1997年8月13日重庆市荣昌5.2级地震
重庆市地震局 李克昌 余国政 胡方明
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
1997年8月13日重庆市荣昌县发生5.2级地震,微观震中位于29°27′N、105°33′E,宏观震中在荣昌县许溪乡中心村、古泉村和广顺镇玉河沟、白马洞村一带,震
中中烈度Ⅶ度,极震区为北东向椭圆。该地震发生在荣昌背斜轴部发育的北东向断层上,造成房屋毁坏9032m2、严重破坏75348 m2,伤33人、其中重伤
4人4人,无人死亡,直接经济损失6387.8万元人民币。
荣昌5.2级地震序列为前震-主震-余震型,主震前记录到ML≥1.5前震8次,最大前震2.5级,最大余震3.1级,余震衰减正常。震源机制解中节面Ⅰ走向20°,P轴方向320°。推测此次地震是在北西向主压应力作用下,褶皱轴部NE向断层错动的结果,NE向断层是发震构造。
震中附近200km范围内共有25个地震台,其中开展测震观测台站23个,前兆观测台站10个。5.2级地震震前出现中短期异常有地震条带、地磁、地倾斜、地下水位等4项。震中周围100 km范围内异常台站、异常台项百分比分别为10%和21%。
Abstract
An earthquake of MS5.2 occurred in Rongchang county, Chongqing on Aug.13, 1997. Its microseismic epicenter was at N 29°27′,E 105°33′and the macroseismic epicenter was in the area around Zhongxin and Guquan villages of Xuxi township and Yuhegou and Baimadong of Guangshun town in Yongchang county. The intensity at the epicenter was Ⅶ. The meizosismal area was elliptic with its major axis in NE direction. The earthquake occurred on a fault in NE direction developed in the axial part of the Rongchang anticline. The earthquake destroyed buildings of 9032m2 and severely damaged buildings of 75348 m2. 33 people were wounded, 4 of them severely wounded but no person was killed. The direct economic loss was 63.878 million Yuan.
The Rongchang MS5.2 earthquake was of foreshock�Cmainshock�Caftershock type. Before the mainshock, 8 foreshocks with ML≥1.5 were recorded with the largest one of ML2.5. The attenuation of the aftershocks was normal with the largest aftershock of ML3.1. The azimuth of the nodal planeⅠwas 20°and the azimuth of the P axis was 320°. It was suggested that the earthquake could be the result of the slip on the fault in NE direction at the axial part of a folding. The fault in NE direction was the seismogenic structure.
There were 25 seismic stations within 200km from the epicenter. Among them, there were 23 seismometric stations and 10 precursory observation stations. Before the MS5.2 earthquake, there were 4 mid-term or short-term anomalies in seismic belt, geomagnetism, tilt and groundwater level. The anomalous stations and observation items within 100km from the epicenter were accounted for 10% and 21% respectively.
前 言
据重庆市地震台网测定,1997年8月13日16时13分33秒,在重庆市荣昌县发生5.2级地震,震中烈度为Ⅶ度。极震区为一长轴北东向椭圆。
本次地震毁坏房屋面积9032 m2,严重破坏75348 m2,中等损坏81288 m2。震时,大多数人在户外活动,仅伤33人,其中4人重伤,无人死亡。直接经济损失6387.8万元人民币。
震前2个月,在重庆市1997年下半年度会商报告和西南片区地震趋势会商报告中提出了“下半年度内(1997.6.1~11.30)荣昌等地区附近有发生5级左右地震的可能”的预测意见,但未作出短临预测。
地震发生后,原重庆市地震办公室立即派出考察组去震区,同时邀请了四川省地震局的专业人员赴地震现场,进行地震烈度、地震灾害、地震地质考察和地震现场监测和趋势判定等工作。在现场工作后,完成《1997年8月13日重庆荣昌5.2级地震总结(初稿)》1)。
因本次地震震级不大,其发生至今未见更多有关此次地震的文献和资料,在资料1)的基础上,按《震例研究和报告编写规范》的要求,对资料进行了整理、研究和审核编写成本文。
测震台网及地震基本参数
荣昌5.2级地震前,震中周围200km范围内共有测震台23个(含自贡遥测台网6个子台),其中100 km范围内有测震台11个(图1)。对震中附近地震的监控能力为ML2.0级。
荣昌5.2级地震基本参数列于表1。从表1可见,不同单位测定的地震参数有一定的差别,重庆台网所测定的震中与宏观震中位置相对接近。 |
 |
图1 荣昌5.2级地震震中附近测震台站分布图
Fig.1 Distribution of seismometric stations around the MS5.2
Rongchang earthquake |
表1 荣昌5.2级地震基本参数
Table 1 Basic parameters of the MS5.2 Rongchang 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 |
φN |
λE |
1 |
1997 8 13 |
|
29°27′ |
105°33′ |
5.2 |
13 |
荣昌 |
2) |
2 |
1997 8 13 |
16 13 30.9 |
29°30′ |
105°29′ |
5.2 |
|
荣昌 |
3) |
3 |
1997 8 13 |
16 13 |
29.5° |
105.48° |
5.6 |
|
荣昌 |
4) |
4 |
1997 8 13 |
16 13 31 |
29.41° |
105.61° |
4.4 |
23 |
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ISC |
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地震地质背景
根据文献[1]的划分,荣昌5.2级地震区属一级构造单元扬子准地台中的二级构造单元四川台向斜。震中属川东莫霍面隆起顶部,地壳厚度仅38km,沉积岩盖层亦属局部隆起,厚度仅6km。
荣昌5.2级地震发生在华蓥山基底断裂带东南侧的北东向荣昌背斜轴部,与重庆地区几近平行发育的北东向背斜特征一致,在背斜轴部往往发育一些断续出露的断层构造,一定程度上反映出盖层的活褶皱形迹。
华蓥山基底断裂西南从云南巧家开始,向北东经四川宜宾、沪州进入重庆荣昌、合川,再入四川经达川至万源,全长约600余公里。据资料5),华蓥山基底断裂从晋宁运动期形成以来,具有长期继承性活动,特别是在喜山期以来,受北西西向的挤压,具强烈的右行水平运动特征。它的西南端部分于1974年发生过云南昭通7.1级地震,在宜宾―沪州一段亦有5~6级地震发生,而荣昌以东北仅在1989年发生过统景5.2、5.4级地震。这次地震震中附近地区在历史上从未发生过4.0级以上地震。但从1993年起至此次荣昌5.2级地震前,共发生ML4.0~4.6级地震8次,5.2级地震达到该地区历史地震最高水平。
如图2所示,荣昌背斜呈NE50°展布,在广顺至半边街一线被NW320°走向的断层右行水平扭错。背斜轴部出露NE60°走向的燕子岩逆断层,断层面倾南东,倾角30°~40°,长约10km,断层构造岩经热释光(TL)年代测定为22.4万年。地震极震区内未发现地表断层,但据石油深孔钻探证实,在1700m深度存在一条NE50°倾向北西、倾角约45°的隐伏逆断层。极震区位于该逆断层的上盘,其椭圆长轴方向与逆断层走向一致。 |
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图2 荣昌5.2级地震震区地质构造略图
图例说明:1.基底断裂;2.逆断层;3.隐伏逆断层(深度);4.横断层;
5.地震深度剖面;6.三叠系;7.侏罗系
断裂(层)名称:①华蓥山基底断裂;②燕子岩断层
Fig.2 Sketch of gological structure of MS5.2 Rongchang
earthquake area
|
如图3所示的1993年1月至1998年9月荣昌震源区附近的地震深度剖面图(剖面走向见图2),在此期间发生的地震,震源深度逐渐加深,而最深深度则达38km左右,已抵达莫霍面。测定的这次主震震源深度为13km,已穿透盖层(6km)深入基底。故此,华蓥山基底断裂的活动,及其对盖层北东向背斜轴部的地表、隐伏断层的控制和牵动过程,是导致地震发生的构造原因。 |
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图3 荣昌5.2级地震区震源深度图 (1993~1998.9)
Fig.3 Focal depths of the MS5.2 Rongchang earthquake |
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烈度分布及震害
荣昌5.2级地震宏观震中在荣昌县许溪乡中心村、古泉村和广顺镇玉河沟、白马洞村一带,极震区几何中心地理坐标为29°25′N、105°32′E,震中烈度Ⅶ度。极震区呈NE向的椭圆形(图4),而有感范围却形成从重庆江津至四川成都市的北西向优势区。
极震区:极震区烈度为Ⅶ度,它包括古泉、玉河、白马洞、老许溪、许溪、中心村一带共8个自然村,其形为一长轴NE35°展布的椭圆,长轴长4.3km,短轴长2.4km,长短轴之比为1.79,面积约8.1km2。区内少数老旧和个别建筑质量差的砖木结构(Ⅱ类房)局部或全部倒塌,多数Ⅰ、Ⅱ类房屋墙体出现严重的“X”裂缝,墙体倒塌。地震使简易公路、学校操场等地产生了8~20m不等的边坡重力裂缝。灾害损失评估结果是,房屋毁坏9032 m2,严重破坏18064 m2,合计经济损失1083.84 万元。
Ⅵ度区:Ⅵ度区与极震区呈相似椭圆形,长轴10.8km,短轴6.7km,面积为48.8km2。区内共20个自然村、4家国营企业和10余家乡镇企业,个别Ⅰ类房局部垮塌,Ⅱ类房屋以墙体严重裂缝居多,少量水利设施和生产设备有轻度损坏。灾害损失评估结果是,严重破坏53784 m2,中等破坏161352 m2,合计经济损失3848.11万元。
5.2级地震造成房屋毁坏9032m2、严重破坏75348 m2,伤33人,其中重伤4人,无人死亡,直接经济损失6387.8万元。 |
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图4 荣昌5.2级地震等震线图
Fig.4 Isoseismal map of the MS5.2 Rongchang earthquake
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|
地 震 序 列
据重庆市地震台网和四川省地震台网测定,从1997年8月10日02时至8月13日16时13分,共记录ML≥1.5级前震8次,最大为2.5级。8月13日16时5.2级地震后至8月23日,共记录到ML≥1.5级余震37次,其中1.5~1.9级地震24次,2.0~2.9级地震12次,最大余震3.1级。ML≥2.0序列目录见表2。
荣昌5.2 级地震序列为前震-主震-余震型,主震能量占序列总能量的99%,主震与最大余震差超过2.1级。如图5、图6所示地震序列的余震衰减较快,取8月13日16时34分后至8月22日的资料(起算震级ML≥1.5),计算b值为1.24(图7),用最大似然法得出h值为0.8。以上述图件和得出的b值、h值分析,序列衰减是正常的。 |
 |
图5 荣昌5.2级地震序列M-t图(1997.8.10~8.22,ML≥1.5)
Fig.5 M-t diagram of the MS5.2 Rongchang earthquake sequence
|
 |
图6 荣昌5.2级地震序列N -t图(1997.8.10~8.22,ML≥1.5)
Fig.6 N-t diagram of the MS5.2 Rongchang earthquake sequence |
表2 荣昌5.2 级地震序列目录(ML≥2.0)
Table 2 Catalogue of the MS5.2 Rongchang earthquake sequeence(ML≥2.0)
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 |
资料
来源 |
年 月 日 |
时 分 秒 |
φN |
λE |
ML |
MS |
1 |
1997 8 12 |
06 04 16 |
29°28′ |
105°29′ |
2.5 |
|
|
荣昌西北 |
3) |
2 |
1997 8 13 |
16 13 30 |
29°27′ |
105°33′ |
|
|
13 |
荣昌许溪乡 |
2) |
3 |
1997 8 13 |
16 21 40 |
29°22′ |
105°28′ |
2.1 |
|
|
荣昌西北 |
|
4 |
1997 8 13 |
19 54 06 |
29°21′ |
105°30′ |
2.0 |
|
|
荣昌西北 |
|
5 |
1997 8 13 |
21 12 54 |
29°21′ |
105°30′ |
2.0 |
|
|
荣昌西北 |
|
6 |
1997 8 14 |
19 54 06 |
29°21′ |
105°30′ |
2.0 |
|
|
荣昌西北 |
|
7 |
1997 8 14 |
09 14 32 |
29°20′ |
105°31′ |
2.2 |
|
|
荣昌西北 |
|
8 |
1997 8 14 |
14 40 12 |
29°22′ |
105°30′ |
2.0 |
|
|
荣昌西北 |
|
9 |
1997 8 15 |
15 06 58 |
29°22′ |
105°31′ |
2.8 |
|
|
荣昌西北 |
|
10 |
1997 8 16 |
03 01 49 |
29°26′ |
105°33′ |
2.2 |
|
13 |
荣昌西北 |
|
11 |
1997 8 17 |
09 13 53 |
29°22′ |
105°28′ |
2.0 |
|
|
荣昌西北 |
|
12 |
1997 8 17 |
14 19 02 |
29°22′ |
105°24′ |
3.1 |
|
|
荣昌安富镇西处 |
|
13 |
1997 8 17 |
20 51 06 |
29°22′ |
105°28′ |
2.0 |
|
|
荣昌西北 |
|
14 |
1997 8 18 |
03 55 36 |
29°19′ |
105°33′ |
2.1 |
|
21 |
荣昌西北 |
|
15 |
1997 8 23 |
14 13 04 |
29°20′ |
105°36′ |
2.4 |
|
|
荣昌西北 |
|
图8为5.2级主震后至8月22日的余震震中分布图。地震台网测定的主震震中(微观震中)与宏观震中距为7.5km。最大前震发生在主震西北附近。余震分布在主震西南部,震中分布优势仍为北东向,与荣昌地区北东向地震构造一致。 |
 |
图7 荣昌5.2级地震余震序列b值曲线(1997.8.10~8.22,ML≥1.5)
Fig.7 b-value of the aftershock sequence of the MS5.2
Rongchang earthquake
|
 |
图8 荣昌5.2级地震序列震中分布图(1997.8.10~8.22, ML≥1.5)
Fig.8 Epicentral distribution of the MS5.2 Rongchang
earthquake sequence |
震源机制解和地震主破裂面
依据四川地震台网和重庆地震台记录的部分波动符号共32个,作出的震源机制解见表3和图9。
表3 荣昌5.2级地震震源机制解
Table3 Focal mechanism solution of the MS5.2 Rongchang earthquake
编号 |
节面Ⅰ |
节面Ⅱ |
X轴 |
Y轴 |
P轴 |
T轴 |
B轴 |
资料
来源 |
1 |
走向 |
倾向 |
倾角 |
走向 |
倾向 |
倾角 |
方位 |
倾角 |
方位 |
|
方位 |
倾角 |
方位 |
倾角 |
方位 |
倾角 |
20 |
NW |
38 |
73 |
SE |
64 |
105 |
27 |
289 |
50 |
320 |
13 |
207 |
59 |
58 |
27 |
陈天长 |
P轴方位为320°,T轴方位为207°,与区域平均应力场(压应力)NW方向一致,震源错动具有明显的逆冲分量。
地震地质和地震烈度考察资料表明,震中地区活动断层分布均为NE走向的逆冲断层;极震区地下1700m深处存在倾向NW、倾角40°逆冲断层;极震区长轴和余震分布优势方向均呈NE,与震源机制解中节面Ⅰ走向NE、方位20°、倾向NW基本一致。故此,节面Ⅰ是地震的主破裂面,其走向和力学性质与震中地区NE向活动断裂基本一致。荣昌5.2级地震是在NW向区域主压应力作用下,NE向活动断裂产生压性逆冲错动的结果。 |
 |
图9 荣昌5.2级地震震源机制解图(据陈天长)
Fig.9 Focal mechanism solution of the MS5.2 Rongchang earthquake
|
|
观测台网及前兆异常
荣昌5.2级地震区周围200km范围内有各种地震观测台25个,其中开展测震观测台23个(图1),开展前兆观测台站10个,包括地磁、地倾斜、电磁波、水位等7种前兆观测项目共16台项(图10)。这次地震共出现地震条带、地磁、地倾斜和水位等4个异常项目。 |
 |
图10 荣昌5.2级地震定点前兆观测台站分布图
Fig.10 Distribution of precursory monitoring stations before
the MS5.2 Rongchang earthquake
|
各类异常的具体情况详见表4及图11~14。由于荣昌地震台与震中距离仅十余公里,记录较为准确、完整,故地震条带异常可信度高,定为Ⅰ类异常。前兆观测异常的地磁、地倾斜观测资料经处理后异常较为明显,可定为Ⅱ类异常。曾家山水井距震中仅2 km,水位震前缓慢上升,临震突跳十分清楚可靠,定为Ⅰ类异常。
表4 异常情况登记表
Table 4 Summary table of precursory anomalies
序号 |
异常
项目 |
台站或
观测区 |
分析方法 |
异常判据及
观测误差 |
|
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 |
地震
条带 |
重庆
西部 |
ML ≥4.0
震中分布图 |
1993年以来震中呈条带分布 |
1993.1~
1997.8.13 |
|
|
|
AⅠ |
11 |
地震条带
呈北东走向 |
2 |
地倾斜 |
重庆 |
日均值
二阶差分 |
日均值曲线异常 |
1997.7
~8 |
正常 |
|
90 |
BⅡ |
12 |
均值曲线
变缓,震
前有突变 |
3 |
地磁
总强度 |
重庆 |
相对贵阳台总强度日差值 |
总强度减弱 |
1997.7
~8 |
正常 |
-7nT |
90 |
BⅡ |
13 |
总强度减弱后回升发震 |
4 |
水位 |
曾家山
水井 |
整点值 |
临震突降 |
1997.8.10~13 |
急剧
上升 |
215mm |
2 |
CⅠ |
14 |
临震突降
震时骤升 |
|
 |
图11 1993.1~1997.8.13震中分布图 (ML≥4.0)
Fig.11 Epicentral distribution of earthquakes between
1993.1-1997.8.13 (ML≥4.0)
|
 |
图12 重庆地震台地倾斜日差值曲线 (EW)
Fig.12 Curve of daily difference value of tilt at Chongqing
station (EW)
|
 |
图13 重庆-贵阳地磁总强度日差值变化图
Fig.13 Differential variation of geomagnetic total intensity
between Chongqin and Guiyang stations
|
 |
图14 曾家山水井水位曲线(1997. 8.10~13)
Fig.14 Curve of groundwater level in the well of Zengjiashan
|
|
前兆异常及其特征分析
荣昌5.2级地震区周围200km范围内有各种地震观测台25个,其中开展测震观测台23个(图1),开展前兆观测台站10个,包括地磁、地倾斜、电磁波、水位等7种前兆观测项目共16台项(图10)。这次地震共出现地震条带、地磁、地倾斜和水位等4个异常项目。 |
 |
图10 荣昌5.2级地震定点前兆观测台站分布图
Fig.10 Distribution of precursory monitoring stations before
the MS5.2 Rongchang earthquake
|
各类异常的具体情况详见表4及图11~14。由于荣昌地震台与震中距离仅十余公里,记录较为准确、完整,故地震条带异常可信度高,定为Ⅰ类异常。前兆观测异常的地磁、地倾斜观测资料经处理后异常较为明显,可定为Ⅱ类异常。曾家山水井距震中仅2 km,水位震前缓慢上升,临震突跳十分清楚可靠,定为Ⅰ类异常。
表4 异常情况登记表
Table 4 Summary table of precursory anomalies
序号 |
异常
项目 |
台站或
观测区 |
分析方法 |
异常判据及
观测误差 |
|
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 |
地震
条带 |
重庆
西部 |
ML ≥4.0
震中分布图 |
1993年以来震中呈条带分布 |
1993.1~
1997.8.13 |
|
|
|
AⅠ |
11 |
地震条带
呈北东走向 |
2 |
地倾斜 |
重庆 |
日均值
二阶差分 |
日均值曲线异常 |
1997.7
~8 |
正常 |
|
90 |
BⅡ |
12 |
均值曲线
变缓,震
前有突变 |
3 |
地磁
总强度 |
重庆 |
相对贵阳台总强度日差值 |
总强度减弱 |
1997.7
~8 |
正常 |
-7nT |
90 |
BⅡ |
13 |
总强度减弱后回升发震 |
4 |
水位 |
曾家山
水井 |
整点值 |
临震突降 |
1997.8.10~13 |
急剧
上升 |
215mm |
2 |
CⅠ |
14 |
临震突降
震时骤升 |
|
 |
图11 1993.1~1997.8.13震中分布图 (ML≥4.0)
Fig.11 Epicentral distribution of earthquakes between
1993.1-1997.8.13 (ML≥4.0)
|
 |
图12 重庆地震台地倾斜日差值曲线 (EW)
Fig.12 Curve of daily difference value of tilt at Chongqing
station (EW)
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图13 重庆-贵阳地磁总强度日差值变化图
Fig.13 Differential variation of geomagnetic total intensity
between Chongqin and Guiyang stations
|
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图14 曾家山水井水位曲线(1997. 8.10~13)
Fig.14 Curve of groundwater level in the well of Zengjiashan
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总结与讨论
(1)荣昌5.2级地震发生在历史上无中强地震记载的地区,震兆异常十分明显,异常范围仅限于震中附近地区(29°20′~29°30′N,105°20′~105°38′E);在距震中100km的重庆台,震前1个月左右出现地倾斜和地磁总强度异常;宏观震中附近地下水在震前数小时出现临震异常,当然,这是很难即时判断的。
(2)荣昌5.2级地震发生前5年内,有8次4.0级以上地震发生,对该地震的短期预测起到了重要作用。
(3)1997年8月13日荣昌5.2级地震后至2000年5月,又陆续发生了4.0≤ML≤4.9地震7次,地震频度相对降低,地震强度无明显减弱,余震震中迁移不大。故此,荣昌地区地震活动仍无平息的迹象,有待进一步加强监测和研究。
参 考 文 献
[1]马杏垣等,中国岩石圈动力学图集,北京:中国地图出版社,1989。
参 考 资 料
1)重庆市地震办公室,1997年8月13日重庆荣昌5.2级地震总结(初稿),1998。
2)重庆市地震办公室,重庆市台网目录,1997。
3)四川省地震局,四川地震台网目录,1997。
4)国家地震局地球物理研究所,地震临时报告,1997。
5)四川省地质局,中华人民共和国地质图说明书(1∶20万,内江幅),1981。
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