测震台网及地震基本参数 

震前，震中周围200 km范围内共有测震台8个，并主要分布在震中东北部的甘肃省境内，青海省对该地区地震的监测能力较差，只有一个门源地震台（图1）。这次地震的基本参数见表1。
	图1  祁连5.1级地震前测震台站分布图 Fig. 1  Distribution of seismometric stations before the M5.1 Qilian earthquake
表1  地震基本参数 Table 1  Basic parameters of the earthquake 　 编号 发震日期 发震时刻 震 中 位 置 震级 震源深度 /km 震中地名 结果 来源 年 月 日 时 分 秒 1 1991 01 02 10 58 50.8 38°06′ 99°50′ 5.1   祁  连 1）

地震地质背景 

祁连5.1级地震震中位于青海省东北部祁连山地槽褶皱带的托莱山北坡，属青藏高原东北边缘，该区地质构造不仅有较长的发展演化历史，而且现今活动强烈（图2），自北而南可划分为中朝准地台的阿拉善台垄祁连地槽褶皱系的走廊过渡带、北祁连地槽褶皱带。始新世开始由于印度洋板块向北强烈挤压，加上中朝地块的阻挡，整个青藏高原便进入了大陆地壳缩短加厚和大幅度隆升的阶段，在隆升过程中，一系列与早已发育的北西西走向的深断裂发生逆冲兼左旋走滑运动，其中以祁连山北缘断裂活动最强，从而形成强震活动带，在上述区域动力和断裂格局控制下，发育着若干第三、第四纪的构造盆地，如河西走廊断陷带、门源盆地等。  托莱山北坡断裂西起北大河，向东经二指哈拉，玉石沟北侧由油葫芦大山北坡，牛心山北侧、八宝河沟脑、大梁至冷龙岭主脊与古浪地震断层相连，它控制着加里东期岩浆岩带的空间分布，是活动历史长和切割地壳深度大的基底型断裂，该断裂新生代以来，垂直运动量较大，表现出挤压逆冲的力学性质，在这次地震震中东边的活动断裂通过部位，曾于1958年和1984年发生过5.1级地震和5.3级地震。托莱山北坡活动断层为本次地震的发震构造。

图2  祁连附近地区主要断裂和历史地震震中分布图      ①祁连山北缘断裂；②托莱山北坡断裂；      ③托莱山― 冷龙岭断裂；④大通河断裂 Fig. 2  Map of main faults and epicentral distribution of         historical earthquakes around Qilian area

烈度分布及震害

 

根据现场考察，这次地震的极震区烈度为Ⅵ度。宏观震中位置为38°11′N，99°56′E，即祁连县以西的托莱山北坡。烈度分布情况如图3。
	图3  祁连5.1级地震等震线图 Fig. 3  Isoseismal map of the M5.1 Qilian earthquake
Ⅵ度区，西起油葫芦大山东侧，东至扎麻什河东沟下游地区，北到夏塘以南，南至扎麻什河西沟上游北侧，长16 km，宽6 km，呈北西60°方向展布的椭圆形，总面积约75 km2，此区范围内地震时先听到隆隆的地声，随即出现上下振动，房屋框架强烈摆动，窗户玻璃哗哗作响，人们惊慌失措，仓惶逃出户外。两侧基岩山崖上的岩石碎块向下滚落。  Ⅴ度区，西自油葫芦西山以北的大郎沟，东至水沟一带，北起走廊南坡，南至托莱山南坡，长47 km，宽19 km，面积约626 km2，总体呈北西65°方向展布的近似椭圆形。地震时，人们普遍有感，并听到地声，门窗、房屋架及屋内家俱轻微晃动，松散砂砾陡崖处有砂石滚落现象，电线明显摆动，不少动物乱跑乱叫。  Ⅳ度区，西起野牛台南侧的大二珠龙，东至阿力克乡以西的十一道班东侧，长约85 km。北起宝瓶河牧场一分场南侧，南到大通河上游一带，宽约37 km，呈北60°西方向展布，面积约1 874 km2。该区分布范围较广但人烟稀少，室内多数人有感，室外多数人没有感觉，电灯有轻微摆动，商场货架上的物品发出吱吱响声。  有感范围包括门源、张掖、民乐等地。  本次地震发生在人烟稀少的山区，没有人员伤亡，经济损失也很轻微。

1991年1月2日祁连5.1级地震发生时，省内在其附近只有一个门源地震台，截止到2月28日共记录余震20次，最大余震为M_S 2.6，发生在主震后第7天，序列目录见表2。这次地震序列主震释放能量占全序列能量的99.9％，属于主震余震型。主震与最大余震的震级差为2.5，序列M-t图见图4，震中分布见图5，能量蠕变曲线见图6。该地区测震能力差，余震少而小，以上参数供参考。 

表2  祁连5.1级地震序列目录

Table 2  Catalogue of the M5.1 Qilian earthquake sequence
　

图4  祁连5.1级地震序列M-t图

Fig. 4  M-t diagram for the M5.1 Qilian earthquake sequence

图5  祁连5.1级地震及余震震中分布图

     ①托莱山北坡断裂；②托莱山― 冷龙断裂

Fig. 5  Epicentral distribution of the aftershocks of the M5.1

        Qilian earthquake

图6  祁连5．1级地震序列地震能量蠕变曲线图

Fig. 6  Strain release curve of the M5.1 Qilian earthquake sequence

震源机制解和地震主破裂面 

根据青海省和甘肃省地震台网所记录到的P波初动资料，确定本次地震的震源机制解见表3及图7。  表3  祁连5．1级地震震源机制解 Table 3  Focal mechanism solution of the Qilian 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 4 SEE 54 117 SW 61 154 49 59 4 326 40 207 30 94 38 [1]
	图7  祁连5.1级地震震源机制解 Fig. 7  Focal mechanism solution of the M5.1 Qilian earthquake
根据烈度分布及区域构造特征，判断节面Ⅱ为本次地震的主破裂面。

观测台网及前兆异常 

　

图8和图1为震中附近地区的前兆台站和测震台站分布图，地震发生在测震台网和前兆台网的西南部。
	图8  祁连5.1级地震定点前兆观测台站分布图 Fig. 8  Distribution of the precursory monitoring stations on the         fixed observation points before the M5.1 Qilian earthquakes
在距震中200 km范围内有前兆观测台站6个，计有电磁波、大气电位、水氡、水位、地电、倾斜等6个观测项目（图8）。  此次地震前仅发现测震学异常1条，前兆异常情况见表4和图9。  表4  异常情况登记表 Table 4  Summary table of precurory anomalies 　 序号 观测项目 台站或观测区 分析方法 异常判据及观测误差 震前异常起止时间 震后变化 最大幅度 震中距/km 异常类别 图号 异常特点及备注 1 b值 37°～39°N 98°～103°E   高值回落 1990.1～ 持续下降     AⅡ 9
	图9  b值曲线（37°～39°N，98°～103°E） Fig. 9  b-value curve for the earthquake sequence