１９７８年５月１８日，在辽宁省营口县官屯乡东北发生了５．９级地震。这次地震是海城７．３级地震后三年零三个月发生的一次强余震，它使蒙受重大损失的海城、营口老震区再次遭到破坏。

    据宏观调查，海城县损坏房屋２４１９间，伤亡１１人；营口县房屋及建筑物受损面积为３５．５万ｍ^２，伤７人，经济损失达１２０４万元。

    辽宁省地震局曾在１９７７年１１月的东北三省会商会上提出：“辽东半岛及其邻近海域，一二年内，特别是１９７８年可能发生六级左右地震”。１９７８年度全国震情会商会确认了这个预测意见，并把辽东半岛及其两侧海域作为全国重点监视区之一。事实证明，这种估计大体是正确的。在１９７８年头４个月辽宁省地震局的地震周报、月报和特刊中相继指出２级左右地震频度逐渐增多，形成两个地震条带；金县短水准东西向加速上升，与１９７４年４、８月间的变化相似；某些前兆，如地形变、视电阻率、水氡、地应力发生突变，各种异常多集中在辽东半岛和营口－开原断裂带上。为此，召开了辽南部分台站会议，部署了震情监视工作。进入５月份，在短短１１天内，辽宁省地震局接连召开了不同形式的震情会商会４次。确认了深井水位异常，注意到浅井地下水发浑、火球、地光、人感地动、土地电突跳等宏观异常的出现。面对辽南这样一个人口密集、工业发达的地区，虽然发现了一些异常，但难以做出判断，倾向于再继续观察。这种状况一直维持到5.9级地震发生。

   营口５．９级地震的基本参数详见表１。 

表１  地震基本参数表

Table 1  Basic parameters of the earthquake

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	1978 5 18	20 33 31	40°42′	122°36′	5．9	13	营口县官屯乡	辽宁省局

    1978年5月18日营口5.9级地震震中正处于辽东隆起和下辽河断陷的过渡带上，震区的地震地质、历史地震及形变场特征，已在本书“1975年2月4日辽宁省海城7.3级地震”中作了详细说明^{［１，２］}，本文从略。震区地质构造情况见图１。

图1  海城地震区地质构造

Fig.1  Geologic structure of Haicheng seismic region

       1. 活动断裂；2. 隐伏断裂；3. 新生代盆地；4. 海城7.3级地震；

       5. 5.0≤M_S<6.0  ①牛居―油燕沟深断裂; ②金山岭断裂;

       ③双台子河―赵家堡子断裂; ④金州大断裂;⑤大洋河大断裂;

       ⑥析木河断裂; ⑦ 庄河大断裂;  ⑧鸭绿江大断裂 (据张光月等)

    海城地震后，曾根据测震、工程爆破、地震测深、重、磁、电等资料，对震区及其附近的地壳深部结构进行过研究，发现区内深断裂比较发育，辽河平原东侧存在沿北东方向延伸的上地幔隆起，海城地震发生在隆起东侧局部凸起带的斜坡上，见图２ａ。在地壳中部存在明显的高导层，其顶板埋深为１５－２０ｋｍ，西深东浅，且在震中区拱起，地震均发生在该高导层之上，见图２ｂ^［3］。

    海城７．３级地震后，地形变的主要特点是：

    1. 震后与震时形变相反，震时两个主要下沉区在震后几年都转为上升，尤以沿海一带上升幅度较大(见图３)。

    2. 受主要构造控制，构造两侧形变差异显著。

图2  辽南地区地壳厚度及壳内高导层与震源深度图

Fig.2 Diagram for crustal thickness and high conduction layer in

      the crust and focal depth at south of Liaoning area

a. 辽南地区地壳厚度图(三维反演法，据卢造勋)；

b. 海城震中区壳内高导层与震源深度(据刘国栋)

图3  垂直形变图 (1980－1975) (据卢良玉)

Fig.3  Diagram for vertical deformation

    地震烈度考察由辽宁省地震局和国家地震局地质研究所共同承担。宏观震中为北纬40°45′，东经１２２°３６＇，具体地点在营口县感王乡他山至两寨子间，震中最高烈度达Ⅶ度强。极震区长轴方向为北60°西，长10.5ｋｍ,短轴方向为北30°东，长5.2ｋｍ，面积为３３ｋｍ^２。极震区内，房屋建筑除少数倒塌外普遍遭到破损，数处出现地震裂缝、喷沙冒水、岩石崩落等现象。Ⅶ度区的长、短轴方向与极震区一致，长、短轴长度大致相等，为２０ｋｍ左右，该区面积２００ｋｍ^２，区内破坏也很明显，有的与极震区破坏相似，出现Ⅶ度强高烈度异常点。Ⅵ度区等震线近似圆形，直径约44ｋｍ，面积为１２６０ｋｍ^２。有感范围东起鸭绿江，西到北京，南起山东，北至吉林市，半径达５００ｋｍ。较强有感范围距震中３００ｋｍ左右。

    按照“新的中国烈度表”，将１６０多个烈度点绘制成营口５．９级地震等震线图，如图４。

图4  营口5.9级地震等震线图^１)

Fig.4  Isoseismal map of the M5.9 Yingkou earthquake

    根据等震线特征和极震区长轴、地裂缝、喷沙冒水的展布方向，并结合 5.9级地震震源机制，可确认这次地震为北西向逆时针错动。还可明显看到，烈度分布特征与构造关系十分密切，在一些破坏较重的地段，其方向并非完全受地形、地貌和河流方向所控制。由于５．９级地震发生在老震区建设复兴过程中，我们看到凡采取抗震措施、设计合理、施工质量好的新建筑物破坏轻微，甚至完好；而不按抗震要求、设计不合理、施工质量不符合要求的建筑震害加重。

  地震前，全省共有测震台站１５个，其中距震中１００ｋｍ范围内有４个，２００ｋｍ范围内有９个。全省监测能力为Ｍ_Ｌ≥２．３级，营口震区监测能力为Ｍ_Ｌ≥１．８级。从能量衰减与频度衰减系数来看，营口５．９级地震序列持续时间取震后半年为宜。5.9级地震释放的能量为４．４７×１０^１３J，占全序列释放能量的６７％。   

    地震序列目录取自辽宁省地震目录^３)，震级取Ｍ_Ｓ≥3.5级。序列Ｍ－ｔ图见图５，应变释放曲线见图6，ｂ值曲线见图7。

图5  营口5.9级地震序列M-t图  (M_S≥3.5)

Fig.5  M-t  diagram for the M5.9 Yingkou earthquake sequence

图6  营口5.9级地震序列应变释放曲线 (M_S≥1.0)

Fig.6  Strain release curve for the M5.9 Yingkou earthquake sequence

图7  营口5.9级地震序列b值曲线 (M_S≥1.0)

Fig.7  b-value curve for the M5.9 Yingkou earthquake sequence

    为了解营口５．９级地震余震衰减情况，用公式Ｎ＝Ｎ₀×ｔ^-p计算震后半年的频度衰减系数p值，时间间隔取２０天，震级取M_S≥１．０，p＝1.323，ｒ＝－0.796，可见５．９级地震余震衰减较快，震前p＝０．７３。

    自1978年5月18日至11月18日M_S≥4.0 级的余震目录见表2。 

表２  营口5.9级地震序列目录(M_S≥4.0)

Table2  The catalogue of the M5.9 Yingkou earthquake sequence M_S≥4.0

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	1978 5 18	21 38 27	40°42′	122°33′	4．2	7	营口县官屯乡	3)
２	1978 5 20	14 01 44	40°44′	122°29′	5．2	15	营口县虎庄乡	3)
３	1978 5 22	00 01 35	40°42′	122°39′	4．1	12	营口县官屯乡	3)

    营口５．９级地震震源机制解见图８和表３。确定断层面解共用国内资料３９个点，矛盾的资料点有５个，矛盾符号比为１２．８％。

    ５．９级地震震源机制与７．３级地震震源机制很相似。其震后２级以上余震分布、极震区长轴方向、地面裂缝展布方向均为北西西向，确认节面Ⅰ（北西西向）为地震断层面较为合理，破裂长度约２０－３０ｋｍ，错动方式为左旋剪切错动。

图８  营口5.9级地震震源机制解^［４］

Fig.8  Focal mechanism solution for the M5.9 Yingkou earthquake

表3  震源机制解

Table 3  Focal mechanism solution for the M5.9 Yingkou earthquake

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

110

74

NE

25

72

SE

67

24

157

2

251

66

115

18

20

15

辽宁局

图9  营口5.9级地震前台站分布图

Fig.9  Distribution of seismic stations before the M5.9 Yingkou

       earthquake

图10  营口5.9级地震异常分布图

Fig.10  Distribution of anomalies of the M5.9 Yingkou earthquake

图11  1975年2月4日海城7.3级地震余震震中分布图(据傅征祥)

Fig.11  Epicentral distribution of aftershocks of the M7.3 Haicheng

        earthquake on Feb.4, 1975

         a. 余震震中分布(1975.2.4-1978.5.7,M_S≥4.0)；

         b. 余震深度分布(1975.2.4-1978.5.7,M_S≥4.0)；

         c.1978.5.18 5.9级地震及其余震深度分布，M_S≥4.0；

         d.5.9级地震及其余震的震中分布(1978.5.18-31,M_S≥2.0)

图12  营口5.9级地震前的地震条带

Fig.12  Seismic belt before the M5.9 Yingkou earthquake

图13  P_n波走时残差值随时间的变化 ( 据赵振 )

Fig.13  Variation of travel-time residual value of P_n wave with    

        time

图14  海城7.3级地震余震b值曲线与大余震的关系

Fig.14  Relationship between b-value curve for aftershocks and  

        strong aftershocks of the M7.3 Haicheng earthquake

图15  营口5.9级地震前金县东西向短水准日均值曲线

Fig.15  Curve for daily mean value of short-range level(EW) at

        Jinxian before the M5.9 Yingkou earthquake

图16  盘山台水氡自记日均值曲线

Fig.16  Self-recording curve for daily mean value of radon content         in water at Panshan station

图17  沈阳台地倾斜曲线 (据关兴国)

Fig.17  Curve for ground tilt at Shenyang station

图18  锦州台地倾斜曲线 (据关兴国)

Fig.18  Curve for ground tilt at Jingzhou station

图19  营口5.9级地震视电阻率相关系数曲线 (据王蕃树)

Fig.19  Relative coefficient curve for apparent resistivity of the

        M5.9 Yingkou earthquake

图20  营口5.9级地震油气水动态异常曲线

Fig.20  Dynamic anomaly curve for oil, gas and water of the M5.9

        Yingkou earthquake

  表4  异常情况登记表

    Table 4  Abnormal situations

    这次５．９级地震是海城７．３级地震的强余震，有人称之为晚期强余震。它是海城老震区在区域应力场作用下，能量积累使其“障碍体”发生破裂的结果。因而在前兆异常方面，既有与７．３级地震相似之点，也有不同之处。后者显示出５．９级地震作为不同于一般余震概念的一次独立事件的特点，现分述如下：

    1. 自１９７７年以来，海城老震区及其邻近地区的地震活动明显增强，M_S≥2.0级地震偏多，地震较明显地形成北东、北西两个方向的地震条带，小震群相继出现，且有由外围向震中迁移的趋势。这与７．３级地震前所出现的现象相似。

    5.9 级地震前的金县短水准长趋势变化形态及盘山水氡、深井水位的异常特征同海城7.3级地震前的情况相仿。5.9级地震前的短临阶段也出现了井水升降、发浑冒泡、水温变化、人感地动、地光、火球、油井动态、动物习性反常等宏观异常现象。以上异常的相似性可能与两次地震的震源机制十分相近有关。

    2. ５．９级地震的前兆及宏观异常也有明显不同于７．３级地震之处，如没有明显的前震或前兆震群，前兆异常幅度小、数量少、种类配套差、分布范围局限、时间短、阶段性不明显，特别是临震前宏观异常很少，这与海城７．３级地震前的上千起宏观异常实在是无法相比。这大概是预报中强地震的困难之所在。两次地震的前兆异常表现出的差异可能与震级大小、岩体应变率快慢以及破裂环境发生重大改变有关。

    3. 作为７．３级地震的强余震－营口５．９级地震与１９７５年８月２８日虎庄５．０级余震相比也表现出显著不同。虎庄５级地震既有明显的前兆，又有大量的宏观异常。虎庄５级地震前几天，每日小震次数最多达三百多次，远远超过海城震区当时正常的小震次数，宏观异常上千起。虽然我们尚不能说清两次余震的前兆为何不同，但它们距７．３级主震在时间上的巨大差别及二者震源机制不相同的事实，使我们有可能认为中期强余震－虎庄地震的发生是剩余能量的继续释放，应力进一步调整的结果，因而它是海城7.3级地震的正常序列，仍具有海城地震的某些前兆特征。而营口5.9级地震是在主震后三年零三个月发生的晚期强余震。从地震活动和前兆异常的发展过程看，５．９级地震的发生是在区域应力场作用下，震区获得新能量而使北西向地震断面上的“障碍体”发生破裂的结果。从这个意义上来说，它是一次比较特殊的余震。