1998年12月1日云南省宣威5.1级地震
云南省地震局 李永强 杨杰英 李永莉
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
1998年12月1日云南省宣威市发生MS5.1级地震,宏观震中位于宣威市龙潭乡打乌村一带,震中烈度Ⅶ度,极震区呈北东向椭圆形展布。地震造成5人重伤、79人轻伤
、6996人6996人无家可归。总经济损失达1.099亿元人民币。
地震为主震-余震型,最大余震ML3.0级,余震衰减正常,空间分布无优势方向。极震区长轴与震源机制解中节面Ⅱ走向13°基本一致,因此,节面Ⅱ可能是这次地震的主破裂面。寻甸-来宾铺断裂是该次地震的控制性构造, 也可能是地震的发震构造。
震中附近200km范围内有地震台19个,其中开展测震观测台13个,前兆观测台13个,有测震、水氡、高精度水温、地倾斜、地形变等13个观测项目。地震前地震活动性异常有4项次,前兆观测异常有4项次,主要为中期异常。文中对本次地震前异常特征、项次及重要现象进行了讨论。
Abstract
An earthquake of MS5.1 took place on Dec.1,1998 in Xuanwei, Yunnan province. The macroseismic epicenter was located around the area of Dawu village, Longtan township in Xuanwei. The intensity was Ⅶ at the epicenter. The meizoseismal area was elliptic with major axis in NE direction.
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前 言
据云南地震台网测定, 1998年12月1日15点34分54秒, 在云南省宣威市发生MS5.1级地震,微观震中为26°32′N、104°05′E,宏观震中位于宣威市龙潭乡打乌村一带,震中烈度为Ⅶ度。
地震发生后,云南省地震局立即派出现场工作组前往震区,进行地震灾害评估、地震地质考察及震情现场监视工作。
据现场考察报告1),极震区主要是土木结构的房屋破坏严重,砖木结构的受中等破坏,框架结构的有轻微破坏;部分公路、桥梁、涵洞、水库、通讯设施、输电线路、输水管道等受损。地震总经济损失1.099亿元。
宣威境内历史地震活动频度低、强度弱,自有地震记载(1488年)以来MS≥5.0地震有4次,最大是1906年1月7日宣威5 级地震。
测震台网及地震基本参数
宣威5.1级地震前,震中周围200km内有人值守测震和电信传输测震台共13个,其中0~100km内有1个,101~200km内有12个(图1)。震中区传输台网和区域台网对地震的监控能力均为ML2.0级。宣威5.1级地震基本参数见表1。 |
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图1 宣威5.1级地震震中附近测震台站分布图
Fig.1 Distribution of seismometric stations around the epicentral
area of the MS5.1 Xuanwei earthquake
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表1 宣威5.1级地震基本参数
Table 1 Basic paramenters of the MS5.1 Xuanwei 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 12 01 |
15 34 54 |
26°32′ |
104°05′ |
5.1 |
|
10 |
宣威 |
2) |
2 |
1998 12 01 |
15 37 55 |
26.37° |
104.06° |
|
4.8 |
9 |
|
BJI |
3 |
1998 12 01 |
15 37 55 |
26.39° |
103.94° |
4.4 |
4.5 |
10 |
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ISC |
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地震地质背景
宣威5.1级地震位于云南省东部宣威市北西面的龙潭乡,地处滇东高原北部,倾斜的高原面上散布着较大的陷落盆地。由于牛栏江及北盘江水系及其支流深切山地,形成震区内山高谷深之地形地貌。
按大地构造单元划分3),震区属扬子准地台(一级)中的滇东台褶带(二级),震区横跨会泽台褶束及曲靖台褶束两个三级构造单元。
南北向的昭通-曲靖断裂带沿牛栏江河谷,从震区西缘直插,其两个三级单元分界的寻甸-来宾铺断裂北东向斜穿震区(图2)。前者昭通-曲靖断裂连续性较差,呈多条近南北向断层展布,与北东向断裂的交切部位发育新生代断陷盆地,盆地内的第四系下更新统中见明显构造变形,重力资料反映明显。后者寻甸-来宾铺断裂走向N30°E,倾向北西,地貌显示为侵蚀宽谷,航片上线性影像清晰,沿断裂分布有串珠状断层残山,破裂带宽数百米,发育角砾岩、碎裂岩及陡立带,断裂错断了新第三纪含泥炭粘土层。其南西端与小江断裂带东支交汇的寻甸盆地,曾发生过1713年6 .75 级地震和1918年的5级地震,说明该断裂为一活动断裂。本次地震的极震区处于两断裂的交汇处,两断裂是该次地震的控制性构造。
宣威境内历史地震活动频度低、强度弱,自有地震记载(1488年)以来,几乎在原地(26.2°N,104.1°E)重复发生MS≥5.0地震4次[1],最大是1906年1月7日宣威5.5 级(图2)。 |
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图2 宣威5.1级地震震区地质构造及历史地震震中分布图
断裂名称:①昭通-曲靖断裂带;②寻甸-来宾铺断裂
Fig.2 Geological structure and distribution of historical
earthquakes around the Xuanwei earthquake |
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烈度分布及震害
据野外宏观考察结果勾划出本次地震的等震线图(图3),宏观震中位于宣威市龙潭乡打乌村一带,极震区烈度为Ⅶ度,等震线呈北东向椭圆形,长轴走向为北东向。
Ⅶ度区范围北起上格,南到梁子上,东到营上,西至和睦,长短轴之比为1.4∶1,面积约58.5km2。Ⅵ度区范围北起肥谷,南达柏水,西起务德,东到倘塘, 长短轴之比为1.3∶1,面积约1350km2。 |
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图3 宣威5.1级地震等震线图
Fig.3 Isoseismal map of the MS5.1 Xuanwei earthquake
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震害特点:评估区与该区控制性构造寻甸-来宾铺断裂走向一致,涉及13个乡镇,1177个村,97883户,1316620人。宣威市经济较为发达,导致灾区总体经济损失较大,达1. 099亿元,其中直接经济损失为9710万元, 交通、通讯、电力、水利设施等间接经济损失1280万元。地震造成重伤5人、轻伤79人、无家可归6996人,无人员死亡。 |
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地 震 序 列
据云南地震台网测定,从1998年12月1日到1999年1月26日,共发生ML≥2.0余震5次(表2),其中2.0~2.9级4次,3.0~3.9级1次,最大余震发生在主震后56天,为ML 3.0级。
表2 宣威5.1级地震序列目录(ML≥2.0)
Table 2 Catalogue of the MS5.1 earthquake sequence
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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 |
1998 12 01 |
15 37 53 |
26°32′ |
104°05′ |
|
5.1 |
|
宣威 |
2) |
2 |
1998 12 02 |
06 11 51 |
26°20′ |
104°05′ |
2.6 |
|
15 |
|
|
3 |
1998 12 02 |
07 31 50 |
|
|
2.0 |
|
10 |
|
|
4 |
1998 12 02 |
08 11 56 |
|
|
2.3 |
|
|
|
|
5 |
1998 12 11 |
14 05 05 |
26°25′ |
103°56′ |
2.8 |
|
10 |
|
|
6 |
1999 01 26 |
09 25 17 |
26°20′ |
103°47′ |
3.0 |
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宣威5.1级地震主震所释放的能量占全序列能量的99.9%,与最大余震震级差超过2.1级,属主震-余震型。余震衰减较快,余震平面空间分布无明显优势方向(图4)。取起算震级2.0级,时间至1999年1月26日余震5次,各种参数计算无实际意义。图5是地震序列M-t图。 |
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图4 宣威5.1级地震序列震中分布图
Fig.4 Distribution of the MS5.1 Xuanwei earthquake sequence
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图5 宣威5.1级地震序列M-t图
Fig.5 M- t diagram of the MS5.1 Xuanwei earthquake sequence
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震源机制解和地震主破裂面
收集云南数字化地震台网24个台资料,利用P波初动符号图解断层面方法求得宣威5.1级地震的震源机制解(矛盾符号比0.125)。从图6及表3可见,节面Ⅱ走向北东,倾向东,倾角70°。
地震宏观考察结果,极震区走向为北东向,与节面Ⅱ走向基本一致。分析认为节面Ⅱ是这次地震的主破裂面。根据震源机制解推测本次地震是北西向主压应力作用下北北东-北东向断层发生左旋走滑错动的结果。
表3 宣威5.1级地震震源机制解
Table 3 Focal mechanism solution of the MS5.1 Xuanwei earthquake
编
号 |
节面Ⅰ |
|
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 |
104 |
S |
88 |
13 |
E |
70 |
150 |
15 |
|
13 |
291 |
70 |
103 |
20 |
194 |
2 |
王绍晋 |
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图6 宣威5.1级地震震源机制解
Fig.6 Focal mechanism solution of the MS5.1 Xuanwei earthquake
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观测台网及前兆异常
宣威5.1级地震发生在观测台网相对不太密集地区。宣威5.1级地震200km范围内有各种地震观测台站19个,其中开展测震观测台13个,定点前兆观测台13个。定点前兆观测包括水氡、水位、高精度水温、地磁、地倾斜、短基线、地应力等12个观测项目共26个台项(图7)。在0~100km和101~200km内分别有测震台站1个和12个,定点前兆观测台站4个和9个;前兆观测项目震前有3~15年连续可靠的观测资料。
宣威5.1级地震前地震活动性出现2个项目共4项次异常,包括地震频度和b值;定点前兆观测出现4个项目共4项次异常,包括水氡、高精度水温、地倾斜和短基线;震前未发现宏观异常。异常见表4和图8~16。 |
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图7 宣威5.1级地震前定点前兆观测台站分布图
Fig.7 Distribution of precursory monitoring stations before the
MS5.1 Xuanwei earthquake
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图8 宣威5.1级地震前定点前兆观测异常台站分布图
Fig.8 Distribution of precursory anomalies of the MS5.1 Xuanwei
earthquake on the fixed observation points
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表4 异常情况登记表
Table4 Summary table of precursory anomalies
宣威5.1级地震的异常信度及预测效能简介如下:
(1)地震活动性异常项目:资料信度高,异常较突出,有一定的对应率,预测效能一般。
(2)定点前兆观测异常项目:除昭通鱼洞高精度水温有4年资料以外,其他观测项目都有6年以上连续、可靠的观测资料,背景清楚,震前异常突出,历史上对滇东北5级以上地震有较好的对应。 |
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图9 震中周围ML2.5~4.9级地震半年累计频度曲线
Fig.9 Curve of 6-months frequency of ML2.5-4.9 earthquakes
around the earthquake
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图10 滇东地区ML3.0~4.9级地震3个月累计频度曲线
Fig.10 Curve of 3-months frequency of ML3.0-4.9 earthquakes in the east
area of Yunnan Province
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图11 震中周围ML2.5~4.9级地震b值曲线
Fig.11 Curve of b-value of ML2.5-4.9 earthquakes around
the earthquake
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图12 滇东地区ML3.0~4.9级地震b值曲线
Fig.12 Curve of b-value of ML3.0-4.9 earthquakes in the east
area of Yunnan province
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图13 东川新村水氡月均值曲线
Fig.13 Curve of monthly value of radon content in groundwater
in Dongchuan Xincun station
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图 14 寻甸基线(1-2)边月值曲线
Fig.14 The monthly value of base line (1-2) of Xundian station
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图15 昭通鱼洞高精度水温日值曲线
Fig.15 Curve of daily value of water temperature in deep well
in Zhaotong Yudong station
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图16 昆明地倾斜日值曲线
Fig.16 The daily curve of tilt in Kunming station
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前兆异常及其特征分析
综合分析,宣威5.1级地震定点前兆观测异常有如下特征:
1.定点前兆观测异常台项数量少、比例低
宣威5.1级地震前,震中周围200km内,定点前兆观测台站13个26台项。地震前研究区内定点前兆观测有4个观测项目4台项出现异常,异常台站和异常台项百分比分别为30.7%和15.4%,与云南地区5.0~5.9级地震平均水平50%和27%相比,数量与比例明显偏少。
2.异常类型比较单一
宣威5.1级地震前除滇东地区地震频度、b值显示短期异常外,其余异常项目均为中期异常,集中出现在1998年的3~8月份。研究区内无突变性短临震异常。
总结与讨论
几点认识:
(1)宣威5.1级地震的前兆观测异常特征比较特殊,异常数量少、强度弱、分布散,且主要是中期异常。
(2)宣威5.1级地震也比较特殊,它发生在少震、弱震地区,无前震,主震后余震衰减较快,主震能量占整个序列能量的99.9%。印度板块对云南侧向挤压,以及川滇菱形块体的楔入作用所积聚的巨大能量,云南东部的能量释放以小江断裂为主,较少跨过小江断裂。宣威5.1级地震发生于活动的小江断裂与稳定的扬子地台交界处,表明云南区域应力场的作用强度加大,1999以来,特别是2001年云南7组9次5级以上地震的连发是较好的证明。该地区的地震孕育是区域应力场增强的结果,这类特殊地点的地震事件对未来数年内云南强震活动的总体形势有指示意义。
(3)滇东小江断裂以东与贵州交界的地震很难预测,需要深入研究,切实找出强震孕育由中期进入短期或短临的典型标志,才能作出具有减灾实效的预测预报。
参 考 文 献
[1] 四川、云南、西藏地震简目编辑组,西南地震目录,成都:四川科学技术出版社,1988。
参 考 资 料
1)云南省地震局,1998年12月1日云南宣威5.1级地震灾害损失评估报告,1999。
2)云南省地震局,云南省地震局地震目录,1998。
3)云南省地矿局,云南省区域地质志,1990。
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