1998年4月16日11时13分 26.7秒广西壮族自治区环江县发生4.9级地震，地震发生在位于环江县境内的水源-木论北西向断裂上。地震等烈度线长轴走向北北西向，极震区包

括括广西环江县和贵州荔波县的部分乡镇，烈度达Ⅵ度强。Ⅵ度区内约63%的房屋损坏，其中震毁房屋35间，中等以上程度损坏的房屋4540间。地震导

致2人致2人受伤，无家可归者达256人。该次地震造成广西境内直接经济损失1970万元人民币，间接经济损失602万元人民币。

    环江4.9级地震序列为主震-余震型；地震序列衰减极快，全序列仅9次地震活动。地震序列空间分布近南北向。震源机制解的节面Ⅰ走向北北西，P轴方位293°。判定节面Ⅰ为该次地震的主破裂面，系左旋错动走滑断层。

    距震中200km范围内分布有10个地震台，其中测震单项观测台5个，水位单项观测台2个，测震和前兆观测综合台3个。震前共观测到14项异常。地震活动空间或时间扫描分析方法显示震前有应变释放、缺震、b值、η值、GL值、集中度C值、小震调制比、算法复杂性C(n)、Ac值和M_L≥3.5 级地震时间间隔dt值等13项异常。前兆观测仅有地磁1项异常。上述异常均系中期异常，并具有一定的同步性。

Abstract

An earthquake of M_S4.9 occurred at 11:13:26.7, Apr.16, 1998 in Huanjiang county of Guangxi Zhuang Autonomous Region. Its epicenter was located on the Shuiyuan-Mulun fault in NW direction in Huanjiang county. The major axis of the isoseismal lines was in NNW direction. The meizoseismal area covered some villages and towns in Huanjiang county and Libo county in Guizhou province and the intensity in the area was slightly larger thanⅥ. The earthquake damaged houses of 63% in the area of intensity Ⅵ, among them 35 houses were destroyed and 4540 houses were severely damaged. 2 persons were wounded and 256 were homeless because of this earthquake. The direct economic loss for Guangxi Zhuang Autonomous Region was 19.7 million Yuan, and the indirect economic loss was 6.02 million Yuan.

The M_S4.9 Huanjiang earthquake was of mainshock-aftershock type. The earthquake sequence decayed very rapidly and only 9 earthquakes occurred in the whole sequence. The earthquakes distributed in nearly NS direction. The nodal planeⅠin the focal mechanism solution of the earthquake was in NNW direction, and the azimuth of the P axis was 293°. The nodal planeⅠwas the rupture plane of this earthquake with left-lateral strike slip on the fault.

Within  200km from the epicenter, there were 10 seismic stations. Among them there were 5 stations only with seismometric observation, 2 stations with observation on groundwater level, and 3 stations with comprehensive precursory and seismometric observations. There were 14 anomalies for the event. The analysis of seismic activity showed 13 anomalies before the earthquake, including anomalies in strain release, earthquake deficiency, b-value, η-value, GL-value, concentration degree C-value, regulatory ratio of small earthquakes, algorithm complexity C(n) and Ac, and the time interval (dt) of M_L≥3.5 earthquakes etc. The precursory observations showed only one anomaly in geomagnetism. All these anomalies were mid-term anomalies with synchronization of development in certain degree.

测震台网及地震基本参数 

环江地震发生之时，广西地震台网建有19个测震台，可以监控全区ML≥2.7级地震（图1）。在距震中200km范围内有8个测震台，均属广西管辖。其中河 池池测震台距震中约51km，可以监测震中区ML≥1.5级地震。全区所有台站均偏于环江4.9级地震震中一侧，台网相对于震中的张角达180°，因此所测 定定的震中位置基本可靠，但震源深度不甚可信。4月18日，广西地震局在环江县川山乡都川村（距震中14km）增设一流动地震台，以监测地震序列的 变变化。
	图1  环江4.9级地震前震中附近测震台站分布图 Fig. 1  Distribution of seismometric stations around the MS4.9         Huanjiang earthquake
1998年4月16日广西壮族自治区环江4.9级地震基本参数见表1。 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 φN λE MS mb 1 1998  4  16 11  13  26.7 25° 07′ 107° 59′ 4.9   11 环江县木论乡 广西地震局 2 1998  4  16 11  13  25 25.12° 107.92°   4.9 15   BJI 3 1998  4  16 11  13  25 25.04° 107.96° 3.9 4.5 15   ISC

地震地质背景 

地震发生的大地构造位置是扬子准地台与华南褶皱系的交接地区，扬子准地台的江南台隆的西南角。在新构造分区中属于武陵-雪峰断块差异上升区， 云云贵高原东缘斜坡过渡带的西南角，是云贵高原向广西低山丘陵地区过渡的区域，新构造时期一直处于抬升状态。  震中区位于华南西北部贵阳-常德北东向重力梯度带上的一处水平梯度稍缓部分，同时也是临近区域内北东向重力异常等值线在北西方向被扭曲较严重的区域。莫氏面和康氏面埋深由东南向西北递增，等深线较为平稳。 武陵-雪峰断块差异上升区云贵高原东缘斜坡过渡带是地震活动较弱的地区，据史料1)，[2]记载，该区曾发生2次4 级地震和1次5级地震。距本次地震震中70km范围内曾发生4～4 级地震7次（其中1次在环江县境内），成为武陵-雪峰断块差异上升区云贵高原东缘斜坡过渡带和桂西断块掀斜隆起区交接地区地震最集中的区域之一。1970年有仪器记录以来，距震中100km范围内共记录到25次ML≥2.7地震，其中ML3.0以上地震7次，最大震级ML3.6，多分布在环江县以西及其以南地区，环江以东及其以北地区则很少有地震活动（图2）。
	图2  环江周边100km ML≥2.7级地震分布图（1970.1.1～1998.4.15） Fig. 2  Epicentral distribution of ML≥2.7 earthquakes in the         Huanjiang area
如图3所示：震区一带有三组断裂，分别为北北东（F3）、北东（F2）和北西向断裂（F1）。其中北北东向断裂最为显著；北东向断裂次之，北西向断裂数量最少，长度最短。北北东向断裂是广西北部最主要的断裂，一般长度都较大，生成年代久远，在新生代仍有一定的活动，控制了中新生代盆地的发展，在卫星照片上显示清晰，沿断裂往往成为线性负地形或成为地貌分界。沿这些断裂曾发生一定数量的地震，震级一般5级左右，未有6级以上地震记录。北东向断裂（F2）在本区出露较北北东向断裂少，最显著的一条是从百色经东兰止于黔桂边境（环江4.9级地震震中附近）的断裂，断裂断续延伸，沿断裂有ML2～3级地震成带分布。
	图3  环江附近地区地质构造及历史地震分布图 Fig. 3  Map of geological structure and distribution of historical         earthquakes around the Huanjiang area
如图4所示，北西向断裂在震中区一带较稀疏、短小；水源-木论断裂（F1）是震中区最为显著的北西向断裂，长约20km，在卫星照片上断裂呈线性影像，断裂左旋切割北东向断裂，断裂西北段在地貌上表现为线性沟谷，近断裂两旁的山地排列走向与断裂一致，宏观震中正好位于该断裂的西北端，本次地震等烈度线长轴方向与该断裂走向一致，现场考察认为水源-木论断裂（F1）是发震断裂。北东向断裂广泛分布于震中河旺-拉友一线的西北，它们是从百色经东兰止于黔桂边境的断裂的一部分，在震中区大多呈不连续、平行状态，从其所处位置判断，经过震中的北东向断裂（F2）可能是环江4.9级地震的控震构造。北北东向断裂远离震中，与本次地震应没有构造关系。     地震发生在北西向断裂的西北端部，与北东向断裂汇而不交处。
	图4  环江木论乡一带断裂带分布图 Fig. 4  Distribution of fault belt around Huanj

烈度分布及震害

 

环江4.9级地震造成的振动范围甚广，南至北海，北至贵阳，西至百色，东至桂林都有不同程度的震感。图5是该次地震Ⅵ和Ⅴ度区的地震等烈度线图，等震线长轴走向北北西向，极震区烈度达Ⅵ度强3）。  Ⅵ度区面积约1100km2，包括广西环江县的木论、川山、下南和南丹县的里湖、八圩以及贵州省荔波县的捞村、瑶山、翁昂、洞塘等9个乡镇。极震区主要为岩溶发育的峰丛地貌区，地震及强余震造成山石滚落298处，砸毁房屋35间，造成重、轻伤各1人，并沿路破坏果林、农田耕地、公路和通讯、水利、电力、饮水等设施多处。此外，由于震区房屋抗震性能多较差，该次地震直接造成Ⅵ度区内约63%的房屋损坏，其中中等以上程度损坏的房屋4575间，无家可归者达256人。  Ⅴ度区面积约2800 km2，包括环江县大部、南丹县东北部、河池市北部以及贵州省荔波县的南部地区。Ⅴ度区内也有部分房屋损坏，且多以学校房屋损坏最为明显，其主要原因系地基处理不好，楼房较多，房屋跨度大等结构特点所至。  由于灾区处于广西、贵州两省交界的经济欠发达地区，尽管房屋损毁较多，但因造价多低廉，该次地震造成的经济损失仍较小。据现场评估2)：广西境内直接经济损失1970万元，间接经济损失602万元。

图5  环江4.9级地震等烈度线图 Fig. 5  Isoseismal map of the MS4.9 Huanjiang earthquake

环江4.9级地震前无直接前震发生。地震序列活动至1998年5月20日基本结束，全序列记录到8次M_L≥1.5余震，其中M_L1.5～1.9级3次，2.0～2.9级2次，3.0～3.9级1次，4.0～4.9级2次，最大为M_L4.4级。4次M_L≥2.9余震参数见表2。 

表2  M_L≥2.9级余震目录

Table 2  Catalogue of the M_S4.9 Huanjiang earthquake sequence (M_L≥2.9)

 地震序列空间分布近南北向（图6）。地震序列的M-t图、蠕变曲线和N-t图见图7。因样本数太少，无法计算序列b值和频度衰减系数。

 本次地震主震释放能量占全序列能量的96.5％，主震与最大余震震级差DM_L≥0.9，因此判定环江4.9级地震序列为主震-余震型。

图6  环江4.9级地震序列震中分布图

Fig. 6  Epicentral distribution of the M_S4.9 Huanjiang

        earthquake sequence

图7  地震序列M-t、应变释放、频次图

     （a）日频次图；（b）应变释放曲线；（c）M-t图

Fig. 7  M-t, strain release and daily frequency of the M_S4.9  

        Huanjiang earthquake sequence

震源机制解和地震主破裂面 

利用广西区域台网19个地震台的Pg和Pn震相的初动记录，计算环江4.9级地震震源机制解矛盾符号比为0.19，结果见表3和图8。 表3  环江4.9级地震震源机制解 Table 3  Focal mechanism solution of the MS 4.9 Huanjiang 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 1 356 86 78 250 340 38 293 24 50 45 185 35 340 53 86 12 广西地震局
	图8  环江4.9级地震震源机制解图 Fig. 8  Focal mechanism solution of the MS4.9 Huanjiang earthquake
据现场考察3），震区附近的水源-木论北西向断裂是本次地震的发震断裂，此断裂走向与地震等烈度线走向基本一致，由此判定节面Ⅰ为该次地震的主破裂面，系左旋错动走滑断层。

观测台网及前兆异常 

　

距环江4.9级地震震中200km范围内共有地磁、流动跨断层短水准测量和水位等5台项前兆观测手段，均分布在广西境内（图9）。其中河池地磁台距震中仅51km，其他4个台站均分布在右江断裂带上，距震中都在200km左右。
	图9  环江4.9级地震前定点前兆观测台站分布图 Fig. 9  Distribution of precursory monitoring stations before         the MS4.9 Huanjiang earthquake
1．地震活动性参数空间扫描异常  环江4.9级地震前，在环江一带显示有应变释放、缺震、小震调制比和b值空间扫描异常区（表4第1～5项，图10～13），其异常密度分布高值区（4项）就在震中一带（图14）。其方法详见文献[2]，扫描参数和异常指标见文献[3]中的“七、前兆异常特征分析”和“表8”，本文不再赘述。  表4  异常情况登记表  Table4  Summary table of precursory anomalies
	图10  环江地震前应变释放空间扫描异常图（1993.7～1998.3） Fig. 10  Distribution of lower-value area of strain release before          the Huanjiang earthquake
	图11  环江地震前小震调制比空间扫描异常图（1995.7～1998.3） Fig. 11  Distribution of lower-value area of regulatory ratio of          small earthquakes before the Huanjiang earthquake
	图12  环江地震前缺震空间扫描异常图（1996.1～1997.12） Fig. 12  Distribution of lower-value area of earthquake deficiency          before the Huanjiang earthquake
	图13  环江地震前b值空间扫描异常图（1996.4～1998.3） Fig. 13  Distribution of lower-value area of b-value before the          Huanjiang earthquake
	图14  空间扫描异常项数分布图（1996.4～1998.3） Fig. 14  Spatial scanning map of precursory item number
由图14可见，在云贵交界一带同时也存在一个3项异常密度区，2000年1月27日在其附近的云南丘北（24°09′N，103°38′E）发生5.4级地震，震前震中一带异常密度已达4项。  2．地震活动性参数时间扫描异常  在对桂东南、桂西、粤桂琼交界地区和其他区域分别进行地震活动性参数时间扫描的基础上，发现东南沿海地震带西段中强震发生之前，各区域同类型的地震活动性参数基本呈现同步变化。由此可见该地区1次中强地震发生之前，它所引起的地震活动性异常变化的范围相当广泛；因此将东南沿海地震带西段作为一个整体的统计区域做时间扫描比较合适，如此所获取的地震样本数较多，结果可靠。所选取的区域如图15所示，基本包括了巴马-茂名、右江、红河等北西向断裂带及粤桂琼交界地区的几条北东向断裂带，考虑到粤桂琼地震台网对北部湾南部海域及越南ML≥2.7地震控制能力的限制，将统计区域的西南侧向东北略做收缩。1975～1999年，该统计区域内已发生7次4.9级以上地震。计算时取时间窗1年、步长1个月，震级下限为ML2.7级。此外，除计算集中度C值时保留小震群序列外（当序列震的最大震级小于ML5.3级时，定义为小震群），其他方法均仅保留序列震的最大震级样本。
	图15  地震活动性时间扫描统计区域图 Fig. 15  Statistical region for seismicity scanning analysis          with time
本次地震前，东南沿海地震带西段显示有b值、缺震、G-R关系偏离度η值、地震非均匀度GL值、集中度C值和算法复杂性C（n）、Ac值以及ML≥3.5 级地震时间间隔dt＞140天等时间扫描中期异常（表4第6～13项、图16）。如图16所示，对于发生在该区域内的历次中强震，各项参数异常特征明显，地震发生时间的中期预测效果较好。  3．定点前兆观测异常     前兆观测除河池台三分向磁变仪Z分量月均值信息流曲线显示有1年的超最佳异常阈值线异常（图17）外，其他4台项观测手段未见异常显示。异常台项占总台项数的20%。临震前未见各观测手段显示短临异常。
	图16  地震活动性参数时间扫描曲线 （a）b值;（b）缺震M；（c）G-R关系偏离度η值；（d）算法复杂性Ac值； （e）地震非均匀度GL值;（f）集中度C值；（g）算法复杂性C(n)值； （h）ML≥3.5级地震时间间隔 Fig. 16  Variations of seismicity parameters with time
	图17  河池地磁Z分量月均值信息流分析曲线       （a）信息流曲线;（b）月均值曲线 Fig. 17  Curves of monthly mean value of Z-component with          geomagnetism in Hechi station

1970～1992年，广西柳州―环江―贵阳一线东北侧（至湖南与贵州交界止）共发生9次M_L3.0～3.9级地震和1次M_L4.5级地震，1993年至1998年4月16日环江4.9级地震发生之前，这一区域再未发生过M_L3.0级以上地震。1998年3月1日，在贵州省紫云县发生1次M_L4.0级地震（25°38′N 、106°55′E），该次地震距环江4.9级地震震中约123km，有可能是环江地震前的信号震。

    如图18所示，本文共总结出13项中期异常。早自1993年下半年，地震活动空间扫描即已显示广西环江―贵州荔波一带存在低应变释放异常区。这一带的缺震和低b值异常区则开始于1996年一季度，1995年下半年起，贵州南部和广西北部的小震调制比都在0.28以下。由此确定的空间扫描异常密度区图在环江附近显示有4项空间扫描异常。东南沿海地震带西段的8项地震活动性参数时间扫描异常及河池台地磁异常多在1996年至1997年初开始呈现异常，在时间上具有一定的同步性。

图18  环江4.9级地震的异常时间进程图

Fig. 18  Temporal process sketch of precursory anomalies for

         the M_S 4.9 Huanjiang earthquake