1991年9月30日内蒙古自治区苏尼特右旗5.4级地震

内蒙古自治区地震局 阎海滨 张建业 王祯祥

摘要 | 前言 | 测震台网及基本参数 | 地震地质背景 | 烈度分布及震害 | 地震序列 | 震源机制解和主破裂面

观测台网及前兆异常 | 前兆异常及其特征分析 | 总结与讨论 | 参考文献和参考资料

   摘    要
　

   1991年9月30日在内蒙古自治区苏尼特右旗发生MS 5.4地震，震中位于脑木根凹陷盆地边缘，震中区人烟稀少，烈度偏低，震中烈度为Ⅵ度，极震区呈北东向的椭圆，地震造成房屋墙体裂缝，无人畜伤亡，经济损失达8万元人民币。 5.4级地震序列为孤立型，最大余震为3.7级，余震衰减较快。震源机制解中节面Ⅰ走向北东，Ｐ轴方向北东，这次地震是北东向断裂发生左旋错动结果，节面Ⅰ是地震主破裂面，发震构造是脑木根凹陷边缘构造带。 震中附近地区观测台站较少，200 km内共有测震台2个，其中一个台有地磁观测项目。5.4级地震前没有发现前兆观测异常。1990年11日开始出现一些宏观异常，主要表现为地下水上升，地表鼓包，地裂缝等现象。

前    言

 1991年9月30日09点01分内蒙古锡林浩特苏尼特右旗发生5.4级地震，微观震中为42°04′N，112°35′E，宏观震中位于苏尼特右旗，震中烈度为Ⅵ度。震区人烟稀少，本次地震灾害较轻，损坏房屋20间，无人畜伤亡，总经济损失达8万元人民币。 由于震中附近台站少，震前未发现前兆异常，对这次地震未作任何预报。 地震发生后，内蒙古地震局立即派出考察组赴震区进行地震灾害、地震地质考察及地震现场监视工作。工作结束后写出了考察报告1)。在前人工作基础上，经进一步研究分析写成本文。

测震台网及地震基本参数  距震中200 km范围仅有化德、乌兰花2个测震台（图1），测震仪为DD-1型号，本区的监测能力很低。  据内蒙古自治区地震局台网测得的苏尼特右旗地震基本参数见表1。 图1  苏尼特右旗附近地震台站分布图 Fig. 1  Distribution of seismic stations  around Sunite Youqi area 　 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 09 30 09 01 25 43°04′ 112°35′ 5.4   苏尼特右旗阿拉善图 2）

地震地质背景  震区位于内蒙古高原东南部弧形构造带南侧的脑木根凹陷带与赛汗乌力吉凹陷带之间（图2）。凹陷带内地形平坦、开阔，多被第三系和现代风积物所覆盖，周缘有上侏罗― 下白垩统巴彦花群和上白垩统出露。据物探资料推测，脑木根凹陷带内的巴彦花群及其以后的中、新生界，厚度一般在0～500 m之间，西南部脑木根以南一带和乌日根塔北西侧等地，厚度可达1 000 m以上。物探资料证实，第三系沉积厚度一般为50～100 m，比较厚的地区在乌日根塔拉北西侧和陶力地区，厚达150 m以上。由于覆盖层较厚，区内断裂构造在地表不清。据物探资料推测，区内主要发育有两组构造。一组为北东东，北西西或近于东西；另一组为北北东或北北西向。推测的构造线方向与凹陷带的展布方向基本一致，表明盆地是严格受断裂控制的。新生带以来，本区构造运动不很强烈，主要以缓慢的升降运动为主，同时产生了一些断裂以及与断裂有关的北北东向凹陷。现今该地区亦较稳定。在41°40′～44°00′N，111°00′～114°30′E区域，自有仪器记录以来共发生MS ≥5.0地震3次，即1959年12月31日二连浩特西南MS 5.7，1985年6月21日都呼木MS 5.3和这次阿拉善图MS 5.4地震，其中两次地震均发生在盆地与隆起的边缘和盆地内部。尤其本次5.4级地震，发生在脑木根凹陷带内次一级的陶力凹陷与乌日根塔拉隆起带的边缘地带，说明本次地震与控制该盆地南界的北东向隐伏构造有关。 图2  苏尼特右旗附近地区地质构造及历史地震震中分布图      ①宝日格斯合牧场断裂；②西拉木伦河断裂；③川井― 赤峰断裂 Fig. 2  Map of geological structure and epicentral distribution         of historical earthquakes around Sunite Youqi area

烈度分布及震害   这次5.4级地震的宏观震中位于苏尼特右旗阿拉善图苏木一带，震中位置为43°00′N，112°30′E，与微观震中（43°04′N，112°35′E）基本吻合。震中处于人烟少的牧区，震中烈度偏低，极震区烈度为Ⅵ度（图3）。  Ⅵ度区：等震线形态似椭圆形，长轴方向北东，长约27 km；短轴方向北西，长20 km，其面积约450 km2。震害主要为房屋墙体产生细裂缝和微细裂缝，房屋顶棚与墙体被拉开、下坠，屋内的镜框、玩具等被震倒，并有一处羊圈的土墙被震倒2 m，无人畜伤亡。  Ⅴ度区：形态似椭圆形，长轴方向北东，长72 km；短轴方向北西，长48 km，面积约为2 450 km2。震害较轻，个别土木结构房屋墙体产生微细裂缝，大部分房屋墙皮裂缝，墙体与顶棚普遍被拉开，个别顶棚下坠，个别砖房产生30～50 cm长的微裂缝，个别不稳定器件被震倒，人震感觉较强，普遍有头晕、恶心感觉。  Ⅳ度区：西北界至二连，东到额尔敦宝力嘎，南至朱日和，面积约为18 000 km2。  本次地震有感范围较大，东至锡林浩特，北到二连以北，东南部至北京，西南至呼和浩特均有感觉。 图3  苏尼特右旗MS 5.4地震等线图 Fig. 3  Isoseismal map of the MS 5.4 Sunite Youqi earthquake

地 震 序 列
　

MS 5.4地震发生后，距震中最近的台站是乌兰花地震台，震中距为180 km，该台总共记录到余震12次，最大余震为10月10日22时51分MS 3.7，最小余震为MS 1.6(表2)。余震集中发生在主震后1～2天内(图4)。因只有单台记录，所以无法给出余震震中分布图。  表2  余震序列目录 Table 2  Catalogue of the aftershock sequences 　 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 09 30 09 01 43°04′ 112°35′ 5.4   阿拉善图 2） 2 1991 09 30 09 16 43°04′ 112°35′ 2.9       3 1991 09 30 10 29 43°04′ 112°35′ 2.5       4 1991 09 30 10 54 43°04′ 112°35′ 2.2       5 1991 09 30 11 01 43°04′ 112°35′ 1.7       6 1991 09 30 11 48 43°04′ 112°35′ 2.0       7 1991 09 30 11 54 43°04′ 112°35′ 2.2       8 1991 09 30 12 33 43°04′ 112°35′ 1.6       9 1991 09 30 14 08 43°04′ 112°35′ 1.9       10 1991 10 01 12 15 43°04′ 112°35′ 2.3       11 1991 10 02 02 05 43°04′ 112°35′ 2.4       12 1991 10 02 05 08 43°04′ 112°35′ 1.6       13 1991 10 10 22 51 43°04′ 112°35′ 3.7
	图4  苏尼特右旗MS 5．4地震序列M-t图 Fig. 4  M-t diagram for the MS 5.4 Sunite Youqi earthquake sequence
5.4级地震释放能量为E =5.6×1012Ｊ，全序列地震能量为E=1.58×1010Ｊ，主震释放能量占总释放能量的99％，据此认为该地震是孤立型地震。因余震为单台测定，资料有限，所以地震序列不能做系统分析。

震源机制解和地震主破裂面  对本次地震共搜集到内蒙古22个台站，河北10个台站的初动符号。虽然台站数量不多，但资料可靠，矛盾符号比为18％，其结果可信。据内蒙古、河北台站资料确定的震源机制解结果见图5，有关参数列入表3。 图5  苏尼特右旗5.4级地震震源机制解 Fig. 5  Focal mechanism solution of the MS 5.4 Sunite         Youqi earthquake 　 表3  苏尼特右旗5.4级地震震源机制解 Table 3  Focal mechanism solution of the MS 5.4 Sunite Youqi 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 27.5 NW 30 300.5 NE 10 70 17 170.5 28.5 308 70 210.5 5 117 30 [1]  综合震区地质构造背景，等震线长轴走向和华北地区主压应力方向，并结合震源机制解的结果分析认为，Ⅰ节面为苏尼特右旗地震的主破裂面，发震构造为脑木根凹陷盆地南部边缘构造带。

观测台网及前兆异常  该地震震中200 km范围内，只有化德测震、乌兰花测震和地磁台（图1），监测能力弱。  因为监测能力弱，震前一年，没有记录到小震活动，无测震学前兆异常显示。  乌兰花地磁台临震前没有观测到异常。考察过程中收集到一些宏观异常，主要表现是，距震中200 km范围内的阿巴嘎旗吉尔嘎部图、白章图嘎、表格勒宝拉格等5个苏木，从1990年11月开始地下水水位上升，地表形成水塘，多处枯井不但有水，而且外溢。牧民住房裂缝，地基深陷，还出现地鼓包、地裂缝，此现象直到该地震发生，地震后几天大面积地下水异常现象结束。  此类大面积地下水异常出现，在另外两次地震前，同样出现过。即1976年8月29日阿巴嘎5.1级地震，1986年9月9日阿巴嘎5.6级地震的震前，均在当年3～4月份出现过上述同类现象。

前兆异常及其特征分析

 震区处于牧区，台网稀少，属于无监测能力地区。这次地震与前几次地震有所不同，地震的有感范围很大，说明中蒙弧形构造已进入一个新的活跃周期。

 对于干旱、草原大范围地下水水位上升宏观异常与地震的关系，应给予重视和深入研究。

总结与讨论 

震区处于牧区，台网稀少，属于无监测能力地区。这次地震与前几次地震有所不同，地震的有感范围很大，说明中蒙弧形构造已进入一个新的活跃周期。

对于干旱、草原大范围地下水水位上升宏观异常与地震的关系，应给予重视和深入研究。

参  考  文  献 

参  考  资  料 

1）张建业，苏尼特右旗M_S 5.4地震震例报告，内蒙古地震，No.2，1991。

2）内蒙古自治区地震局，内蒙地震目录，1991。