地震基本参数

     本次地震的基本参数见表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	1980 11 6	09 34 25	43°48＇	86°12＇	5．8	30	玛钠斯南部	2）

    此次地震发生在准噶尔南缘断裂上，该断裂是一条规模宏伟的区域性大断裂，它在古生代早期就已经形成，历经多期多次的活动过程。

    在断裂的南侧出露的是由古生代地层、岩浆岩构成的天山山地，山势险峻，平均海拔多在４０００ｍ以上。断裂的北侧发育着巨厚的中新生代沉积。在玛纳斯一带，中新生代沉积物的厚度超过１３０００ｍ。可见，此断裂两侧的垂直差异至少在１５０００ｍ以上。

    断裂的新构造活动也是显而易见的，被断裂控制的天山山前中新生代沉降带，自早更新世以来，发生了强烈的新构造变动，形成了著名的山前褶皱，其内的下更新统西域砾岩层作为褶皱翼部，倾斜达４０°左右，流经此处的玛纳斯河，一般发育有４－６级阶地。在阶地面的局部地段,因受新构造作用的影响出现了3°的向上游反方向倾斜。近年来，横跨断裂的流动水准资料表明，天山山脉在继续上升，断裂仍处在活动状态。 

    从历史上看，沿该断裂曾发生过多次强烈地震，如1906年玛纳斯８级地震，1973年精河东南的６．０级地震等。图１为地震震中附近的主要构造及历史地震震中分布图。

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

    据宏观考察，此次地震的极震区烈度为Ⅶ度。由于震区南部为高山区，无法进行宏观调查，故南部等震线为推测线(见图２)。

    在极震区内，Ⅲ类新式砖石结构房屋大多损坏，大部砖砌烟囱被震垮或掉头，区内的取暧火墙出现倒塌和开裂。同时，还出现山体崩塌和滑坡等现象。整个极震区面积约140km²。

    Ⅵ度区内，Ⅲ类新式房屋无损坏，但多数烟囱掉头或倒塌，桌上物品被震倒，个别火墙和不坚固的老旧房屋墙体被震垮。

    Ⅴ度区出现土坯房掉土、墙体裂缝以及烟囱倒塌等破坏现象。

    由图２可见，等震线的走向呈北东东向，东西方向衰减较慢。

    此次地震的有感范围较大，库尔勒、新源、古尔图、莫索湾等地均有感。

图2  玛纳斯5.8级地震等震线图

Fig.2  Isoseismal map of the M5.8 Manasi earthquake

该区的地震定位能力可控制在Ｍ_S≥1.5级。此次地震没有明显的前震。震后，余震的频度及强度均较小。到1981年2月止，共记到Ｍ_S1.0级以上余震16次，其中2级以上５次，3级以上1次，即11月11日的4.0级地震。图3为地震序列的M-t图。

图3  玛纳斯5.8级地震序列M-t图

Fig.3  M-t  diagram for the M5.8 Manasi earthquake sequence

    由于序列资料情况所限，无法对之做更多的工作，但从仅有的序列资料可见，余震衰减比较快，说明主震释放能量比较充分 。据能量分析，主震能量占全序列总能量的９９．８％，该地震序列属主震型。

    图4为本次地震的震源机制解，矛盾符号比为２１％。表２为相应的震源机制解参数表。节面Ⅰ、Ⅱ的运动性质分别为左旋逆断层和右旋逆断层。

    根据地震构造及等震线特征，认为节面Ⅰ可能为本次地震的主破裂面。

图4  玛纳斯5.8级地震震源机制解

Fig.4  Focal mechanism solution for the M5.8 Manasi earthquake

表2  震源机制解

Table 2  Focal mechanism solution for the M5.8 Manase 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

119

NE

65

169

SW

36

228

17

358

60

130

24

259

54

285

25

朱令人

   新疆的地震前兆观测台网除乌鲁木齐地区外，分布非常稀疏。由图５可见，距震中200km范围内有地震台８个，其中有测震台７个，其它前兆13台项，包括乌鲁木齐水化综合台４口井的水氡、硫化氢和水电导等７个台项。震前有地震活动、流动水准、水位、水化等９项异常。其中ｂ值、水氡为Ⅲ类异常，供参考。详细情况见表3和图６－１４。

图5  玛纳斯5.8级地震前其周围地震台站分布图

Fig.5  Distribution of stations before the M=5.8 Manasi earthquake

图6  乌鲁木齐-呼图壁区小震调制比变化曲线

Fig.6  Variation curve for the modulous ratio of small earthquakes

       in Urumqi-Hutubi region

表 3  异常情况登记表

Table 3  Abnormal situations

图7  水磨沟台小震月频度曲线(据敖雪明)

Fig.7  Curve for monthly frequency of small earthquakes at   

       Shuimogou station

图8  北天山滑动b值变化曲线

Fig.8  Variation curve for sliding b-value in north Tianshan

        (M_S≥2.0，6个月累计，1个月滑动)

图9  水磨沟台τ_Ｈ／τ_Ｖ时间进程曲线

Fig.9  Time course curve for τ_Ｈ／τ_Ｖ at Shuimogou station

图10  流动水准总高差变化曲线

Fig.10  Variation curve for total altitude difference of the

        mobile leveling observation

图11  乌鲁木齐4号井Ｈ_２Ｓ五日均值变化曲线(据蔡仲琼)

Fig.11  Curve for 5-day mean value of Ｈ_２Ｓ at No.4 well

        in Urumqi

图12  乌鲁木齐11号井水位五日均值变化曲线(据王道)

Fig.12  Curve for 5-day mean value of water level at No.11

        in Urumqi

图13  乌鲁木齐10号井水氡变化曲线(据蔡仲琼)

Fig.13  Variation curve for radon content in water at No.10 well

        in Urumqi

图14  乌鲁木齐地下水电导日测值变化曲线(据蔡仲琼)

Fig.14  Variation curve for daily value of electric conductance

        of  groundwater in Urumqi

    由以上介绍可知，本次地震前出现了９项前兆异常。据此，作出本次地震的前兆综合异常曲线（图１５）。根据图１５，我们对地震的前兆异常可作如下分析：

    1. 长、中期异常：从１９７６年开始，北天山流动水准高差曲线持续上升，1980年８月复测时急剧下降，震后复测时曲线回升。在此大面积的异常中，距震中较近的测线最为明显。另外，北天山ｂ值也有１４个月的异常。

    2. 短期异常：从１９８０年６月起，乌鲁木齐１１号井的地下水位持续下降，出现趋势性异常。１０号井水氡日测值从８月开始变化，起伏较大，呈现突升，突降型异常。此外，４号井的硫化氢、３号井的水电导也分别有３－６个月的异常。

    3. 短临异常：1980年10月，水磨沟台小震月频度、尾波持续时间比和乌鲁木齐－呼图壁区的小震调制比出现异常。

    临震异常反应不明显，可以把１１号井地下水位转平看作为某种异常标志。

    本次地震是新疆各震例中异常相对较多的一个。由于前兆观测主要偏于一侧，因此异常的空间分布特征难以讨论。但异常的时间特征较好地反映了地震的孕育过程。

图15  玛纳斯5.8级地震综合异常曲线图

Fig.15  Synthetic curve for anomalies of the M5.8 Manasi earthquake