1998年6月25日新疆维吾尔自治区温宿5.2级地震
新疆维吾尔自治区地震局 蒋靖祥 王海涛
摘要 | 前言 | 测震台网及基本参数 | 地震地质背景 | 烈度分布及震害 | 地震序列 | 震源机制解和主破裂面
观测台网及前兆异常 | 前兆异常及其特征分析 | 总结与讨论 | 参考文献和参考资料
摘 要
1998年6月25日,在新疆维吾尔自治区温宿县发生了MS5.2级地震,宏观震中在温宿县城北约30km处。震中附近居民点稀少,未造成大的破坏,震中烈度为Ⅴ度。震
害害相对较重的地区主要集中在温宿县城,为烈度异常点(Ⅵ度)。此次地震造成建筑物不同程度损坏,直接经济损失为474.4万元人民币。地震没有
直直接造成人畜伤亡,但1人因惊吓而脑溢血死亡。
此次地震为孤立型地震,无明显前震活动,余震少且衰减快。震源机制解中节面Ⅰ走向北北东,主压应力P轴方位近南北,与该区区域应力场方向基本一致。根据发震构造走向和极震区分布认为节面Ⅰ为断层面。
距此次地震震中200km范围内有6个地震台,其中测震单项台2个,测震与其他定点前兆观测的综合台3个,前兆观测单项台1个。另有3条流动重力测线,共9个点。地震前共出现4个异常项目4条异常,其中地震活动性异常3项3条,定点前兆观测异常1项1条。震时出现宏观异常。
Abstract
An earthquake of MS5.2 occurred in Wensu county of Xinjiang Uygur Autonomous Region on June 25,1998. The macroseismic epicenter was located 30km north to Wensu town. There were quite a few resident sites around the epicenter, and there were no large destruction. The intensity at the epicenter was V. The area with relatively heavy disaster was at the Wensu town with abnormal intensity of VI. Buildings were damaged in different degrees by the earthquake. The direct economic loss was about 4.744 million Yuan. No people or animals were killed or wounded during the earthquake. But one person died of cerebral haemorrhage because of panic.
The earthquake was of isolated type without significant foreshock and with a few aftershocks that decayed rapidly. In the focal mechanism solution, the nodal plane I was in NNE direction, and the P axis of the principal compressive stress was in nearly NS direction which was the same direction of the regional stress field in the area. Based on the direction of the seismogenic structure and the shape of the meizoseismal area, it is suggested that the nodal plane I was the fault plane.
There were 6 seismic stations within the distance of 200km from the epicenter. Among them there were 2 stations only with seismometric observation, 3 stations with seismometric and precursory observations, and 1 station with single precursory observation item. In addition there were 3 routes of roving gravity observation with 9 observation sites. Before the earthquake there were 4 anomalies in 4 items. Among them there were 3 anomalies in 3 items of seismic activity, and 1 anomaly in 1 precursory observation item. There were some macroscopic anomalies during the earthquake.
前 言
据新疆地震台网测定,1998年6月25日14时39分, 在新疆维吾尔自治区温宿县境内发生了MS5.2级地震,微观震中为41°33′N、80°15′E,宏观震中在
温温宿县北约35km处。震中烈度Ⅴ度,温宿县城为烈度异常区,达Ⅵ度。温宿、阿克苏、拜城、库车等县市强烈有感。此次地震1人因惊吓逃跑时摔倒
,,导致脑溢血而间接死亡。
地震发生后新疆地震局立即组织分析预报室及有关台站密切监视震情的发展,对震后震情作出明确的判断。另一方面,震后马上派出工作组赶赴灾区,对震灾进行调查评估。
5.2级地震现场工作队编写了震害评估、科学考察报告1)、2);本报告是在上述工作的基础上,对资料进行了整理、审核,并进行了系统的研究编写而成。
测震台网及地震基本参数
温宿MS5.2级地震震中周围200km范围内有阿克苏、乌什、拜城、阿合奇、昭苏5个测震台(图1)。监测能力为 ML≥2.5(MS≥1.8)。本次地震的基本参数列于表1。 |
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图1 温宿MS5.2级地震前震中附近地震台站和流动重力测线分布图
Fig.1 Distribution of seismic stations and routes of roving
gravity observation around the epicenter before the
MS5.2 earthquake |
表1 地震基本参数
Table 1 Basic parameters of the earthquake
编号 |
发震日期 |
发震时刻 |
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 |
1998 06 25 |
14 39 17.5 |
41°33′ |
80°15′ |
5.2 |
|
25 |
温宿 |
3) |
2 |
1998 06 25 |
14 39 20.1 |
41.41° |
80.33° |
5.0 |
5.2 |
26 |
新疆南部 |
[1]BJI |
3 |
1998 06 25 |
14 39 20 |
41.45° |
80.17° |
4.8 |
5.1 |
26 |
Southern Xinjiang |
ISC |
|
|
地震地质背景
温宿MS5.2发生在塔里木板块北缘活动带麦丹塔乌-克孜尔塔格晚古生代陆缘地块南缘[2]。在1°×1°布格重力异常图上为围绕南天山重力低呈北东东向展布的重力斜坡梯度带,布格重力异常值为-225×10-5m/s2。在莫霍面等深线图上为南天山地壳坳陷的地壳厚度变异带,地壳厚度为54km左右[3]。在1955~1988年新疆地壳垂直形变场上为隆起区,走向为北东东向,隆起速率不到1mm/a[4]。但据谢富仁等4)1998年所编1951~1990年区域垂直形变速率图,处于北东走向坳陷边缘,坳陷速率为-5mm/a。据1995~1998年GPS观测,阿克苏向南东方向拉张,拉张速率为4.61mm/a[5]。
区域地震活动反映了新疆地震区南天山地震带中段的特征,地震活动频度高,强度中等。乌什、库车地震呈窝状出现。温宿MS5.2级地震西南33km处于1972年2月17日发生MS5.2 级地震;西北59km处于1959年6月28日发生6 级地震,1978年3月12日发生5.5级地震。后2次地震的发震构造可能是库齐活动断裂。库齐断裂走向北东,长120km,产状较陡,为左旋走滑断层,形成断错水系。断层两侧第四系成分有明显差异,可能是全新世活动断裂。在震中南面38km的阿克苏于1893年12月25日发生了6 级地震,使岩石崩落,平地为壑[6]。这次大震与柯坪断裂东端的活动有关(图2)。 |
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图2 温宿MS5.2级地震震中附近地区主要断裂及历史地震震中分布图[6~8]
图例说明:1.走滑断层;2.逆断层;3.推测断层
断裂名称:①拜城盆地北缘断裂;②克孜尔断裂;③却勒塔格断裂;
④柯坪断裂;⑤布琼卡拉铁克断裂;⑥库齐断裂;
⑦阔克沙勒断裂;⑧那拉提地壳断裂
Fig.2 Major faults and distribution of historical earthquakes
around the MS5.2 Wensu earthquake area
|
区域8条活动断裂走向为北东东向,长80~440km,断裂多向山里倾斜,主要为逆断层。由断错水系可知,有的为左旋走滑逆断层。由断层对上更新统或全新统的错动以及对阶地的断错,反映5条断层为晚更新世活断层,3条为全新世活断层。7条活断层均发生过5级以上地震,区域内发生的最大地震的活断层是阔克沙勒活断层,于1959年6月28日发生6 级地震。温宿5.2级地震震中附近地区主要断裂特征列于表2。
表2 温宿5.2级地震震中附近地区主要断裂特征统计表
Table 2 Tectonic features of major faults around the MS5.2 Wensu earthquake area
编号 |
断裂名称 |
倾向/
(°) |
倾角/
(°) |
长度/
km |
性质 |
活动依据 |
活动时代 |
1 |
拜城盆地北缘断裂 |
20 |
36 |
100 |
逆冲断层 |
断错Q3 |
Q3 |
2 |
克孜尔断裂 |
150~185 |
20~80 |
110 |
逆断层 |
断错阶地 |
Q4 |
3 |
却勒塔格断裂 |
203或NNE |
50~82 |
250 |
逆走滑断层 |
|
Q3 |
4 |
柯坪断裂 |
NWW |
40~85 |
330 |
左旋走滑逆断层 |
断错Q3 |
Q3 |
5 |
布琼卡拉铁克断裂 |
SSW |
60 |
80 |
逆冲断层 |
断错Q3洪积层 |
Q4 |
6 |
库齐 |
NW |
陡 |
120 |
左旋走滑断层 |
|
Q4 |
7 |
阔克沙勒断裂 |
310~340 |
30~70 |
220 |
左旋逆走滑断层 |
|
Q3 |
8 |
那拉提地壳断裂 |
155或NWW |
60 |
440 |
左旋走滑断层 |
断错Q3-Q4冲洪积层 |
Q3 |
|
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烈度分布及震害
据实地考察资料1、2),MS5.2级地震宏观震中在温宿县北约35km处。温宿、阿克苏、拜城、库车等县市强烈有感,震中烈度Ⅴ度。等震线呈北北东向的椭圆形,其长轴52km,短轴28km,面积1143m2。温宿县城为烈度异常区,达Ⅵ度。除一人因惊吓逃跑时摔倒导致脑溢血而间接死亡外,无1人伤亡,亦无因地震而停工引起的经济损失。
温宿县城区因处于全新世冲、洪积层上,土质松软、水系发育、水位甚高,其建筑物的地基条件很差,为地震烈度异常区(图3),是此次地震主要受灾区。灾害面积约3km2, 受灾人口28264人,受灾户8015户。被地震损坏的建筑物主要为砖木结构(含土木结构)的房屋,极个别砖混结构房屋轻微破坏。此次地震房屋严重破坏1775m2、中等破坏13490m2、轻微破坏57865m2,直接经济损失474.4万元。
Ⅵ度:位于震中南约35km的温宿县城区。1类建筑如县政府、电力公司、城建局等办公大楼完好无损。但粮仓的砖混支柱和一砖混结构的住宅有轻微裂缝。据调查,一类建筑9万m2中遭受轻微破坏的4048 m2,其余基本完好。
二类建筑破坏情况:县政府家属院的一女工住宅墙裂缝,从顶往下长约1m,最宽处5mm。沿房顶一圈产生裂缝。火墙上方烟道处墙皮外鼓,部分脱落。一司机家房顶一圈裂缝,隔墙、边墙、火墙数处开裂,其中一裂缝从墙顶裂到墙底长约2.5m,最宽处1mm。火墙上方烟道外墙皮崩落。县政府家属院每户均有砖结构的院墙,约50%有轻微裂缝。有1户院门上砖垛外闪,另1户院墙受挤变形,再1户院门柱裂缝,还有1户院墙外闪。县第三中学一教师住宅的墙角有43cm长的裂缝,门梁上有斜裂缝;另一教师住宅火墙上方有一竖直裂缝通往房顶,宽约3mm。广播局职工住宅有3户中等程度破坏,1户轻微破坏。县第二中学抽样调查5户中1户严重破坏,2户有裂缝。温宿镇农业大队4小队,抽查9户,有1户墙顶和窗台下墙体有斜裂缝,另1户墙角有0.2cm的竖直裂缝,墙顶有斜裂缝,宽约0.2cm;9户中,中等破坏的2户,轻微破坏的2户。运输公司一住宅,顶棚塌落,门梁上方有一斜裂缝,宽约0.3cm。两边山墙上有1mm宽的竖直裂缝贯穿墙体。啤酒厂一职工住宅火墙上方有两条平行竖直裂缝,间距1m,各宽约0.5cm。
三类建筑共36万m2,严重破坏的1775m2,中等破坏的13490 m2,轻微破坏有57865 m2,基本完好的28.1870万m2。
地震时温宿县城人们普遍震感强烈。办公大楼文件柜摇晃,吊灯摆动幅度约30°。有人从梦中惊醒,惊逃户外。县医院三楼内暖瓶摇晃但未倒下。一个小商店货柜摇动,但无货物掉下。居民室内桶里水晃出。有人听到似卸石子的声音。
Ⅴ度区:北起科克代萌散,南止于温宿与阿克苏市之间,西起克孜勒阔坦,东到老龙口。为一北北东向展布的椭圆形。区内英拱拜孜一分洪闸口两边的水泥柱开裂,所支撑的水泥横梁下坐约20mm;看闸人所住河卵石垒砌的水泥墙房子的后墙裂缝长30cm、宽5cm;暖瓶、酒瓶被震倒;地声似拖拉机声,室内人均惊跑户外。看闸人说,当时他站在一个大石头上,险些被晃倒。山里尘土飞扬,笼罩大山,不见其貌。调查时见约1m3的第三系泥岩崩落。
红旗坡水文站,人从梦中惊醒。园林二队一居民的三类住宅,边墙出现几处裂缝,长1m余,宽5mm;人感上下跳动。红旗坡六队,灯摇晃,人感到地往上跳。老龙口处,人们先感到上、下振动,后感水平摇动。台南河水电站,一机房顶棚掉落,另一住宅顶棚掉落;人们的上下振动之感强于水平摇动之感,听见似炸弹爆炸的声音。托乎提乡五大队,人们听见声音从北而来,水平动感大于上下动感。 |
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图3 温宿MS5.2级地震等震线图
Fig.3 Isoseismal map of the MS 5.2 Wensu earthquake
|
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地 震 序 列
根据新疆地震台网测定, 5.2级地震前没有明显的前震活动。 5.2级地震后,6月25日到7月31日,可定出震中的余震6次,其中MS≥1.0地震4次, MS≥1.8地震3次(表3),最大余震震级为MS2.0,与主震震级相差3.2级。主震释放的能量占序列总能量的99.9%,据此判断此次地震为孤立型地震。图4给出了余震序列的空间分布。
表3 温宿5.2级地震序列目录(MS≥1.8)
Table 3 Catalogue of the MS5.2 Wensu earthquake sequence (MS≥1.8)
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 |
φN |
λE |
1
2
3
4 |
1998 06 25
1998 06 25
1998 06 25
1998 06 25 |
14 39 17
15 50 02
15 50 27
19 01 27 |
41.55°
41.53°
41.52°
41.57° |
80.25°
80.18°
80.35°
80.15° |
5.2
2.0
2.0
1.9 |
25 |
温宿
|
3)
|
|
 |
图4 MS5.2级地震及其余震震中分布图
Fig.4 Epicentral distribution of the MS5.2 Wensu
earthquake sequence |
利用阿克苏台记录的单台地震序列5、6)并参考乌什台7)单台报告分析,6月25日至7月31日,共记录到余震13次,其中ML1.0~1.9级8次, 2.0~2.9级4次。图5是温宿5.2级地震的M-t图。余震次数少且地震频次衰减较快。
利用主震后6月25日到7月31日阿克苏单台记录的余震资料,起算震级ML1.0,震级分档0.2,得到余震序列的b值为0.53(图6)。其他参数因资料限制无法算出。 |
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图5 5.2级地震序列M-t图(ML≥1.0)
Fig.5 M-t diagram of the MS5.2 Wensu earthquake sequence (ML≥1.0)
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图6 5.2级地震序列b值图
Fig.6 b-value curve of the MS5.2 Wensu earthquake sequence |
震源机制解和地震主破裂面
这次地震仅收集到了新疆区域台网波初动符号17个。表4和图7给出了这次5.2级地震的震源机制解结果,矛盾符号比23%。由结果分析认为5.2级地震震源破裂以倾滑正断层为主,主压应力P轴方位近南北,与该区域应力场分布基本一致。根据发震构造走向和极震区分布认为节面Ⅰ为断层面。
表4 震源机制解
Table 4 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 |
35 |
SE |
60 |
330 |
SW |
40 |
170 |
60 |
278 |
20 |
12 |
30 |
250 |
50 |
120 |
30 |
高国英 |
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图7 温宿MS5.2级地震震源机制解
Fig.7 Focal mechanism solution of the MS5.2 Wensu earthquake |
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观测台网及前兆异常
图1是5.2 级地震震中附近地区的地震台站分布图。在200km范围内有6个地震台,其中测震单项台2个,测震和其他定点前兆综合观测台3个,前兆观测单项台1个。前兆观测共计4个测项6个台项,包括地倾斜、钻孔应变、断层蠕变、气氡。另有3条流动重力测线7个测段共9个测点。各种方法分析计算地震活动性参数,发现震前有3项3条异常;另有定点前兆观测钻孔应变1项1条异常,加上出现的1项1条宏观异常现象(表5及图8、9),总计5项5条异常,其中中期异常3条,临震异常2条。
表5 温宿5.2级地震异常情况登记表
Table5 Summary table of precursory anomalies
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图8 5.2级地震前地震活动性异常
(a) 缺震;(b)b值;(c)频度
Fig.8 Anomalies of seismicty parameters before the MS5.2
Wensu earthquake
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图9 乌什台钻孔应变日速率图
Fig.9 Curve of daily rate of borehole strain in Wushi station
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地震活动性时间序列分析用20余种方法,以震中为圆心选取半径200km的区域,以MS≥3.5、 12个月累积、2个月步长和MS≥2.0、24个月累积、2个月步长处理资料,发现异常3项3条(图8)。1996年8月开始出现缺4.6级以下地震,持续时间为22个月,异常在震后2个月恢复。地震频度在1996年10月出现低值异常,1998年8月异常恢复,地震发生在异常接近恢复时段。b值自1997年10月低于均值线,1998年4月恢复到均值线以上后发震。由于本次地震之后在相距106km的拜城,7月28日发生了MS5.4级地震,1999年6月17日又发生了MS5.0级地震,因此地震频度、缺震和b值都有明显的上升。以上3条异常特点在1989年7月21日乌什5.0级地震前、1995年9月26日拜城5.1级地震前均出现过。另外,此3条异常可能是此次地震和后续2次拜城地震的异常叠加。
乌什台钻孔压容应变1984年正式观测,可以记录到应变固体潮。由日速率图(图9)可见,一般地,速率的正常动态是比较平稳的,日变化量(1~4)×10-8。此次地震前1个月,北东测向出现大幅度异常跳动,8次超出2倍均方差,最大应变量为9.8×10-7,是正常变化量的25倍。
温宿5.2级地震震级不大,但宏观异常明显。地震时极震区人们感到动感强烈,听到的地声声音很大。 |
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前兆异常及其特征分析
(1)温宿5.2级地震前无明显前震活动。地震活动性异常较少,仅有3条。
(2)此次地震离乌什钻孔应变台仅98km,震前1个月应变日速率出现了突发性异常,幅度接近10-6,而且有8次超2倍均方差。
(3)该次地震的异常不发育,异常比例小。在震中200km范围内,有6台项定点前兆观测项目,并有9段流动重力测量,但仅有1个台项出现异常,约16.7%。
(4)温宿5.2级地震,虽然震级不大,但震时出现有地声和地动宏观异常。
总结与讨论
5.2级地震前无明显前震活动,震后余震频次少,震级小,和主震震级相差很大,为孤立型地震。
地震前出现的异常项目不多,地震活动性仅3项。定点前兆观测异常项目少,6台项中仅1台项异常。异常不多,但比较典型。
温宿5.2级地震出现的几项异常可能是多次地震异常的叠加。在温宿5.2级地震后33天发生了拜城5.4级地震,时隔不足1个月发生伽师6.0和6.4级地震。这4次地震皆距乌什台不远,所以很难将异常区分开。
此次地震的震害最重的地区不在极震区,受地基条件及建筑物结构的影响,距震中35km的温宿县城,地震破坏较重。该地区的地下水位比较高,地基条件较差,是出现烈度异常点的可能原因。
参 考 文 献
[1] 中国地震局地球物理研究所,中国地震目录,地震学报, 20(6),663~664,1998。
[2] 张良臣,中国新疆板块构造与动力学特征,新疆第3届天山地质矿产学术讨论会论文选集,乌鲁木齐:新疆人民出版社,1995。
[3] 地质矿产志编委会,地质矿产志—新疆通志,第九卷(上),乌鲁木齐:新疆人民出版社,1997。
[4] 彭树森,大地形变测量所反应的天山最新构造运动,内陆地震,7(2),136~141,1993。
[5] 王小强、王琪、陈瑞忠等,伽师及邻近地区GPS地壳形变监测及初步分析,内陆地震,14(3),200~206,2000。
[6] 新疆维吾尔自治区地震局,新疆维吾尔自治区地震资料汇编,北京:地震出版社,1985。
[7] 新疆维吾尔自治区地震局,新疆维吾尔自治区地震构造图(1∶2000000)及说明书,西安:地图出版社,1997。
[8] 中国地震局震害防御司,中国近代地震目录(公元1912~1990年,MS≥4.7),北京:中国科学技术出版社,1999。 |
参 考 资 料
1)1998年6月25日温宿北5.2级地震调查报告,新疆维吾尔自治区地震局科技档案,1998,流水号:1479。
2)新疆阿克苏北1998年6月25日温宿北5.2级地震灾害损失评估报告,新疆维吾尔自治区地震局科技档案,1998,流水号:1480。
3)新疆维吾尔自治区,新疆地震局目录库,1970~2000。
4)谢富仁等,“中国地震与构造环境研究(95-05-03-01)”课题报告,2000。
5)阿克苏台地震观测报告,新疆维吾尔自治区地震局科技档案,1998,流水号:4375。
6)阿克苏台地震观测报告,新疆维吾尔自治区地震局科技档案,1998,流水号:4376。
7)乌什台地震观测报告,新疆维吾尔自治区地震局科技档案,1998,流水号:4378。 |