1985年4月18日云南省禄劝6.3级地震震例报告

云南省地震局 罗 平

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

１９８５年４月１８日云南省禄劝县转龙区则邑乡一带发生６．３级地震。该次地震使禄劝、寻甸两县１３个区的１０８个乡遭到不同程度的破坏。震中烈度为Ⅷ度弱１）。据当地政府统计，在这次地震中共死亡22人，伤300多人，倒塌房屋二万余间。地面破坏主要表现为崩塌、地表裂缝、地震陷塘、喷沙等。震区西部的崩塌使一些村寨搬迁。     地震发生前， 云南省地震局曾作过中期预测。在１９８４年底完成的“云南地区１９８５年地震趋势研究报告”中，根据：①滇东地区Ｍ≥６．０级地震活动的周期分析及Ｍ≥６．０级地震沿纬度的南北迁移；②1980年以来，小江断裂北段Ｍ≥４．０级地震已形成空区；③滇东北部地区小震活动增强；④东川０．８ｍ地温于１９８４年出现增温异常等，提出“以南北断裂带为主体的小江断裂及其附近的滇东地区，今后2－3年内可能发生Ｍ≥６．０级的地震”，“１９８５年以会泽为参考点，半径１２０ｋｍ的滇东北部地区，可能发生５．５级（ ± ０．５）左右的中强震 ”。１９８５年禄劝６．３级地震就发生在离参考点（会泽）７５ｋｍ的预测区内。     地震发生后，云南省地震局立即派出队伍到震区进行宏观烈度、震害、地震地质考察，并架设了临时地震台，对余震和地面运动进行观测；成立了“地震指挥部”，对余震进行监视和预报；同时还进行了流动重力、流动地磁、跨断层短基线、短水准及羊街至汤丹段大地精密水准复测等工作；最后出版了“１９８５年４月１８日禄劝６．３级地震研究文集”。

地震基本参数

   禄劝地震基本参数如表１。 

表1  地震基本参数

Table 1  Basic parameters of the M6.3 Luquan earthquake

编号	地震日期	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	1985 4 18	13 52 51	25°52′	102°51′	6.3	9	禄劝东北	云南省地震局分析组
2	1985 4 18	13 52 52.9	25.9°	102.9°	6.1	7	禄劝	中国地震台网临时报告

地震地质背景

　

禄劝６．３级地震发生在川滇南北向地震带的中南段，即小江断裂和普渡河断裂之间的北西向则邑断裂上。震区东侧为小江断裂地震带。该带中北段于1500－1985年发生过Ｍ≥６．０级地震９次。1833年嵩明杨林８．０级大震是该带最强的地震（图１）。震区西侧的普渡河断裂则相反，历史上地震很少，仅１９４７年在断裂北端的会东一带发生过一次５．５级地震。
	图1　禄劝6.3级地震区域构造略图及历史地震震中分布图(1500-1985年,M≥5.0) Fig.1  Pegional structure and epicentral distribution of             historical earthquakes in Luquan area
据地震考察报告１、２），震区内主要的断裂是北西向的则邑断裂、红岭坡断裂及北北西向的洗马河断裂（图２）。
	图2　禄劝6.3级地震震区构造略图 ( 据2)改编 ) Fig.2  Sketch of geological structure in the M6.3 Luquan              earthquake         ①红坡岭断裂;　②则邑断裂;　③洗马河断裂
则邑断裂由北西往南东沿拖箐、则邑、桂泉、凤家河一线展布，总体走向３００°，为第四纪以来的活动断裂。红岭坡断裂西起发纳四，向东南经红岭坡至李子树一线，走向３００°，也是一条第四纪时期有新活动的断裂。洗马河断裂北起大村子西，向南沿小荒田、小龙街一线展布，总体走向北北西，在转龙南１ｋｍ处被红岭坡断裂错动，断裂在地貌上很清楚。     两条北西向的断裂中，哪一条是本次地震的发震构造，有两种看法。文献［１］、［２］认为是则邑断裂，而资料２）则认为是红岭坡断裂。     震区的新构造运动以强烈上升为主，在地貌上表现为河流深切成“Ｖ”形谷，河流坡降大。如洗马河的转龙至三江口一带，２５ｋｍ内落差达８２３ｍ，平均坡降３２％。这种地貌还直接影响到本次地震的震害和烈度分布。     震区历史上没有发生过破坏性地震。６．３级地震是区内有记载以来的最大地震。

烈度分布

　

根据资料１）， 禄劝 ６．３ 级地震的宏观震中在禄劝县转龙区则邑东北，北纬２５°５４．４＇，东经１０２°４８．９＇。震中烈度为Ⅷ度弱。有感范围西至丽江，南至文山，东到昭通。昆明市强烈有感。     极震区位于普渡河支流九龙河和洗马河所包围的三角形地区中，为北西向椭圆，长轴长约４．８ｋｍ，短轴长约３．４ｋｍ，面积１３ｋｍ２。Ⅶ度区和Ⅵ度区为不规则的三角形，其面积分别为２７０和６５８ｋｍ２。图３是禄劝地震等震线图。
	图3　禄劝6.3级地震等震线图 Fig.3  Isoseismal map of the M6.3 Luquan earthquake
极震区包括则邑、发纳四、鲁日恕、红岭坡、红旗山、龙潭上等自然村。区内主要破坏表现为个别老朽房和少数年久的墙全倒，多数墙局部倒塌，墙体普遍开裂。区内地裂缝普遍，规模较大者主要分布在红岭坡一带，公路沿线崩塌严重。极震区内，红岭坡东约８００ｍ处红旗山顶雷达站（已废）为Ⅸ度异常点。该站一幢二层楼水泥砖混结构房屋和雷达站控制室完全倒平，另一幢平房严重破坏，雷达基座倾斜，顶部垮塌。造成该点烈度异常的主要原因是地形和场地条件的影响。该站处于海拔２４４４ｍ的孤立小山包上，高出沟底１４４ｍ。由于山包孤立突出，山梁震害往往加重。震后在沿转龙―红旗山间一高差约３０ｍ的孤立山梁的垂直剖面内，从山顶到山脚布设强震仪，其观测结果表明［３］，在已取得的108条强震记录中,有两条加速度峰值超过0.1×10－８ｍ／ｓ２。这表明山梁上加速度峰值较大，地震时破坏也较重。     Ⅶ度区房屋破坏主要表现为个别老朽房墙全倒，木架脱榫，部分墙体局部倒塌，多数墙体开裂。地面破坏，如在Ⅶ度区东部杨家湾西南，震时一块蚕豆田塌陷成塘（下陷２０ｍ左右），两侧喷沙， 喷沙孔总体排列方向为３００°，长约１７０ｍ。崩塌区主要分布在Ⅶ度区西部洗马河和九龙河东岸一带，从六席经凤家岩到大油麦地南北长约５ｋｍ的陡崖边缘。崩塌岩块以灰岩为主，大小不等，最大岩块直径可达３ｍ。为什么崩塌主要发生在Ⅶ度区？主要是由于河流深切使洗马河和九龙河东岸地形坡度很大（平均４０°，局部８０°）；同时，该地地质构造复杂，断裂发育，岩石破碎等原因所造成［４］。     Ⅵ度区个别很差的墙体局部倒塌，山墙上部坍塌，滑瓦等。     综上所述，禄劝地震具有等震线两侧不对称，东北和西北衰减快，南、北方向衰减慢，烈度异常点较多，崩塌发育等特征。上述特征与震区垂直运动强烈，河流深切，地形坡度大，孤突地形发育等地形和场地条件有关。

地震序列

禄劝地震前， 没有记到直接前震。 震中及附近地区，１９８４－１９８５年４月１８日仅发生６次Ｍ≥２．０级地震，其中1984年6月11日在后来发生的禄劝6.3级主震西南２４ｋｍ处,即在已形成的地震空区中间发生一次4.3级地震，可将其称为“信号前震”，它对未来主震发生的时间和地点有一定的指示意义。     ６．３级地震前，在震中周围50ｋｍ内，有禄劝传输台（△＝48ｋｍ），东川地震台（含传输台△＝４７ｋｍ）。６．３级地震之后，在震中区红旗山架设一个无线传输台，配合东川、禄劝台提高传输台网定位精度；同时在马街（△＝１８ｋｍ）， 桂泉（△＝６．５ｋｍ），九龙（△＝１８ｋｍ）等地建立４套ＰＤＲ － ２数字化地震台网。台网对余震监测的最低震级为ＭＬ＝２．２级。     据云南传输台网目录，截至１９８５年底止，整个序列共发生ＭＬ≥４．０级余震３６次（表２），最大余震为ＭＬ＝５．３级，发生在主震后１３３天，即１９８５年８月３１日。５．３级余震后到１９８５年底，再没有发生ＭＬ≥４．０级余震。  禄劝地震主震能量占全序列能量的９３％，主震与最大余震震级差为１．４级，该地震序列为主余震型。截至7月底止,余震序列的ｂ值为0.72（图4）,衰减系数ｐ＝0.98（图５）。图５中，当时间ｔ≥１０天，取５天或１０天的平均日频度作图。 图６和图７分别为余震序列的应变释放曲线和禄劝地震序列Ｍ－ｔ图。  表2  禄劝6.3级地震序列目录（ML ≥4.0） Table 2  Catalogue of the M6.3 Luquan 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 北  纬 东  经 1 1985 4 18 13 52 53 25°51′ 102°49′ 6.3 9 禄劝东北 3) 2   13 57 51     4.8   3   13 58 12     4.4   4   14 00 08     4.6   5   14 14 43 25°52′ 102°50′ 4.9 10 6   14 25 14     4.4   7   14 25 54     4.3   8   14 27 47 25°50′ 102°50′ 4.3 5 9   14 46 06 25°52′ 102°49′ 4.9 8 10   22 50 27 25°51′ 102°48′ 4.8 10 11        19 00 22 28 25°51′ 102°50′ 4.1 7 12   01 21 00 25°51′ 102°49′ 4.7 15 13   01 22 44 25°51′ 102°50′ 4.3 11 14   03 00 15 25°51′ 102°49′ 4.1 9 15   04 33 44 25°52′ 102°48′ 4.5 15 16   08 21 49 25°51′ 102°49′ 4.6 19 17   13 41 15 25°52′ 102°50′ 4.0 16 18   19 31 56 25°51′ 102°48′ 4.4 13 19        21 01 39 30 25°54′ 102°47′ 4.2 12 20        22 02 25 34 25°51′ 102°49′ 4.5 16 21   02 32 23 25°51′ 102°49′ 4.5 13 22        24 17 30 26 25°50′ 102°51′ 4.5   23   18 49 33 25°50′ 102°49′ 4.1 11 24        25 16 05 23 25°52′ 102°48′ 4.1 9 25        27 01 35 04 25°50′ 102°49′ 4.2 11 26      5  1 08 05 57 25°50′ 102°49′ 4.2 5 27   16 16 51 25°51′ 102°50′ 4.2 5 28   16 59 04 25°51′ 102°49′ 4.8 10 29   17 23 11 25°51′ 102°50′ 4.1 5 30        10 21 53 28 25°52′ 102°49′ 4.1   31      6 27 15 33 11 25°56′ 102°48′ 4.1   32      7 10 00 03 51 25°52′ 102°51′ 4.3   33        18 12 38 41 25°54′ 102°50′ 4.0   34        27 11 01 39 25°51′ 102°51′ 4.0   35      8 30 21 00 29 25°55′ 102°50′ 4.4 2 36        31 03 25 55 25°54′ 102°49′ 5.3 4 37        31 04 38 40 25°54′ 102°50′ 4.7 3
	图4　禄劝6.3级地震序列b值曲线 (1985.4.18-7.31) Fig.4 b-value curve of the M6.3 Luquan earthquake sequence
	图5　禄劝6.5级地震序列日频度图 (1985.4.18-7.26,ＭＬ≥2.2) Fig.5  Diagram for daily frequency of the M6.3 Luquan earthquake        sequence
	图6　禄劝6.3级地震序列应变释放曲线 (1985.4.18-8.31, ＭＬ≥2.2) Fig.6  Strain release curve of the M6.3 Luquan earthquake sequence
	图7　禄劝6.3级地震序列Ｍ－ｔ图 (1985.4.18-8.31,ＭＬ≥3.0) Fig.7  M-t diagram of the M6.3 Luquan earthquake sequence
从图６、７可以看出，６月２７日前随着时间的推移Ｍ≥３．０级地震频度逐渐降低，两次地震之间的时间间隔逐渐加大,衰减正常。值得指出的是,１９８５年８月３１日５．３级强余震之前余震活动仍有某些异常显示。首先表现在７月５─２７日廿多天时间内，Ｍ≥３．０级地震频度增加，还发生了三次ＭＬ≥４．０级地震，而从表２可以看出，ＭＬ≥４．０级地震活动在５月１０日就基本结束，从５月１０日到６月２６日近４６天时间内无一次４．０级地震发生；其次是临震前一个月，３级余震活动又十分平静。可见这次强余震的发生亦经历了余震频度、强度的增加―平静―发震过程。     图８为１９８５年４月１８日到８月３１日ＭＬ≥２．０级余震震中分布图（传输目录）。从图可见，余震集中分布在则邑断裂西南侧的Ⅶ度区内，余震区长轴为北西向，长约２０ｋｍ，短轴为北东向，长约１０ｋｍ，面积约１５７ｋｍ２。
	图8　禄劝6.3级地震余震震中分布图     (据传输台网目录,1985.4.18-8.31,ＭＬ≥2.0) Fig.8  Epicentral distribution of aftershocks of the M6.3 Luquan        earthquake
图９是根据数字化地震仪台网的地震目录［５］!画出的余震震中分布图（1985.4.22－5.8）。从图９ａ可见,余震的空间分布与图８是一致的，但从深度剖面图９ｂ上看，靠近则邑断裂震源深度为１―８ｋｍ，远离则邑断裂的西南方向沙渔朗一带震源深度逐渐加大到１１―１２ｋｍ（深度误差３―４ｋｍ）。
	图９　禄劝6.3级地震余震震中分布图［５］ (1985.4.22.－5.8) Fig.9  Epicentral distribution of aftershocks of the M6.3        Luquan earthquake         (a) 不同震源深度的地震平面分布图; (b) 垂直则邑断裂的深度剖面图
总之，从余震的空间分布看，它集中在则邑断裂西南侧，总体方向为北西向，具有靠近断裂深度小而远离断裂深度大的特点。

震源机制解与地震主破裂面

　

根据国内台网的Ｐ波初动资料得出的禄劝6.3级地震的震源机制解见表3和图10。 表3  震源机制解 Table 3  Focal mechanism 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 1 212 NW 75 298 SW 75 345 0 255 22 74 68 208 15 302 15 王兴辉 2 45 NW 57 123 SW 71 357 8 260 37.5 97 50 212 19 316 33 [6] 注：1. 编号2中为了对比起见，把节面Ⅰ、Ⅱ的序号作了改变;  2.编号１的矛盾符号比为5/51，编号2的矛盾符号比为0.17。
	图10　禄劝6.3级地震震源机制解(编号1) Fig.10  Focal mechanism solution of the M6.3 Luquan earthquake
我们根据：① 极震区长轴方向为北西；② 震源机制解结果中节面Ⅱ的走向为北西（２９８°―３０３°）,倾向南西，主压应力方向为北北西；③ 余震分布优势方向为北西向这三点,认为发震断层是北西向断层,节面Ⅱ是主破裂面。但两条北西向断层中哪一条是６．３级地震的发震断层？前已述及，目前对此有两种认识。鉴于余震的优势分布方向为北西向，余震集中发生在则邑断裂西南侧，其深度具有离断层近深度小而离断层远深度加大的特点，如果将则邑断层视为发震断层，则与极震区分布、震源机制解结果、余震分布的特点吻合；相反，若假设红岭坡断层（在则邑断层西北）为发震断层，那么在两条断层之间应该有更多的余震分布，这与实际情况不符。因此，我们认为节面Ⅱ是主破裂面，北西向的则邑断层是发震断层。６．３级地震是在北北西向主压应力作用下，沿北西向则邑断层右旋错动的结果。

地震台网及前兆异常

图１１是禄劝地震震中周围３００ｋｍ范围内各种观测台站位置分布图。从图可见５０ｋｍ范围内只有一个水氡点，东部几乎没有前兆观测台站。３００ｋｍ范围内计有地震台43个，其中测震台34个，其他观测项目有水氡、水位、地磁、视电阻率、倾斜、应力、重力，跨断层短基线、短水准等９种共８１个台项。在禄劝地震之前出现异常的有７种观测项目，共１４个台项(不包括测震)，见图１２。
	图11　禄劝6.3级地震前观测台站分布图 Fig.11 Distribution of observational stations before the M6.3            Luquan earthquake
	图12　禄劝6.3级地震前异常台站分布图 Fig.12  Distribution of stations of anomalies before the M6.3         Luquan earthquake
震前，地震活动性的异常有形成空区、频度升高、应变释放速率加大以及断层面总面积∑（ｔ）值升高等。     每项异常的具体情况见表４和图１３―３１。 表４  异 常 情 况 登 记 表 Table 4  Abnormal situations
	图13　禄劝6.3级地震前M≥4.0级地震震中分布图 (1980－1984) Fig.13  Epicentral distribution of earthquakes (M≥4.0) before the         M6.3 Luquan earthquake
	图14　滇东地区M=4.0－5.9级地震年频度曲线 Fig.14  Curve for yearly frequency of earthquakes (M=4.0－5.9) in         eastern Yunnan          范围：东经101.5°－106°,红河断裂以北－北纬29°
	图15　震中周围M=2.5－5级地震频度曲线(半年累计，逐月滑动) Fig.15  Curve for yearly frequency of earthquakes (M=2.5－5) around         the epicenter          范围：东经101.5°-104.5°,北纬24.5°－27°
	图16　震中周围地区∑(t)-t曲线 Fig.16  Curve for ∑(t)-t around the epicenter
	图17　震中周围地区1965-1985年应变释放曲线 Fig.17  Strain release curve around the epicenter in 1965-1985
	图18　会泽滇1井水位日均值曲线 Fig.18  Curve for daily mean value of water level at Dian No.1 well         in Huizhe
	图19　会泽小江温泉水位月均值和会泽月降水量对比曲线 Fig.19  Comparisonal curve between monthly mean value of water              level at Xiaojiang spring and monthly rainfall in Huizhe
	图20　剑川滇6井水位旬均值曲线 Fig.20  Curve for 10-day mean value  of water level at Dian No.6 in         Jianchuan
	图21　会泽水氡日均值曲线 Fig.21  Curve for daily mean value  of radon content in water at         Huizhe
	图22　会理川6井水位 Fig.22  Water level at Chuan No.6 well in Huizhe          (a)月均值曲线; (b)日均值曲线; (c)日均值一阶差分曲线
	图23　曲江水氡月均值曲线 Fig.23  Curve for monthly mean value  of radon content in water at         Qujiang
	图24　南涧水氡日均值曲线 Fig.24  Curve for daily mean value of radon content in water at         Nanjian
	图25　下关水氡旬均值曲线 Fig.25  Curve for 10-day mean value of radon content in water at         Xiaguan
	图26　巧家磁偏角日均值曲线 Fig.26  Curve for daily mean value of magnetic declination in         qiaojia
	图27　易门三矿金属摆倾斜旬均值矢量图 Fig.27  Vectorgram for 10-day mean value of ground tilt recorded by         metal tiltmeters at Sankuang in Yimen
	图28　嵩明台电感地应力日均值图 Fig.28  Curve for daily mean value of stress by electromagnetic         element in Songming station
	图29　楚雄短基线测值曲线(Ⅰ-Ⅱ边) Fig.29  Curve for observational value of short range level line in         Chuxiong
	图30　通海短基线测值曲线(Ⅰ-Ⅱ边) Fig.30  Curve for observational value of short range level line in         Tonghai
	图31　通海视电阻率日均值曲线 Fig.31  Curve for daily mean value of apparent resistivity in         Tonghai

前兆异常特征分析

综合第七节中有关前兆异常的图和表，可以看出禄劝６．３级地震的前兆异常有如下特征：     （1）中期、短期、临震异常均有显示。中期异常中， 地震活动性异常出现时间最早，其它项目异常较迟。图３２为各类前兆异常时间进程示意图。
	图32　禄劝6.3级地震前各类异常时间进程图 Fig.32  Sketch for time precess of various anomalies befor the         M6.3 Luquan earthquake
地震活动性异常集中出现在震前的１９８３―１９８４年上半年的一年半时间里，其表现是：１９８０―１９８４年６月的４年半时间内，Ｍ≥４．０级地震形成空区，但真正形成的时间是１９８３年，该年空区边缘的地震数占这４年半的５０％；震中周围地区和滇东地区 2.5―5级和 4―5.9级地震频度升高，应变释放速度加快，∑（ｔ）值升高， 达到１９６５年以来的最高水平。 值得一提的是，震前９个月，即１９８４年６月空区中间离未来震中２４ｋｍ处发生一次４．３级地震后，整个滇东北部地区地震活动异常结束。也就是说， 禄劝６．３级地震前地震活动异常经历了活动―平静―发震的过程。在地震活动处于平静的时段，其它观测项目如水氡、水位、短基线测量等分别出现测值升高或降低破年变的中期异常。     （2）短期异常阶段具有异常项目和异常台站多的特点。在６．３级地震震中周围３００ｋｍ范围内，震前１―６月内出现短期异常的台项占全部异常台项（包括中、短、临异常）的６４％（９／１４）。时间多集中在震前两个半月内。     （3）短期异常中，震中距较大的台站（△≥２００ｋｍ，通海台视电阻率除外）异常开始时间较早，从１９８４年１１月或１９８５年１月开始，但异常结束时间却有早有晚；而震中距较近的台站（△＜２００ｋｍ＝，异常开始的时间较晚(图３３)。
	图33　禄劝地震短期异常出现时间与震中距关系示意图 Fig.33  Sketch for relation between the start time of short term         anomalies of Luquan earthquake and the distance of         epicenter
（4）异常的空间分布范围不大。禄劝地震前在震中距０―１００ｋｍ，１００―２００ｋｍ，２００―３００ｋｍ范围内，异常台项数与台项总数之比分别为３３％、１７．８％和１２．５％。可见一次６级左右地震，异常范围不大，空间上主要集中在２００ｋｍ以内。　　　        再从图１２可以看出，异常在空间上似有沿南北向小江断裂带（从巧家―嵩明）和北西向楚雄、易门、通海断裂带分布的现象。     （5）禄劝地震前出现的宏观异常计有动物异常１２种共４３起；地下水异常１４处。异常事件的空间分布主要集中在距震中３０ｋｍ的Ⅵ―Ⅷ度高烈度区内；时间上多出现在震前１―７天，尤以震前１―２天至震前几分钟更为突出，其数量可达异常总数的50－80％［7］。     综上所述可以认为，禄劝6.3级地震的前兆异常特征首先表现在类别比较全,即中期、短期、临震异常都有显示，以短期异常为主；其次是异常项目比较丰富，震前共有７种观测项目出现异常，但异常项目与台项总数之比仍然很低，占１７．３％（14／81）；第三是异常的空间分布主要集中在距震中200ｋｍ范围内，似有沿断裂带分布的现象。