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1986年4月23日、24日新疆维吾尔自治区富蕴两次5.4级

新疆维吾尔自治区地震局曲延军王海涛

1986年4月23日、24日新疆富蕴县可可托海镇西北35 km处连续发生两次5.4级地震，震中位于可可托海-二台断裂的北端。震中烈度Ⅵ度.极震区为北北西向椭圆形态。该次地震发生在北北西向可可托海-二台断裂上，地震造成房屋不同程度的破坏，无人员伤亡。

两次5.4级地震序列为双主震型，最大余震3.1级，余震衰减很快。两次地震的震源机制解分别为:节面Ⅱ走向北北西和近北西，主压应力轴方位217°和225°，仰角为6°和7°。由此推测该地震是在北东向主压应力作用下，右旋走滑错动的结果.两次地震均以节面Ⅱ为地震主破裂面，发震构造是可可托海-二台断裂。

震中附近200 km范围内只有两个测震台并各架有一台金属摆倾斜仪。5.4级地震前只有地震活动性资料出现很少的异常，其他前兆台项未观测到异常。震前该区缺震曲线出现5年多的低值异常。1972年2月至1986年3月M_S≥2.5地震围成空区，其长轴走向大致与可可托海-二台断裂的走向一致。

前言

据新疆地震台网测定，1986年4月23日23时、24日08时新疆富蕴北可可托海矿区发生两次5.4级地震。微观震中分别为：47.5°N，89.6°E和47.5°N，89.7°E。宏观震中位于可可托海镇大桥西北附近，47.4°N，89.6°E。震中烈度Ⅵ度。富蕴、海子口、阿勒泰、克拉玛依等地都有不同程度的震感。地震发生后，新疆地震局立即派出考察队，奔赴现场，进行震情监视和宏观考察工作。并在可可托海矿区架设了一个测震台。据调查，震中区北部和东部由于高山冰雪覆盖，无人烟，交通不便未能深入考察，极震区未造成人、畜伤亡。但房屋受到不同程度的破坏，可可托海矿区176栋土木结构的房屋有不同程度的损坏，其中15栋损坏较严重。

震区附近地震台站稀少。作者在前人工作基础上^{[1～7]，1)～5)}，对有关资料进行了研究。用各种方法处理观测资料，仅发现2项测震学异常。临震前有少量宏观异常。

测震台网及地震基本参数

本区200 km范围内测震台只有两个（图1）。即富蕴地震台和阿勒泰地震台。新疆区域台网对本区的监测能力为M_S≥2.5。本次地震现场工作队在两次5.4级地震之后，架设了可可托海测震台。可记录到震区内M_L≥1.0的余震。

图1 富蕴5.4级地震前地震台站分布图

Fig.1 Distribution of seismic stations before the two M_S5.4

Fuyun earthquakes

本次地震基本参数见表1。

表1 地震基本参数

Table 1 Basic parameters of the two earthquakes

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
编号	年月日	时分秒			震级	震源深度 km	震中地名	结果来源
1	19860423	231716	47.5°	89.6°	5.4		富蕴	1）
2	19860424	082215	47.5°	89.7°	5.4	16	富蕴	1）

地震地质背景^①

富蕴两次5.4级地震震中区位于阿尔泰及准噶尔古生代褶皱带内。在布格重力场上为北北西走向的重力梯度带，重力异常值约为-120×10^-5m/s²。航磁异常也为北北西走向，最大异常值达500 Nt^[4]。据地矿部第二综合物探大队资料^[5]，该处地壳厚50～55 km，由南向北地壳变厚。地下7～20 km有P波速度为6.11 km/s的低速层，其下尚有10 km左右厚的高导层（P波速度为7.31 km/s）。即地下18～20 km的低速高导层显然是地震的易震层。

区域主要活动构造为额尔齐斯断裂及可可托海-二台活动断裂（图2）。后者将前者右旋错动26 km。

图2 富蕴两次5.4级地震震中附近主要断裂及历史地

震震中分布图

Fig.2 Map of main faults and the epicentral

distribution of historical earthquakes

around epicentral area of the two M_S5.4

Fuyun earthquakes

可可托海-二台活动断裂带是富蕴两次5.4级地震的发震构造，曾于1931年发生过富蕴8级大地震，形成156 km长的地震地表破裂带。这两次地震的宏观震中位于活动断裂带的北端的未破裂段。可可托海-二台活动断裂带走向北西342°，倾向北东，倾角60°～85°，沿断裂发育韧性剪切带。断裂构造地貌突出，有断层三角面、断裂谷地、断崖、构造干谷及断错水系。在其北段东侧由于断裂的右旋走滑活动形成喀依尔提、可可托海及吐尔洪串珠状第四纪小盆地。断错水系中以白杨沟右错幅度最大，达2 km，干沟、乌铁布拉克及卡布尔特一带大冲沟右错500～600 m。从晚更新世晚期以来发生过7期古地震。除1931年富蕴8级地震以外，最后一期古地震约发生于756年±92年以前。

该区形变场位于天山以北的箕形沉降带最北部，震中附近最大沉降速率为12 mm/a^[5]。其等值线走向为北西西向。

① 本节由柏美祥研究员提供资料并参与编写。

烈度分布及震害

由于本次地震发生在高山地区，冰雪覆盖，交通不便。因此，震中区北部和东北部未能深入考察。图3中该部分等震线用虚线表示。可见宏观震中位于大桥西北附近，大约47.4°N，89.6°E。据调查及考察人员的推测，大致圈出Ⅵ度和Ⅴ度等震线。震中烈度为Ⅵ度，等震线长轴走向北北西。地震未造成人员伤亡。本次地震的有感范围，远至北屯、阿勒泰，最远至400多公里的克拉玛依市。

图3 富蕴5.4级地震等震线图

Fig.3 Isoseismal map for the M_S5.4 Fuyun earthquakes

Ⅵ度区：包括大桥和喀依尔特的一部分。等震线在形态上基本呈椭圆状，长轴约19 km，大致为北西方向延伸。短轴12.5 km。面积186.4 km²。区内Ⅰ类房屋大部分损坏，出现不同程度的裂缝，甚至开裂。Ⅱ类房屋轻微损坏，一般屋顶和房屋的墙角上出现微细裂缝。一部分Ⅲ类房屋轻微损坏。

大桥西北河岸处有滚石滑落，有一处山坡上几块不稳定的花岗岩块体崩落下来。其大小约1 m³。

Ⅴ度区：包括农十师四矿、工五团二营，萨热塑克、阿克沃巴、卡拉萨木尔森、铁买克乡、可可托海矿区、海子口和喀依尔特的一部分。在形态上和VI度区大致一致。区内Ⅰ类房屋受到不同程度的损坏，一般表现均为房屋的墙体出现裂缝。其中50年代修建的15栋房屋损坏较严重，已不能使用。Ⅱ类房屋有轻微损坏，墙体上出现细裂缝。Ⅲ类房屋基本完好。50年代修建的二层楼房的烟筒有部分倒塌。

地震序列

主震后至5月31日止，据富蕴台单台记录资料，共发生M_S≥0.4地震18次。最大余震为2次3.1级地震，分别发生在第2次5.4级地震之后大约1小时和5小时。大部分余震在1.5级以下。表2给出由区域台网测定的M_S≥2.0以上余震序列。图4给出该序列的M-t图。

表2 富蕴5.4级地震余震序列目录

Table 2 Catalogue of the aftershock sequence for the M_S5.4 Fuyun earthquakes

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
编号	年月日	时分秒			震级	震源深度 km	震中　地名	结果来源
1	1986 04 24	08 35 53	47°24′	89°30′	2.5		富蕴	1)
2	1986 04 24	09 22 04	47°30′	89°30′	3.1		富蕴	1)
3	1986 04 24	13 45 10	47°30′	89°30′	3.1		富蕴	1)
4	1986 04 27	16 17 29	47°30′	89°36′	2.0		富蕴	1)

图4 富蕴5.4级地震序列M-t图

Fig.4 M-t diagram for the M_S5.4 Fuyun earthquake sequence

余震空间分布主要集中于主震附近（图5）。

图5 富蕴5.4级地震及余震震中分布图（1986．4．23～5．31）

Fig.5 Epicentral distribution of the two M_S5.4 Fuyun earthquakes

and their aftershocks

本次地震余震序列衰减很快，用震后4天资料，其p值为1.40，之后20天内未发生过1级以上的地震。因此无法计算b值。由图6应变能释放曲线可见，本次地震的能量主要由主震释放，M_S≥2.0的余震集中在震后4天。5月22日以后震区未发生1级以上地震。因此认为该序列已于5月底结束。

图6 富蕴5.4级地震序列应变释放曲线

Fig.6 Curve of strain release of the M_s5.4 Fuyun earthquake

sequence

两次5.4级地震释放的能量占全序列总能量的99.94%，其中第一次主震占序列总能量的48.7%。这次地震为双主震型。

震源机制解和地震主破裂面

利用全国部分基准台和区域台网的Ｐ波初动符号，根据双力偶模型求出两次5.4级地震的震源机制解（表3）（图7），其矛盾符号比分别为21.4%和25.6%。

表3 震源机制解

Table 3 Focal mechanism solutions of the two M_S5.4 Fuyun earthquakes

编号	节面Ⅰ			节面Ⅱ			Ｐ轴		Ｔ轴		Ｂ轴		Ｘ轴		Ｙ轴		结果来源
编号	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	结果来源
1	100	SW	45	147	NE	57	217	6	112	63	310	25	58	34	190	44	高国英
2	91	S	70	177	E	80	225	7	132	21	333	67	88	10	180	19	高国英

图7 富蕴5.4级地震震源机制解

（a）1986年4月23日23点17分16秒，M_S=5.4；

（b）1986年4月24日08点22分15秒，M_S=5.4

Fig.7 Focal mechanism solutions of the two M_S5.4

Fuyun earthquakes

两次5.4级地震震源机制解分别为:节面Ⅱ走向北北西和近北西，主压应力轴方位217°和225°，仰角为6°和7°。由此推测该次地震是在北东向主压应力作用下，右旋走滑错动的结果，两次地震震源机制解都以节面Ⅱ为地震主破裂面。由调查所定等震线长轴方向大体上与可可托海-二台断裂一致。因此可认为发震构造为可可托海-二台断裂。

观测台网及前兆异常

震中附近地区的地震台站分布图见前边图1。地震发生在富蕴台的北部。距震中200 km范围内共有地震台站2个。在0～100 km、101～200 km距离内各有地震台站1个，均有测震和地倾斜2个观测项目。此次地震前共出现3个异常项目（表4）。表4 异常情况登记表 Table 4 Summary table of precursory anomalies 由1980～1986年M_S≥2.0地震的M-t图（图8）表明，从1980年至1984年该地区地震活动一直很弱，1985年开始增强，发生了两次3级以上地震。由图9可见1972～1986年M_S≥2.5围成了一个空区，其长轴75 km，短轴45 km。震前27天和19天分别发生一次3.2级和一次2.5级地震，均在空区的北端。其中2.5级地震与主震几乎是同一地点，3.2级地震距主震震中相差20多公里。
	图8 富蕴—可可托海地区的地震M-t图 Fig.8 M-t diagram of earthquakes in Fuyun-Keketuohai area
	图9 富蕴可可托海地区地震震中分布图（1972.1～1986.4，M_S≥2.5） Fig.9 Epicentral distribution of earthquakes in Fuyun-Keketuohai area
由图10可见，富蕴地区自1979年下半年以后明显缺震，缺震曲线（M_S≥2.5）出现5年多低值异常，1985年开始回返，之后发震。
	图10 富蕴地区缺震曲线（1977～1990，M_S≥2.5） Fig.10 Curve of earthquake deficiency in Fuyun area
经震后调查，震前一天有少量宏观异常。4月22日海子口水库的大坝上老鼠特别多，看大坝的人一天打死了三十几只老鼠。同一天有人发现可可托海矿区附近老鹰成群，以往未曾见过。由于本区监测能力较差，200 km范围内只有两套测震仪和倾斜仪。震前没有观测到前兆异常。测震学也只有上述少量的异常显示。震前1972～1986年M_S≥2.5地震形成空区，且1985年该地区的地震活动有增强，特别是震前27天和9天有两次M_S≥2.0地震活动。其他测震学方法，如b值、蠕变曲线、C值等均未发现异常。