1982年6月16日四川省甘孜6.0级地震

四川省地震局 程 式 任昭明

 

前言 | 地震基本参数 | 地震地质背景 | 烈度分布 | 地震序列 | 震源机制解和地震主破裂面
地震台网及前兆异常 | 前兆异常特征分析讨论 | 参考文献和参考资料

前言

 

1982年6月16日07时24分,在四川省西部甘孜藏族自治州甘孜县发生了一次6.0级地震。震中位置在北纬31°50',东经99°51'。甘孜县生康区扎科公社麦玉弄、瑞达等生产队破坏严重。破坏范围涉及扎科、来马、仁果、贡隆、卡贡、普色等6个公社。这次地震造成11人死亡,13人受伤;牲畜死亡49头;全部和部分倒塌民房192户,受轻微破坏的313户;粮食损失约1.5万kg。估计造成的经济损失折合人民币约292万元。

这次地震有前兆异常反应。震前,四川省地震局分析预报研究中心根据甘孜台视电阻率异常、甘孜附近小震活动增加及近东西向的小震活动条带、甘孜州出现的一些地下水异常等,在5月21日、28日和6月4日会商时认为甘孜附近地区近期有发生5级左右地震的可能,及时把此判断意见上报国家地震局,下告甘孜州地震局等有关单位,并派出工作组到甘孜州调查落实异常。国家地震局分析预报中心根据全球地震活动、地磁低点位移和川、滇地区连续8个多月地震活动平静的现象以及四川等省局报告的资料,于5月30日、6月5日和11日的会商中明确提出“要注意川滇西部可能发生中强地震(M≥6级)”,“本月中旬(6月13日前后)是有利于发震的第一个时间段”。与此同时,甘孜州地震局、甘孜地震中心站等单位也提出了类似的预测意见。甘孜县地震办公室把省、州地震局的意见于5月25日、29日和6月5日3次向县政府就当前的震情作了汇报。甘孜县政府于6月6日在全县公社以上干部会议上,就该县震情作了介绍,要求各级领导加强对地震工作的领导,提高警惕,使干部和群众对这次地震有了一定的思想准备,作了一定的预防工作。

地震发生后,四川省地震局迅速组织分析预报研究中心,地震地质队等单位共46人赴现场进行震情监视和宏观考察。考察工作从6月17日起至7月15日结束。编写了宏观考察报告[1]。在此基础上还提交了一系列的单项总结报告[2―9]

    1983年,国家地震局组织了各单项前兆手段和地震综合预报清理工作[10―12],1―13),本文是在上述工作的基础上,结合前人的研究[13―14],14),对前兆异常等进行重新审核、整理而成。

地震基本参数

 

本次地震的基本参数见表1。 

1  地震基本参数表

Table 1  Basic parmeters of 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

  纬

  经

1

1982 6 16

07 24 29

31°50′

99°51′

6.0

17

甘孜

14)

 

地震地质背景

 

甘孜地震发生在川滇菱形块体的西北端,位于甘孜-马尼干戈断裂和鲜水河断裂之间。震中附近主要断裂及历史强震震中分布如图1所示。

1  震中附近主要断裂及历史强震震中分布图

Fig.1  Major faults in the surrounding area of epicenter and the

       epicentraldistribution of historical strong earthquakes

         ① 鲜水河断裂;② 甘孜-马尼干戈断裂

 

自有文字记载以来到这次地震前为止,甘孜附近共发生过两次破坏性强震, 即1811年9月( 级)地震和1866年4月(7-7.5级)地震。它们均发生在甘孜-马尼干戈断裂带上。

卫星影象显示,甘孜-马尼干戈断裂与鲜水河断裂产状相似,规模相等,也呈北西走向,长400余公里,断裂构造形迹保存清晰。野外调查[1,14]证实,甘孜-马尼干戈断裂新构造活动十分强烈,多处可见断裂切割第四纪沉积层;在绒坝岔见断裂切割Q2砾石层和Q3冰水沉积物,其走向为北35°西,倾向北东,倾角85°,在Q3冰水含砾粘土层中留下了清楚的水平擦痕,显示断裂具有左旋特征。在甘孜城附近还发现Q2红色粘土层中保留一组走向北45°西,倾向北东,倾角70°左右,上大下小,呈喇叭状的古地震裂缝遗迹。

鲜水河断裂是一条现今强烈活动的超壳断裂15),断裂带走向北35―50°西,北起甘孜北边中马达附近,向南东经炉霍、道孚、乾宁,过康定后继续向南东延伸,全长 370km。其西北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6mm/年。

甘孜地震发生在甘孜-马尼干戈断裂与鲜水河断裂中间的次一级的规模较小的下扎科-藏得卡断裂上,走向北西,倾向北东,倾角陡峻,呈压扭性。在下扎科东南有一燕山早期花岗岩体,其长轴方向为北60°东,沿早期北东向张裂隙侵入。在利老同、波德等地,北25°东方向的节理或小断层较发育,具右旋扭动特点。

烈度分布

 

野外考察结果,宏观震中位于下扎科公社麦玉弄-瑞达间,北纬31°52',东经99°42'。极震区烈度为Ⅶ度。麦玉弄、波德、瑞达三个村破坏最重,烈度达Ⅶ度强。等震线总体呈北 35°西,微向北 55°东凸出的纺锤形(图2)。Ⅶ度区长短轴之比为2∶1。

2  甘孜6.0级地震等震线图

Fig.2  Isoseismal map of the M 6.0 Ganzi earthquake

 

Ⅶ度区:长约20km,宽13km,总面积约176km2。区内Ⅱ类房多数被破坏;Ⅰ类房多数木柱歪斜,部分倒塌;有少量危石滚落及重力裂缝。

Ⅵ度区:长约54km,宽33km,受灾面积为1188km2。区内Ⅱ类房屋多有损坏,个别破坏;Ⅰ类房屋木柱微有倾斜,老朽者偶见倒塌。

这次地震有感范围波及甘孜、德格、白玉、色达、新龙等5个县的部分地区,面积约5000km2

地震序列

 

主震前7个月,震区附近的小震活动明显增加。1982年3月25日在甘孜西北发生了一次3.9级(ML)地震,为1974年以来本地发生的最大地震。

尽管6.0级地震发生在川西高原,台站较稀,但距震中34km设有甘孜地震台,其记录图纸清晰、连续,基本上未漏记地震。震后第10天,在震中周围架设了3个流动台。6月26日开始利用流动台及原有甘孜台的数据测定震源参数。

自主震发生后至7月25日止,40天内共记到余震1133次。其中3.0―3.9 级5次;2.0―2.9级87次;1.0―1.9级340次;0.3―0.9级701次。最大余震为3.8级。余震衰减较快。地震次数随时间的衰减大体符合公式:

p值为1.5。余震序列衰减曲线见图3。以震后40天内地震数目用最小二乘法得出序列b值曲线,b值为0.79(图4)。

3  甘孜6.0级地震序列频度衰减曲线

     (1982.6.16―1982.7.25)

Fig.3  Frequency attenbuation curve of the M 6.0 Ganzi earthquake  

       sequence

 

 

4  甘孜6.0级地震序列b值曲线

     (1982.6.16―1982.7.25)

Fig.4  b-value curve of the M 6.0 Ganzi earthquake sequence

 

图5为这次地震序列的图。余震序列的应变释放曲线如图6所示。3.0级以上余震目录见表2。

以上所用的余震资料取自参考资料14)。

2  甘孜6.0级地震序列目录

Fig.2  Catalogue of the M 6.0 Ganzi earthquake sequence

编号

发震日期

发震时刻

震 中 位 置

震级(ML)

震源深度(km)

震中地名

结果来源

年 月 日

时 分 秒

  纬

  经

1

1982 6 16

07 24

31°50′

99°51′

6.0(MS)

17

甘孜

14)

2

1982 6 16

07 34

31°48′

99°51′

3.8

 

 

 

3

1982 6 16

09 35

31°48′

99°51′

3.0

 

 

 

4

1982 6 16

17 09

31°48′

99°53′

3.3

 

 

 

5

1982 6 16

18 41

31°48′

99°50′

3.0

 

 

 

6

1982 6 17

03 59

31°52′

99°52′

3.2

 

 

 

 

5  甘孜6.0级地震序列M-t图(ML ≥3.0)

Fig.5  M-t diagram of the M 6.0 Ganzi earthquake sequence

 

 

6  甘孜6.0级地震序列应变释放曲线

Fig.6  Strain release curve of the M 6.0 Ganzi earthquake sequence

 

 

甘孜6.0级地震所释放的能量占序列总能量的99%以上,该地震属孤立型地震。

余震震中位置,在6月26日以前用残差方位角法测定,6月26日以后用流动台和原有甘孜台的数据以交切法测定,误差在5km范围内。余震震中分布如图7所示。其分布范围大体可以用一长椭圆表示,长轴方向呈北60°东,长23km,短轴长13km。震源深度分布在17―22km范围内。应该指出余震区走向既不与鲜水河断裂走向一致,也不与通过震区、走向北西的下扎科-藏得卡断裂吻合,而且与等烈度线走向也有很大差异(见图7)。是否因为“岩桥”区内次一级的北西、北东向断裂对中小地震有明显的制约作用造成的,值得进一步研究。

7  甘孜6.0级地震余震震中分布图

     (1982.6.16―1982.7.25, ML ≥2.5)

Fig.7  Epicentral distribution of the aftershocks of the M 6.0  

       Ganzi earthquake

 

震源机制解与地震主破裂面

 

根据全国基准台网、四川地震台网的P波初动资料,程万正和李桂芳[4]、林邦慧等[13]分别得出的震源机制解列于表3。结果1的上半球投影见图8。

8  甘孜6.0级地震震源机制解 (据程万正)

Fig.8  Focal mechanism solution of the M 6.0 Ganzi earthquake

 

如前所述,野外宏观考察表明,震中区附近存在北西走向的下扎科-藏得卡断裂,等震线走向总体上呈北西向的纺锤形。但是,仪器定的震中偏离宏观震中以东10km,没在Ⅶ度极震区的范围内,而且绝大多数余震位于极震区以东(参见图7)。还应该指出,等震线长轴走向,余震区长轴走向几乎成直交,且与震源机制解中的两条节面的交角都比较大。其中余震分布区长轴与P轴方位吻合;等震线长轴走向与T轴方位接近。因此,很难确定究竟哪一条节面是震源处的主破裂面。 

3  震 源 机 制 解

Table 3  Focal mechqnism solution

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

19.5

SE

79

287

NE

79

64

11

333.5

1

243

74.5

17.5

11

109.5

11

[4]

2

5.7

NWW

82

275

SSW

86.5

50

12.5

141

3

253

81

 

 

 

 

[13]

 

地震台网及前兆异常

 

距震中300km范围内共有10个地震台站,其中最近者为距震中34km的甘孜台。大多数观测站位于距震中150km以外的东南象限,其分布如图9所示。共有测震台8个,视电阻率、地倾斜、水氡、地磁、温泉水温、形变测量等6种观测项目,1 7 个观测台项。包括地震活动性异常在内,共出现13起前兆异常(列于表4)。其平面分布如图10所示。单项手段的前兆异常曲线见图11―18。 

表4  异 常 情 况 登 记 表

Table 4 Abrormal situations

9  地震台站分布图

Fig.9  Distribution of the seismic stations

 

 

 

10  甘孜6.0级地震前前兆异常平面图

Fig.10  Plane figure of the precursory anomalies before the M 6.8  

        Ganzi earthquake

 

 

11  甘孜6.0级地震前小震活动月频度图  (据韩谓宾等)

Fig.11  Monthly frequency of the minor shocks before the M 6.0  

        Ganzi earthquake

 

 

12  甘孜6.0级地震前小震条带分布 (1982.3―1982.6, 据韩谓宾等)

Fig.12  Distribution of minor seismic bands before the M 6.0 Ganzi  

        earthquake

 

 

13  甘孜视电阻率日均值曲线

Fig.13  Curve for daily mean value of apparent resistivity in Ganzi

 

 

14  康定地倾斜逐时值曲线 (据李有才)

Fig.14  Curve for ground tilt value hour by hour in Kangding

 

 

15  道孚玉柯温泉水温月均值曲线

Fig.15  Curve for monthly mean value of water temperature in Yuke         spring in Daofu 

 

16  道孚龙普沟温泉水温月均值曲线

Fig.16  Curve for monthly mean value of water temperture in           Longpugou spring in Daofu 

 

17  理塘毛垭温泉水温月均值曲线

Fig.17  Curve for monthly mean value of water temperature in Maoya         spring in Litang 

 

18  德阳川-08井深井水位日均值曲线

Fig.18  Curve for daily mean value of water level in Chuang-08 deep         well at Deyang 

 

在前人的总结[2、5、8]中,曾把姑咱泉FD-128自记水氡测值于 6月4日20点55分出现脉冲状突跳作为甘孜6.0级地震的临震异常。但经过清理工作发现,它是在仪器正式工作前(正式工作时间段为21-24时),测试系统尚未达到正常运转的稳定状态时出现的脉冲,在以前的测试中也多次见到此类现象,且FD-105型静电计没有进行取样对比观测。把它作为临震异常依据不足,故这次总结不作异常对待。

德阳深井水位1982年6月15日出现大幅度突降,异常可靠。但距震中达420km,已超出规范要求的统计区范围,作D类异常处理。

前兆异常特征分析

 

   

(一)前兆异常的时间进程特点

甘孜地震前兆异常的发展具有明显的阶段性。最早有异常显示的是震中区附近小震频度增强,异常时间达2年。其次为道孚玉柯温泉水温上升,异常时间为1年。属中期趋势异常阶段。

1982年2至3月,以温泉水温、小震活动为代表的短期异常较多地出现,具有准同步性变化特征(见图19)。短期异常的平均异常时间为3.2个月。震前1―10天,出现地倾斜日变畸变,深井水位突变等临震异常。

 这三个阶段的划分十分清楚,尤其以短期异常最为突出,占异常总数的67%。

19  前兆异常时、空分布综合示意图

Fig.19  Synthetic sketch for the time-space distribution of the

        precursory anomalies

 

(二)前兆异常的空间分布特点

. 异常点散布在大量的正常点之中。在300km范围内共有测震学以外前兆观测项目17台项,有异常项目5项(地震活动性异常没有参予统计),异常数只占观测台项总数的29%。

. 异常点分布具有相对集中性。根据异常资料统计,在9项前兆异常中(包括地震活动性异常)有8项发生在距震中200km范围内,占异常总数的89%,可见前兆异常相对集中在200km范围内。而这些异常中又有56%集中分布在震中区附近50km范围内。

. 震中附近地区地震活动性异常较多。在Ⅴ度区范围内,有小震频度、条带、h值、窗口和视电阻率等5项异常。

(三)前兆异常时、空演变特征的讨论

甘孜地震震级较小,前兆异常集中分布在较小的范围内。没有发现前兆异常集中分布在几个地区,且呈准同步起伏的多源孕震场特征。也没有发现区域地壳形变异常和前兆异常沿活动性断裂带分布的特点。

单就小震频度而论,频度增强异常首先出现在距震中30km范围内;然后才出现在距震中30―50km的范围。似乎有从震源区逐步向外围扩展的单源孕震场特征。但由于甘孜6.0级地震的前兆异常比较少,所以对此也不能得出肯定性的结论。

 

  

甘孜地震前,四川省地震局分析预报研究中心主要根据甘孜台视电阻率异常,结合小震活动近东西向条带分析,作出了较好的短期预报估计。这是利用单台单项手段预测预报地震的一次较成功的尝试。其成功的主要原因之一,在于甘孜地电台紧靠现今强烈活动的甘孜-马尼干戈断裂;台站测线远离城镇和工矿企业,受外界环境因素的干扰较少;电极埋设处基岩埋藏较浅;长期以来资料连续可靠,而且对发生在鲜水河断裂带和甘孜-马尼干戈断裂带上的强震,如1975年九龙 6.2级、1981年道孚 6.9级地震都有一定的异常显示。所以,当它再次出现异常时就比较容易作出预报。

如前所述,用常规的方法(诸如野外宏观考察所圈定的地震等震线走向与震中附近活动断层产状;仪器测定的余震主体分布方向以及震源机制解得出的节面走向等)判定甘孜地震震源处的主破裂面,很难得到令人满意的解释。因此,对甘孜地震的破裂过程与破裂机制尚有待进一步深入研究。

 

  1 ]地震地质队甘孜地震考察组,甘孜6级地震宏观考察报告, 四川地震,No.3,1982。

 [ 2 ]四川省地震局,1982年6月16日甘孜6.0级地震异常情况与短期预报概况,四川地

        震,No.3,1982。

 [ 3 ]甘孜县地震办公室,关于甘孜6.0级地震的初步总结,四川地震,No.3,1982。

 [ 4 ]程万正等,甘孜6.0级地震的震兆显示与余震特征,四川地震,No.3,1982。

 [ 5 ]赵日升等,1982年甘孜6.0级地震的前兆异常,四川地震,No.3,1982。

 [ 6 ]李有才,四川甘孜台视电阻率异常特征的讨论,四川地震,No.3,1982。

 [ 7 ]李  军,甘孜6.0级地震前的地下水异常现象,四川地震,No.3,1982。

 [ 8 ]赵日升,甘孜6.0级地震的水氡异常,四川地震,No.3,1982。

 [ 9 ] 四川省地震局甘孜地震现场工作组,我们是怎样组织开展甘孜6.0级地震现场考察、监

         视工作的,四川地震,No.3,1982。

 [10]韩渭宾等,四川6级以上地震前地震活动条带的特征,地震学报,Vol.7,No.1,1985。

 [11]韩渭宾等,四川地区5级以上强震前弱震活动频度变化特征,地震研究,Vol.9,No.2,1986。

 [12]程万正,前兆地震活动“窗口”或敏感部位的寻觅及有效性估计,地震研究,Vol.7,

       No.6,1984。

 [13]林邦慧等,鲜水河断裂强震的破裂过程与地震活动,地震学报,Vol.8,No.1,1986。

 [14]闻学泽等,甘孜-玉树断裂带的新构造特征与地震危险性估计,地震地质,Vol.7,No.3,1985。

 

   考  资  料 

 1) 赵日升等,姑咱水氡观测站的综合清理(打印件),1984。

 2) 邓素珍等,地倾斜观测仪器、资料及震例清理报告(打印件),1984。

 3) 王德富等,地电阻率法预测地震的效能(打印件),1984。

 4) 周本诚等,映秀台电感地应力清理评价报告(手稿),1984。

 5) 周本诚等,泸定台电感地应力清理评价报告(手稿),1984。

 6) 陈  农,四川地区h值变化与地震预报(打印件),1984。

 7) 韩渭宾等,四川地区强震前弱震活动空区的研究(打印件),1984。

 8) 韩渭宾等,四川几个地震带(区)的b值曲线与地震预报(打印件),1984。

 9) 程  式等,四川省地震综合分析预报清理研究总结报告附件――震例总结材料之8(打印件),

    1985

10) 程  式等,四川地区6级以上强震的前兆异常特征(打印件),1985。

11) 李有才,四川强震短临前兆异常研究(打印件),1985。

12) 李介成,1982年6月16日四川甘孜6.0级地震震例报告(打印件),1984。

13)李介成等,四川德阳川-08井水位突降与地震的关系(打印件), 1984。

14)四川省地震局,四川地震台网目录(铅印件),1982。

15)裴锡瑜等,利用重磁资料对四川西部地区地壳深部构造及其与地震关系的初步研究(打印件),1985