断裂带形成了４级以上地震组成的背景性地震条带。与此同时，还形成了几个前兆异常的相对集中区，且几乎在相近的时间段内各区的趋势性异常准同步涌现。

    这一特征用单源孕震场的理论很难解释。很可能是大范围区域应力场加强的过程中，在几个局部范围内，如盐源－宁蒗、姑咱－泸定、剑川－下关等地同时有应力－应变的积累，只不过因盐源、宁蒗地区应力的增强首先超过了岩石的抗剪强度，发生地震。

　

讨论

    1. 破裂历史与前兆异常

    盐源地震具有比较丰富的前兆异常。异常项目数占观测项目总数的５０％。其比例接近于松潘地震（占52％），却远大于发生在鲜水河断裂带上的炉霍地震（占３３％）和道孚地震（占２４％）。这可能与发生在不同构造部位上的地震的破裂历史不同有关。Ｋ・Ｈａｄｌｅｙ［２１］、陈�J［２２］等分别做过样品的反复加载实验。他们指出：岩石首次加载膨胀开始点的应力较高。随着加载循环的增加，膨胀所需要的最小应力明显地减少，且在多次加载过程中，声发射总数也相应地减少。

    炉霍－道孚段强震多次在原地重复发生，类似于多次加载的情况，因而前兆异常较少。而盐源地震发生在盐源－丽江次级断块内，发震构造为规模很小的甲米断层与辣子沟断层。震中区５０km范围内历史上没有发生过６级以上地震。因此，可以与相对比较完整的岩石首次加载而破裂的情况相比拟，需要在较高的应力状态下才能破裂，具有较为丰富的前兆异常。对这类地震预测预报的条件相对好些。

    2.  “双震型”机理的分析

    盐源地震发生在盐源－丽江次级断块内。第一次主震发生在甲米断层上，走向北东１０°；第二次主震发生在辣子沟断层上，走向北西50°。对这次地震序列中大于４级地震中的３４个地震作了震源机制解，发现震区的震源应力场的主压应力方向相当稳定，平均主压应力方向为北西20°。可以把它当作震��区区域应力场的代表。

    马瑾等（１９８１）［２０］通过有限元模拟和单轴压缩实验指出：“最大主压应力与断层走向的夹角为３０°＜θ＜４５°时最易破裂”，且当标本中包含的两组断层与最大主压应力轴的交角均在３０－４５°之间时，两组断层的破裂程度相近，或同时破裂，或略有先后”。而甲米断层和辣子沟断层与主压应力轴的夹角均为３０°，均为最易破裂的剪切面。所以，第一次主震沿甲米断层发生，为左旋走滑型；第二次主震沿辣子沟断层发生，为右旋走滑型，因而构成了一对共轭地震。

　

参 考 文 献

　

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