1997年10月21日内蒙古自治区巴彦淖尔盟杭锦后旗发生5.0级地震，宏观震中位于德义村一带，震中烈度为Ⅶ度，极震区走向为北东东方向。该次地震发生在近东西

向向的狼山山前断裂带上，地震造成房屋倒塌和破坏145间，伤18人，牲畜死亡400余头，无人员死亡。直接经济损失5089万元人民币。

    5.0级地震为接近孤立型的主震-余震型，共记录到6次余震，最大余震为M_S4.3。震源机制解中节面Ⅰ走向南东，P轴方向南西。推测该次地震是在南西向主压应力作用下，北东东向断层左旋错动的结果。节面Ⅰ为主破裂面，北东东向狼山山前断裂为发震构造。

    震中附近地区观测台站比较少，200km内有6个地震台，6个台都开展前兆观测，但仅有3个台开展测震观测；230km有1个包头地震台。5.0级地震前共有异常4条。震前2年，出现地震丛集活动和地震空区；震前半年，出现地倾斜、地电阻率2条异常，震后基本恢复正常。震前1天在极震区出现了一定数量的宏观异常。

Abstract

An earthquake of M_S5.0 occurred on Oct. 21, 1997 in Hangjinhouqi, Inner Mongolia Autonomous Region. The macroseismic epicenter was located at Deyi village and the intensity at the epicenter was Ⅶ. The meizoseismal area elongated in NEE direction. The eathquake occurred on the Langshan mountain front fault in nearly EW direction. 145 houses and buildings were damaged, 18 persons were injured, more than 400 domestic animals were killed, but no people was killed during the earthquake. The direct economic loss was 50.89 million Yuan.

The earthquake sequence was of mainshock - aftershock type. 6 aftershocks were recorded with the largest aftershock of M_S 4.3. In the focal mechanism solution, the nodal plane I was in SE direction and the P axis was in SW direction. It is suggested that the earthquake was the result of the left lateral strike slip of the fault in NEE direction under the action of the principal compressive stress in SW direction. The nodal planeⅠwas the main rupture surface. The seismogenic structure was the Langshan mountain front fault.

There were a few observation stations near the epicenter. There were 6 seismic stations with precursory observations within the distance of 200km from the epicenter, but only 3 seismometric stations among them. In addition, there was the Baotou station, 230km away from the epicenter. There were 4 anomalies before the M_S5.0 earthquake. 2 years before of earthquake, there were activity of clustered earthquakes and seismic gaps. 6 months before the earthquake, there were 2 precursory anomalies in tilt, apparent resistivity. There were a number of macroscopic anomalies at the meizoseismal area appeared one day before the earthquake.

测震台网及地震基本参数 

杭锦后旗5.0级地震震中200km范围内有乌加河、西山嘴、乌海3个测震台，另外距震中230km处还有1个包头测震台。台站主要分布在震中东南地区（图1），能监控ML2.0级以上地震。5.0级地震的基本参数见表1。
	图1  杭锦后旗5.0级地震震中附近地区地震台站分布图 Fig.1  Distribution of seismic stations around the epicentral area
表1  地震基本参数 Table 1  Basic parameters of the MS 5.0 Hangjinhouqi earthquake 编号 发震日期 发震时间 震中位置 震级 震源深 度/km 震中地名 结果 来源  年   月   日 时  分  秒 φN λE MS mb 1 1997  10   21 14  32  33 41°09′ 107°22′ 5.0   18 杭锦后旗 1） 2 1997  10   21 14  32  33 41.23° 107.24°   4.8 22   BJI 3 1997  10   21 14  32  34 41.11° 107.26° 4.6 4.8 22   ISC

地震地质背景 

震区在构造上处于阴山隆起带与鄂尔多斯地台之间的河套断陷带内。震中位于该断陷带北部边缘——狼山山前断裂北段（图2）。
	图2  杭锦后旗5.0级震中附近地区主要断裂构造与历史地震分布图 图例说明：1.隐伏断裂；2.活动断裂；3.隆起区；4.拗陷区 断裂名称：①狼山山前断裂；②色尔腾山山前断裂；③乌拉山北缘断裂；          ④鄂尔多斯北缘断裂 Fig.2  Map of main fault structure and distribution of historical        earthquakes around the epicentral area of the MS5.0        Hangjinhouqi earthquake
河套断陷带是鄂尔多斯周缘断陷带中规模最大的、构造活动和垂直差异运动十分显著的地区。在地质历史时期，特别是第四纪以来，由于控制河套断陷盆地的边界断裂带强烈活动，盆地不断沉降，阴山山地缓慢地间歇性抬升，在盆地内沉积了巨厚的第四纪地层，最大沉积厚度达2400m。  重力、航磁和石油地震勘探资料显示[1国家地震科学数据共享中心]，河套断陷带的内部结构并非单一的构造盆地，在其内部存在两个次一级的隆起，即西山嘴隆起和包头隆起。由于这两个隆起的分隔，将河套断陷带分为3个凹陷，即临河凹陷、白彦花凹陷和呼和浩特凹陷。河套断陷盆地边界断裂及其所控制的次级构造隆起和凹陷的宏观格局均显示左行斜列，表明阴山块体与鄂尔多斯块体为相对左旋拉张运动。  震区主要活动断裂是狼山山前断裂。该断裂规模大，活动程度高，地质地貌特征明显，断层、陡坎、冲洪积扇十分发育，是控制河套断陷形成与发展的主要断裂。全新世以来，狼山山前断裂曾有数次活动，特别是东升庙—石兰计段，活动更为强烈，累计抬升幅度超过万米。据14C年代测定，最新活动距今仅1240±150年。  临河断陷盆地位于阴山-燕山地震带西端，是内蒙古自治区地震活动较为频繁的地区之一。1920年以来，盆地内部及其边缘先后发生1934年五原6.25 级、1979年五原6.0、5.2级地震，1983年磴口5.2级和1996年包头西6.4级等一系列中强地震。近年来，该区中小地震一直比较活跃，中等地震时有发生[2国家地震科学数据共享中心]。

烈度分布及震害

 

杭锦后旗5.0级地震的宏观震中位于德义村一带，其地理坐标为41°12′N、107°22′E，震中烈度为Ⅵ，宏观震中附近有两个Ⅶ度异常点（图3）。
	图3  杭锦后旗5.0级地震等烈度线图 Fig.3  Isoseismal map of the MS5.0 Hangjinhouqi earthquake
德义Ⅶ度区等震线长轴走向NE70°，呈椭圆形。长轴4km，短轴2km，面积6km2。区内砖木结构房屋严重损坏，墙体全部外倾变形，地裂缝呈NEE向，长3～4km，宽10～20cm，最宽达30cm，出现喷水冒砂等地表破坏现象。     和丰、郝家圪旦Ⅶ度区位于宏观震中西侧，等震线长轴呈北东45°椭圆形。长轴为3km，短轴为2km，面积为4km2。区内房屋普遍裂缝，土木结构遭到破坏，墙体变形，倾斜、裂缝等。  Ⅵ度区，西至沟心庙，东至高家圪旦，北至联荣，南至大发公，呈北东55°椭圆形，长轴25km，短轴13km，面积为230km2。区内砖木结构房屋出现1～2cm的裂缝，震时地声大、器皿有倾倒，悬挂物掉落，有人员受伤，牲畜有死亡。  Ⅴ度区，呈北东向45°，长轴50km，短轴40km，面积约1400km2。震感强烈，有地声，房屋有裂缝，狼山山前有滚石出现，震后有牲畜死亡。  由于场地条件差，地下水偏高，加之房屋结构不尽合理导致破坏程度较重。

该次地震无前震活动。全序列共记录到7次地震（含主震），其中1.0≤M_L＜2.0地震3次，2.0≤M_L＜3.0级地震2次，4.0≤M_L＜5.0地震1次，5.0≤M_L＜6.0级地震1次，最大余震为1997年10月26日M_S 4.3级，其时间序列分布见图4，震中分布呈南北向分布见图5，地震目录见表2。

 主震释放能量为2.15×10¹²J，全序列地震能量为2.29×10¹²J，主震能量占全序列能量的93.8%，序列中最大余震与主震震级相差0.7，所以，据序列判定标准应为主震-余震型，但考虑到该序列地震次数很少，仅7次，因此我们称这次地震序列为“接近孤立型的主震-余震型”。

图4  杭锦后旗5.0级地震地震序列的M-t图

Fig.4  M-t diagram of the M_S5.0 Hangjinhouqi earthquake sequence

图5  杭锦后旗5.0级地震序列震中分布图

Fig.5  Distribution of the M_S5.0 Hangjinhouqi earthquake sequence

表2  杭锦后旗5.0级地震序列目录

Table 2  Catalogue of the M_S5.0 Hangjinhouqi earthquake sequence

震源机制解和地震主破裂面 

此次地震发生在杭锦后旗，该地区地震监测能力较低，台站的位置分布不均匀，主要分布在地震的东侧与西南侧，而且观测台站相对比较少。采用内蒙古自治区12个观测台站记录比较清楚的P波初动符号，所获得的震源机制是可信的，地震震源机制解见图6、表3。
	图6  杭锦后旗5.0级地震震源机制解 Fig.6  Focal mechenanism solution of the MS5.0        Hangjinhouqi earthquake
表3  杭锦后旗5.0级地震震源机制解 Table 3  Focal mechanism solution of the MS 5.0 Hangjinhouqi earthquake 序 号 节面Ⅰ 节面Ⅱ P轴 T轴 B轴 X轴 Y轴 资料来源 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 84 SE 85 169 NEE 45 224.5 26.5 112 30.5 324 46 79 5 174 45 1）  由图6和表3可知5.0级地震的主压应力为NE方向，P轴为224.5°。与宏观烈度等震线图3中的Ⅵ度区长轴和两个Ⅶ度区的长轴方向大体一致，这也和狼山山前断裂走向基本一致，也和震源机制解的主压应力方向相吻合。  结合烈度等震线图（图3）分析认为，震源机制解中NEE84°的节面Ⅰ为这次地震的主破裂面，以水平运动为主左旋走滑兼正断错动。狼山山前断裂是5.0级地震的发震构造。

观测台网及前兆异常 

图1为震中附近地区测震台站和定点前兆观测台站分布图，这次地震发生在定点前兆观测台站相对比较少的地区。  杭锦后旗5.0级地震周围200km范围内有测震台3个，其他前兆观测台6个。此外，在距震中230km处还有1个包头地震台。共有测震、地磁、地电、地倾斜、水汞、气氡、水氡等7个观测项目（图1）。这些观测除伊克乌素和临河（水汞、气氡1996年7月）停测外，其他前兆观测资料连续可靠。这次地震前出现了异常项目4项，其中地震活动性2项（丛集增强、空区），地电阻率1项、地倾斜1项。定点前兆观测异常占台项总数的16%。200km以外，观测到包头地电阻率1项异常。震前1～2天出现了一定数目的宏观异常，详见表4和图7～10。  表4  异常情况登记表 Table 4  Summary of precursory anomalies 序 号 异常 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 1 地震 活动分布 40°20′～ 41°00′ N， 106°40′～ 108°00′ E ML≥1.0 震中分布和M-t图 丛集增强 1995.2～4 平静           AⅠ 7 主震发生在丛集区外围（东） 2 地震 空区 40°45′～ 42°10′N，  106°35′～108°45′E 震中分 布图 ML≥1.0 地震图像 出现空区 1997.3～8 空区 消失         AⅡ 8 主震发生在 空区内 3 地倾斜 乌加河 日均值 曲线 大幅度下降 1997.5.27～ 地震 正常 193″ 110 BⅡ 9 高值下降时发震 4 地电阻率 包头一机厂 NW日均值曲线 偏离正常年动态 1997.4.23～1997.11 正常 11.7Ω·m 230 BⅢ 10 极小值回升至正常值前发震 5 宏观 异常 极震区 动物习性 观察 鼠 违反 正常习性 震前1天       CⅡ   乱窜2起 鸡 震前1天 惊叫5起 马 震前1天 惊叫3起 骡 震前1天 惊叫2起 狗 震前1天 狂叫3起
	图7  杭锦后旗周围地区地震分布(a) (1995.1～6, ML≥1.0)与M-t图(b) Fig.7  Distribution of ML≥1.0 earthquakes (a) (1995.1－6) and        M-t diagram (b) around the Hangjinhouqi area
	图8  杭锦后旗周围地区地震分布图(ML≥1.0)      （a）1996.9～1997.2；（b）1997.3～8;（c）1997.9～1998.2 Fig.8  Distribution of ML≥1.0 earthquakes around the        Hangjinhouqi area
	图9  乌加河FSQ-EW向日均值曲线 Fig.9  Daily value curve of tilt (FSQ-EW) at Wujiahe station
	图10  包头一机厂地电阻率NW向日均值曲线图 Fig.10  Daily value of apparent resistivity (NW) at Baotou station