1977年7月23日新疆维吾尔自治区库车5.4级地震

 

新疆维吾尔自治区地震局 孙晓丹 王海涛*

*工作中得到朱令人的热情帮助,在此表示感谢。

 

 

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特征分析 | 参考文献和参考资料

 

   1977年7月23日,新疆维吾尔自治区库车县东北发生S5.4级地震。震中周围的库车、黑孜尔、二八台、轮台等地普遍有感;极震区附近的部分房屋出现裂缝,山区土石滚落,但无人员伤亡。

    对于这次5.4级地震,震前做了较好的预测。1976年12月,在自治区和西北五省区1977年地震趋势会商会上曾指出:阿克苏地区1977年有发生5-6级地震的可能。在1977年6月8-10日召开的1977年下半年新疆地震趋势会商会上又一次指出:阿克苏、库车、拜城地区下半年有发生6.0级以上地震的背景,应做好震情监视工作。7月上旬,南疆地震工作队提出库车地区7至9月可能发生4-5级地震的意见。7月18日,在阿克苏召开的专群联合会商会根据地震活动增强以及一些专群台站观测手段出现的异常,认为7月下旬在库车地区可能发生5级左右地震,并于19日将此意见报告科委和自治区党委。7月20日,在接到区党委加强监视的指示后,迅速将其传达给库尔勒台、南疆队,并传达到地区和库车县委。

    地震发生后,新疆地震办公室和南疆地震工作队立即派人进行现场考察和监视,获得了这次地震的较为完整的资料,并由南疆队写出了初步总结报告1)

 


地震基本参数

  本次地震的基本参数列入表1。

 

表1  地震基本参数表

Table 1  Basic parameters of the 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

  纬

  经

01

1977 7 23

14 57 02

42°07'

83°24'

5.4

28

库车

2)

02

1977 7 23

14 57 04

42°08'

83°20'

5.5

22

库车

1)

03

1977 7 23

14 57 02

42°18'

83°30'

5.4

30

库车

[3]

 

地震地质背景

由于这次地震的震中位置与1979年3月29日6.0级地震的震中位置相近,故有关地质背景的情况请参见本书“1979年3月29日新疆维吾尔自治区库车6.0级地震”一文中的第三节。

 

烈度分布

     图1为此次地震的等震线图。据考察结果,该地震的宏观震中位于库车东北30km处:北纬42°07',东经83°12'。等震线呈椭圆形,长轴近东西向,与横穿这一地区的秋立塔格断裂方向较为一致。

1  1977年7月23日库车5.4级地震等震线图

Fig.1  Isoseismal map of the M5.4 Kuche earthquake

 

    这次地震的极震区烈度为Ⅵ度强,长轴长约50km,短轴长40km,主要包括反修机械厂、南指水泥厂等地。地震时,反修机械厂的Ⅰ、Ⅱ类房屋和南指水泥厂的Ⅱ类房屋出现裂缝;山区土石滚落,陡壁塌方,塌方最大处达几百立方米。

    Ⅴ度区长轴长110km,短轴长90km。范围大致包括17医院、北山龙口、黑英山等地区。地震时,该地区震动强烈,且部分火墙开裂。同时,北山龙口一带出现塌方;黑英山八大队一处水库堤坝出现裂缝。

    位于Ⅳ度区内的黑孜尔、库车、二八台、轮台等地在地震发生时普遍有感,悬挂物晃动,器皿作响。

    另外,位于Ⅳ度区以外的阿克苏地区个别人有感。

地震序列

     据新疆地震目录2),本次地震震前有明显的前震活动。自4月开始,小震频度和强度增强。最大前震为6月15日的4.5级地震,见图2。

    主震发生后,余震频度衰减比较迅速。余震能量释放主要集中于7天之内,最大余震为4.7级,h值为1.8。库车5.4级地震序列的-t图和能量衰减曲线见图3和图4。图5为本次地震的余震b值图(资料截止于8月底)。S≥3.0级地震序列目录见表2。 

2    库车5.4级地震序列震中分布图

Fig.2  Epicentral distribution of the M5.4 Kuche earthquake

       sequence (1977.5.1-1978.1.30)

 

 

 

3    库车5.4级地震序列M-t图

Fig.3  M-t  diagram for the M5.4 Kuche earthquake sequence

 

 

4    库车5.4级地震序列能量衰减曲线

Fig.4  Curve for energy attenuation of the M5.4 Kuche earthquake

       sequence

 

 

表2  库车5.4级地震序列目录(S≥3.0 )

Table 2  The  catalogue of the M5.4 Kuche earthquake sequenceS3.0

编号

发震日期

发震时刻

震 中 位 置

震 级(S)

震源深度(km)

震中地名

结果来源

年 月 日

时 分秒

  纬

  经

1977 7 23

14 57 02

42°07′

83°24′

5.4

28

库车

新疆地震目录

2

1977 7 23

15 06 57

42°03'

83°24'

4.7

 

 

 

3

1977 7 23

19 01 15

42°00'

83°18'

3.1

 

 

 

4

1977 7 24

12 51 44

42°07'

83°25'

3.0

 

 

 

5

1977 7 25

10 47 59

42°09'

83°31'

3.1

 

 

 

6

1977 7 29

01 45 22

42°12'

83°21'

4.0

 

 

 

7

1977 8 24

07 22 15

42°05'

83°24'

3.0

 

 

 

8

1977 9 4

08 40 08

42°07'

83°28'

3.6

 

 

 

9

1977 12 19

22 58 53

42°06'

83°26'

3.2

 

 

 

 

5    库车5.4级地震序列b值曲线

Fig.5  b-value curve for the M5.4 Kuche earthquake sequence

 

    根据能量计算,前震能量占总序列释放能量的4%,余震占8%,该地震序列属前主余震型。

震源机制解和主破裂面

 

    图6为这次地震的震源机制解,矛盾符号比为13%。震源机制参数见表3。

 3  震源机制解

Table 3  Focal mechanism solution

编号

  面  Ⅰ

  面  Ⅱ

  轴

  轴

  轴

  轴

  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

52

NW

75

150

SE

65

8

28

102

7

200

30

60

25

322

14

1)

    根据这次地震序列的空间分布特点(图3),再结合这一地区的地质构造情况,认为这次地震的主破裂面是节面Ⅰ。

6    库车5.4级地震震源机制解

Fig.6  Focal mechanism solution for the M5.4 Kuche earthquake

 

 

地震台网及前兆异常

      由地震台网分布图(图7)可以看出,距震中200km范围内有测震台3个,其他定点前兆观测2个台项。其中仅发现地震活动、定点水准测量、油井动态等6项异常,情况详见图8-13和表4。

7  库车5.4级地震前台站分布图

Fig.7  Distribution of seismic stations before the M5.4 Kuche

       earthquake

 

 

 

8  库车地区b值扫描曲线 (MS≥2.0级,据宋培琴)

Fig.8  Scanning curve for b-value of the Kuche region(MS≥2.0)

 

 

 

9   波速比变化曲线(据王桂岭)

Fig.9  Variation curve for wave velocity ratio

 

 

 

 

10    库车-轮台区小震调制比变化曲线

Fig.10  Variation curve for modulation ratio of  minor earthquakes

        in Kuche-Luntai area

 

 

11    振幅比变化曲线

Fig.11  Variation curve for amplitude ratio

 

 

 

12  扣除线性趋势和周期主值的黑孜尔水准余差曲线

Fig.12  Residual curve for leveling deducted from linear trend and

        periodic main-value at Heizier

 

 

 

 

13    库车10油井动态变化曲线

Fig.13  Variation curve for the behaviour of the No.10 oil well at

        Kuche

 

 

表4  异常情况登记表

Table 4  Abnormal situations

序号

观测项目

台站或观测区

分析方法

异常判据及观测误差

震前异常起止时间

震后变化

最大幅度

震中距(km)

异常类别

图号

异常特点及备注

b值

库车地区

S2.0级地震b值随时间变化

低于正常值

1975.1— 1977.5

低值

 

 

AⅡ

 

波速比

库车—库尔勒

波速比

低于正常值,误差见图9

1976.4— 1977.6

正常变化

 

 

AⅡ

 

小震调制比

库车—轮台

调制比(固体潮、小震)

高于正常值

1977.6—7

 

 

 

BⅡ

10

 

4

 

振幅比

 

新源

振幅比

低于正常值,突跳

1976.9-

 

 

140

BⅡ,CⅡ

11

低值—  突跳

库尔勒

振幅比

低于正常值,突跳

1976.9-

 

 

240

BⅡ,CⅡ

11

低值—  突跳

定点水准

黑孜尔

余差分析

>0.05mm

1976.5-

下降

 

90

AⅡ

12

 

油井动态

伊矿10 号油井

观察

油井自喷

1977.7.21-23

 

 

15

13

震前自喷

 

前兆异常特征分析

      距震中200km范围内,除测震外仅有2个其他前兆观测点,其中震前有异常的仅定点水准测量一个点。

    通过对前兆异常的分析,可大体划分这次地震的异常阶段为:

    1. 长、中期异常:1976年库车5.7级地震后,b值、波速比仍然异常,直至1977年2—3月回返。可以认为震前有近两年的趋势异常。另外,新源、库尔勒两台的振幅比于1976年9月起出现低值异常。

    2. 短期异常:1977年6月,小震调制比出现异常。

    3. 临震异常:震前8—9天,出现振幅比突跳异常。另外,7月21日依矿10号油井出现自喷,直至发震。

 

参考文献

[1] 王道等,新疆某些地震前地下水动态异常特征的分析,西北地震学报,

       Vol.7, No.2,1984。

[2] 敖雪明等,新疆一些中强震前后地震波振幅比特征的异常变化,西北地震学

      报, Vol.7,No.1,1984。

[3] 中国科学院地球物理研究所,中国地震台网观测报告(1977),地震出版社,1980。

 

参 考 资 料 

 1) 新疆南疆地震工作队,1977年7月23日库车5.5级地震总结报告,1977.10。

 2) 新疆地震局,新疆地震目录,1977。