测震台网及地震基本参数 

河南5.1级地震发生在青海省东南部,震中附近台站稀少，监测能力有限，震中200km范围内只有大武一个测震台,震中附近的监测能力为ML≥2.0。图1也给出了200~300km范围的测震观测台站。本次地震的基本参数见表1。
	图1  河南5.1级地震前测震台站分布图 Fig.1  Distribution of seismoetric stations before the MS5.1        Henan earthquake
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 MS 震源深 度/km 震中地名 结果 来源 年   月  日 时  分   秒 φN λE 1 1999  9   27 19  49  13.1 34°45′ 101°18′ 5.1 15 河南县西南 1) 2 1999  9   27     19  49  15.3 34.58° 101.47° 5.1 33 河南 [1] 3 1999  9   27     19  49  15.5 34.70° 101.49° 4.9 24   BJI 4 1999  9   27 19  49  13.3 34.58° 101.39° 4.4 10   ISC

地震地质背景 

河南5.1级地震发生在著名的库玛断裂带以北65km处的军功-宁木特乡断层附近，其北有近东西展布的中铁断裂分布。在本次地震发震断层与库玛断裂之间有一条近EW向、由休麻向东延伸的全新世活动断裂展布。震中东北有新生代盆地分布2)（图2）。  该区地质构造复杂。长度近2000km的库玛断裂带是一条规模巨大、构造活动十分强烈的全新世活动断裂，沿带古地震遗迹普遍存在。断裂带玛沁以东一段，虽然没有发生7级以上大震的记录，但该段表现出强烈的全新世活动特征。宁木特以南,西端与库玛断裂相接的近EW向断裂,其航卫片影像醒目，在第四纪地貌上表现出较为强烈的全新世活动特征。
	图2  河南5.1 级地震震中附近断裂及历史地震震中分布图 断裂（层）名称：①军功-宁木特乡断层；②库玛断裂；                ③休麻-河南断裂；④中铁断裂 Fig.2  Map of main fault structure and distribution of historical        earthquakes around the MS5.1 Henan earthquake area
20世纪以来沿该断裂5级以上地震常有发生。发震断裂以北的中铁断裂，其西段及中段表现出全新世活动特点，但其东段，包括河南县附近没有全新世活动的迹象。离本次地震最近的断层，西起军功大队以南，向东延伸穿过黄河，至宁木特乡以北，全长近70km。该断裂在航片上没有清晰的影像，该断层发育于中-晚三叠世地层中，属规模不大的压性断层，三叠系上部岩组之上，其两侧岩石破碎，并时见酸性脉岩的侵入。断层南倾，倾角      70°。在该断裂的南侧发育有两个小型褶皱，一个为威拉向斜，一个为宁木特背斜。该地震正是发生在断裂与褶皱共存的环境之中。各烈度区长轴方向与该断层和褶皱的展布方向相近，表明河南5.1级地震受到了该断层和褶皱的控制。

烈度分布及震害

 

河南5.1级地震的宏观震中位于河南县西南的宁木特乡一带，其地理位置为34°36′N、101°18′E，与微观震中基本一致。震中烈度为Ⅵ度2)（图3）。  Ⅵ度区：西起宁木塔隆洼附近，东抵宁木特乡以东约1km，北至宁木特乡以北约1.6km，南达宁木特乡，其等震线方向为一近EW向椭圆形，其长轴4.0km，短轴2.2km，围限面积6.9km2，长轴方向88°。烈度区内所有居民都感觉到地震的发生，听到酷似火车自西向东而过的隆隆声，绝大多数的人惊慌失措,仓惶向门外逃出。从居住房屋破坏的情况来看，整个Ⅵ度区内遭受地震影响最大的当属宁木特乡政府所在地，该地区人口最为密集，房屋最为集中。宁木特乡小学校舍及教室部分为砖柱土坯房屋，地震使该校砖柱土坯房屋的山墙出现裂缝，最宽达2cm，砖墙房屋的墙体也出现细微裂缝，屋顶个别瓦片掉落。宁木特乡政府和信用社砖房也出现细微裂缝。乡卫生院7间砖柱土坯房屋，部分面墙为空心砖填充墙，由于砖柱与墙体之间没有较好地咬合和联接，加之可能地基不稳，震时造成墙体与砖柱之间较大裂缝，最宽5cm，地基下沉，山墙外移。同一院内的多间土坯房屋的墙体产生“X”型细微裂缝，说明本次地震对于房屋的破坏主要以剪切应力为主。未造成人员伤亡。
	图3  河南5.1级地震等震线图 Fig.3  Isoseismal map of the MS5.1 Henan earthquake
Ⅴ度区：该烈度区西起早木扎日更，东至宁木特乡以东约5km，北至冬沃沟向北约6km，南达哈钦沟南3～4km处。其等震线为一呈近东西向的椭圆形，长轴15.4km，短轴11.2km (图3)。  烈度区内居民普遍听到似重载汽车经过的隆隆声响，门窗、屋顶、屋架颤动作响，灰土掉落，部分家中不稳定器物翻倒，烈度区内沿曲泽河分散居民的土坯或干打垒房屋墙体出现细微裂缝。冬沃沟居民土坯木顶房屋墙体也出现细微的“X”型剪切裂缝。另外木梁与木柱之间的咬合处出现错移的迹象。

据青海省区域台网目录，河南5.1级地震序列从1999年9月27日持续到12月31日，一共发生M_L≥1.0地震21次，其中1.0～1.9级12次，2.0～2.9级6次，3.0～3.9级2次，5.0～5.9级1次，最大余震为M_L 3.8级（表2）。

 本次地震主震的释放能量占全序列地震释放总能量的96%，属前震-主震-余震型。1999年9月6日在主震震中附近记录到M_L4.3级前震，全序列的h=1.1、b=0.56。本次地震序列最大的特点是其能量、频度衰减都比较快，至11月10日前后衰减基本完成, 余震基本分布在主震的两侧，与主震一起呈NW-SE向的分布特征。序列的震中分布图和M-t图见图4和图5。 

表2  河南5.1级地震序列目录（M_L≥3.0）

Table 2  Catalogue of the M_S5.1 Henan earthquake sequence (M_L≥3.0)

图4  河南5.1级地震序列分布图（1999.9.27~12.31, M_L ≥2.0）

Fig.4  Distribution of the M_S5.1 Henan earthquake sequence

图5  河南5.1级地震序列M-t图（M_L≥1.0）

Fig.5  M-t diagram of the M_S5.1 Henan earthquake sequence

震源机制解和地震主破裂面 

收集青海省和甘肃省测震台网的P波初动符号15个，以P波初动法求解震源机制解（图6）。表3为震源机制解参数，矛盾符号比为0.20[2]。  表3  河南5.1级地震震源机制解 Table 3  Focal mechanism solution of the MS5.1 Henan earthquake 编 号 节面Ⅰ 节面Ⅱ P轴 T轴 N轴 资料 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 1 9 281 47 15 105 43 283 2 147 87 13 2 [2]  从节面Ⅰ与节面Ⅱ的走向和倾向看，具有近NS向的特点，而野外考察的等震线方向近东西向，二者明显不一致。
	图6  河南5.1级地震震源机制解 Fig.6  Focal mechanism solution of the MS5.1 Henan earthquake

观测台网及前兆异常 

震中附近的测震台站和定点前兆观测台站分布图见图1和图7。0～100km范围内没有台站，101～200km范围有大武、循化、海南、贵德和龙羊峡5个台，包括测震、气氡、水氡、电磁波4种观测项目。多数台站分布在201～300km范围的北部地区，分别为西宁、长宁、湟源、平安、乐都、民和、二十里铺、佐暑8个台站，有地磁、水氡、电磁波、土地电、深井地温、地倾斜、水位共7种观测项目。河南5.1级地震前定点前兆观测异常分布图见图8。
	图7  河南5.1级地震定点前兆观测台站分布图 Fig.7  Distribution of precursory monitoring stations before        the MS5.1 Henan earthquake
此次地震前共出现异常11项，其中地震活动性异常4项；定点前兆观测异常7项，集中出现在200km以外的地区。详见表4及图9~19。  表4  异常情况登记表  Table4  Summary table of precursory anomalies
	图8  河南5.1级地震前前兆观测异常分布图 Fig.8  Distribution of precursory anomalies at fixed observation        points for the MS5.1 Henan earthquake
	图9  河南5.1 级地震前青海东部地区应变释放异常曲线      （31.5°~37.6°N，98.4°~104.4°E） Fig.9  Curve of strain release of the east part of Qinghai          （31.5°－37.6°N，98.4°－104.4°E）
	图10  河南5.1 级地震前后震中分布图       （a）1994.4~1995.12；（b）1996.1~1997.10；（c）1997.11~1999.9 Fig.10  Earthquake distribution around the MS5.1 Henan         earthquake area
	图11  河南5.1级地震前后震中分布图       （a）1994.9~1996.12；（b）1997.1~1999.4；（c）1999.5~2001.9 Fig.11  Earthquake distribution around the MS5.1 Henan earthquake         area (ML≥2.0)
	图12  河南5.1级地震前地震震中分布图 (ML≥3.5) Fig.12  Epicentral distribution of earthquakes before the MS5.1         Henan earthquake
	图13  河南5.1级地震前循化台水氡月均值曲线 Fig.13  Curve of monthly mean value of radon content in groundwater at Xunha station
	图14  河南5.1级地震前湟源台水氡日均值曲线 Fig.14  Curve of daily mean value of radon content in groundwater         at Huangyuan station
	图15  河南5.1级地震前西宁台水氡日均值曲线 Fig .15  Curve of daily mean value of radon content in groundwater          at Xining station
	图16  河南5.1级地震前祁连台深井地温日均值曲线       （a）原始数据曲线；（b）去趋势后曲线 Fig.16  Curve of daily mean value of temperature in groundwater         at Qilian station
	图17  河南5.1级地震前平安台深井地温日均值曲线 Fig.17  Curve of daily mean value of temperature in groundwater         at Pingan station
	图18  河南5.1级地震前西宁二十里铺土地电日均值曲线 Fig.18  Curve of daily mean value of apparent resistivity         at Ershilipu station
	图19  河南5.1级地震前平安电磁波NS向日均值曲线 Fig.19  Curve of daily mean value of electromagnetic wave         at Pingan station