平果５．０级地震发生在广西北西向构造带的右江断裂上，发震构造部位位于右江断裂与北东向平果－天等断裂的交汇处附近（图１）。  

图1  震中附近主要断裂及历史地震震中分布图

Fig.1  Major faults around the epicenter and epicentral

       distribution of historical earthquakes

       ①南丹－马山断裂；② 巴马-横县断裂；③ 右江断裂；④ 靖西断裂；

       ⑤ 那坡断裂；⑥ 平果-天等断裂；⑦扶绥断裂；⑧ 灵山-防城断裂

(底图系根据广西壮族自治区地质局地质力学编图组编的1∶300万广西壮族自治区构造体系图缩绘)

    右江断裂是一条走向北西，倾向北东，倾角60－70°的逆冲大断裂，由一系列平行的断裂组成。从地质图判读和野外实地观察发现主断裂呈右旋逆冲错动，而与其直交的北东向断裂则呈左旋逆冲错动。破碎带宽达数百米，据人工地震和钻探资料证实，断距达1000ｍ以上，沿断裂带有基性岩分布，断裂深度可能深达20－30ｋｍ（图２）。

    右江断裂是一条具有多期活动的活动性断裂。它形成于印支期，三叠纪时北东侧坳陷，沉积了4000ｍ以上的类复理石建造；南西侧相对隆起，共有1000ｍ的沉积。燕山运动时，北东侧上升南西侧下降造成了狭长的构造盆地，堆积了第三系红色建造。喜马拉雅运动时该断裂仍继续活动，并切割了第三系红色建造的那读组（Ｅ_2ｎ），见图３^１）。

图2  田东凹陷北翼剖面图(据田东石油队)

Fig.2  Profile for the north side of Tiandong subsidence

① 砾岩；② 泥岩；③ 砂岩 E_2b－下第三系渐-始新统百岗组上段 E_2n－下第三系渐-始新统那读组

图3  田东县林逢乡坡烟村南西西一公里处小冲沟断层(距主干断裂南西侧300ｍ)

     剖面图(据田东石油队)

Fig.3  Profile of the fault at a small gully in Poyan  

       village,Tiandong country

       ① 砾岩；② 泥岩；③ 砂岩 E_2n' -下第三系渐-始新统那读组下段

    右江断裂的地震活动也较频繁。历史上曾于１７５１年２月２６日在田阳县布露村发生过4 级地震；１８９３年１１月２６日在扶绥县中东乡发生过５级地震；1962年４月２０日在田林县八桂与八渡之间发生过５级地震；１９７２年５月７日在邕宁县雅王圩发生过４.５级地震（图１）^［１］。

    平果５．０级地震的宏观震中位于广西壮族自治区平果县城西北的龙来、那龙村附近，即北纬２３°２３＇，东经１０７°３０＇，震中烈度为Ⅵ度。根据等震线计算，震源深度为１２ｋｍ。

    该地震的有感范围，东起横县经北海到南面的东兴，西达那坡经乐业等县至北面的天峨、河池一带，呈北西－南东方向的椭圆形，面积约12万ｋｍ^２。其烈度分布如图４^１）。

    平果５．０级地震引起的山石滚落是严重的，它主要发生在Ⅴ、Ⅵ度区的石灰岩地区。滚石以震中区的龙来、那龙一带最多、最大。Ⅳ度区内也有少量滚石。滚石滚落现象距震中最远者约５０ｋｍ（图５），最大者为4×4×7ｍ^３。山石滚落加重了地震灾害，它砸毁房屋，毁坏庄稼，砸坏渠道，堵塞道路，破坏通讯设施，同时也造成人畜伤亡（表２）^［３］。例如，薛罗村一山石滚落，在３０余米距离的平地上弹跳７次后跃起将小学校的一间房屋砸掉一角，并砸坏了生产大队公办室；上来村被滚落的山石砸坏房屋５间，牛栏３间，猪栏１间，将１头大猪压成肉泥。

图4  平果5.0级地震等震线图

Fig.4  Isoseismal map of the M5.0 Pingguo earthquake

图5  平果5.0级地震山石滚落地点分布图

Fig.5  Locations of the down rolling rocks of the M5.0 Pingguo

       earthquake

表２  山石滚落破坏情况统计表

Table 2  Destructive situation by the down rolling rocks

项目 数量	砸坏房屋	砸坏渠道	堵塞道路		打断电线杆	毁坏农田	伤人	禽畜伤亡
			公路	大小路				亡	伤
山石滚落破坏的数量	30间以上	５条，计长2513m	１	４条以上	３	３００亩，田中堆石800m3	８	6	5
占全部震害百分比	86％	1００％				１００％	22％	67％	63％

    平果５．０级地震对地下水的影响也十分显著。发生变化的水点在２５处以上，分布在Ⅴ、Ⅵ度区内，以Ⅵ度区居多，变化亦较剧烈（图６）。地震使地下水变味、浑浊、水量变化（增大或减少）、冒泡并发出声音、旧泉消失、新泉产生等。例如，外迷村附近一暗河天窗于震后涌出大量浑水，淹没了一些玉米地和３０余米长的拖拉机道；上来村泉水原来长年流量在５０L／s以上，震后第九天流量只有１．２L／s，最后完全断流，致使小水库干枯^［３］。

图6  平果5.0级地震引起变化井泉分布图

Fig.6  Distribution of wells and springs with water level

       variation caused by the M5.0 Pingguo earthquake

    平果震区周围原有邕宁、凭祥、河池和百色（单分向流动台）等测震台，可监测到M_Ｌ≥2.0级地震。震后于10月20日起先后增设了平果、灵马（后搬到坡造）、榜圩、海城、思林、进结等６个单分向测震流动台（除平果台于１２月底撤台外，其余各台均于11月底前分别撤台），可监测到M_Ｌ≥0.5级地震。截至1978年12月31日止，共记录到M_S≥1.0级地震51次，其中3级以上地震3次（表3）。主震释放能量为2.0×10^１２J，占全序列能量（截至１９７８年１２月３１日）的84.7％，该地震序列属主震－余震型。 

表3  苹果5.0级地震序列目录

Table 3  The catalogue of the M5.0 Pingguo earthquake sequence

编号	发震日期	发震时刻	震 中 位 置		震 级(MS)	震源深度(km)	震中地名	结果来源
	年 月 日	时 分 秒	北  纬	东  经
１	1977 10 19	10 44 45	23°23′48″	107°28′50″	5.0	11.3	平果县城西北	本文作者
２	1977 10 19	11 55 01	23°24′04″	107°28′4.6″	4．2	9．7	平果县城西北	本文作者
３	1978  6 27	14 48	23°24′00″	107°31′00″	3．8		平果县城西北	本文作者
４	1978  9 17	11 53 34	23°21′40″	107°34′59″	3．9	21．0	平果县城西北	本文作者

    主震发生前半年在震中区曾记到两次小震，一次是1977年4月26日16时45分12秒，Ｍ_S3.4级，震中位置为北纬23°24＇，东经107°31＇；另一次是1977年５月９日１３时０２分５０秒，Ｍ_S 1.5级，震中位置为北纬23°23＇，东经107°33＇。此后，直至１０月１９日主震发生前，邕宁、凭祥、百色、河池等地震台均未记录到该地的地震，但据群众反映在主震震中附近常听到闷雷似的地声和感觉到微弱震动^３）。

    应变释放曲线见图7。M-t图如图8。余震分布如图９。图１０是该序列b值图。

图7  平果5.0级地震序列应变释放曲线(M_Ｌ≥0.5)

Fig.7  Strain release curve for the events(M_Ｌ≥0.5) of the M5.0  

       Pingguo earthquake sequence

图8  平果5.0级地震序列M-t图(M_S≥1.0)

Fig.8  M-t diagram for the M5.0 Pingguo earthquake sequence

图9  平果5.0级地震余震震中分布图 (1977.10.19－1978.12.31)

Fig.9  Epicentral distribution of aftershocks of the M5.0 Pingguo

       earthquake

图10  平果5.0级地震序列b值曲线  (1977.10.19-1978.12.31，M_L≥1.5)

Fig.10  b-value curve for the M5.0 Pingguo earthquake sequence

    利用1977.10.19--1978.12.31，M_L≥1.5级的地震资料，求得该序列b值为0.49。

    利用主震发生后的次日至１９７７年１２月３１日M_L≥1.0级的地震资料，求得余震频度衰减经验公式：

        ｌｇＮ＝１．１４７－（０．７２±０．０９）ｌｇＴ

式中，Ｎ是每天M_L≥1.0级地震的次数；Ｔ的单位为天。余震频度衰减系数p＝0.72±0.09，这表明地震衰减较慢。

    根据广西和邻省台网的Ｐｎ、Ｐ波初动资料在上半球投影得出的主震震源机制解如图１１。在总数３８个初动符号中，矛盾的符号有１３个，占总数的３４％。震源机制解的各项参数列于表４。

图11  平果5.0级地震震源机制解

Fig.11  Focal mechanism solution for the M5.0 Pingguo earthquake

表4  苹果5.0级地震震源机制解

Table 4  Focal mechanism solution of the M5.0 Pingguo earthquake sequence

编号	节  面  Ⅰ			节  面  Ⅱ			Ｐ  轴		Ｔ  轴		Ｂ  轴		Ｘ  轴		Ｙ  轴		结果来源
	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
1	9	279	55	293	28	65	337	44.5	241	65	144	44.5	28	25	279	35	本文作者
２	39	SE	70	297	NE	62	349	3	80	38							［4］
３	34	SE	75	295	NE	62	343	９	76	32	238	57					［6］
４	２	NW	76	272		90	317	6	227	6	92	76					［6］

    由图９可见，平果地震的主震和余震均落在右江断裂的北东侧，余震密集带呈北西向排列。右江断裂走向北西，倾向北东，倾角６０－７０°。主震宏观震中与微观震中基本上在同一位置（那龙村），离右江断裂在地面出露点的水平距离约７ｋｍ，震源深度为１１．３ｋｍ，若断层按６０°倾斜，主震震源恰好落在右江断裂面上；余震震源深度沿北东向有规则地变化，但宽度较大，这可能表明余震发生在一系列与右江主断裂相平行的次级破裂面上(图12)。等震线的长轴方向亦呈北西向，与右江断裂走向一致，而Ⅵ、Ⅴ度等震线南西窄，北东宽，表明断面倾向北东，与右江断裂倾向相同(图４)。再从主震震源机制解节面Ⅱ的特征来看，又和右江断裂产状吻合。因此，可判定平果地震主震发生在右江断裂面上，且是右江断裂在北北西-南南东主压应力作用下产生粘滑作用的结果。这表明了节面Ⅱ应是平果５．０级主震的断层面。

图12  平果5.0级地震序列震源深度剖面图

Fig.12  Profile of focal depth of the M5.0 Pingguo earthquake sequence

（一） 地震台网状况

    １９７７年平果５．０级地震前，分布在距震中２００ｋｍ范围内的观测项目有: 邕宁台测震、地应力、地倾斜、地磁，上思站水氡，凭祥台测震、地倾斜，河池台测震和百色台测震流动观测。由于邕宁台地倾斜属地表台，观测条件和仪器精度达不到规范要求；邕宁台地磁虽从１９７７年７月投入观测，但观测条件、仪器安装和人员观测技术水平均达不到规范要求；凭祥台地倾斜台属山洞台，但观测条件和仪器精度也达不到规范要求，其观测资料均属类外，不列入统计范围。因此，震前距震中200ｋｍ范围内实有测震台４个，其他观测项目２个台项(图13)。

图13  平果5.0级地震前广西地震台站分布图

Fig.13  Distribution of seismic stations before the M5.0 Pingguo

        earthquake in Guangxi

   （二） 前兆异常

    平果５．０级地震前，分布在距震中２００ｋｍ范围内，并符合观测技术规范要求的观测项目均呈现出不同程度的异常现象，详见表5。现将震前的异常情况分述如下：

    １． ｂ值

    用非线性最小二乘法拟合求ｂ的估值。对１９７５年１０月１９日至１９７７年10月１９日的地震，作全区ｂ值空间扫描，取步长为５０ｋｍ，震级下限为M_Ｌ＝２．４，半径为１００ｋｍ的单位圆内的地震计算ｂ值，其结果显示广西西部出现一个低ｂ值异常区，异常区内的ｂ≤０．６５（图14）。该异常区的西部可能还往云南省境内延伸，鉴于台网的控制能力，将异常区的范围止于东经１０５．５°。

图14  平果5.0级地震b值异常平面分布图

Fig.14  Plane distribution of b-value anomaly before the M5.0

        Pingguo earthquake

        (底图据广西壮族自治区地质局)

    然后，利用１９７４年１月１日到震前的资料，对该异常区内的ｂ值作时间滑动扫描。两年（731天）为一单位时间，滑动步长为３０天，计算方法和震级下限同前，其结果如图15。ｂ值的基值（系全广西境内多年地震的累计平均值）为０．８６±０．０３６。从图15可见，震前异常区内的ｂ值自１９７７年３月开始下降至基值线以下，并于ｂ值曲线下降到最低值（－０．５５）时发生了平果５．０级主震。震后两年ｂ值仍偏低，这是由于统计方法导致的结果。因为５．０级主震在震后两年的滑动时间内始终参与了ｂ值的计算，致使ｂ值偏低。１９８０年后ｂ值仍偏低，则是１９８２年１０月２８日富宁5.9级地震的低ｂ值异常区与平果５．０级地震低ｂ值异常区重迭了很大一部分的结果。

表5  苹果5.0级地震前兆异常情况登记表

Table 5  Abnormal situations

图15  b值异常区b值随时间扫描曲线

Fig.15  Scanning curve for b-value with time at b-value anomalous

        region

    ２． 应变释放

    图１６给出了低ｂ值异常区的应变释放曲线。由图可见，平果５．０级主震发生前，自１９７６年年初起，应变释放曲线明显加速，曲线呈指数形上升。

图16  b值异常区应变释放曲线

Fig.16  Strain release curve at b-value anomalous region

    ３． 地震活动度γ

    用地震活动度γ（γ＝ｌｇΣ１０^{１．５(Ｍ－Ｍｏ)})作为地震活动水平指标，对全区地震扫描，可以反映ｂ值异常区内外的地震活动水平。图１７是全区１９７６年１月１日至1977年１０月１８日Ｍ_S≥２．０级地震的活动度γ扫描图（扫描单位０．５°×０．５°，步长０．２°）。由图可见，活动度γ高值区主要集中在低ｂ值区，尤其是在平果一带，高值区连成一片。这表明平果５．０级地震前，自１９７６年年初起平果一带的地震活动有增强的趋势。

图17  地震活动度γ扫描分布图

Fig.17  Scanning distribution of the seismicity(γ)

        (底图据广西壮族自治区地质局)

    ４． 地应力异常

    图１８给出了１９７６年１月至１９７９年６月邕宁台电感地应力旬均值变化曲线（据多年统计结果，观测误差为±２０μＨ）。可见，其年正常动态变化背景是每年３月上旬（±１旬）开始缓慢下降，至每年８月上旬（±１旬）达最低值，然后于每年８月中旬（±１旬）开始缓慢回升，至次年２月下旬（±１旬）恢复到最高值。自1977年７月下旬开始，北６０°西方向的受力元件的电感值显示上升，８月中旬后上升速率加大，至１０月上旬达最高值，１０月中旬北６０°西、南北和北６０°东三个方向的受力元件的电感值显示同步下降，至１１月下旬才恢复正常动态变化。这表明平果５．０级地震前邕宁台电感地应力呈现一个破坏年动态变化的短期异常。异常持续时间为４个月，异常幅度分别为１４０、１２０和１１０μＨ。经计算最大主张应力值为 10．5×10^４Ｐa，最小主张应力值为８．９２×１０^４Ｐａ；最大主张应力方向为北60．6°西，最小主张应力方向为北２９．４°东。

图18  邕宁台电感地应力旬均值曲线

Fig.18  Curve for ten-day mean value of stress by electromagnetic

        element at Yongning station

    ５． 水氡异常

    图19给出了上思站水氡自１９７５年１月至１９７９年６月的旬均值变化曲线（据多年统计结果，观测误差为±１０％）。可见，其年正常动态变化背景为每年５月上旬（±１旬）开始呈现缓慢下降，至每年９月下旬（±１旬）达最低值，然后从每年１０月上旬（±１旬）开始缓慢回升，至次年４月下旬（±１旬）达到最高值。自1977年６月上旬开始，上思水氡值显示上升，并经几次起伏变化后，于１９７７年１１月下旬恢复正常动态变化。这表明平果５．０级地震前上思水氡值呈现一个破坏年动态变化的短期异常，异常持续时间为６个月，最大相对变化量为２３．９％。

图19  上思站水氡旬均值曲线

Fig.19  Curve for ten-day mean value of radon content in water  

        Sthangsi station

    ６． 宏观异常现象^１）

    地下水：震前发现的现象有泉水发浑、变味、水量增大等。例如，平果县城关镇外迷村的龙林泉水（抽水站）１８日发浑；那良村的泉水１９日早上发浑、变味，煮饭不能吃；田东县林逢乡那塘村附近一口水井，震前冒红水；武鸣县灵水（泉水）震前半个月开始发浑，震后恢复正常。

    动物：

    猪４例，震前表现不安宁、乱叫、拱圈和不吃东西。例如，平果县太平乡的孟村有１８户人家的猪在１８日那天拱栏，有的不吃食；田东县林逢中学的猪１９日凌晨一点钟左右拱栏，三点钟全部跑出。

    牛５例，震前表现为不安宁、乱蹦乱叫、不进栏。例如，平果县城关镇龙来村有的牛１８日晚上就乱叫，直到发震为止；平果县太平乡贯屯村饲养员养的两头牛，１９日上午１０时左右挣断绳子，饲养员发现后即去系绳子，绳未系好地震就发生了。

    狗２例，如平果县太平乡贯屯村有一条狗１９日早上很不安宁，乱叫乱窜，从一家窜到另一家，发出呻吟声。

    鱼２例，如平果县太平乡龙旦村有二口鱼塘，震前３天开始死鱼，每天死３０多条；平果县太平乡内孟村附近小河里的鱼震前２天成群飘浮，跳出水面，有的跳上岸。

    地震异常的综合分布见图20。

图20  平果5.0级地震综合异常分布图

Fig.20  Synthetic distribution for anomalies of the M5.0 Pingguo

        earthquake