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1989年4月16日至7月21日四川省巴塘强震群

四川省地震局 程 万 正

 

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

 

    要

 1989 年 4 月 16 日在四川省巴塘县发生 6.7 级地震, 4 月 25 日再次发生 6.7 级地震, 5 月 3 日又发生 6.4 级和 6.2 级地震。至 9 月 30 日,余震(M ≥1.0 )共达 1.96 万次。地震造成山坡崩塌、滚石、地裂、房屋破坏严重。据地方政府统计,地震造成 9 人死亡,重伤 34 人,经济损失达 4 亿元人民币。

 4 月 16 日 6.7 级地震宏观震中在巴塘县城南东的小巴冲— 江巴顶一带,震中烈度度; 4 月 25 日 6.7 级地震宏观震中在巴塘县和理塘县交界的央莫龙南东一带,震中烈度仍为度。这次强震群自西向东贯穿于北北西向岗托尼西断裂。余震呈东西向展布,等烈度线呈北西向椭圆。据余震空间分布,前 3 次 6 级多地震的震源机制解的节面Ⅱ推测为地震主破裂面,其力学性质表现为近走滑的左旋错动特征; 5 月 3 日 6.2 级地震震源机制解的节面Ⅰ推测为地震主破裂面,也以走滑错动为主,但表现为右旋错动的特征。

 震中西面无观测台,东面 300 km 内共有测震台 10 个,其他前兆观测台 11 个。 4 月 16 日 6.7 级地震前出现测震学异常项目 8 项, 11 条;其他前兆 15 项, 28 条。震中周围 300 km 内定点前兆异常台项 16 项,其中短期异常 7 项,临震异常 9 项,相当于四川地区已有震例中 5.4~6.5 级地震的异常数量。

 4 月 16 日 6.7 级地震后对几次强余震作了较好的现场短临预报

 

    言 

 1989年4月16日04时34分始,在四川省西部甘孜藏族自治州巴塘县发生6.7级强震群。据四川地震台网测定,这次巴塘强震群发生6.0~6.7级地震4次,5.0~5.9级地震4次。据巴塘地震台记录,至9月30日,巴塘震区发生1.0级以上地震达1.96万次。首次6.7级地震微观震中位置在29°58′N,99°15′E,宏观震中在巴塘县城南东14 km的小巴冲— 江巴顶一带,震中烈度Ⅷ度;第二次6.7级地震微观震中位置在29°59′N,99°25′E,宏观震中在巴塘县和理塘县交界的央莫龙南东一带,震中烈度仍为Ⅷ度。

 4月16日6.7级地震发生后,四川省地震局迅速组织姑咱地震中心站、甘孜州地震局、成都地震中心站、地震测量队、地震地质队、省地震局各研究室和局机关共104人次陆续赴震区开展宏观考察、流动监测、强震观测、社会经济影响调查和震情监视预报工作。国家地震局也派专家来现场指导工作。

 震时造成极震区和部分Ⅶ度区山崩地裂、房倒人亡;交通、供水供电及通讯几遭中断,在四川巴塘、理塘县和西藏芒康县的部分地区破坏严重;地震造成9人死亡,其中巴塘县死8人,西藏芒康县死1人,重伤34人,轻伤87人,牲畜死亡1958头。倒毁及严重破坏房屋2334幢,约折合75604间;破坏房屋6236幢,约折合235370间;损坏房屋1 007幢,约折合32224间。共折合经济损失约4亿元,其中巴塘县经济损失2.97亿元,邻区损失约1亿元[1]

 这次地震是1923年10月20日巴塘6.5级地震后间隔66年在巴塘一带发生的一次强震。历史上1870年4月11日在巴塘断裂曾发生过一次 级Ⅹ度地震。

 这次6.7级地震前有一定趋势预测,震后对几次强余震作了较好的短期预报和临震预报[2]

 根据震区考察和监测预报工作的结果,各工作组写出了现场技术工作总结,继后补充资料深入研究编写了《1989年巴塘强震群》研究报告和书[3]。在上述工作的基础上,按国家地震局科技监测司1992年颁发的《震例研究和报告编写规范》(试行)的要求,对资料进行了整理、研究、审核编写成本文。

 

测震台网及地震基本参数 

 巴塘强震群发生在川藏交界地区,距震中300 km范围内四川一侧有10个测震台,其中:在100 km内2个,101~200 km内3个,201~300 km内5个。西藏一侧距震中300 km内没有观测台。近10年四川地震台网主要依据巴塘、理塘、乡城3个台可以测定巴塘震中区及东面地区 ML ≥2.0地震,而川藏交界一带区域仅能监测大部分 ML ≥3.0地震(图1)。  

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

1.1

1.2

1.3

1.4

1989 04 16

1989 04 16

1989 04 16

1989 04 16

04 34 10.5

04 34 10.5

04 34 10.3

04 34 10.1

29°58′

29°56′

29.99°

29.97°

99°15′

99°15′

99.22°

99.23°

6.7

6.7

6.5

6.3

15

15

24

21

  塘

  塘

  塘

  塘

1)

2)

3)

4)

2.1

2.2

2.3

2.4

1989 04 25

1989 04 25

1989 04 25

1989 04 25

10 13 20.0

10 13 20.0

10 13 22.7

10 13 20.9

29°59′

29°56′

30.05°

30.01°

99°25′

99°24′

99.44°

99.43°

6.7

6.7

6.5

6.1

10

10

26

8

  塘

  塘

  塘

  塘

1)

2)

3)

4)

3.1

3.2

3.3

3.4

1989 05 03

1989 05 03

1989 05 03

1989 05 03

13 53 59.6

13 53 00.9

13 53 00.3

13 53 01.1

30°01′

30°00′

30.09°

30.09°

99°27′

99°25′

99.50°

99.47°

6.4

6.4

6.3

6.1

10

10

10

14

  塘

  塘

  塘

  塘

1)

2)

3)

4)

4.1

4.2

4.3

1989 05 03

1989 05 03

1989 05 03

23 41 29.3

23 41 29.5

23 41 30.6

29°59′

30°01′

30.06°

99°28′

99°25′

99.54°

6.2

6.2

6.1

5

5

9

  塘

  塘

  塘

1)

2)

3)

 

1  巴塘地震震中附近地区测震台网分布图

     (标“+”者为震后增上的流动测震台)

Fig. 1  Distribution of seismometric network around the 

        Batang earthquake  epicentral area

 

 1列出四川地震台网报告、中国地震台网临时报告和ISC报告给出的6级以上地震参数。本文分析采用每个地震参数的第一行参数,即四川省地震局巴塘地震序列目录修定组给出的结果。

 

地震地质背景 

 巴塘6.7级震群未发生在青藏高原东缘弧形构造带转折部位—— 巴塘断裂上,而是在其东侧北北西向金沙江断裂系的两条断裂上。

 金沙江构造带是我国西南地区一条规模宏大的断裂带,亦是川滇菱形断块的西部边界,由多条平行断裂组成,见图2。在巴塘断裂,1870年曾发生巴塘 级地震;江巴顶— 核桃坪断裂,1989年4月16日发生巴塘小巴冲6.7级地震;郎多— 拉萨通断裂,1989年4月25日发生巴塘6.7级地震及5月3日的6.4级和6.2级地震。这一带的断错山脊,断错冲沟和右阶羽列断裂阶区部位的拉分盆地显示了金沙江断裂带右旋滑动的特点。如在中咱以北向南流的玛曲河— 麦曲河和中咱以南向北流的里甫河均紧依断裂成线状发育,且各支沟在跨断层处均表现为右旋同步弯曲,粗略估计右旋错动量大致为500~700 m。 

2  区域主要活动断裂和历史地震分布图

     1.M =7.0~7.9;2.M =6.0~6.9;3.全新世活动断裂;

     4.中、晚更新世活动断裂;5.第四纪活动断裂;6. 推测断裂;

     7. 隐伏断裂;8. 主要活动断裂及其编号;9. 地震形变带

     金沙江断裂;②巴塘断裂;③德格乡城断裂;④赠科-硕曲断裂

     ⑤瓦日-下坝断裂;⑥甘孜-理塘断裂;⑦理塘-德巫断裂;

     ⑧鲜水河断裂;⑨达曲河断裂;⑩妥坝澜沧江断裂

Fig. 2  Map of main active faults and the  distribution of

        historical   earthquakes in the area

 

据现有地球物理场资料,巴塘附近地区深部重力异常值为3.5×10-8~400×10-8m/s2;其布格重力异常等值线的分布较平缓;由重力资料反演求得地壳厚度近70 km。巴塘地区区域应力场方向是北东东近东西向。

巴塘地震区是我国西南地区地震活动集中的地区之一。据史料记录,1722年以来至这次强震发生前共发生6级以上地震4次,其中1870年发生7.25级地震的极震区在巴塘县核桃坪至长办水文站,正好是巴塘断裂新活动最显著的地段。1920年在附近的西藏芒康发生6.75级地震,1923年在巴塘曾发生6.25级地震,其地震烈度分别是Ⅸ度和Ⅷ度。

震区一组北北西— 南北向构造即金沙江断裂系纵贯全区,特别醒目,见图2中多个编号①的断裂。区内山脉走向、水系排列、地层展布、第三系盆地分布均显示其构造线的方向特征。其余东西向、北东向构造均有所见,但其规模、数量均不及北北西— 南北向构造。巴塘断裂横跨四川的巴塘和西藏芒康地区。巴塘以南竹巴笼一带由一系列断层垭口和断层陡崖组成,以北主要由山脊和陡崖组成。巴塘断裂总体走向呈北东向,北端起于雅洼、莫西,向南南西方向沿玛曲河谷经巴塘至金沙江河谷,断层走向10°~40°E,倾角52°~82°不等,断裂破碎带宽2~40 m,最宽地段为茶树山至索依布地段,达324 m,在巴塘一带断裂具挤压逆冲性质兼扭性,卫星照片上该断裂带线性构造特征明显。地貌上,雅洼附近南北转北西向的山脊被断错,沿玛曲河和金沙江河谷直线状断层陡崖和三角面发育,奔巴附近的本错湖盆的断层陡崖长达30 km。这是一条新活动极为强烈的断裂带,根据地层错动,分支小断层或小褶皱组成的入字型构造判断,断裂具明显顺时针扭动。

 纵贯震区是一组近南北向或北北西向断裂系,断裂走向近于平行延伸,规模大,现今活动强烈。地壳块体主压应力优势方位为北东方向。这次巴塘强震群自西向东贯穿于近乎平行的北北西向岗托尼西东、西支断裂系与次一级东西向或北北东向断裂复合作用部位。其发震构造有待进一步研究,推测是相对北西向老构造的一次东西向错断。
 

烈度分布及震害 

 巴塘强震有感范围南抵云南德钦、中甸,北至德格、甘孜,东到康定,西达西藏昌都。除主要受灾县巴塘外,与其邻近的四川省理塘、乡城、得荣、白玉县以及西藏芒康县的部分区、乡也受到波及,造成一定损失,见表2。  

2  巴塘地震经济损失汇总表

Table 2  Summary table of economic losses by Batang earthquakes

县名

    屋    损    失   情    况

其他损失折款/万元

合计损失折款/万元

倒塌及严重破坏

    坏

    坏

损失折款/万元

 

 

面积/m2

面积/m2

面积/m2

 

 

 

巴塘

2334

75604

529128

6236

235370

1732305

1007

32224

427650

22860.7

6837.4

29698.1

理塘

 

 

 

1780

23733

356000

1800

24000

360000

7298.0

305.0

7603.0

芒康

 

 

 

693

 

255150

1228

 

424450

2784.6

249.0

3033.6

乡城

 

 

 

68

2176

10099

484

15488

111290

380.0

0

380.0

得荣

 

 

 

 

 

 

 

 

114310

199.35

0

199.35

白玉

 

 

 

64

2048

15360

137

4384

32880

128.0

0

128.0

总计

2334

75604

529128

8831

263327

2368914

4656

76096

1470580

33650.65

7391.40

41042.05

    这次巴塘强震群共发生4次6级以上地震,由于宏观考察及时,据震区138个自然村和9个地面破坏点的调查,可以分出4月16日6.7级地震烈度(图3)和4月25日至7月21日后续强震破坏迭加后的综合烈度(图4)。两个Ⅷ度极震区分别位于巴塘县城南东约14 km的小巴冲— 江巴顶一带和邻近巴塘理塘交界区的央莫龙南东一带。前者宏观震中坐标:29°55′35″N,99°12′28″E;后者宏观震中坐标:59°59′41″N,99°23′05″E。烈度分布由震中向北东和南西方向衰减较快。

 4月16日巴塘6.7级地震烈度分布见图3,极震区烈度Ⅷ度,北起额拥共,南至隆果沟,东自波查门西侧,西到拉马多吉山东坡大崩塌体。区内属Ⅱ类的藏式房屋均遭严重破坏,少数倒塌,山体崩塌,滚石严重,路边山坡陡崖处地裂缝普遍,且规模较大。该区包括小巴冲、额拥共、扎多、林多、木里地和江巴顶等村寨。如小巴冲座落在洪积扇上,共有房19幢,均为碎石土夯墙藏式楼房。地震时有4幢藏房倒毁,其余均遭严重破坏或倒塌。一家藏房倒平砸死3人。江巴顶座落在陡峻的山坡坡积层上,共有28幢碎石土夯墙三层藏式楼房,地震时所有藏房墙体全部严重裂缝,其中有两家藏房倒塌,造成4人重伤。在江巴顶北东约3 km处,山体崩塌面东西长约1 km,南北宽约0.5 km,其滚石将直径约1.5 m粗的杉树打断,并打死牦牛3头。Ⅷ度区内张性地裂缝多处可见,小巴冲、江巴顶、团结乡的扎多等地更甚。江巴顶村西的河边还出现新泉。  

 

3  4月16日巴塘6.7级地震等烈度线图

     ①岗拖尼西断裂带:西支斋如隆上冲坝断裂;②岗拖尼西断裂带:东支沙马定曲断裂;

     ③巴塘断裂

Fig. 3  Isoseismal map of the  MS 6.7 Batang earthquake on Apr. 16

 

 Ⅶ度区北起查马贡、央莫龙,南至刀许牧业大队以南,东到扎萨通,西达巴塘县城东侧及茶树山村。如查马贡村共有20幢碎石土夯墙藏式楼房,除4幢危房为Ⅰ类外,其余皆为Ⅱ类,房屋个别倒塌,少数破坏,多数损坏。其墙体的拐角处普遍裂缝0.5~1 cm,个别贯通。地震时由于危房倒塌,造成4人死亡,2人重伤。鹦哥嘴电站座落在基岩上的厂房为钢筋混凝土框架结构,其拐角和柱子个别有微裂。附近崩塌、滚石严重,多处阻塞或打断电站引水槽,击穿附近墙房,阻塞交通。茶树山附近房屋除10%基本完好外,其余为损坏或破坏。震害严重的6幢藏房倒塌,仅剩木架。Ⅵ度区北起波戈溪乡,南至亚日贡乡以北,东至理塘县热柯区以西,西达西藏芒康县的热勇村附近。

 综合烈度分布见图4。4月16日6.7级地震后,4月25日和5月3日又分别发生了6.7级和6.4级及6.2级地震,到7月21日还发生了5.8级强余震,致使震害叠加,受灾范围扩大。由于无法详细区分后续强震的震害,其系列震害情况给出综合等烈度线图和分布区参数(见表3)。

4  巴塘强震群综合等烈度线图

     (①、②、③意义同图3)

Fig. 4  Synthetic  isoseismal map of the Batang strong earthquake swarm

 

3  巴塘强震群综合叠加烈度分布区参数[3]

Table 3  The parameters of synthetic intensity areas for the Batang strong earthquake swarm

   

   

长短轴之比

面积/km2

长轴/km(NW)

短轴/km(NE)

小巴冲Ⅷ度区

16.2

10

1.62

126.8

央莫龙Ⅷ度区

16.5

10

1.65

124.0

Ⅶ度区

50.4

44.6

1.13

1763.2

Ⅵ度区

96.0

75.0

1.28

5815.0

 如小巴冲Ⅷ度区内在原4月16日6.7级地震的震害基础上又叠加新的震害,Ⅷ度区的范围略有增大。江巴顶藏房新出现倒塌,砸死牦牛23头。木里地至小巴冲间山石垮落砸死运粮毛驴1头,1人受伤,道路再次被堵。玛多吉山东坡、隆果沟、波查门一带各地多处再次崩塌,规模扩大。哈克西、曲格隆巴区震垮的藏房更加残破不堪。央莫龙Ⅷ度区为4月25日6.7级地震微观震中所在地,该区系无人大山区。山坡崩塌,滚石阻塞山沟和道路,山坡上冰块被震塌,砸死牦牛8头。沿央莫龙北东沟森林地带,滚石最大直径达4~5 m,许多直径约20~50 cm的树木离地面高出约1.5~1.8 m处被滚石打断。由于完全系高山无人区,仅依据地面破坏推测,央莫龙Ⅷ度区大部分及以东Ⅶ度线均系推测,在图4中以虚线示出。

 除上述两个Ⅷ度区外,Ⅶ度区分布于查马贡、鹦哥嘴电站、茶树山至扎萨通与冷戈寺间。Ⅵ度区北起甲英、松多以南,南至亚马贡附近,东至理塘县热柯区的格则乡,西达西藏芒康县热勇附近。另有两个Ⅵ度烈度异常区,一个出现在理塘县热柯,面积约84km2,一个出现在甲洼,面积约80 km2


地 震 序 列 

 4月16日巴塘6.7级地震后,主要使用巴塘、理塘、乡城、甘孜、道孚、九龙地震台资料;4月19日、20日在巴塘县城北面的雅洼和南面的竹巴笼增上流动地震台。至此能够测定震区及附近地区ML≥2.0地震的基本参数。截至9月30日止,记到ML≥2.0地震3 428次。

 由于近台记录限幅,余震多采用巴塘地震台垂直向地震记录持续时间 T 测定震级,其拟合式为[4]

M =3.00 log  T -2.60( ML <2.5)

M =1.63 log  T -0.40( ML≥2.5)

截至9月30日止已记录1.0级以上余震1.96万次[5]。因序列前期部分余震波形重叠难分,有少数1.0级以上地震难以处理未给出参数5)

巴塘地震序列目录见表4,其 M-t 图见图5。 

4  巴塘地震序列目录( MS ≥5.0)

Table 4  Catalogue of  MS ≥ 5 earthquakes of Batang earthquake sequence

序号

发震日期

发震时刻

震 中 位 置

震级

震源深度

/km

定位残差

年 月 日

时 分 秒

1

1989 04 16

04 34 10.5

29°58′

99°15′

6.7

15

0.69

2

1989 04 25

10 13 20.0

29°59′

99°25′

6.7

10

0.71

3

1989 04 25

10 16 14.3

 

 

5.1

4

1989 05 01

07 05 24.5

29°58′

99°26′

5.4

10

1.00

5

1989 05 03

13 53 59.6

30°01′

99°27′

6.4

10

0.74

6

1989 05 03

23 41 29.3

29°59′

99°28′

6.2

5

0.51

7

1989 05 04

01 28 19.3

30°04′

99°24′

5.0

10

0.78

8

1989 07 21

11 09 10.8

29°57′

99°26′

5.8

20

1.17

5  巴塘地震序列的 M-t

Fig. 5   M-t  diagram for the  MS 6.7 Batang earthquake sequence

 

 巴塘地震序列首次6.7级地震释放的能量占整个序列释放能量的38.5%;4月25日6.7级地震序列释放的能量39.0%;5月3日6.4级和6.2级地震序列分别占13.6%和7.2%;7月21日5.8级地震序列仅占1.7%。该地震表现为震群型。其序列频度衰减见图6。据震区余震监测能力,2.0级以上地震记录较完整,用以计算分阶段序列衰减。

6  巴塘地震序列频度曲线图

Fig. 6  Curve of frequency for the  MS 6.7 Batang earthquake

        sequence

 

 系数 h 值,见表5。同时给出用最小二乘法计算的地震序列 b 值。各阶段 b 值曲线见图7。巴塘地震全序列 b 值为0.72; h 值为0.55。由于序列日频度在前3次6级地震后数字很大,全序列求 P 值偏差过大,故未给出整个序列的 P 值。  

5  巴塘地震序列分段计算的 b 值和 h 值

Table 5  Calculated  b - and  h -values at different periods in Batang earthquake sequence

        段

max

序列 b

值衰减系数 h

4月16日4时至4月25日9时

6.7

1.08

2.2

4月25日10时至5月1日6时

6.7

0.92

1.5

5月1日7时至5月3日12时

5.4

0.76

1.4

5月3日13时至5月3日22时

6.4

0.82

2.4

5月3日23时至7月21日10时

6.2

1.13

1.5

7月21日11时至9月30日23时

5.8

1.11

0.9

 注:均以 Mmax为各段序列的起始时间。

7  巴塘地震全序列和分段 b 值曲线

Fig. 7   b -value curves of whole sequence and of different periods

         for the Batang earthquake

 

 其序列蠕变曲线形态见图8,在初期几乎呈直线上升,20天后逐渐转平,有相关性显著的拟合式。          ε=5.89+13.46 lg( t )(天)

 相关系数 R =0.937,取置信水平α=0.001,临界值 rα(v) =0.725,远小于 R ,说明拟合线的相关性是显著的。

 巴塘强震群序列早期活动的峰值显示一定规律性,其时间拟合预测后续强震时间效果较好。

 巴塘强震群空间扩展的总体展布图像呈现自西向东的破裂过程[6]。余震区长轴展布方向近东西方向,长度达75 km,短轴长度为40 km,见图9。震源深度多分布在5~25 km,且10 km深度居多。

8  巴塘地震序列的蠕变曲线

Fig. 8  Strain release curve for fault creep of the Batang 

        earthquake sequence

 

 

9  巴塘地震序列的震中分布图

Fig. 9  Epicentral distribution of the  MS 6.7 Batang earthquake 

        sequence

 

 

震源机制解和地震主破裂面 

 采用震源上半球的等面积投影表示P波初动方法,求得7次5级以上地震震源机制解[6]。见表6和图10。由于4月16日04时、4月25日10时、5月3日13时3次6级地震记录资料较多,给出的断层面解较可靠。所用资料作了极性判别,并对比了ISC给出的地震初动分布,与ISC给出的节面划分没有大的差别。 

10  巴塘7次中强震的震源机制解

      (a)4月16日6.7级地震;(b)4月25日6.7级地震;

      (c)5月1日5.4级地震; (d)5月3日6.4级地震;

      e)5月3日6.2级地震;(f)5月4日5.2级地震;

      (g)7月21日5.8级地震

Fig. 10  Focal mechanism solutions of seven moderate earthquakes

         in Batang

 

    6  巴塘地震震源机制解[6]

   Table 6  Focal mechanism solution of the Batang earthquakes

 假定余震空间扩展的优势方向与实际破裂面一致,则可利用余震在所求二个断层面(节面)上的投影分布初步判断其主破裂面。取与P波初动给出的二个节面走向的垂直方向作余震空间位置的投影,当余震沿真正破裂面分布时,则在真正破裂面的垂直截面上,地震分布成狭窄的带状。据此得到巴塘震群首次6.7级地震,4月25日第二次6.7级地震和5月3日6.4级地震余震空间展布与其震源机制解的节面Ⅱ吻合,认为其各自的震源机制解的节面Ⅱ是这3次地震的主破裂面。这3次地震的力学性质表现为近走滑的左旋错动特征。5月3日6.2级地震的余震明显沿6.2级地震震源机制解的节面Ⅰ分布,故确定为可能的主破裂面,走向为北52°东,这次地震也以走滑错动为主,但表现为右旋错动的特征。

 巴塘地震群震源断裂的发育方式为:从4月16日和4月25日6.7级至5月3日6.4级地震强震序列呈近东西向逆向错动;6.2级地震序列顺向分叉,向东扩展结束;以及7月21日5.8级较强余震震中的向西回返,其余震在震源区的零星分布,呈现源区强作用过程后的调整及应变增量渐缓的全过程。这与时间序列上的急剧涨落和后期平稳衰减相一致,构成一次群发破裂的时空障碍扩展的完整图像。

 

观测台网和前兆异常 

 图1和图11为震中附近地区的测震台站和其他前兆观测台站分布图。地震发生在测震台网和前兆观测台网的西边缘。

 在距震中300 km范围内共有地震台站15个。其中:测震台10个;其他前兆观测台11个,有测震、地电、地倾斜、地磁、水氡,水位,水温,应力应变、短水准、短基线、跨断层蠕变,重力,离子组分等18个观测项目。在0~100 km,101~200 km和201~300 km距离内分别有测震台2、3和5个,前兆台2、5和4个,有测震学以外的观测项目1、9和13个。

 巴塘地震前共出现23个异常项目,其中测震学8项,其他前兆15项。共出现39条前兆异常,其中测震学异常11条,流动观测项目异常1条,定点观测项目异常26条,宏观异常1条。300 km外定点观测前兆异常有9条。前兆异常情况见表7,地震集中度 C 值曲线见图12,其他异常图件参见文献[3]。

11  巴塘地区定点观测项目分布图

Fig. 11  Distribution map of the observation items at fixed points

         in Batang area  

 

 

 

 

12  鲜水河及巴、理塘地区地震集中度 C 值时间扫描(据廖志和)

Fig. 12  Time scan of seismic concentration degree( C -value)

         in Xianshuihe, Batang and Litang area

 

 

  7  前兆异常情况登记表

  Table 7  Summary table of precursory anomalies 

 四川省地震局除在离巴塘地震震中200 km外的鲜水河断裂建立形变观测网外,在巴塘断裂带的茶树山断层上建立了跨断层定点短水准观测场地。但是1982年10月观测后未再观测过,1989年4月16日巴塘6.7级地震发生后进行了日观测。巴塘县城到义敦长水准观测,仅在1978年、1988年有观测资料,1989年震后及时进行烁床狻1?中提供的该测线中长期垂直形变异常供参考。

 巴塘强震群发生在四川地震台网西边缘,异常主要散布在震中至东面200~500 km的范围内。巴塘地震主要震兆现象有地震空区、条带、前兆震群,小震时空参数提取的异常和地震窗及相关地震的出现等。小震空区形成时间在震前27个月,小震条带内外地震频率比明显变化在震前7个月左右,诱发前震发生在震前3个月左右。与以往震例总结对比看出,巴塘地震前地震活动性异常标志不十分突出,各项计算或分析方法得到的结果提供给震前预报,特别是震预报判据研究不够有关,也与巴塘地区自四川1970年始建立地震台网以来未发生过强震有关。

 定点观测项目中,100 km内仅有理塘毛垭温泉的一个水温和巴塘305 km道班温泉的两个水温观测点,后者属于地方群测点。3个点都出现异常,其异常项目和异常台站百分比表现因而较高,为100%。在101~200 km内短期异常台项4个,即乡城地倾斜、甘孜地电、甘孜温泉水温和川15井水位异常;其异常台项百分比为33%,异常台站百分比也为40%。在201~300 km内,异常项目有姑咱水氡,姑咱地倾斜,姑咱水质离子组分等,其异常台项百分比为64%,异常台站百分比为67%;姑咱核桃湾水质分析和二道桥气体组分等多种观测项目,在巴塘地震前出现同步突跳现象。另外,有9个定点项目异常出现在距震中300 km外,并且均为短临异常。巴塘6.7级地震定点观测异常项目,在距震中300 km范围内有异常台项数15项,其中,中期异常1项,短期异常6项,临震突发异常9项,相当于四川地区已有震例中5.4~6.5级地震异常数量。


前兆异常及其特征分析
 

 总结分析巴塘地震前兆的基本特点,水准路线测量结果表明,震前往震中方向地壳有上隆显示。微观前兆的短期趋势异常表现在温泉水温,地下水位、水氡、地倾斜、视电阻率值年变规律打破或测值超限。尽管500 km内观测到的前兆异常种类较齐全,中期、短期前兆异常均有出现,但200 km范围内观测项目过少,外围地区反而较多。微观前兆异常零星出现在震中东面或东南面,甚至在云南滇西地区也观测到一些前兆异常变化。如云南永胜台地倾斜 r 值异常,下关4144机井水位上升异常,洱源、下关水氡异常等。震前局部性异常高发,短期异常显示区,突发异常的集中区并未出现在震中区附近。

 巴塘地震前兆异常按构造带展布的特征不明显,或者说强震并未落入微观前兆异常出现较多的构造带上。短期异常的群体集中呈近场优势分布的特征不存在;震前(1988年底至1989年一季度)短期异常显示区主要分布在川西中— 南部地区。因此,巴塘强震前兆异常的空间分布区域在东侧地区。这在很大程度上可能依赖于原有监测台网的布局集中在震区东面,故反映较弱的前兆检测能力。这些问题反映巴塘地震前兆异常特征的明显“个性”和与以往震例总结的不一致,表明强震前兆的地区性和复杂性。


总结与讨论 

巴塘地震前有一定程度的中长期预报,但未列入年度重点监视区。短期震情的危险性(5~6级)有所估计,但震前未有明确预报巴塘地区。

对震区几次强余震作出了较准确的现场临震预报[5],7)。为此得到国家地震局分析预报中心的肯定6)

现场临震预报的主要预测依据和方法是,震群序列成组成丛地震峰的等待时间预测;序列发震过程中短暂前兆平静的确认;序列衰减系数 h 值的动态跟踪和判断;序列前期蠕变曲线的直线上升;高 K 值和低 b 值及其他序列参数的联合预测;不同类型地震序列日频度的阶段性对比和次级序列衰减特征的前后对比;孕震空区和序列扩展空段与剩余释放量的正确分析;近场成组地震波形的对比与机制解参数变化的预测;震区断层茶树山独角龙场地及水准观测反映上、下盘活动状态;震区及邻区宏、微观前兆资料的利用;外围卸载地震预测意义的认识;经验性综合预测方法[7]

 丰富的巴塘强震序列为震源物理、地震预报和现场工作提供了更多震例资料和需要深入研究的问题:

1)东西向余震分布与北西向宏观等烈度线分布不一致的物理力学机制;

2)巴塘地震序列未发生在巴塘主干断裂,而发生在其东侧的次级断裂上。对其孕震环境的研究可能有助于潜在震源构造的更新认识;

3)巴塘地震前兆异常突出“个性”特征的分析可能利于今后对“新区”地震预报的实践。


 

  考  文  献 

 [1] 郭劲、张庆云、袁灿林,巴塘6.7级强震群灾害及其影响,四川地震,No.1,1990。

 [2] 程万正,巴塘6.7级震群的现场预报,中国地震报,1989年6月21日。

 [3] 四川省地震局,1989年四川巴塘强震群,北京:地震出版社,1994。

 [4] 郭铭奎,从巴塘现场地震分析谈持续时间定震级,四川地震,No.1,1991。

 [5] 程万正,巴塘6.7级震群非单一指数衰减的复杂时空扩展和震源力学机制,地震学报,

     1994。

 [6] 程万正、陈天长,1989年巴塘6.7级震群的复杂时空扩展和震源力学机制,地震学报,

     1994。

 [7] 程万正、罗灼礼,从巴塘、小金、江北地震论地震类型的判定,地震,No.6,1990。

 

  考  资  料 

 1)四川省地震局,巴塘地震序列( MS ≥2.0)台网目录,1991。

 2)四川省地震局,四川省地震台网地震目录,1989。

 3)国家地震局,中国地震台网临时报告,1989。

 4)U.S.DIGS,monthly listing of preliminary determination of

    epicenters,1989.

 5)四川省地震局,1989年巴塘强震群巴塘地震台单台目录( M ≥1.0),1992。

 6)国家地震局分析预报中心,四川分析预报工作取得迷人的进展,分析预报工作通讯,

    1989年第8期。

 7)巴塘地震现场工作指挥部,巴塘地震现场工作简报(打印件),1989。

 

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