测震台网及地震基本参数 

 这次地震发生在青海省测震台网相对密集的东部地区，在距震中500 km范围内共有甘、青、川三省的32个常规测震台（不包括电传及遥测台，见图1），200 km范围内有5个测震台，测震监测能力为M_L 2.0。另外，龙羊峡水库库区（距震中约60 km）有一遥测台网，能记录到M_L 1.0以上的地震。

图1  共和7.0级地震前测震台站分布图

Fig. 1  Distribution of seismometric stations before the M 7.0

        Gonghe earthquake

    表1分别列出了全国基准台网和青海省地震台网测定出的地震基本参数。另外，文献[7]转载的美国PDE报告指出：该地震是多重破裂式地震，在30 s内共发生4次强震，即北京时间17点37分10.9秒m_b 5.7；17点37分15.0秒m_b 6.5；17点37分45.30秒m_b 6.3（由相隔1.8 s的2次事件组成）。

表1  地震基本参数

Table 1  Basic parameters of the M7.0 Gonghe earthquake
　

  表2列出了文献[9]根据地形变垂直位移反演的震源参数。 

表2  由反演得到的断层参数计算地震矩、应力降、应变降和能量释放

Table 2  Seismic moment, stress drop, strain drop and energy release

value by calculating fault parameters of inversion

    表2中ΔU为平均错距；S为断层面积；M₀为地震矩；Δσ为应力降；Δε为应变降；ΔE为能量释放。由地震波资料^[10]确定的地震矩M₀=8.0×10¹⁸N·m。

地震地质背景 

 共和7.0级地震发生在青海省共和盆地内。从大地构造单位来分，属于秦祁昆断褶系的昆仑、南秦岭亚区。文献[11]认为该盆地处于秦岭山脉与昆仑山脉的接合部位，作为一个特殊的地质构造单元，在长期的发展过程中具有很大程度上的独立性，并影响了秦岭、昆仑两大山脉的差异性，使秦岭— 昆仑构造带作为一个统一的构造带在各自所占的纬度位置上发生了偏移。

 共和盆地是第三纪初形成的断陷盆地，其四周被断褶隆起山地围限，北侧是青海南山断褶隆起带、南侧是布青山-阿尼玛卿山断褶隆起带、西为鄂拉山断褶隆起带、东为瓦里贡山断褶隆起带。盆地在中新世以来强烈下陷，与周围山地形成千余米的地形高差。盆地总体呈北西向展布，长约200 km，平均宽度约50 km，其内广泛发育上新世— 早更新世湖相堆积，并有西厚（1 200 m）、东薄（769 m）的地形高差。此外，盆地内还发育有三级湖相阶地，和多级黄河阶地，说明中更新世以来，盆地一直处于间歇性抬升状态。

 本区最重要的规模最大的活动断裂是盆地南侧的库赛湖— 玛曲活动断裂带（图2）长约450 km，总体走向北70°西，该断裂活动方式以左旋走滑为主，在全新世有多期活动，发生过几次7级以上强震，如1902年7.0级、1937年7.7级、1963年7.0级及1971年6.3级地震都有记录。 

图2  共和及其附近地区地质构造及历史地震分布

     ①库赛湖-玛曲活动断裂；②青海南山-康乐-天山断裂；

     ③鄂拉山活动断裂；④刚察寺活动断裂；⑤瓦里贡山隆起带

Fig. 2  Map of geological structure and  epicentral distribution of

        historical earthquakes  around Gonghe and its adjacent area

 北界的青海南山-康乐-天水断裂虽然也是规模很大的区域性深断裂，且更新世曾有过强烈活动，但全新世以来活动微弱，此断裂各段的结构和活动性有差异，其东西两端在近代仍有比较强烈的活动，地震活动也比较强烈。而其中段，即倒淌河— 循化段（包括共和盆地的北边缘）在漫长的时期中一直无中强地震记载，小震活动反映微弱。

 鄂拉山活动断裂全长180 km，作为共和盆地西部边界控制着盆地的形成与演化，该断裂结构复杂，主要由一系列北北西向挤压逆冲断层组成。两条主干断裂呈右接斜列，主断层面不太规则，主体走向北15°～30°西，倾向南西，倾角49°～60°。一些北西西向断裂、褶皱构造由于受到该北北西向断裂的切割与改造，展布不连续，断裂显示强烈的挤压现象，呈现出50～100 m宽的挤压破碎带，南段宽达250 m，断裂是顺扭运动、深切地壳、多期活动，且新构造活动较强。沿断裂有多处温泉出露，温度多在50～60 ℃的范围，最高达82 ℃，反映出这是一条现代地热异常带。该活动断裂又是一条控制中小地震活动的地震活动带，小震沿断裂呈北北西向展布，具有频度高、强度低的特点，最大地震为1938年4月10日都兰东的5.7级地震。

 盆地东侧的瓦里贡山隆起带，主要由一组北北西向活动断裂所控制，这组断裂由西向东分别是大山水沟断裂、东龙沟断裂、曲乃亥断裂和拉西瓦断裂，靠近共和盆地边缘的是大山水沟断裂，其出露地表长度为12 km，断层深度小于15 km，走向北15°西，倾向北东，倾角75°～80°，据热发光样测定，表明这组北北西向断层在大约10万年以来是稳定的。该地区历史地震活动较弱，但在龙羊峡水库蓄水以来，曾发生多次小震群活动，小震频度与水位变化密切相关⁷⁾。

 共和盆地处于莫霍面的缓坡带，莫霍面深度等值线总体沿北西向展布，其深度由北西至南东，从54 km变到58 km，震中所在地地壳厚度约为56 km¹⁷⁾。该区重力场分布特征与地壳厚度分布基本相同，但从布格重力剩余异常（图3）来看，在共和盆地的北部（共和— 塘格木）存在一负异常区，此异常区南北两侧均由正异常区所夹，其南侧的剩余重力零值线恰好穿过震中区。

图3  共和及其附近地区布格重力异常图

Fig. 3  Isoline of gravity around Gonghe and its adjacent area

    重力及航磁异常分析结果认为在共和盆地的东西侧分别存在两组南北向的基底断裂带，它们都长约300 km，同样，几乎切断了通过它们的所有断裂，这组断裂形成很早，并且有长期继承性活动。又据航磁资料分析，在共和盆地的北部，以共和附近为中心，存在一等轴盆形状强磁性高密度块体，这一磁性块体上部埋深为14 km，底部埋深至少为22 km，其界面形状是南陡北缓（略呈EW走向），其两侧由上述两组南北向基底断裂控制（图4），这一磁性块体的存在对共和地震的孕育起着重要的作用。

图4  共和及其附近地区莫霍面深度和磁性块体等深度线

Fig. 4  Plane diagram of Moho depth and isobath of magnetic  block

        around Gonghe and its adjacent area

    据物探、航卫片解译、水文地质调查结果认为，盆地内存在多组隐伏断层（图5），其中北西（或北西西）向的断层规模较大。一条西起茶卡盐湖南部，向东南方向大致沿着丘陵及洪积台地边缘，经哇玉香卡农场北侧、新哲农场和塘格木农场冲积盆地边缘、穿过黄河后，终止于茫拉河谷一带①，该断层为基底隐伏断裂，部分地段影响到第四纪堆积物，断层西段在地貌上有明显反映，南盘上升为丘陵地形，北盘下降为山前倾斜平原地形。钻探物探资料证明了该断层的存在及对第四纪地层的控制作用，该断裂在浅部断面产状较陡，近于直立，在西北段倾向北东，中南段倾向转为南西。因此该断层除北西段呈正断层性质外，其余部分为逆断层性质；另一条北西向断层在该断层北12 km处②，走向同上，沿沙珠玉河分布，表现为北盘上升，南盘下降，在新哲以东是根据航卫片解译推断的，走向变为北西西向。

图5  共和附近活动构造解译图

Fig. 5  Interpretation map of active structure around Gonghe area

 另外，该区还存在一系列北北西向隐伏断层，其中规模最大的一条在新哲农场以西12 km处③，与上述两条北西向断层相交，另外一组分布于塘格木农场附近，即英德海— 塘格木断裂④，更尕海— 塘格木断裂⑤。

 在本次地震宏观震中附近，沿龙古塘— 英德海— 塘格木一线，早更新统湖相沉积呈北北西向带状出露，表明有一北北西向基底挤压隆起分布，并在塘格木附近与北西向隐伏断裂带复合，造成该区域应力集中^[12]。自有记录以来，共和盆地内仅记到两次M_S 5.0以上地震，即：1950年6月18日同德5.0级地震、1990年4月26日共和7.0级地震（图2）。

烈度分布及震害 

 根据野外考察结果³⁾，宏观震中位于共和县塘格木农场场部（36°05′N，100°05′E），推测震源深度为12 km，等震线沿北西西向隐伏断层①呈一狭长的椭圆分布（图6）。

图6  共和7.0级地震等震线图

Fig. 6  Isoseismal map of the M7.0 Gonghe earthquake

 等震线分布主要参数见表3，这次地震有感范围很广，甘肃张掖、兰州、青海格尔木、玛沁等地均有不同程度的震感。 

表3  等震线分布主要参数

Table 3  Main parameters of isoseismal curves
　

 极震区（Ⅸ度）位于塘格木农场场部、河卡乡红旗村及场部公路向东南方向拐弯处。区内砖柱土坯结构房屋全部倒平；320间木架土墙结构房屋全部倒平，12间严重破坏，砖混结构的楼房和平房严重破坏，其中少数同结构房屋部分倒塌。本次地震的Ⅶ、Ⅷ度区都存在着严重的房屋倒塌现象，甚至Ⅵ度区也有少部分旧房屋倒塌。这次地震共造成6 000余间房屋倒塌，死亡119人、伤55人，直接经济损失达16 118.31万元人民币。

 据兰州地震研究所考察队⁴⁾提供：极震区内可见到一些地震时产生的地裂缝，这些裂缝的方向随地而异，也可同时见到几个方向的裂缝。有的裂缝成群出现，总长度可达200余米；单条裂缝长30～40 m，最大宽度40 cm，可见深度75 cm。变电所附近所见裂缝将地埂错断约1～2 cm，走向北东70°具有左旋特征；除上述两条裂缝外，其他许多裂缝均出现在水渠两侧或水塘附近。Ⅷ度区地面上可见有细小的地裂缝、呈齿状，走向为N40°W；Ⅶ度区多处地段可见到地裂缝，一般宽5 cm左右，走向N30°W，长30 cm，最长者断续延伸达1 000 m左右，最宽处8 cm，垂直落差4 cm。另一组地裂缝垂直落差达9 cm，有喷砂冒水现象，分布长达30 m左右，地震时喷水柱高达30 cm，持续时间约15分钟，附近有边坡崩塌现象。

 烈度影响区内，山坡，沟坡，公路边坡和水渠沟壁等地形地貌普遍发生崩塌，重力坍塌和滑坡现象。一些地段由于滑坡造成交通中断，这些现象不仅发生在高烈度区，在低烈度区也普遍存在。这与该地区为黄土覆盖地区，介质含砂质成分高，土质松散，流水冲蚀作用形成陡坎和倒悬坡地貌普遍发育有关。

 研究认为这次地震的烈度分布有以下几个特征：

（1）等震线分布总体表现为北疏南密的结构特点，即烈度在断层以南衰减较快，而在断层以北衰减相对较慢，另外烈度分布在西北方向的衰减也较东南方向快。这可能与西南距河卡山的基岩山地较近，北面为开阔的第四系沉积物有关。同时，地势、水文地质情况及断层的倾向对此都有不同程度的影响。

（2）Ⅷ、Ⅶ、Ⅵ度区长轴方向均以10°的速率顺时针向北偏转，这表明地震波传播方向同时受到北北西向隆凹构造带的限制，造成高烈度区影响范围向南偏移^[12]。

（3）在Ⅴ度区范围的龙羊峡水电站附近及沿库区南部的沙沟乡一带存在一个Ⅵ度异常区，这可能与水库有关。

地 震 序 列 

 1. 序列概况

（1）序列的组成

 共和地震序列是青海省有历史记载以来发生的一次比较突出的地震，该序列频度高、持续时间长。截止到1991年10月共发生M_L ≥1.0余震1 679次（定出震中的），释放能量2.019×10¹⁵J，其中7.0级主震释放能量1.995×10¹⁵J，占全序列释放总能量的98.8%，M_L ≥5地震释放能量为2.337×10¹⁵J，占序列总能量的99.95%。可见该序列的能量主要是通过主震释放的。根据地震类型的判定指标，共和地震序列为主余震型。

 表4是根据青海省测震台网资料进行分级统计得到的结果。 

表4  共和地震序列各级地震频次统计表（1990.4.26～1991.10.31）

Table 4  Statistics of earthquake frequency for various magnitudes of Gonghe earthquake sequence

 截止到1994年12月31日，共和序列共发生M_L ≥5.0地震17次，序列目录见表5，其中1994年以后发生7次，晚期强余震特征发育，最大余震为1993年1月3日M_S 6．0地震。

 由上述资料，取M_L ≥1.5的余震，按0.5级分档统计得到震级频度关系式为： 

lg N=3.92-0.62 M（r=0.99）

其关系曲线见图7。 

表5  共和地震序列M_L ≥5.0目录

Table 5  Catalogue of M_L ≥5.0 earthquakes in Gonghe earthquake sequence
　

注：*为晚期强余震，在计算序列参数时未列入统计。 

图7  共和7.0级地震序列b值曲线图（1990．4．26～1991．10．31）

Fig. 7  b-value curve of the M7.0 Gonghe earthquake sequence

（2）地震序列的衰减

 图8a是共和余震M_L ≥2.0地震月频度曲线，由此可见，大量的余震活动主要集中在1990年4月和5月，之后余震活动逐渐趋于缓和，其频度和强度均随时间有起伏的衰减。根据序列的月频度（M_L ≥2.0），求得其衰减规律的关系式： 

lg N=2.44-1.22 lg t（r=0.95） 

 P值为1.22。根据前3天的序列计算出的h=1.3。图8（b，c）分别为序列的衰减关系曲线和应变释放曲线。

图8  共和7.0级地震序列月频度（a）、频度衰减（b）和应变释放曲线（c）

Fig. 8  Curve of monthly earthquake(M_L ≥2．0） frecuency of the M 7.0

        Gonghe earthquake sequence(a)；Curve of frequence attanuation

        of the M7.0 Gonghe earthquake sequence(b)；Curve of strain

        release of the M7.0 Gonghe earthquake sequence(c)

（3）余震震中分布

 图9是共和地震序列余震震中分布图，余震优势分布方向为北西向，呈一椭圆分布。与此同时，在余震区的南侧，还显示出规模不等的北东向余震活动带，这说明该区深部可能存在北东向构造或深部蠕滑线，震前小震活动条带也表现出该特征。

 余震区长轴为57 km，短轴为40 km面积约1780 km²，且集中在Ⅶ～Ⅸ的烈度范围内，主震位于余震区的中央略偏北。M_L ≥5.0强余震，除1990年5月7日M_L 5.5地震和1994年2月16日M_S 5．8地震发生在主震的北侧外，其余16次都发生在主震的南侧（截止到1995年12月），其分布方向与极震区的长轴方向一致（图9c），但M_L ≥4.0的余震分布无明显优势方向（图9b）。

 根据青海省测震台网资料，我们绘制了不同时期的余震震中分布图（图10）。从图上可以看到，7.0级主震发生后的第一天，余震区长轴向北西和东南方向扩展达37 km，为最大长度的66%，已初步勾画出了余震区的基本形态和优势方向。之后余震区逐渐向东南方向扩展，截止到1991年5月31日，余震区的长轴扩展到了57 km。由宇津德治研究得出的余震区长度与主震震级的关系： 

lg L= 0.5M-1.8 

得出7.0级地震的余震区长度为50 km，与实际长度接近。这说明该序列的余震区面积已趋于稳定。在序列的晚期和超晚期，余震仍发生在上述余震区范围内。

图9  共和7.0级地震余震震中分布图（1990.04.26～1991.10.31）

    （a）M_L ≥1.0地震震中分布；（b）M_L ≥4.0地震震中分布；

    （c）M_L ≥5.0地震震中分布

Fig. 9  Epicentral distribution of the aftershocks of the M 7.0

        Gonghe earthquake

图10  共和7.0级地震不同时期余震震中分布图

      （a）早期（1990．4．26～28）；

      （b）初期（1990．4．29～5．16）；

      （c）中期（1990．5．17～31）；

      （d）晚期（1991．6．1～1993．12．31）；

      （e）超晚期（1994．1．1～1995．12．31）

Fig. 10  Epicentral distribution of the aftershocks of the M 7.0

         Gonghe earthquake in different stages

（4）震源深度分布

 本结果是根据国家地震局地球物理所编辑的《中国地震台网临时观测报告》提供的目录所得到的。

 图11是部分M_L ≥3.0余震的深度分布图，该图显示深度分布从7～40 km，优势分布层在13～32 km之间，主震震源位于余震深度优势分布层的下界面。值得注意的是1994年以前较大余震均发生在在13 km和30 km附近，这与前面提到的高强度磁性块体的上下界面完全吻合。而1994年后发生的M_S ≥5.0强余震深度分布打破了这一界线，使整个断层面贯通。另外，1994年发生的M_S 6．0（最大余震）和5．8级（次大余震）强余震震源深度与主震接近，且大部分强余震发生在断层的上盘（图12）。

图11  共和7.0级地震序列部分M_L ≥3.0余震深度分布图

Fig. 11  Depth distribution of part aftershocks（M_L ≥3.0） of the

         M7.0 Gonghe earthquake

图12  共和7.0级地震序列不同深度地震频次图（M_L ≥3．0）

Fig. 12  Diagram of earthquake frequency  of the M 7.0 Gonghe

         earthquake sequence in different depths

2. 序列活动特征

（1）没有明显的前震活动

 根据青海省测震台网资料分析，在7.0级地震前3个多月，震源区附近没有出现明显的地震活动，而且在较大范围内弱小地震活动与往年同期相比明显减少，形成异常平静区。4月26日7.0级地震前36 s发生了2次2级左右的小震，而后一次地震的S波与主震P波叠加在一起。这2次地震的震级较小，与平时出现的随机地震区别不大，难以看作前震。也有人认为这两次小震是主破裂前的蠕滑。

（2）序列持续时间长，起伏波动大

 图13是共和地震序列的M-t图。吴开统等对序列持续时间的定义：M_L ≥3.0地震频度和相应能量减至每月平均一次的活动水平为序列持续时间。据此判定，到1990年11月底该序列已经结束。在此截止时间以后，虽然地震频度和强度明显降低，但在1992年5月17日在震区又发生一次M_S 5．0地震，至1992年6月底仍有3．0级地震发生。特别是1994年震区连续发生M_S ≥5.0地震，1995年年又发生一次M_S 5．3地震，说明余震活动仍在持续。我们根据余震活动特征量的不同，将整个序列划分为早期、初期、中期和晚期超晚期五个阶段。

图13  共和7.0级地震序列的M-t图（M_L ≥3.0）

Fig. 13  M-t diagram for the M7.0 Gonghe earthquake sequence

 ①早期余震活动指主震后2天内。共发生M_L≥2.0地震275次（能定出震中位置的），其中M_L 4.0～4.9的8次。无M_L 5以上地震发生。这一时期余震活动的特点是频度高、强度低，释放能量占全序列总能量的90.8%（不包括美国PDE报告中的2次余震）。根据1990年4月26日18时至4月28日23时的余震资料，求得余震频度与时间的关系为： 

lg N=1.984-1.11 lgt（r=0.98） 

表明主震后余震活动衰减较快。

 早期的震级-频度关系为： 

lg N=3.802-0.635 M（r=0.99） 

 以上关系曲线见图14。如前所述，这一时期的余震区扩展速度较快。

图14  共和7.0级地震序列各期余震频度-震级关系曲线（a）、（b）和余震频度衰

      减曲线（c）

（a）早期（1990．4．26～28）和初期（1990．4．29～5．16）；

（b）中期（1990．5．17～1991．5．31）、晚期（1991．6．1～1993．12．31）和超晚期

     （1994．1．1～1995．12．31）

Fig. 14  N-M diagram of aftershocks of the M7.0 Gonghe earthquake

         in different stages

(a) early stage(1990.04.26～28)；and initial stage

    （1990．04．29～05．16）

(b)middle stage(1990.05.17～1991．05．31)，later stage

   (1991.06.01～1993．12．31) and extra-later stage

   (1994.01.01～1995．12．31)

②初期余震活动

 指2天以后至1990年5月16日。该阶段4～5级余震活动频繁，共发生M_L ]≥4.0地震15次。主震后第4天发生M_L 5.1地震、第11天发生M_L 5.8强余震、第21天又发生M_L 5.6余震，释放能量占全序列总能量的0.84%。余震频次表现为有起伏的下降。统计1990年4月28日19时至1990年5月16日的余震资料，求得余震频度随时间的变化关系如下： 

lg N=1.97-0.73 lg t（r=0.89） 

P值明显低于早期，这可能与较强余震发生在这一阶段产生次级序列有关。在此期间，余震活动向北西方向扩展，其长轴达46 km。经过这一时期的余震活动，余震区的基本轮廓已经形成。这一时期的震级-频度关系为： 

lg N=3.607-0.553 M（r=0.997） 

③中期余震活动

 从1990年5月17日至1991年5月31日，这期间发生M_L ≥2．0地震347次，其中M_L 4～4.9余震7次，5～5.9级4次，最大余震震级M_L 5.2。余震区明显向东南方向扩展，长轴达到57 km，余震区范围趋于稳定。该期的震级-频度关系为： 

lg N=3.916-0.635 M（r=0.993） 

④晚期余震活动

 从1991年6月1日至1993年12月31日的一段时间，余震活动的特点是强度减弱，频度明显下降。期间发生M_L ≥2.0地震162次，其中M_S ≥5.0的2次，即1991年9月20日的M_S 5.2和1992年5月17日M_S 5．1强余震。这一时期的震级-频度关系为： 

lg N=3.502-0.595 M（r=0.979） 

1991年9月20日M_S 5.2强余震发生之前，余震活动向东南方向偏移，M_S 5.2地震发生在余震活动区的东南方向，1992年5月17日发生的M_S 5.0强余震也发生在这一区域。图10c还显示出，在余震区的东南侧余震的分布形成一条北东向条带，这可能与1994年晚期强余震的发生有关。

    ⑤超晚期余震活动

 1994年1月1日至1995年12月31日，这一阶段为共和地震行列中最为特殊的时段,共发生M_L ≥2．0地震70次，其中M_S ≥5．0地震6次，震级分别为6．0、5．8、5．2、5．5、5．3、5．3地震。其余震活动的强度之高，持续时间之长突破本区历史记录。除1994年2月16日5．8级地震发生在余震区北侧外，其余地震活动基本上都集中在主震的东南侧。余震区仍为北西向椭圆形，长轴为40 km，短轴为23 km，余震区面积显著减小。这一阶段的震级-频度关系为： 

lg N=2.585-0.357 M（r=0.922） 

 另外，需要注意的是，共和地震序列的强余震活动存在明显的倍九和受固体潮调制等特征，尤其是在余震活动的早期阶段比较明显。如7.0级主震发生在农历初二、M_L 5.8强余震发生在农历十三，且与主震相隔11天，与此相隔9天又发生了M_L 5.6强余震。这一特征在唐山强余震活动中也很明显。 

表6  主震及强余震震源机制解参数

Table 6  Focal mechanism solution parameters of the main shock and the strong aftershocks

注：表中1号为主震震源机制，2～11号为强余震震源机制。

震源机制解和地震主破裂面 

 1. 震源机制解

 表6列出了主震及M_S ≥5．0地震震源机制解结果；表7列出了美国BSSA公布的主震震源机制解参数。

 表6中给出的结果显示出，地震破裂面走向大多集中在北西或北西西，主压应力方向大部分为北东或北北东。图15、图16为主震的震源机制解图，震源机制解结果表明7．0级主震以倾滑运动为主。 

表7  美国BSSA发表的主震震源机制解参数

Table 7  Focal mechanism solution parameters of the main shock after BSSA
　

图15  共和7.0级地震震源机制解（乌尔夫上半球投影）

Fig. 15  Focal mechanism solution of the M7.0 Gonghe earthquake

2. 破裂面及发震构造的确定

 上述震源机制解结果与实际断层的展布、形变、余震分布及等震线分布较为符合。由于该地区构造情况复杂，共和盆地内的断裂大多是航卫片解译和物探资料反演推测的隐伏断裂，加之本次地震没有直接错断到地表，因而就目前所见到的文献资料，对本次地震的发震构造争议很大。第一种观点：是西起茶卡盐湖南部、经哇玉香卡、塘格木到黄河茫拉谷的北西西向隐伏断层发震^[12]；第二种观点：是东西向隐伏断层发震^[3]；第三种观点：是经塘格木至英德海的北北西向隐伏断层^[4]；第四种观点：是位于塘格木与沙珠玉河之间、总体走向为N60°W的隐伏断裂发震⁵⁾。

图16  NEIC给出的共和7.0级地震余震震源机制解

Fig. 16  Focal mechanism solution of the M7.0 Gonghe earthquake

         after NEIC

 在上述诸观点中，笔者倾向于第一种观点，其证据如下：

（1）震源机制解（表6中第一项）两个节面分别为NWW与NNW向，其中NWW向节面（Ⅰ）倾向SW、倾角45°，如果节面Ｉ为破裂面，则运动方式为逆断层逆冲运动，兼有较小的左旋走滑分量。

（2）形变资料明显反映出断层SW盘的逆冲上升运动，说明此次地震的逆冲错动占主导地位，这与该区域主压应力作用效果是一致的。

（3）共和7.0级地震后，国家地震局第二形变监测中心对震区的水准路线进行了复测，取得了非常典型的震前及同震叠加垂直形变资料（图17）。资料表明，在1979年至震后一个半月的时间内，在极震区附近形成了一长轴达30 km、短轴约25 km的北西西向高幅度形变隆起区。隆起幅度高达345 mm。文献[9]反演结果表明，该地震是由逆冲倾滑为主的断层错动引起的，该断层走向102°，倾向SW，倾角46°，逆冲倾滑错距79 cm，伴以错距5 cm的左旋走向滑动。

（4）共和盆地南缘隐伏断裂走向与上述节面Ⅰ相近（NWW），该断层在北西段倾向北东，中南段（震中所在位置）倾向转向南西。震中所在部位断层呈逆断层性质，据地质资料和电测深资料显示，在接近地表浅层断面产状较陡，近于直立，该断裂为基底隐伏断裂。

（5）该地震等震线长轴方向基本呈北西西向展布，随烈度的衰减，各烈度区长轴方向逐渐向北偏转。

（6）余震分布大体呈北西向展布，但值得注意的是其分布的优势方向在后期逐渐向西偏移，且余震活动主体范围也向东南迁移，这与共和盆地南缘隐伏断层的延伸方向一致。

图17  共和地震前的垂直形变异常

Fig. 17  Vertical deformation anomaly before the M7.0 Gonghe

         earthquake

（7）余震深度分布（图11）也表明断层的倾向为SW。

 从上述几条证据来看，共和盆地南缘断裂与震源机制解、形变反演资料、等震线长轴及余震分布优势方向比较配套，可以认为这条隐伏基底断裂为本次地震的发震构造。断层运动方式以逆冲错动为主。

观测台网及前兆异常 

 1. 台网及异常情况

 根据《规范》要求，对震中500 km范围内的台网进行统计，共有青、甘、宁、川4个省区的33个定点前兆观测台，56个台项（包括观测质量好的地方台和群测点），图18给出了500 km范围内的台站分布图。

 上述范围内的定点前兆项目，对能收集到原始数据的，在本次工作中均按实用化攻关要求进行处理。对省外不能收集到原始数据的，在直接引用其异常图件时，对异常的确认严格把关，多数异常一般有2～3种分析方法处理。表8列出了41项异常，其中1～13项为测震学异常，14～41为前兆异常。前兆异常中有3项是超出500 km的超程异常、有3项由于观测手段是在试验阶段、或是土方法（土地电）、或对观测质量有争议，上述几种情况的异常由于比较明显，故作为D类异常保留，但不计入统计。宏观异常和流动观测也未列入统计。图19为定点观测前兆异常分布图。

图18  共和7.0级地震前定点前兆观测台站分布图

Fig. 18  Distribution of the precusory monitoring stations before

         the M7.0 Gonghe  earthquake

图19  共和7.0级地震前前兆异常分布图

Fig. 19  Distribution of the precursory anomalies before the M7.0

         Gonghe earthquake

    表8  异常情况登记表

    Table 8  Summary table of precursory anomalies

 2. 异常描述

（1）测震学异常

表8列出了13项测震学异常，异常见图20～31，下面对这些异常分类进行描述。

 ①地震活动的空间变化。

 共和地区是历史上的少震区。五六十年代在震中附近有少量的4级地震活动，但从70年代起，共和附近M_L ≥4.0地震活动趋于平静，而其外围地区的地震活动明显增强，形成如图20所示的地震围空区（背景空区）。空区长轴呈NNW方向，长约480 km。根据文献[14]提供的经验公式计算： 

M_S =5.88 lg L-8.98 

 得出未来主震震级为6.9级。1984年祁连M_L 5.6、1989年6月同德M_L 5.2地震的发生，使空区明显缩小。

 弱震条带的出现是共和地震的又一特征。该区西侧的鄂拉山一带自70年代以来，M_L ≥2.0的小震活动频繁，并成带分布，但从1983年开始，该带小震活动明显减少，而集中在离主震50 km左右的兴海附近。

 1986年起，海晏— 兴海一带小震开始活跃，1988～1989年形成明显的北东向弱震条带（图21），长度约360 km，并穿过前述背景空区的中心；与此同时，兴海乌兰一带也出现一条北西向弱震条带，长度约310 km，两支条带交汇于兴海附近。这两支弱震条带的形成，预示着强震孕育已进入中短期阶段。

图20  共和7.0级前共和周围M_L ≥4．0地震震中分布图

      （1970．1．1～1980．1．1）

Fig. 20  Epicentral distribution of the earthquakes（M_L ≥4.0)

         before the M7.0 Gonghe earthquake around Gonghe area

图21  共和7.0级前共和周围M_L ≥2．0地震震中分布图

      (1988．1．1～   1990．4．25)

Fig. 21   Epicentral distribution of the earthquakes（M_L≥2.0)

          before the M7.0 Gonghe earthquake around Gonghe area 

②地震活动的时间变化特征。

1）频度和能量。

 共和地震前小震频度异常具有典型的形态，十分引人注目。由图22a可见，自1987年下半年开始，4°×4°范围的小震活动有一个大幅度的上升，1988年达到峰值，之后转入有起伏的下降，1990年初降到低值。2°×2°范围的小震活动异常比大范围异常出现晚一年（图22b），高峰值是1989年。1989年底频度陡然下降，震前降到最低值。在频度异常出现的同时，地震活动能量释放也起伏增强（图22c），1988年达到高值，1989年下半年至主震前显著减少。

图22  共和7.0级地震前N-t图和能量释放曲线

      （a）34°～38°N，98°～102°E（M_L ≥2.0）；

      （b）35°～37°N，99°～101°E（M_L ≥2.0）；

      （c）35°～37°N，99°～101°E（M_L ≥2.0）

Fig. 22  Curves of N-t（a，b） and lgE-t (c)before the M7.0 Gonghe earthquake

    应变释放从1987年下半年开始加速，1988年下半年开始积累，到震前积累的能量相当于主震能量（图23）。

图23  共和7.0级地震前应变释放曲线（35°～37°N，99°～103°E）

Fig. 23  Curve of strain release before the M7.0 Gonghe earthquake

2）b值及“缺震”变化。

 共和地震前，我们进行了b值的空间扫描，结果发现，震前3年（1986年7月开始），震区周围出现较大范围的低b值异常区（图24），1987～1989年底低b值区逐渐向未来震中区缩小，主震发生在高低b值的交界处^[2]。

 共和7.0级地震前，缺震异常也是很明显的。由图25可见，异常从1989年4月开始，1989年6月在同德发生M_L5.2地震，之后曲线有所回升，1990年1月又出现新的异常，一直持续到主震发生，震后逐步回升。

 3）震群活动及地震活动熵的变化。

 1975年以来，兴海— 鄂拉山一带除小震活动较频繁外，还发生过多次小震群活动，但前几次的小震活动其频度和强度都较低。1987年以来震群活动的强度明显增强（图26）。1988年11月发生的一次小震群，其频度达到最高值。这次震群的最大震级M_L =3.4，震群的归一化熵值K≥0.85，h＜0.3，可认为是前兆性震群^[15]。

图24  共和7.0级地震前b值空间扫描异常变化

       a. 1986.7～1987.6；b. 1987.7～1988.6；

       c. 1988.7～1989.6；d. 1989.7～1990.6

Fig. 24  Vaviation of b-value by spatial scanning before the M7.0

         Gonghe earthquake

图25  共和7.0级地震前缺震曲线

Fig. 25  Curve of  earthquake deficience before the M7.0 Gonghe

         earthquake

图26  兴海地区震群频度（a）及最大震级（b）曲线

Fig. 26  Curves of frequency of small earthquake swarm(a) and

         maximum  magnitude(b) in Xinghai area

 朱传镇等人为定量描述大震前地震活动的有序程度，按地震活动时间、空间和强度分布，分别定义相应的归一化地震活动熵Q^t、Q^N、Q^∑（见文献[16]）。当Q^t、Q^N及Q^∑值愈趋近1，表明地震时、空、强分布愈接近无序态（均匀态），反之，则表明地震时、空、强分布愈有序。

 图27是35°～37°N，98°～103°E，M_L ≥2.0，R=72 km，n=100，计算得出的熵值随时间的变化曲线。可以看出，1987年下半年开始地震活动熵同步下降，地震活动明显丛集，即在兴海一带小震活动频繁⁷⁾。

 另外还需指出的是，1989年6月16日在同德东南发生M_L 5.2地震，该地震发生在孕震空区的边缘，距主震150 km，震级差1.9级，这次地震后，研究区域内无3级以上地震发生，表现出临震前的相对平静。根据文献[14]中对逼近地震的定义，可以认为这次5.2级地震是共和7.0级地震的“逼近地震”。

 4）强震前地震活动的密集-平静特征。

 共和地震前2°×2°范围，1986年5月以来，3级以上地震活动十分活跃，强度有逐步增强的趋势（图28），到1989年下半年转入平静状态，并一直持续到主震发生。3.0级以下的弱震活动在震前3个多月也出现了大范围的平静，仅在兴海附近发生了2次2.0级以下的弱震。

 5）地震空间集中度C值的变化。

 图29是C值随时间的变化曲线（累积长度12个月，滑动步长1个月），共和7.0级地震前的C值高值异常十分突出，这表明震前中小地震在空间的集中过程十分明显。异常是从1988年上半年开始，一直持续到1989年底，1990年初急剧下降到底值，震后恢复。

图27  共和7.0级地震前地震熵值曲线

Fig. 27  Curve of entropy value of earthquakes before the M7.0

         Gonghe earthquake

图28  共和7.0级地震前M-t图（35°～37°N，98°～103°E）

Fig. 28  M-t diagram before the M7.0 Gonghe earthquake

图29  共和7.0级地震前C值时间扫描曲线（35°～37°N，98°～103°E）

Fig. 29  Temporal scanning curve of C value before the M7.0

         Gonghe earthquake

6）主震前震中附近小震活动。

图30给出了以震中为中心（36°N，100°E）的小震R-t图，可以看出，1988年以来，在震中88 km的范围内，M_L 2.0以上地震比较活跃，尤其在70～88 km附近。但从1989年2月开始，该范围小震活动异常平静，形成孕震空区，共和地震后，该空区消失。

图31为震前震级容量维时间扫描曲线。

图30  共和7.0级地震前震中附近R-t图

Fig. 30  R-t  diagram around the earthquakeepicenter before the

         M7.0 Gonghe earthquake

图31  共和7.0级地震前震级容量维时间扫描曲线

Fig. 31  Temporal scanning curve of magnitude capacity dimension

         before the M7.0 Gonghe earthquake

 震级容量维D°=lim(lnN（ε）/ln(1/ε)，其中ε为震级分段间隔，N（ε）为震级落入某一级区间的地震次数^[18]，图中的r值为相关系数。

（2）前兆异常

 表8中14～41项为前兆异常项目，异常图件见图32～54。

 ①形变异常。在前兆异常中，出现时间最早的是震中附近的垂直形变异常隆起，根据资料5）研究结果，该异常从1983年开始，到震前约积累形成了100 mm的垂直形变隆起区，笔者认为该形变异常不仅仅是震前的异常反映，更主要的是发震的主要让位条件之一(图17)。

 ②地下水异常。

 地下水异常在群体异常中比较明显，有13个台出现异常，500 km范围内异常百分比为45%，200 km范围内高达78%。

 湟源水氡异常始于1988年1月，同年10月上升到最高值。1989年4月开始转折，同年11月达最低值，在上升过程中发震。该台距震中最近的水氡异常点，出现异常的时间较早，且异常形态完整（图32）。

 1986年夏天，西宁、乐都等出现了大面积地下水上升异常，1989年9月湟源台水氡观测点（Δ=110 km）水流量急剧上升（图33），同年11月达高值（上升幅度达295%），之后突然下降，下降过程中发震，震后继续下降，在1990年10月20日景泰6．2级地震前又出现一小的异常过程。

图32  共和7.0级地震前湟源水氡月均值曲线

Fig. 32  Curve of monthly mean value of radon content in

         groundwater before the M7.0 Gonghe earthquake at

         Huangyuan station

图33  共和7.0级地震前湟源台水流量月均值曲线

Fig.33  Curve of monthly mean value of water flow before the M7.0

        Gonghe earthquake at Huangyuan station

    佐署水位为动态水位观测，井深117 m，属层间承压水。该水位从1989年5月开始缓慢上升，同年10月达50 mm高值，之后日均值一直稳定在这一水平，1991年底有一大的调整过程。图34a为水位24整点值曲线图，可以看出1990年3月下旬水位出现大幅度的阶变，最大下降幅度达60 mm。从日均值一阶差分图（图34b）上也可以看到明显的 超限。1990年4月开始日测值曲线出现高频振荡，且逐渐加强，17日出现约50 mm负阶变，主震后（几乎同时），水位突升35 mm（图34c），震后高频振荡逐渐减弱。

图34  共和7.0级地震前佐署水位异常曲线

      （a）整点值；（b）日均值一阶差分曲线；（c）日变曲线

Fig. 34  Curves of water level anomalies before the M7.0 Gonghe

         earthquake in  Zuoshu well

   西宁台氡值正常值在18 Bq/L左右（图35a），1989年5月开始上升，1989年8月达最高值23．5 Bq/L，之后逐步下降，1990年3月急剧下降到12 Bq/L。

图35  共和7.0级地震前西宁水氡异常曲线

      （a）月均值曲线；（b）日测值指数窗速率曲线

Fig. 35  Curves of radon amomalies in groundwater before the M7.0

         Gonghe earthquake at Xining station

      （a）Curve of monthly mean value；

      （b）Velocity curve of daily observation exponential window

 长宁水氡存在上升线性趋势背景和明显的年变。消除线性趋势后，其异常非常明显。1988年有观测资料以来，其氡值就处在高值，1988年7月以后氡值一直下降，且破年变，1990年初恢复年变。1994年1月3日共和6．0级、2月16日共和5．8级强余震也出现了类似的破年异常，震后恢复（图36）。

 乐都台氡值自1988年10月开始上升，1989年4月达高值，之后开始大幅度下降，下降至均值线（约500 Bq/L）以下70 Bq/L时发震，震后继续下降，1991年4月恢复到正常水平，该异常在图37b中也有显示。

图36  共和7.0级地震前长宁水氡异常曲线

     （a）月均值及其校正值；（b）日测值指数窗速率

Fig. 36  Curves of radon amomalies in groundwater before  

         the M7.0 Gonghe earthquake at Changning station

       （a）Monthly mean value and its corrected value；

       （b）Velocity curve of daily observation exponential window

图37  共和7.0级地震前乐都水氡异常曲线

      （a）月均值曲线；（b）日测值指数窗速率曲线

Fig. 37  Curves of  radon amomalies in groundwater before

         the M7.0 Gonghe earthquake at Ledu station

      （a）Monthly mean value；

      （b）Velocity curve of daily observation exponential window 

 在消除线性趋势及正常年动态后，民和水氡月均值曲线在震前存在明显的上升变化，异常始于1989年5月，同年12月达高值，高值发震，震后未见明显的恢复，1990年10月景泰6．2级地震后5个月才逐步恢复正常（图38）。西武当水氡自1988年8月开始大幅度缓慢上升，1989年6月达高值，之后略有下降，转平后发震。震后在1990年10月景泰6．2级地震前再次下降，震后氡值未恢复到正常水平，持续在相对的高值，该点氡值在震前的上升度达146%（图39）。

 在消除线性变化及年变后，红寺湖水氡从1988年5月开始上升，1989年3月以后转为下降变化，1989年8月达最低值，震前的下降过程比较明显（图40）。

图38  共和7.0级地震前民和水氡月均值及其校正值曲线

Fig. 38  Curves of monthly mean value of radon content in

         groundwater and its corrected value at Minhe station

         before the M7.0 Gonghe earthquake

图39  共和7.0级地震前张掖西武当水氡月均值曲线（兰州所提供）

Fig. 39  Curve of monthly mean value of radon content in

         groundwater at Xiwudang station Zhangye beforethe M7.0

         Gonghe earthquake

    图41为经正常年动态象征过的五泉山水氡月均值曲线，显示出短临阶段外围水氡突降的特征。下降变化始于1990年1月，低值发震，震后迅速回返。

图40  共和7.0级地震前甘肃红寺湖水氡月均值及其校正值曲线

Fig. 40  Curves of monthly mean value of radon content in

         groundwater and its corrected valuein Hongsihu in Gansu

         province before the M7.0 Gonghe earthquake

图41  共和7.0级地震前甘肃五泉山水氡异常曲线

Fig. 41  Curves of radon content in groundwater  in Wuquanshan in

         Gansu province  before the M7.0 Gonghe earthquake

 距震中495 km的格尔木水氡在震前2个月突降28%，震后继续下降，1991年4月以后恢复正常（图42）。

 与格尔木台距离相当的四川松潘拱北水氡（Δ=468 km）也出现了类似的下降异常，异常始于1989年12月，在恢复到正常值附近时发震（图43）。

图42  共和7.0级地震前格尔木水氡异常曲线

      （a）月均值曲线；（b）月均值自适应域值

Fig. 42  Curves of radon content in groundwater at Geermu station

         before the M7.0 Gonghe earthquake

      （a）Curve of monthly mean value；

      （b）Curve of monthly mean self-adapting shreshold values

图43  共和7.0级地震前四川松潘拱北水氡月均值曲线（四川省地震局提供）

Fig. 43  Curve of monthly mean values of water radon content and

         at Gongbei，Songpan，Sichuang province before the M7.0

         Gonghe earthquake

    山丹红寺湖气汞，从1990年3月14日开始至震前，先后出现3次突跳，而且一次高于一次，最后一次突跳是在3月20日，异常幅度达178%，是一典型的外围临震异常^[13]（图44）。

图44  共和7.0级地震前甘肃红寺湖断层气（Hg）日变曲线^[13]

Fig. 44  Curve of daily variation of fault gass（Hg) in Hongsihu

         in Gansu province before th M7.0 Gonghe earthquake

综合分析上述水氡异常，有以下几个特征：

 1）水氡异常的分布范围较广（从125～500 km）；

 2）多数水氡异常出现在震前2年，即中期阶段，震前一年明显转折，且同步性非常好；

 3）距震中较近的测点表现出上升— 下降— 发震的特点，随着距离增加变为上升— 转平— 发震的特点，而在离震中较远的测点，其上升变化不明显，表现为临震前的突降。

 ③地倾斜异常。

 青海省内仅有的两个地倾斜台资料在震前均出现了明显的破年变异常。

 图45为门源地倾斜日均值矢量图，其中图45a为正常年变形态（1992～1993年），图45b为共和地震前的异常形态（1989～1990年）。由于该异常是在1986年门源地震6．4级地震之前的异常未结束的背景上出现的，因此异常的开始时间难以确定。1990年2～3月，两分量变化幅度加大（图46），向北东倾（震中在台站的西南方向）。震后东西向恢复正常，南北向继续破年变。10月20日景泰6．2级地震后恢复。在上述短临变化过程中，NS向日均值一阶差分也出现了明显的波动。

图45  共和7.0级地震前后门源地倾斜日均值矢量图

    （a）正常年变形态（1992～1993年）；（b）异常形态（1989～1990年）

Fig. 45  Vector diagram of daily mean value of tilt at Menyuan

         station before the M7.0 Gonghe earthquake

图46  共和7.0级地震前门源地倾斜日均值曲线

     （a）NS向；（b）EW向

Fig. 46  Curves of daily mean value of tilt at Menyuan station

         before the M7.0 Gonghe earthquake

    图47为香日德台地倾斜日均值曲线，其EW分量从1989年9月开始年变幅度减小，震后未恢复。NS分量异常不明显。

图47  共和7.0级地震前香日德地倾斜日均值曲线

Fig. 47  Curves of daily mean value of tilt at Xiangride station

         beforethe M7.0 Gonghe earthauake

④电磁异常。

 地电异常多出现在外围地区（青海省内无正规地电台），表现为趋势性异常，其同步性较好（图48、图49、图50）。值得提出的是，距震中328 km的诺木洪土地电观测点在震前出现了明显的、难以否认的中短期异常，并在地震当天阶跃下降，恢复正常（图51），由于该观测点周围外界干扰较小，且在近几年的几次中强地震前有明显的反应，因此在本报告中作为D类异常。

图48  共和7.0级地震前宝鸡台地电阻率月均值曲线

Fig. 48  Curves of monthly mean value of apparent resistivity

         at Baoji station before the M7.0 Gonghe earthquake

 据吴德珍等的研究^8）认为，地磁变化ΔZ与ΔH之间存在线性相关，其线性方程为：ΔZ=K·ΔH+b，其中特征量K为特征线斜率，C为相关系数，C=KσH/σZ，σH和σZ为标准偏差。异常指标为K≤-0.16、C≥0.75。

 兰州、天水地磁特征量（K、C）在共和7．0级地震前1～2个月达到了异常指标，据该指标预测，未来1～2个月内，在该台360 km范围内有M_S ≥4.6级地震发生。由于这组异常的幅度不大，未列入表8仅在此记录，供今后研究参考。

图49  共和7.0级地震前武都台地电阻率日均值曲线

Fig. 49  Curves of daily mean value of apparent resistivity at

         Wudu station before the M7.0 Gonghe earthquake

图50  共和7.0级地震前武威台地电阻率日均值曲线

Fig. 50   Curves of daily mean value of apparent resistivity at

          Wuwei station  before the M7.0 Gonghe earthquake 

图51  共和7.0级地震前诺木洪土地电日测值曲线

Fig. 51  Curve of daily value of geoelectricobservation by

         indigenous method in Nomhonbefore the M7.0 Gonghe

         earthquake

⑤其他异常。

 据刘家峡台地应力资料计算，最大主应力自1987年3月以来一直呈上升趋势，1990年1月突降至原水平，而最小应力在1990年1月出现大幅度下降。武山站最大应力曲线自1989年11月开始上升，震前回返，最小主应力异常不明显。另根据文献[3]报道，刘家峡及武山电感应力均出现异常。刘家峡站的SN和N45°W两道电感日均值曲线在4月19日以后开始下降，震后回升。武山站N45°电感日均值曲线自4月10日开始上升，直到发震才开始下降或保持平稳。此两台的异常未列入表8，仅留下记录供今后研究参考。

 长波辐射（OLR）是NOAA卫星第四通道的资料。CH4为红外通道，其波长λ为10．5～11．3 μm。由于一次大地震前，孕震区地下气体的逸出，地下电场、磁场的变化和地温的变化等均可以影响OLR值。共和7．0级地震前2个月中区的OLR值出现了明显的高值（图52）。

 远程异常是共和地震的又一特征。一般认为7级地震的异常范围是500 km，但在共和7．0级地震的前兆中有几项超出了500 km，例如武都和宝鸡地电，这些异常虽然幅度不大，但比较可信，且在异常时间上与该地震比较吻合，因而在本报告中作为D类异常。

图52  1990年2月中旬青海全省卫星长波辐射旬均值图

Fig. 52  Plane diagram of 10-day mean value of satellite long wave

         radiation all over the province in the middle ten days of  

         February，1990

    1987年共和3．2 m地温出现高值异常，上升达0．9℃，1988年底转折（图53a），在震中的塘格木地温也在1988年出现高值异常，1989年下降，比共和地温异常晚出现1年（图53b）。另外，兴海2 m地温也出现高值异常。

图53  气象地温（3．2 m）变化曲线

      （a）共和气象站；（b）塘格木气象站

Fig. 53  Varition curves of meteorological geotemperature（3．2m）

         (a) Gonghe meteorological station；(b) Tanggemu 

          meteorological station

    此外，青海东部各县的降水量表明，1989年降雨量是有历史记录以来的最大值，尤其是位于震中区的河卡气象站十几个气象要素都达到历史极值（图54）；青海湖水位也达到极值（图55）^16）。因作者无详细资料，只能在此留下记录，供今后研究参考。

 宏观异常包括地下水、气象及动物异常，1990年1月12～13日震中附近的共和县恰不恰镇州畜产品加工厂一机井（井深10 m，属第四系沉积物中的潜水），井水发黄，水味略变咸，之后该井水一直不正常，4月26日下午震前几小时变为黄糊状，不能用于生产。4月23日中午，位于恰不恰的青海第二毛纺厂附近河滩上的一口水井，打上来的水非常浑浊，近乎泥汤，此现象持续一天多以后消失。震前两天，马尼毛台温泉泉水变黑，涌出沙子等物。前震1～2天，恰不恰镇的自来水变浑浊。4月8日到21日出现增温降压现象；21～25日由于冷空气活动，气压上升，但温度一直保持上升，冷空气过后，气压下降，最高温度由24日的9.2 ℃上升到26日的14.4 ℃。震前一周至临震前几分钟在震中区及邻区出现了大量的动物异常，包括鸡、狗、兔、猪、鼠、猫、鱼、牛、马、虎等十多种动物^[1]。

图54  河卡气象站降水量月累计曲线

Fig. 54  Curve of monthly accmulation value rainprecipitation at

         Heka meteorological station

图55  青海湖水位年均值曲线

Fig. 55  Curve of yearly mean value of water level in Qinghai Lake

前兆异常特征分析 

 表9列出了不同范围内前兆异常的数量及异常百分率。 

表9  不同范围内前兆异常数量及百分率统计表

Table 9  Statistics of number and ratio（%） of precursory anomalies

in different  epicentridal distance

 表中数据表明各范围异常数量及异常百分率与指南中给出的7级地震的指标相当，个别项目高于指南要求。异常的展布范围在500 km左右（<600 km），集中范围是100～200 km（该范围异常百分比在78%以上）。该区现有的各种观测手段基本上都有异常出现，这在台网稀疏的青海地区是很少见的。

 表10列出了各手段异常数量和百分比分布情况（以台项为单位，500 km范围）。

 图56是异常时间进程示意图。异常存在明显的阶段性，长中短临异常配套出现，在不同的孕震阶段，前兆种类也具有配套性。表11列出了不同阶段异常数目及相对百分比，由此可见中短期异常比较丰富，临震异常较少（不包括宏观异常），部分异常存在明显的转折、恢复现象，下面分阶段进行讨论。 

表10  各手段异常数量和百分比分布

Table 10  Statistics of number and ratio（%） of anomalies for

different observation means
　

图56  异常时间进程示意图

Fig. 56  Sketch map of temporal process for precursory amomalies

 1. 长期异常L（T>5年）

 本震例存在两条确定性的长期异常：①M_L ≥4.0地震所形成的背景空区，该空区形成时间1970～1984年，空区长轴480 km，呈NNW方向，推测震级与主震相当（图20），异常时间20年，与用震级反推的最长异常时间相当；②震源区附近的水准测量，该异常是比较醒目的。

表11  不同时段异常数量和百分比分布（按台项统计）时段

Table 11  Statistics of number and ratio（%） of anomalies for

different stages of earthquake preparation

*同一台项资料若分别出现中、短、临异常时按3项统计。 

 2. 中期异常A（5年≥T≥0.5年）

 在24项中期异常中，测震学异常12项，占中期异常总数的50%，地下水8项、地倾斜2项、地电和应力各1项。测震学异常大都出现在A#-[1]阶段（即震前2～5年），而其他前兆异常均集中在A₂#-[2]阶段（即震前0.5～2年的时间）。上述中期异常中出现时间最早的是b值空间异常，异常初期大面积低b值异常，后期逐渐向震中收缩。在此之后，在前兆场范围出现地震活动熵、能量、频次、C值等反应小震活动水平的同步异常，其中频次异常最为突出和典型。在此同时，在前兆场范围出现两条相交的小震条带（M_L ≥2.0）；1988年11月在兴海地区发生前兆性震群；1989年2月出现的孕震空区及部分水氡异常预示着该区孕震条件趋于成熟。同时，这组测震学异常的出现对发震地点的判定起着主要的作用。

 3. 短期异常B（0.5年>T>1月）

 如何判断异常进入短期阶段是地震预报的关键，也是一个难点，该震例有以下几个特点表明进入短期阶段：

（1）前兆异常数量和种类的增加

 从1989年下半年开始，在距震中500 km的范围内出现了大量的前兆异常：如地电、地应力、地磁、倾斜、水氡、水流量等。这一阶段新出现的前兆异常占前兆异常总数的26%，加上中期异常的转折其百分比达46%，但新出现的测震学异常明显减少。

（2）趋势性异常的转折和恢复

 在前兆异常增加的同时，多数中期异常开始转折、恢复。如频次、能量、C值、部分中期出现异常的水氡均开始转折。

（3）异常分布范围扩大

中期异常中地震活动性异常基本在震源区附近，出现的前兆异常分布在震中300 km范围内，但在进入短期阶段后出现的大量前兆异常分布范围很广，距离震中超过了500 km。

（4）异常平静与逼近地震

 1989年6月16日在同德东南发生的M#-[L]5.2地震逼近地震之后，震中附近无3级以上地震发生，出现了临震前的相对平静异常。主震前3个月，除在塘格木附近有2次1～2级的小震外，在孕震空区周围无1.0级以上小震活动，这种在高频次异常后的异常平静，显示系统进入了短临阶段。

（5）临震异常C（T≤30天）

 震前1～2个月，兰州、天水地磁出现了短临异常；长波辐射、红寺湖气汞、佐署水位在震前十几天到几天均出现了脉冲、突跳等突发性异常，临震前几天还有大量宏观异常的出现，这都说明系统进入了临震阶段。应该指出的是，大部分的宏观异常（尤其是动物异常）在震前很难确认，因而震前能收集到的临震异常是很有限的，加之出现的临震突跳异常多在外围地区，因此实现地震的临震预报是相当困难的。

    主地震前十几秒，曾发生过2次小震，但是否是前震还有争议，有观点认为是主震前的预滑，即使认为是前震，与主震相隔时间太短无任何实际上的预报意义。