1995年7月22日，在甘肃省兰州市所辖永登县七山乡发生了5.8级地震，震中位置36°23′N、103°13′E¹⁾，宏观震中位于圪垯沟与马家山城之间，即36°25′N、103°10′E。据宏观考察和震源机制认为5.8级地震发震构造为庄浪河断裂，震中烈度Ⅷ度，等震线为NNW向的椭圆。

    这次地震发生在兰州市永登县和红古区，属甘肃省重要的工农业地带和交通要道，本次地震震级不大，但造成的破坏和伤亡不小，受灾面积约2788km2，地震直接造成死亡12人，重伤77人，轻伤515人，无家可归者13240人。毁房和严重破坏房屋达万余间，特别是Ⅷ度区房屋倒塌和严重破坏达85%，地震直接经济损失7132万元人民币。

    永登5.8级地震序列为前震-主震-余震型序列，主震前3天，记到两次前震，分别为ML1.9、2.0级。余震不太发育，衰减较快，最大为ML3.8级；主震能量占全序列能量的99.68%，序列b值为0.66； h值为2.0，余震区长轴呈NNE向。

     震源机制解节面Ⅱ走向SW，P轴方向为NNW-SSE向，推测该次地震是NNW-SSE向挤压应力作用下产生右旋走滑错动所致，节面Ⅱ为主破裂面。

    在震中200km范围内共有地震台站25个，其中开展测震观测台15个，其他前兆观测台18个，5.8级地震前共出现10项异常，其中地震活动性异常4项，其他前兆观测异常6项。

Abstract

In Qishan town, Yongdeng county, Lanzhou city, Gansu province occurred an earthquake of MS5.8 on July 22, 1995. Its epicenter was located at N 36°23′, E 103°13′. The macroseismic epicenter was in the area between Qidagou and Majiashancheng (N36°25′, E103°10′). This earthquake took place on the Zhuanglanghe fault based on the macroseismic investigation and the focal mechanism solution. The intensity was Ⅷ at the epicenter. The shape of isoseismal contours was oval with major axis in NNW direction.

This earthquake occurred in an area between Yongdeng county and Honggu district in Lanzhou, which is the major area of industry and agriculture with important lines of transportation. Although the magnitude was not big, the destruction and injury caused by the earthquake were serious. The area affected by the disaster was about 2788 km2, 12 people were killed, 77 people were seriously hurt, 515 people were slightly hurt and 13240 people were homeless. More than 10 000 rooms were destroyed or seriously damaged, especially 85% of rooms were destroyed in the area of intensity Ⅷ. The direct economic loss was 71.32 million Yuan.

The sequence of the earthquake was of foreshock-mainshock-aftershock type. 2 foreshocks of ML1.9 and ML2.0 were record 3 days before the mainshock. There were quite few aftershocks, which decayed quickly, and the maximum aftershock was of ML3.8. The mainshock energy accounted for 99.68 percent of the total energy of the sequence. The b value of the sequence was 0.66 and the h value was 2.0. The major axis of the oval aftershock area was in NNE direction.

In the focal mechanism solution, nodal plane Ⅱ is in SW direction and it was the main rupture surface. The P axis is in NNW—SSE direction. It is suggested that the earthquake was caused by the right lateral strike slip of the fault under the action of the principal compressional stress in NNW—SSE direction.

There were 25 seismic stations within the distance of 200 km from the epicenter.15 of them were seismometric observation stations and the other 18 of them were precursory observation stations. There were 10 anomalies before the earthquake. 4 of them were anomalies in seismic activity and 6 of them were other precursory anomalies.  

图1  永登5.8级地震震中附近测震台站分布

Fig.1  Distribution of seismometric stations around the epicentral

       area of  the MS5.8 Yongdeng earthquake

永登5.8级地震发生在青藏高原东北缘与黄土高原交界带附近，大地构造属祁连山褶皱系中祁连隆起带东段，全新世以来的构造活动构成了青藏高原北部地区现代强震活动独特的地震地质条件[1]。本次地震位于青藏高原东北部NWW向祁连山构造带东段庄浪河带上，宏观震中位于庄浪河断裂，该断裂全长约80km，总体走向N10°～20°W，活动性质为逆冲兼右旋，最新活动时代为Q4。庄浪河断裂历经多次构造运动，是一条长期活动的断裂带，并在本区地质构造演化史中起着重要作用，从而为构造应力的积累和地震的孕育创造了有利条件。

图2为震区地质构造略图和历史地震震中分布6)。从图2可以看出，永登地震发生在庄浪河断裂的中部，此处恰恰是庄浪河断裂隆起的最高部位。所以发震构造应为庄浪河断裂。

图2  永登5.8级地震区域地质构造及历史地震分布

断裂名称：①冷龙岭断裂；②老虎山-毛毛山断裂；③海原断裂；④天景山断裂；

          ⑤庄浪河断裂；⑥兴隆山-马衔山断裂；⑦拉脊山北缘断裂；

          ⑧西秦岭北缘断裂；⑨通渭断裂

Fig.2  Sketch of geological structure and distribution of 

       historical earthquakes around the epicentral area of

       the 5.8 Yongdeng earthquake

据宏观考察2)，这次5.8级地震Ⅶ、Ⅷ度区等烈度线长轴呈N70°W方向（图3），震害在西南部衰减慢，北部衰减快，Ⅵ度区也基本如此，但西南侧马家台-河嘴一带，由于场地效应的叠加而使震害相应加重。

图3  永登5.8级地震烈度分布图

Fig.3  Isoseismai map of the MS5.8 Yongdeng earthquake

表2  各烈度区半径及面积

Table 2  Radius and area of the isoseismai region

表2给出了各烈度区的半径及面积，Ⅵ度区的形态近于圆形，面积较大，长短轴之比为1.2∶1，Ⅶ、Ⅷ度区等烈度线形态总体呈椭圆。

Ⅷ度区主要以圪垯沟破坏最重，村内房屋约85%为木架结构，其余为混合承重房。倒塌的房屋70%为简单木架房，混合承重房屋几乎全部倒塌。在圪垯沟至左行沟的西侧，沿北西向山脊分布有大量“阶梯”状黄土地裂缝，单条地裂缝最宽达15cm。极震区出现岩石崩塌，滑坡现象，圪垯沟就因山体滑落造成房毁人亡，使一家五口人全部死亡。由于滑坡、崩塌、地裂缝造成道路连续堵塞，交通中断，毁坏水窑6860余个，造成震区人畜饮水严重困难。

Ⅶ度区中地沟震害较重，全村房屋倒塌25%，严重破坏40%，由于黄土削坡较陡，地震引起滑坡，使交通多处连续受阻。

Ⅵ度区主要以个别墙体倒塌或局部倒塌，或墙体闪裂、墙体烟囱掉头等。该区内滑坡也时有发生，但规模较小。

本次地震宏观震中在山区，震级虽然不大，但由于震源浅，震害却极其严重。地震造成12人死亡，占破坏区人口的0.0045%，伤592人，其中77人重伤，占破坏区人口的0.034%，地震造成13240人无家可归，占5.9%。震中区北部的圪垯沟，房屋破坏达60% ；严重破坏达25%，仅有少数正规木架房是中等破坏；在震中区中部的马家山城房屋破坏达35%，严重破坏达30%，少数正规木架房屋是中等破坏。

这次地震的发震构造应是呈N70°W方向展布的断层构造，从NE衰减快，SW衰减慢的特点分析，该发震断裂构造应是倾向南西。

这次地震造成直接经济损失6779.1万元，间接经济损失352.9万元，地震总损失7132万元。

据甘肃省地震台网测定1），5.8级地震前3天记到前震2次，自1995年7月22日到8月31日共记录到可定震中余震67次，其中ML≥1.8级以上余震61次，最大为22日08点的ML3.8级，与主震震级差2.6﹔3.0～3.9级余震8次，其中5次在主震当天发生（表3）；2.0～2.9级余震42次，其中23次是在主震当天发生。

该次地震为前震-主震-余震序列，但余震不太发育，衰减较快，主震能量占序列能量的99.68%。采用主震后至8月31日ML≥1.8余震序列资料，计算该序列b值为0.66，h值为2.0。图4～7分别是该序列的b值曲线，h值曲线，M-t图及日频度衰减曲线。

图4  永登5.8级地震余震序列b值曲线

Fig.4  b-value curve of the aftershock sequence of the MS5.8

       Yongdeng earthquake

图5  永登5.8级地震余震序列h值曲线

Fig.5  h-value curve of the aftershock sequence of the MS 5.8

       Yongdeng earthquake

表3  永登5.8级地震序列（M_L≥3.0）

Table 3   Catalogue foreshocks and aftershocks of the

M_S5.8 Yongdeng earthquake sequence（M_L≥3.0）

图6  永登5.8级地震序列M-t 图

Fig.6  M-t diagram of the MS5.8 Yongdeng earthquake sequence

图7  永登5.8级地震余震序列日频度曲线

Fig.7  Curve of daily frequence of the aftershock sequence of

       the MS5.8 Yongdeng earthquake

图8  永登5.8级地震余震序列分布

Fig.8  Epicentral distribution of the MS 5.8 Yongdeng

       earthquake sequence

    图8是这次5.8级地震序列震中分布图，从图可见，微观震中与宏观震中相差约13km，5.8级主震前记录到的两次前震（图8中的实心圆）分布在主震东北约60km，余震（图8中的空心圆）除少数几次与前震位置较近外，大多集中分布在5.8级主震附近，长轴方向不很明显，略呈NNE方向，与极震区长轴方向相反，余震区长约35km，宽约20km，面积约500km2。

图9  永登5.8级地震震源机制解

Fig.9  Focal mechanism solution of the MS5.8 Yongdeng earthquake

表4  永登5.8级地震震源机制解

Table 4  Focal mechanism solution of the MS5.8 Yongdeng earthguake

在本次地震的震源机制解中Ⅱ节面的走向为SW，主压应力P轴方向为NNW-SSE方向，仰角为27°。这表明是在NNW-SSE方向挤压应力作用下，产生右旋走滑错动而导致本次地震发生。由于主压应力P轴与拉张力T轴仰角都较小，说明这次地震破裂是以水平运动为主。

综合宏观考察分析认为[3]，这次5.8级地震是在NE-SW向区域构造应力场作用的大背景下，由祁连山条状块体内部派生出来的局部构造应力的直接作用，导致庄浪河断裂发生右旋走滑错动的结果，这种局部构造应力共包括三个方面，即存在于条状块体内部的一对右旋剪切力偶，庄浪河断层挤压逆冲与右旋走滑错动的挤压剪切应力以及青藏高原内部促使地壳物质向东运移的侧向应力，这三种力均反映出局部构造应力场的挤压应力方向大致为NNW-SSE，与本次地震震源机制解的结果相吻合，所以认为庄浪河断裂是这次5.8级地震孕震和发震构造，震中位于该断裂的中部，恰恰是庄浪河隆起的最高部位。`

震中附近地区测震台站和其他前兆观测台站分布见图1和图10。

图10  永登5.8级地震前震中附近前兆观测台站分布

Fig.10  Distribution of precursory monitoring stations before the

        MS5.8 Yongdeng earthquake

永登5.8级地震位于甘肃省中部，是台网分布较密的地区，震中200km范围内共有地震台站25个，其中测震台15个，前兆观测台站18个，在0～100km和101～200 km范围内有地震台站11和14个，其中测震台6和9个，其他前兆观测台8和10个，测震以外的前兆观测项目19个，它有地磁、地电、水氡、水位、倾斜形变、地应力、重力等。兰州地磁台是国家基准台，地磁观测有总分量F（H，Z）、偏角D、绝对观测I。

5.8级地震前地震活动性方法显示的中短期异常有4项，它们是蠕变加速、地震条带、低b值和地震危险度D。其他前兆观测异常6项，有武威地电、刘家峡地应力、兰州台的地倾斜和地电阻率，这些异常见表5和图11～20。

图11  甘肃中东部MS≥3.0地震蠕变曲线

     （36.5°～39.5°N，101.5°～104.5°E）

Fig.11  Strain release of the MS≥3.0 earthquakes in the mid-east

        part of Gansu province

图12  甘、青、宁交界地区ML≥3.6地震分布

(a)1991.1～1992.12；(b)1993.1～1994.12；(c) 1995.1～1996.12

Fig.12  Distribution of the ML≥3.6 earthquakes

图13  祁连山中东段ML≥2.0地震b值曲线(37°～39°N，101°～104°E)

Fig.13  b-value curve of ML≥2.0 earthquakes in the mid-east part

        of the Qilian mountain area

图14  祁连山中东段ML≥2.5地震D-t图

      (36.5°～39.5°N，101.5°～104.5°E)

Fig.14  D-t value of ML≥2.5 earthquakes in the mid-east part Of

        the Qilian mountain area

图15  武威地电阻率5日均值(a、c)与日均值(b)曲线

Fig.15  Curve of 5-day (a , c)and daily (b)mean value of apparent

        resistivity at Wuwei station

图16  兰州石英摆倾斜月均值曲线

Fig.16  Curve of month mean value of tilt by quartz pendulum

        clinometer at Lanzhou station

   表5  异常情况登记表

Table 5  Summary table of precursory anomalies

图17  兰州水管倾斜5日均值曲线

Fig.17  Curve of 5-day mean value of water tube tiltmeter at

        Lanzhou station

图18  兰州伸缩倾斜仪5日均值图

Fig.18  Curve of 5-day mean value of tilt in Lanzhou station

图19  刘家峡电感地应力月均值图

Fig.19  Curve of monthly mean value of electric induction stress

        at Liujiaxia station

图20  兰州地电阻率5日均值一阶差分曲线

Fig.20  Curve of 5-day mean difference value of apparent

        resistivity in Lanzhou station

由图15可看出，武威地电阻率EW向不仅存在一年多的中期异常，而且在震前有短临异常显示，NS、EW两分项的异常持续到1996年天祝5.4级地震以后。

这次5.8级地震前，在较大范围内出现了动物异常反映2），约30km范围内，如震前一天晚上，窑街陶瓷厂附近鸡不进窝，狗在门外乱窜乱叫，老鸡领小鸡在院中叫不停。震前一天下午至晚上，深沟脑的猪、狗、鸡及大牲畜烦躁不安，不进圈。柴沟等地，地震前一段时间地头蛇很多。从时间上看，主要集中在震前几小时内，最短半小时。另外，震前也出现了地光、地声、土气等宏观现象，如红古合金厂有人看见，震前半小时在震中区方向，大半个天空异常红，时间不长就发震了。同时震前几秒至十几秒内震区普遍听到明显的震声，有如汽车驶近，有如石磙滚动，有的如闷雷，有的如放炮，Ⅷ度区内方向不明显；震声与地震发生时间只差几秒至几十秒。