测震台网及地震基本参数 

4.9和5.0级地震附近地震台分布如图1，距震中200km范围内有克孜尔、拜城、库车和阿克苏4个地震台，其中0~100km范围的拜城和库车台与101~200km范围的阿克苏台开展测震观测。本次地震发震地区的监测能力为MS≥1.8。这次地震的基本参数见表1。
	图1  拜城地震震中附近地震台站分布图 Fig.1  Distribution of seismic stations surrounding the        Baicheng earthquakes
表1  地震基本参数 Table 1  Basic parameters of the Baicheng earthquakes 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 ML 1.1 1999  06  17 23  02  16 41°52′ 81°48′ 4.9   22 拜城 1） 1.2 1999  06  17 23  02  18 41.84° 81.96° 4.8 5.4 17 新疆南部 BJI 2) 1.3 1999  06  17 23  02  19 41.84° 81.76° 4.7   33   ISC 2.1 1999  06  17 23  08  35 41°53′ 81°46′ 5.0   18 拜城 1） 2.2 1999  06  17 23  08  39 41.89° 81.93° 4.9 5.5 29 新疆南部 BJI 2) 2.3 1999  06  17 23  08  38 41.87° 81.72° 4.6   33   ISC

地震地质背景 ①

按照板块构造观点，拜城4.9和5.0级地震所处的区域大地构造位置在一级大地构造单元塔里木-华北板块西北部，即二级大地构造单元塔里木北缘活动带与塔里木地块的交界部位。位于三级大地构造单元麦丹塔乌-克孜尔塔格晚古生代陆缘地块的南缘塔里木中间地块的北边[1]。 拜城4.9和5.0级地震发生的深部构造条件，由1°×1°布格重力异常可知，地震发生在天山重力低的南坡梯度带。在较大比例尺的布格重力异常图上，地震发生部位处于拜城县北面布格重力异常由北东东走向转为北西走向的异常隆起部位，布格重力异常值为-275×10-5m/s2。由布格重力异常反演的地壳厚度表明，地震震中处地壳厚53km，处于近东西走向的天山拗陷东南坡。 据谢富仁3）1998年研究，拜城4.9和5.0级地震所在部位的区域形变场处于拜城盆地北缘，自1951年以来，震区以-5.5mm/a速率在沉降。整个区域形变场以北东走向为主，围绕塔里木盆地中部拗陷，轮台县以南160km塔里木盆地中部的拗陷速率达-1.0mm/a。 拜城4.9和5.0级地震发震区在历史上是5级以上地震多发区。在地震南南东方向45km，于1947年8月24日发生6 级地震；在地震北西西57km左右，于1987年1月6日发生过5.9级地震；离地震最近的5级以上地震位于震中东北20km，在1967年4月28日发生过5.0级地震。 从拜城4.9和5.0级地震震中附近主要构造与断裂及历史地震震中分布图（图2）[2]、 [3]可知，区域主要构造与断裂的走向为北东东向。拜城附近主要构造与断裂的活动性论述如下：
	图2  拜城4.9和5.0级地震震中附近断裂构造及历史地震震中分布图（MS≥5.0） 图例说明：1.中、新生代盆地；2.中-新生界；3.古生界；4.逆断层；          5.左旋走滑断层；6.隐伏断层；7.活动背斜；8.活动向斜 断裂名称：①拜城盆地北缘断裂；②拜城断裂；③却勒塔格断裂；④柯坪断裂；          ⑤东却勒塔格断裂；⑥阿其切克断裂；⑦北轮台断裂；⑧哈尔克山断裂 Fig.2  Major faults surrounding the Baicheng earthquakes and        distribution of historical earthquakes (MS≥5.0)
（1）拜城盆地北缘断裂，长约240km，位于喀桑托开活动背斜和吐孜麻扎活动背斜的南翼，北东东向展布，为断层面北倾的逆断层，断层面倾向20°，倾角36°。在科克干以西，上新统砂泥岩逆冲在下更新统西域组砾岩之上，造成西域砾岩倒转。在克其克肖尔布拉克一带上新统砂岩逆于上更新统砂砾石层之上。砾石层上部细砂层热释光地质年龄为距今17200±1300年，反映断层在晚更新世晚期以后有所活动。由倾滑断距9.6m计算，该断层的活动速率为0.56±0.04mm/a。往西，断层在洪积扇上形成长4～5km的断层陡坎，坎高4～8m。在吐孜麻扎背斜南翼卡木古勒以南，中新统逆于上更新统砂砾石层之上，同样说明拜城盆地北缘断裂是一条晚更新世晚期以来的活动断裂[4]。  （2）拜城断裂在卫星影像上有较清楚地反映，走向北西，长约43km。切割上新统、上更新统―全新统及全新统，可能是全新世活断层。  据地震考察情况，地震等震线大致为近圆型的椭圆，长轴方向大致为北东东，表明拜城盆地北缘活断层与拜城活断层两条共轭断裂可能是1999年6日17日拜城5.0级地震的发震构造[5]。 ①本节由柏美祥研究员编写。

烈度分布及震害

 

地震位于拜城县西北盆地中，宏观现象不明显，没有突出的破坏中心，震后考察只画出Ⅴ度等震线（图3）。Ⅴ度区中的拜城县城为Ⅵ度异常点，其主要原因是拜城县城位于河流下游，地下水位高，地基条件差，因此地震烈度高于其他地区。
	图3  拜城4.9和5.0级地震等震线分布图 断裂名称：①库木格热木断裂；②喀桑托开断裂 Fig.3  Isoseismal map of the Baicheng earthquakes
Ⅵ度异常点：位于拜城县城内，震感较强，多数人跑出室外，房屋门窗作响，房屋有不同程度损坏。县人民医院门诊部砖混结构一楼窗外有1m长垂直细裂缝，三楼构造柱底部有水平裂缝。一砖混结构的空心板接缝普遍开裂，会议室横梁竖向有裂缝。一、三层办公楼室内墙与梁结合处开裂。矿产公司一住房墙角出现斜裂缝，另一砖木平房横墙有1m长斜裂缝。一市场平房墙体开裂，北大桥小学砖木结构教室横墙开裂，县一中教学楼窗角下普遍裂缝。  Ⅴ度区：西起科台克吐尔，东至都干买里，北起克拍克加依，南至欧勒旁。等震线形状为椭圆，长轴71km，短轴51km，面积为2842km2。  Ⅴ度区范围内多数人有感，由于发震在晚上，人感受较强。但农村中土木结构房屋绝大多数基本完好，少数房屋在1998年地震裂缝的基础上有加宽现象，没有严重破坏及房屋倒塌。

据距震中最近的拜城地震台（震中距12km）单台地震记录（可定出震中的为多台平均结果），自1999年6月17日至1999年9月17日共记录到M_S≥2.0余震7次，其中2.0≤M_S<2.9地震6次；3.0≤M_S<3.9地震1次。本次地震的应变释放曲线、M-t图及日频度曲线示于图4~6，M_S≥2.5序列目录见表2。

图4  拜城4.9和5.0级地震序列应变释放曲线

Fig .4  Strain release of the Baicheng earthquake sequence

图5  拜城4.9和5.0级地震序列频度曲线

Fig.5  Daily frequency of the Baicheng earthquake sequence

图6  拜城4.9和5.0级地震序列M-t图

Fig.6  M-t diagram of the Baicheng earthquake sequence

 序列最大地震为5.0级，发生在4.9级地震之后6分多钟。两次地震震级差为0.1，最大地震释放的能量占全序列能量的57.77%，判断本次地震序列为双震型。

 最大地震发生后仅仅3分多钟，又发生一次3.9级地震，之后，再未发生3级以上地震。由于地震次数过少，大多数统计参数无法计算。

 利用序列中可定出震中位置的地震作出余震分布图（图7），3次较大地震的震中位置接近，2级地震分布在较大地震以西的地区，大致呈近圆形的椭圆，其长轴方向近北东，与等震线方向大体一致。

图7  拜城4.9和5.0级地震余震分布图（M_S≥2.0）

Fig.7  Distribution of the Baicheng earthquake sequence

表2  拜城4.9和5.0级地震序列目录（M_S≥2.5）

Table 2  Catalogue of the Baicheng earthquake eequence（M_S≥2.5）

震源机制解和地震主破裂面 ①

表3和图8给出了拜城4.9级地震的震源机制解（其后的5.0级地震的P 波初动被掩盖，无法求解其震源机制解），共使用P波初动资料18个，矛盾符号比为0.056。由结果分析，这次地震震源断错为右旋走滑，主压应力P 轴方位北西。说明这次地震是在北西向主压应力作用下，断裂产生的右旋走滑错动。节面Ⅱ为这次地震的断层面。  表3  拜城4.9级地震震源机制解 Table 3  Focal mechanism solution of the MS4.9 Baicheng earthquake 序号 节面Ⅰ 节面Ⅱ P轴 T轴 N轴 X轴 Y轴 结果   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 来源   1 12 SEE 60 103 NNE 70 144 8 45 29 242 53 0 20 103 30 高国英
	图8  拜城4.9级地震震源机制解图 Fig.8  Focal mechanism solution of the MS4.9 Baicheng earthquake
①本节由高国英研究员提供。

观测台网及前兆异常 

震中附近地震及前兆观测台站分布见图1。距震中200km范围内共有4个地震台。其中有测震台3个，其他前兆观测台3个。100km范围内拜城、库车和克孜尔台，其中克孜尔台只有形变（基线、水准）测量观测项目，拜城台只有测震观测，库车台有测震和地倾斜观测项目（库车地倾斜1998年年底开始改造，1999年正式报数）；101~200km范围内的阿克苏地震台，有测震、断层蠕变和断层气观测项目。  本次地震前共有异常5条（图9～13），表4给出了异常的详细情况。  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 地震 频度 震中200km范围 MS≥3.0， 12个月窗长， 2个月步长 低于均值线半年至1年 1996.12～ 1998.2 正常     AI 9 明显低于 均值 2 b值 震中200km范围 MS≥2.0， 24个月窗长， 2个月步长 低于均值线半年以上 1994.10～1997.12 正常 低于0.8   AI 10 持续低值― 恢复对应区 内5级地震 3 缺震 曲线 震中200km范围 MS≥2.0， 12个月窗长， 2个月步长 低于均值线半年以上 1996.10～1998.6 正常 低于3.8   AI 11 持续低值 对应区内 5级地震 4 h值 震中200km 范围 MS≥2.0， 24个月窗长， 2个月步长 低于均值线 半年以上 1997.6～1998.10 正常 低于2.0   AI 12 持续低值―恢复对应区内5级地震 5 流动重 力测量 库车-克孜尔测线S16－S09段 段差分析 断差超限 1999.5 正常 -82×10-8 m/s2 95 BⅡ 13 超过40×10-8m/s2
	图9  震中附近地区MS≥3.0地震年频度曲线 Fig.9  Curve of yearly frequency of MS≥3.0 earthquakes        surrounding the epicenter region
	图10  震中附近地区b值曲线 Fig.10  Curve of b-value surrounding the epicenter region
	图11  震中附近地区缺震曲线 Fig .11  Curve of earthquake deficiency surrounding the          epicenter region
	图12  震中附近地区η值曲线 Fig.12  Curve ofη-value surrounding the epicenter region
1．地震活动性异常  主要选取震中200km范围内，MS≥2.0地震为样本，分别计算了各种地震活动性参数，出现异常的有地震频度、b值、缺震和η值等参数。由于自1998年6月25日阿克苏5.1级地震开始仅1年的时间里，研究区共发生4次5级以上地震，而地震活动性方法统计量的计算时窗一般都在1～2年，因此，这些统计量出现的异常一般可对应这一组5级地震。  图9为12个月窗长，2个月步长，MS≥3.0地震，1986年以来的频度曲线。自1996年12月开始下降，1997年8月达最低值，1998年2月恢复至均线以上后发生1998年以来的一组5级地震。  图10为24个月窗长，2个月步长，MS≥2.0地震，1986年以来的b值曲线。可见自1994年10月曲线开始下降，1997年12月恢复后发生1998年以来的一组5级地震。  图11为12个月累积，2个月滑动，MS≥2.0地震，1986年以来的缺震曲线。1996年10月以来，该区缺少3.8级以上地震，1998年6月出现4级以上地震活动后，曲线回升又连续发生5级地震。  图12为24个月窗长，2个月步长，MS≥2.0地震，1986年以来的η值曲线。1997年6月曲线开始下降，1998年10月恢复后发生库车5.7级和本报告所研究的双震。  2．前兆观测异常特征  由图13可见，流动重力测量在库车―克孜尔一线的S16－S09段，1999年5月测得82×10-8m/s2的下降异常。
	图13  流动重力观测曲线（S16－S09测段）（据张建朝） Fig.13  Observational curve of roving gravity (S16－S09 section )           （from Zhang Jianchao）