地震地质背景 

 炉霍地震发生在川滇菱形块体东北边界鲜水河断裂的北西段，震中附近主要断裂及历史地震震中分布如图1所示。  

图1  炉霍及其附近地区的主要断裂和历史强震震中分布图

Fig．1  Major faults and epicentral distribution of historical

        strong earthquakes in Luhuo and its adjevent area

         ①鲜水河断裂；②理塘河断裂；③龙门山断裂；④安宁河断裂

自有文字记载以来到这次地震前，鲜水河断裂带共发生7级以上地震4次，6―7级地震13次^[3]（据黄圣睦等1984年修订的地震目录^4），该带1725年以来共发生大于7级地震9次），是四川省地震活动最强烈的一个地震带。炉霍地区1923年3月24日发生71/4级地震，1967年8月30日发生过6．8级地震。50年内基本上在原地区接连发生3次破坏性大震，这在我国大陆地区还是罕见的。

 据四川省地震局地质队裴锡瑜等人^14）利用重磁资料反演的结果，鲜水河断裂是一条超壳断裂．地面地质调查证明^[10－11]，鲜水河断裂带走向为北西35－50°，北起甘孜北边的中马达附近，沿南东方向经炉霍、道孚、乾宁、康定，并继续向南东延伸，全长370余公里。其北西段发育于三叠系与二叠系之间。从断裂带的巨大规模；两侧岩层的岩相差异及基性岩沿带分布等分析，它是一条三叠纪之前就已存在的深大断裂带。综合断裂带的各种构造现象、地震地裂缝带的力学特征和震源机制结果，印支运动和四川运动时鲜水河断裂带具左旋逆平移性质。新构造运动时期、活动性质具强烈的继承性。跨断层短基线形变测量资料表明，近几年鲜水河断裂仍显示强烈的左旋滑动。在虚墟、虾拉沱一带滑动速率最大，达6 mm／a。

 野外地质调查还证明^[2]，虚墟以北(瓦各)断面倾向北东，以南(萨瓦)倾向南西。虚墟附近是断面反倾转折的枢纽点，易于应力集中。炉霍7．6级地震就发生在这一构造部位上。

烈度分布 

 据野外考察结果，宏观震中位于炉霍县瓦各公社(北纬31°29′，东经100°32′)。震中烈度为Ⅹ度。等震线沿鲜水河断裂分布(见图2)，呈北西一南东向狭长的椭圆形，沿北东一南西方向衰减很快，而沿断裂走向衰减较慢。Ⅹ度区长短轴之长度比为8∶1，Ⅸ度区为6∶1。

图2  炉霍7．6级地震等震线图

Fig．2  Isoseismal map of the M 7．6  Luhuo earthquake

 地震使川藏公路遭到破坏。据仁达至朱倭一段的粗略统计，公路塌方有40―50处，坍塌宽度一般为几米至几十米。震区内塌方、滑坡和山石滚落现象也很普遍，大小没坡共有137处，一般规模为几米至几十米。

 地裂缝主要沿鲜水河断裂密集成带展布。结构形态主要有反“多”字型、斜列式、锯齿状和“X”型四种类型．主地裂缝带延伸不受地貌和土质条件限制，东南起自吾都，北西到卡苏，总长达90 km，总体方向为北西55°，带宽可达百余米。单条裂缝一般宽数厘米至数十厘米，最宽约l m，可见深度1．5 m，沿地裂缝带的水平错距最大达3．6 m，垂直位移20－30 cm。部分地裂缝有喷砂、冒水现象．极震区地裂缝带内，老河口至旦都段由“鼓包”发展而成的迭瓦状冲断层也很发育。此为活动断裂突然错动的结果。

 极震区范围，东南从炉霍县俄米向西北经老河口、虚墟、瓦各、旦都，止于雄鸡岭以北的乃扎，长达41 km，宽4．5 km，面积约150 km²。这次地震与1923年2月炉霍(虾拉沱)地震的Ⅹ度区，在炉霍一虾拉沱一段重合12 km。地表破裂在炉霍一仁达一段重复，其重复长度相当于1923年地震地缝裂带总长的1/3。表明Ⅹ度地震在同一地点是可以重复发生的。

 这次地震的有感范围西起石渠县东至石棉县。

地震序列 

7．6级强震前(半年内)，展中附近没有记录到明显的前震。震前7个月，炉霍东南有两次4级地震，其参数如下：

日  期           时   间   北  纬      东  经        震（M_S）

1972年7月8日     07点08分   31°13′   100°46′      4．4

1972年7月8日     07点44分   31°13′   100°46′      4．1

这次地震序列有下列特点：

 1．余震小而少，衰减很快。四川固定台网从2月6日到28日共记录到余震585次，其中6―7级1次，5―6级3次(3月24日还记录到5．6级强余震1次，有人认为属源外余震^[18])。4―5级9次，3―4级34次。图3是这次地震序列的M-t图。5级以上强余震目录见表2。 

表2  炉霍地震序列目录

Tabel 2  The catalogue of Luhuo earthquake sequence

图3  炉霍7．6级地震序列M-t图（M_S≥3．0）

Fig．4  M-t diagram of the M 7．6 Luhuo earthquake sequence

        （M_S≥3．0）

图4  炉霍7．6级地震序列b值曲线(1973．2．6―1973．2．28)

Fig．4  b-value curve of the M 7．6 Luhuo earthquake sequence

        (1973．2．6―1973．2．28)

 炉霍7．6级主震在整个序列中所占能量为98．7%，该序列属于主震-余震型地震。地震序列b值曲线见图4，b值为0．49。余震序列应变释放曲线如图5所示。

 地震频度（以四川固定台网资料为准）随时间衰减大体符合公式：

p值约为1．2（图6）。

2．余震分布形态特殊。从图7可见，绝大多数余震沿北西西向的节面Ⅰ分布，主要密集在主震以西地区。而在该区，余震又向北北西方向分支。余震分布范围大体可以用两个椭圆来勾画。北西西向大椭圆的长轴约135 km，短轴长约48 km；北北西向小椭圆的长轴长约102 km，短轴长约34 km。

图5  炉霍7．6级地震序列应变释放曲线（M_S≥3．0）

Fig．5  Strain release curve of the events(M_S≥3．0）of the M 7．6   

        Luhuo earthquake sequence

图6  炉霍7．6级地震序列频度衰减曲线（M_S≥3．0）

Fig．6  Frequency attenuation curve for the events (M_S≥3．0) of

        the M 7．6 Luhuo earthquake sequence

图7  炉霍7．6级地震余震震中分布图（M_S≥3．0）

Fig．7  Epicentral distribution of the aftershocks（M_S≥3．0）of

        the M 7．6 Luhuo earthquake

         空心圆为1973．2．6―1973．2．7的余震；实心圆为1973．2．8―1973．5．31的余震

    随着时间的推移，余震区有逐渐扩大的趋势。这在3月份以后更为明显。

震源机制解及地震主破裂面 

 根据全国基准台，四川区域台网及甘肃、云南部分台站的P波初动资料，不同作者所确定的震源机制解示于表3。其中编号1的上半球投影见图8。 

表3  震源机制解

Tabel 3  Focal mechanism solution

图8  炉霍7．6级地震震源机制解

Fig．8  Focal mechanism solution for M 7．6 Luhuo earthquake

 说明：

 1．周蕙兰与Clarenee R． Allen和Hiroo Kanamori合作^[16－17]，利用体波合成的地震图表明，发震断层的产状为：走向125°，倾角87°，错动角为0°，炉霍地震为纯走滑型地震。

 2．野外宏观考察表明，炉霍地震位于现今强烈活动、呈北西走向的鲜水河断裂上；地震等震线沿鲜水河断裂呈北西向的狭长状分布；地震地裂缝展布方向与鲜水河断裂走向一致；形变测量资料表明，近几年鲜水河断裂仍显示强烈的左旋滑动；余震大体上沿北西西向分布。结合震源机制解分析，节面I可能是震源处的断层面。炉霍7．6级主震是在压应力为北东东向的区域应力场作用下，导致鲜水河断裂重新破裂作左旋水平错动的结果。

地震台网及前兆异常 

 距震中500 km范围内共有15个地震台，距震中100 km范围内只有甘孜一个观测台，大多数观测台位于震中区200 km外的东南象限，其分布如图9所示。共有测震台8个，视电阻率、地倾斜、地磁、地应力、水氡等5种观测项目15个台项。包括地震活动性异常在内，共出现16起前兆异常（列于表4）。测震学以外的异常之平面分布如图10所示。单项手段的前兆异常曲线见图11－21。

  表4  炉霍地震异常情况登记表

  Tabel 4  Abnormal situations of Luhuo earthquake

图9  炉霍7．6级地震前台站分布图

Fig．9  Distribution of the seismic stations before the M 7．6

        Luhuo earthquake

图10  炉霍7．6级地震前异常分布图

Fig．10  Distribution of anomalies before the M 7．6 Luhuo

         earthquake

图11  炉霍7．6级地震前地震条带分布图（据韩渭宾等）

Fig．11  Distribution of seismic bands before the M 6．4 Luhuo

         earthquake

         (a)1969．7―1970．12；(b)1971．7―1973．2

图12  炉霍7．6级地震前小震震中分布图（据韩渭宾等）（1970．7―1973．1）

Fig．12  Epicentral distribution of minor shocks before the

         M 7．6 Luhuo earthquake

图13  炉霍7．6级地震前的R-t图（据韩渭宾等）

Fig．13  R-t diagram before the M 7．6 Luhuo earthquake

图14  炉霍7．6级地震前小震频度变化图（据韩渭宾等）

Fig．14  Frequency variation of minor shocks before the M 7．6

         Luhuo earthquake

图15  炉霍7．6级地震前小震条带分布（据韩渭宾等）（1972．5―1972．11）

Fig．15  Distribution of the minor seismic bands before the M 7．6

         Luhuo earthquake

图16  鲜水河地震带b值变化曲线

Fig．16  b-value variaton in Xianshuihe seismic belt

图17  甘孜视电阻率月均值曲线

Fig．17  Curves of monthly mean values of apparent resistivity in

         Ganzi station

图18  炉霍7．6级地震前地磁低点位移曲线

Fig．18  Curves for displacement of geomagnetic low points before

         the M 7．6 Luhuo earthquake

图19  姑咱水氡日均值曲线

Fig．19  Curves of daily mean value of radon contents in water

         in Guzan station

图20  炉霍7．6级地震前的地磁整点值曲线

Fig．20  Anomalies of daily variation of geomagnetism before

         the M 7．6 Luhuo earthquake

图21  泸定电感地应力月均值（a）与日均值(b)（据周本诚等）曲线

Fig．21  Curves of monthly mean values(a) and daily mean values(b)

         of crustal stress by electro-magnetic element in Luding

         station

图22  映秀电感地应力月均值曲线（据周本诚等）

Fig．22  Curve of monthly mean values of crustal stress by

         electro-magnetic element in Yingxiu station

前兆异常特征分析 

 (一)前兆异常种类

 趋势性异常在前兆测值曲线上主要表现为长期缓慢地偏离基线。除视电阻率，地应力等手段外，地震活动背景性条带、小震频度、空区、b值等震兆异常在趋势性异常骱段反映比较明显。

短临异常主要表现为测值突跳或脉冲状不稳定状态。水氡、地倾斜、地磁和地应力等手段有反映。

 由此可见，不同的前兆手段在地震孕育的不同阶段所反映的敏感性不同。因此，不同阶段的地震预报时，不同手段所作的贡献不一样，应作不等权考虑。

 (二)前兆异常的时间进程特点

 最早有异常显示的是地震活动的背景性条带。从1969年6月起就出现异常，异常时间长达44个月。接着小震空区形成，而多数的异常是在1972年内出现，逐步加强(见图23)。趋势性中期异常的平均持续时间为17．7个月。

 从1972年12月起(即震前2个月)，地应力、地磁低点位移等短期突发性异常开始出现。主震前10天，山现水氡突跳，地磁日变畸变等临震异常。而地倾斜阶跃状突变在震前12小时内才出现(图24)。

 （三）前兆异常的空间分布特点

 1．异常点散布在大量的正常点之中

 在500 km范围内共有前兆观测台项15项，有异常项目5项(地震活动性异常与宏观异常没有参与统计，地磁异常只统计日变形态畸变)。异常数只占观测项目总数的33％。

 2．异常点分布具相对集中性

 在15项前兆异常(包括地震活动性异常，不包括宏观异常)中，有12项发生在距震中300 km范围内，占异常总数的80％。可见，前兆异常相对集中在300 km范围内。而这些异常又在炉霍附近，康定、姑咱，沪定附近，茂汶、映秀、郫县附近形成3个相对集中区。

 3．震中附近地区震兆异常显示充分

 在烈度Ⅵ度区范围内，有小震空区、背景性条带、小震条带、b值、小震频度和视电阻率等6项异常。可见因地震活动性变化所引起的异常，显示得比较充分(图23)。

 4．前兆异常沿断裂带分布

 在15项前兆异常中（包括地震活动性异常）有10项发生在鲜水河断裂带上，占异常总数的66%。

 （四）前兆异常的时空演变特征

 分析图23－24可得：最早有异常显示的是由4级以上地震组成的背景性地震活动条带，开始于1971年9月6日渡口南4．5级地震，以后相继发生了1972年4月8日康定沙德5．2级，5月7日西昌4．8级，7月8日炉霍4．4级和4．1级，7月22日冕宁4．6级以及9月底康定5．8级震群，呈沿着安宁―鲜水河断裂带南东―北西来回跳跃并逐步向炉霍迁移的特点。

 在康定沙德5．2级地震和康定5．8级震群发生的同时，沿鲜水河断裂小震活动条带形成，距震中150―200 km范围内小震频度增强，鲜水河地震带的带内b值出现负异常，甘孜视电阻率和沪定地应力的趋势异常出现转折。

临震前，主要在鲜水河断裂东南端出现了水氡、地应力、地倾斜突跳异常。

上述种种迹象表明，炉霍7．6级地震的孕育过程与川滇菱形块体的东部边界，即安宁河―鲜水河断裂的活动密切相关。它是大范围区域应力-应变场加强过程的产物。

图23  炉霍7．6级地震趋势异常综合示意图

Fig．23  Synthetic sketch for trend anomalies before the M 7．6

         Luhuo earthquake

图24  炉霍7．6级地震短临异常综合示意图

Fig．24  Synthetic sketch for short-imminent anomalies before

         the M 7．6 Luhuo earthquake

 应该指出：震级达7．6级的炉霍地震只出现15项前兆异常，异常的绝对数是比较少的。这可能与震中附近地区前兆观测台站分布相对比较稀有一定的关系，但是从异常项目数与观测项目数的相对比例(占33%)分析，也远小于震级比它小的松潘7．2级地震(占52％)和盐源6．7级地震(占50%)。这是否与发生在不同构造部位上的地震之地震类型、破裂方式和破裂历史不同有关，尚有待于进一步深人研究。

讨  论

（一）关于6．3级强余震的发震构造

 炉霍7．6级主震发生后30小时，2月8日0点发生了6．3级强余震。为进一步研究炉霍地震的破裂机制，令6．3级地震后所发生的余震作为6．3级强余震的次级余震序列，其震中分布如图7中实心圆所示。

 从图7可见， 6．3级地震的次级余震序列明显地沿北北西向分布，其长轴走向为北西20°。

 对鲜水河断裂带卫星影象磁带进行数字计算(S101系统)处理，在卷积全方位增强镶嵌图上明显可见，炉霍以西存在着一条北北西走向的线性构造，色带细而清晰，直线状延伸，断层三角面保存完好。野外地质调查^1）证明它是一条活动性断裂，在当克附近存在着一条北北西向构造，走向西北30°，倾向北东，倾角70°。它与鲜水河断裂相交，二叠系灰岩和玄武岩遭强烈挤压破碎，并与断层南西盘三叠系黑色板岩的碎块相混，带宽达数10m。

 由此可以推测，6．3级强余震的发震构造可能为北北西向支断层。在北东东70°左右的主压应力作用下，走向116°左右的主破裂面与主压应力轴交角为45°左右，处在最大剪切面方位，首先产生纯走滑性破裂；由于北西向位错的积累，派生了北北西向断层的活动。

（二）关于预测预报的经验教训

 炉霍地震发生在四川地区地震前兆观测台网建立的初期，对这次地震没有作出预测预报。从客观分析，川西北地区地震台网很稀，这次地震的前兆异常较少，震前收集到的前兆信息更少；此外，对鲜水河断裂带上强震活动特点和前兆异常特征认识不清，特别是受到了Ⅹ度地震不可能在原地重复观点的影响。炉霍地区1923年曾发生过71/4级地震，达Ⅹ度破坏。1967年又发生过6．8级地震。在短短的5年半内又发生了7．6级地震。这一事实启示我们，必须寻找不同地震带的地震活动规律和前兆异常特征，探索不同地震带的地震综合预报指标，才有可能不断地提高地震预报水平。