测震台网及地震基本参数 

　

距震中200km范围内，共有地震台13个（图1）。最近的地震台站为岫岩台，距主震震中的距离为35.6km，单台可记录到震中区ML≥0.5的小震活动。地震台网控制能力[1]见图2。本次地震基本参数见表1。  表1　地震基本参数 Table 1　Basic parameters of the earthquakes 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 1-1 1999  11  29 12  10  39.2 40°32′ 123°02′ 5.4 8. 5 岫岩 8） 1-2 1999  11  29 12  10  39.2 40°32′ 123°02′ 5.4 10 岫岩 10） 1-3 1999  11  29 12  10  39 40.53° 123.15° 5.9 7   BJI 1-4 1999  11  29 12  10  41 40.48° 122.93° 5.0 10   ISC 2-1 2000  1  12 07  43  55.4 40°32′ 123°03′ 5.1 7. 9 岫岩 8） 2-2 2000  1  12 07  43  55.4 40°31′ 123°03′ 5.1 14 岫岩 10） 2-3 2000  1  12 07  43  57.2 40.58° 123.00° 5.2 9   BJI 2-4 2000  1  12 07  43  56.0 40.55° 123.10° 4.7 5   ISC
	图1  海城-岫岩5.4和5.1级地震前测震台站分布图 Fig.1  Distribution of seismometric stations before the MS5.4 and        5.1 Haicheng-Xiuyan earthquakes
	图2  辽宁省地震台网监测能力图（据李广平） Fig.2  Map of monitoring ability of Liaoning seismometric network

地震地质背景 

　

海城-岫岩5.4、5.1级地震发生在辽东半岛北部，震区位于中朝地台东北部的辽东隆起区，所属的三级及四级地质构造单元分别为营口-宽甸台拱和凤城凸起，这是一个长期隆起区。该区的区域断裂构造比较发育，震区附近规模较大、活动较强的断裂有北东向金州断裂和北西向海城河-大洋河断裂。震区内有北东向和北西向两组断裂发育，即北西向海城河-大洋河断裂带及北东向汤河-孤山断裂[3]，此次地震就发生在这两条断裂交汇部位的海城河-大洋河活动构造带上。海城河-大洋河构造带是1975年海城7.3级地震后才确认的，一些研究者认为这是一条新生构造带[4]，属晚更新世-全新世的活动断裂带。其走向为北320°西，断层面倾向南45°西，倾角60°，西北端始于营口高坎，向东南经岫岩偏岭延伸至东港市境内，全长100多公里。断裂在航磁和地震测深资料上有明显反映，在地面则表现为一系列北西向平行展布的次级断裂。在震区内的两条北西向次级断裂，分别称为康家岭断裂和王家堡子断裂，它们均是海城河-大洋河断裂的组成部分。  康家岭断裂主要在海城市境内分布，走向320°，倾向南西，倾角50°～70°，长约10km，断裂带宽几十米，在康家岭可见断裂穿切了下元古界辽河群的片岩和大理岩。破碎带由片理、角砾岩和挤压扁豆体组成，有揉皱现象，从扁豆体的排列方向分析，断裂为压扭性，具有顺扭特征。  王家堡子断裂出露在岫岩境内，走向310°，倾向南西，倾角70°～80°，长约18km，断裂带宽10余米。在小偏岭、乔家堡子和滚马岭一带均可见到断裂形迹，在王家堡子附近断裂穿切了下元古界辽河群的片岩、片麻岩和大理岩，破碎带由片岩、挤压扁豆体和断层泥等组成。经测定，断层泥的热释光年龄为距今20.2万年，属于中更新世。  穿过震区的汤河-孤山断裂走向北北东，倾向北西，全长60余公里。断裂带挤压破碎现象明显，断裂面呈舒缓波状。该断裂在震区分为两支，分别从海城市孤山镇东、西两侧穿过，它切割了太古代花岗岩、燕山期花岗岩和早元古代辽河群地层，在孤山以南被北西向断裂错切[5]。  岫岩5.4级地震发生在1975年海城7.3级地震余震区的东南端，即该地震发震构造的东南端点部位。辽宁省地震局对该区的深部构造曾做过大量工作。通过对该区地壳与上地幔速度、电性、密度和温度结构、重力、地热和航磁等异常的分析，发现以析木为中心的海城震区，其地壳与上地幔横向不均匀性最为显著，深部结构有明显的异常。海城震区位于辽宁南部上地幔隆起东部斜坡带上的一个局部上地幔凸起东侧，这里的地壳可分为上地壳、中地壳和下地壳3层。在中地壳上部（15～23km深处）有一低速层，厚度4～5km。速度逆转最显著的部位处在新立―析木一带，该层呈透镜状，速度6.0～6.1km/s，与上、下层的速度差达到0.2～0.3km/s，从电性结构来看，与低速层相对应的位置为高导层，其顶界埋深15～17km，电阻率4～6Ω・m，厚度3～5km。该高导层具有较高的温度值（500～600℃），高于两侧同一深度上的温度130～200℃。该层的密度值较低并有较高的热产生率，推测这里可能有局部熔融的岩浆残留体[6]。  地球物理场和深部构造显示的异常地段夹持在牛居-油燕沟断裂和析木断裂之间，海城震区的地震均发生在低速-高导层以上的脆性地壳内，海城―岫岩交界地区的地震同样受深部构造条件的控制。  在海城-岫岩5.4级地震的发震构造带（海城河-大洋河断裂带）上及附近地区，历史上曾于1859年9月19日发生营口5 级地震、1885年4月7日发生营口5 级地震6）、1975年2月4日发生海城7.3级地震和1978年5月18日发生营口5.9级地震。图3为该区的主要构造及历史地震震中分布图。

图3  震中附近主要构造及历史地震震中分布图 图例说明：1. 第四纪断裂出露点；2. 泥石流；3. 拱曲带；          4. 盆地边界；5. 海城余震边界 断裂名称：①金州断裂；②海城河-大洋河断裂；③汤河-孤山断裂；          ④牛居-油燕沟断裂；⑤析木断裂；⑥康家岭断裂；⑦王家堡子断裂 Fig.3  Major geologic structure surrounding the epicenter and        distribution of historical earthquakes

烈度分布及震害

 

1．5.4级地震烈度的分布及震害1）  根据野外实地考察，海城-岫岩5.4级地震的宏观震中位于海城市孤山镇松坨子村的恒道河子附近，地理坐标为40°33′N、123°01′E，宏观震源深度约为11km，震中烈度为Ⅶ度。  按照《中国地震烈度表》（GB/T17742-1999），根据近80多个点进行烈度调查的结果，结合平均震害指数的评定，绘制了岫岩5.4级地震等震线图（图4a）。各烈度区的分布及震害特征如下：  (1) Ⅶ度区  该区的形态为由两个Ⅶ度区组成（两个Ⅶ度区之间缺少自然村，即缺少烈度调查点资料）的椭圆区域，长轴方向为北西向。东北侧的Ⅶ度区分布在海城市和岫岩县的交界处。具体范围由拉木房、对窝沟、小偏岭、砬子沟和平房等村围限而成，长轴方向为北西66°，长轴约13.5km，短轴6.8km，面积约73km2 。另一个Ⅶ度区位于大石桥市、海城市和岫岩县的交界处，具体范围由糜子、厢房、玉石村、秋树排和后松等村所围限，长轴约12.8km，短轴4.5km，面积约46km2 。两个Ⅶ度区面积相加约为120km2 。
	图4a  海城-岫岩5.4级地震等震线图 Fig.4a  Isoseismal map of the MS5.4 Haicheng-Xiuyan earthquake
Ⅶ度区的震害主要表现为不同类型房屋的破坏，对石砌房屋而言，多数为轻度破坏（墙体出现多条裂缝，宽度在2cm以下、烟囱倒塌或歪斜、屋顶瓦下滑），少数中等破坏（承重墙严重开裂，裂缝宽度在2cm以上、山墙小部分倒塌），个别的达到严重破坏的程度（山墙大部分或全部倒塌、房架变形、梁坨断裂、承重墙鼓裂或凸出）。砖平房的震害明显减轻，多数表现为损坏（间隔墙有小的裂纹），少数轻度破坏（墙体裂缝、墙皮大片剥落、顶棚开裂），个别的可以达到中等破坏的程度（承重墙出现横向裂缝，宽度达在0.5cm以上、屋瓦滑落面积占整个屋面的1/3以上、房脊断裂并有位移）。另外，矿山的震害多表现为矿（井）洞塌落、岩石冒顶、矿山轨道损坏、采矿场开采面大面积塌方等。  地表破坏现象较少，主要表现为地陷和山体滑坡、滚石等现象，如在海城市松坨子村外河道中原有陷坑的范围震后扩大，其直径由原来不足1m扩大到15.6m，深度为7m。在岫岩县小偏岭包家堡、海城市松坨子等地多处发生山体局部滑坡、滚石现象。  (2) Ⅵ度区  该区分布在岫岩县太阳乡、哈达碑乡和大石桥市吕王乡、周家乡猞猁村、海城市岔沟乡西羊峪村和秦家堡等所围限的范围。该区形状近似�E圆形，长轴近于北西向，长轴约47km，短轴约36km，面积约1200km2。  Ⅵ度区的震害主要表现为石砌房屋多数损坏，少数轻度破坏，个别的可以达到中等破坏，而砖平房和楼房则是少数损坏。  (3) Ⅴ度区  该区形状为�E圆形，走向北西，面积约7000km2。该区是震感比较强烈的区域，范围较大。北到海城市东四乡，南至岫岩县的哨子河乡，西界在大石桥市区附近，东面的界限可到岫岩县三家子乡。在这个范围内，除了震感强烈外，个别房屋出现顶棚掉土、墙皮出现小裂纹等现象。 这次5.4级地震有感范围较大，几乎遍及辽宁省大部分地区，邻省部分地区也有感。  (4) 5.4级地震灾害评估的结果[7]， 7）  ① 海城地区房屋直接经济损失3500万元，企业损失325万元，事业单位损失437万元，总直接损失4262万元，海城震区房屋发生严重破坏或毁坏总户数为1095户，无家可归人数3854人，海城震区房屋发生中等破坏总户数为1615户。  ② 岫岩地区房屋直接经济损失2538.4万元，企业损失500万元，事业单位损失663万元，总直接损失3701.4万元，岫岩震区房屋发生严重破坏或毁坏总户数为534户，无家可归人数1880人。岫岩震区房屋发生中等破坏总户数为1828户。  ③ 大石桥地区房屋直接经济损失400万元。  ④ 地震救灾直接投入费用125.4万元。  ⑤ 本次地震直接经济损失共计8488.8万元。  2．5.1级地震烈度的分布及震害 2）  海城-岫岩5.1级地震的微观震中为40°32′N、123°03′E，震中烈度为Ⅶ度。  根据对海城市孤山乡松坨子村、岫岩县偏岭乡三间房村、小偏岭村等近20多个自然村（屯）进行烈度评定的结果，绘制了岫岩5.1级地震等震线图（图4b）。Ⅶ度区的分布及震害特征如下：
	图4b  海城-岫岩5.1级地震等震线图 Fig.4b  Isoseismal map of the MS 5.1 Haicheng-Xiuyan earthquake
等震线形态呈�E圆形分布，长轴方向为北西向，长轴约10.4km，短轴约4.4km，极震区面积约36km2。  (1) Ⅶ度区的震害特点  震害累加现象在Ⅶ度区比较明显，石砌房屋约有20%遭到中等程度的破坏，大部分房屋属轻度破坏，严重破坏的不足10％，倒塌的为数很少，在1000多户受灾较重的房屋中，塌落1间的仅有60多户。砖平房由于抗震性能较好，主要的震害只是墙体开裂，没有发生房屋倒塌现象。  地表破坏主要表现为：在震中区的三间房村出现3条地震裂缝。其中，有两条穿切海城－岫岩公路的地裂缝，方向近南北，长度100多米，宽7～8mm；另一条地震裂缝位于岫岩县兄弟山堡附近，方向近东西，宽1～2cm，由于被雪所掩盖，延伸长度不清。  (2) Ⅵ度区  该次地震在Ⅵ度区所造成的震害累加现象并不十分明显，很难确定Ⅵ度区的界限，该次考察工作未对Ⅵ度区作专门调查，因而没有勾画Ⅵ度区等震线的范围（图4b）。   (3) 5.1级地震灾害评估的结果[8]  这次地震由于在5.4级地震所影响的范围内重复发生，震害有所累积，对于续发性地震震害的损失可用叠加的震害损失减去前一次地震的震害损失来评估。  ① 企业、学校及事业单位增加损失450万元。  ② 地震直接投入费用按10％计，约232万元。  ③ 本次地震直接经济损失共计2651.84万元。

1．前震序列

 1999年11月9日辽宁省岫岩县偏岭一带发生震群活动。据辽宁数字遥测地震台网提供的地震序列目录^8），震群活动首先由1999年11月9日的M_L4.1、M_L4.2两次地震开始，至1999年11月29日12时10分M_S5.4级主震发生前，震中附近地区共记录到地震205次，其中M_L2.0～2.9级28次；3.0～3.9级10次；4.0～4.9级5次；最大为11月25日和26日的两次M_L4.4地震（图5，表2）。该前震序列特征如下：

图5  海城-岫岩5.4级地震前震序列M-t图

Fig.5  M-t diagram of foreshock sequence before the M_S5.4

       Haicheng-Xiuyan earthquake

 ① 11月9日一开始便发生了M_L4.1、M_L4.2两次地震，强度比较突出，11月25日又发生M_L4.0、M_L4.4地震，11月26日再次发生M_L4.4地震，4级地震强度呈上升趋势。

 ② 前震序列持续时间较长，从11月9日至11月29日主震发生前，直接前震序列共持续了20天的时间。地震序列的各项地震学参数为：h值＜0.3（图6），b值＜0.48（图7）、U值0.98、K值0.92，ρ值为6.2。其中，除ρ值外，各项参数均符合前震序列判定指标^{[9 ]}。 

表2  海城-岫岩5.4级地震前震目录（M_L≥3.0）

Table 2  Catalogue of foreshocks of the M_S5.4 Haicheng-Xiuyan earthquake（M_L≥3.0）

图6  海城-岫岩5.4级地震前震序列h值曲线

Fig.6  h-value curve of foreshock sequence before the M_S5.4

       Haicheng-Xiuyan earthquake

图7  海城-岫岩5.4级地震前震序列b值曲线

Fig.7  b-value curve of foreshock sequence before the M_S5.4

       Haicheng-Xiuyan earthquake

    ③ 前震序列呈现出明显的密集-平静特征。11月9日发生M_L 4.1、M_L 4.2两次地震后，每隔约14小时，便出现一组较强的地震活动，密集-平静-密集的时间规律十分明显。11月9～20日频次变化比较平稳。从11月21日起，日频次开始起伏性加速，11月25～27日，日频次成倍上升，11月28～29日主震前，频次迅速下降，表现出明显的平静特征（图8）。

图8  海城-岫岩5.4级地震前震序列日频次图（M_L≥0.2）

Fig.8  Daily frequency of foreshock sequence before the M_S5.4

       Haicheng-Xiuyan earthquake

 ④ 震中分布高度集中。前震的震中分布集中在40°31′～40°34′N，123°00′～123°06′E之间。其纬度之差为3′，经度之差为6′。即震中分布在南北4km，东西8km的狭小范围内（图9a）。前震M_L≥2.0地震主要沿北西方向分布，该方向与主震的烈度等震线的长轴方向基本一致，与海城河-大洋河断裂走向相吻合。

 通过主震震中做北西向和北东向两个剖面，即图9a中的AA′和BB′剖面。图9b和图9c 分别为地震序列在这两个剖面上的投影。从AA′剖面和BB′剖面均可看到前震序列的震源深度变化不大，主要分布在7.8～9.4km范围内^{[11 ]}（图9b）。

 前震序列M_L≥3.0地震目录见表2。图10和图11分别为海城-岫岩5.4级地震前震序列应变释放曲线及前震序列累积频次曲线。

图9  海城-岫岩5.4级地震序列震中分布图

    （1999.11.9～2000.4.30）（据张群等^{[11 ]} 相对定位结果）

    （a）震中分布图；（b）AA′剖面深度分布图；（c）BB′剖面深度分布图

    （实心圆为前震，空心圆为余震）

Fig.9  Epicentral distribution of the M_S5.4 Haicheng-Xiuyan

       earthquake sequence

图10  海城-岫岩5.4级地震前震序列应变释放曲线

Fig.10  Strain release of foreshocks of the M_S5.4

        Haicheng-Xiuyan earthquake

图11  海城-岫岩5.4级地震前震序列累积频次曲线

Fig.11  Accumulative frequency curve of foreshocks of the M_S5.4

        Haicheng-Xiuyan earthquake

 2．余震序列

 该地震余震序列特征如下：

 ① 5.4级地震释放能量约占全序列释放能量的71.7％，5.1级地震释放能量约占全序列释放能量的15％，主震震级与次大震级之差为0.3，据此认为，本次地震属震群型（图12）。

 ② 自主震发生至2000年12月31日共记录到余震2464次。其中M_L2.0～2.9级226次；3.0～3.9级57次；4.0～4.9级13次；5级以上5次（图13，表3）。

 ③ 序列的频次除在5.1级地震前后的2000年1月7～16日有较大的起伏外，序列的衰减较为正常（图14），序列b值为0.64（图15）。地震次数随时间衰减大体符合大森-宇津公式：

N（t）=N₀ /t ^p

其中：p =1.14（r =0.799）

 ④ 序列的地震活动阶段性较为明显，第一阶段：主震发生至2000年1月12日5.1经地震，序列的强度一度衰减较慢。87％的4级以上地震（包括5.1级地震）发生在这一时段内，4级以上地震活动在时间上表现出约14天的周期性。第二阶段：2000年1月12日5.1级地震后至7月19日。该时段的地震活动水平有所降低，4级以上地震仅为5月12日和5月24日的两次4.3级地震，3级以上地震为26次。第三阶段：即7月19日M_L3.8级地震后，地震活动水平明显降低，未发生过3级以上地震，频次也明显偏低（图13）。

图12  海城-岫岩5.4级地震余震序列应变释放曲线

Fig.12  Strain release of aftershocks of the M_S5.4

        Haicheng-Xiuyan earthquake

图13  海城-岫岩5.4级地震余震序列M-t图

Fig.13  M-t diagram of aftershock sequence for the M_S5.4

        Haicheng-Xiuyan earthquake

 ⑤ 由震中分布图9a可看出，M_L≥3.0余震的空间分布在40°30′～40°34′N、122°58′～123°03′E范围内，M_L≥4.0余震的震中沿北西向和北东向分布。

 从AA′剖面（图9b）可看到余震序列的震源深度变化基本在7～10km范围内。BB′剖面（图9c）则显示出，余震序列的震源深度在低纬度地区的分布为8km左右，而高纬度地区则较为分散，大约在7～10km的范围内。

表3  海城-岫岩5.4级地震余震目录（M_L≥4.0）

Table 3  Catalogue of aftershocks of the M_S5.4 Haicheng-Xiuyan earthquake（M_L≥4.0）

图14  海城-岫岩5.4级地震余震序列频次曲线

Fig.14  Curve of aftershock frequency of the M_S5.4

        Haicheng-Xiuyan earthquake sequence

图15  海城-岫岩5.4级地震余震序列b值曲线

Fig.15  b-vaiue curve of aftershocks of the M_S5.4

        Haicheng-Xiuyan earthquake

震源机制解和地震主破裂面 

由辽宁省34个台站的P波初动资料给出的主震和次大震的震源机制解见图16和表4，符号矛盾比均为10％左右（符号总数41）。震源机制解结果表明：  ① 5.4级地震的主压应力为北东向，方位为70°。根据等震线长轴方向为北63°西及余震的北西向展布特征，可以认为，走向为北西向的节面Ⅰ是5.4级地震的主破裂面。呈正断层性质，断层以走滑为主。  ② 5.1级地震的主压应力方向为北西西向，方位为279°。根据该次的等震线长轴方向的北西向展布特征，认为走向为北西向的节面Ⅰ为5.1级地震的主破裂面。
	图16　海城-岫岩5.4、5.1级地震震源机制解      （a）5.4级地震；（b）5.1级地震 Fig.16  Focal mechanism solutions of the MS5.4 and MS5.1         Haicheng-Xiuyan earthquakes
表4　震源机制解 Table 4  Focal mechanism solutions 地震 节面Ⅰ 节面Ⅱ P轴 T轴 N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 5.4 116 NE 84 28 ES 70 70 17 160 11 280 70 118 18 26 5 [12 ] 5.1 146 WS 80 76 NW 50 279 35 24 20 139 50 337 40 238 10 [12 ]

观测台网及前兆异常 

在本次地震震中200km范围内，有13个测震台（图1），定点前兆观测台（点）为40个，观测项目为：视电阻率、地磁、地形变、应力、地下流体和地热等测项共65台项（图17）。
	图17  海城-岫岩5.4级地震前定点前兆观测台站分布图 Fig.17  Distribution of precursory monitoring stations before the         MS5.4 Haicheng-Xiuyan earthquake
此次地震前共出现19起异常，异常项次数为22条。其中，地震活动性异常6项（条），主要表现为：响应地震、地震活动分布、地震条带、小震调制比、前震活动等异常。距震中200km范围内，出现异常的定点前兆观测台站为10个，异常台站（点）百分比为25％，出现异常的台项数为12个，异常台项百分比为18.5％（图18）。异常情况见表5及图19～38。另外，震前出现各种宏观异常13起（图37）。
	图18  海城-岫岩5.4级地震前定点前兆观测异常分布图 Fig.18  Distribution of precursory anomalies before the MS5.4         Haicheng-Xiuyan earthquake on the fixed observation points
表5  异常情况登记表     Table5 Summary table of precursory anomalies  各主要项目异常情况分述如下：  1．地震活动性异常  (1) 地震活动分布  震前1998年1月29日辽宁岫岩哨子河发生了ML4.6级地震、2月8日盖州杨屯发生ML4.2级地震、2月10日北黄海的ML 4.9级地震、6月8日北黄海的ML4.3级地震、8月15日渤海海峡的ML4.1级地震和9月6日葫芦岛市建昌县发生ML4.1级地震，形成4级以上地震的环状分布图像；1999年11月1日山西浑源发生MS5.6级地震后，4级地震环状分布图像开始收缩。位于辽东半岛南部临近海域连续发生11月4日ML3.5、11月6日ML4.1和11月9日ML3.9级地震，1999年11月9日偏岭至孤山一带发生ML4.1、ML4.2级地震，11月25日、26日又相继发生ML4.0、ML4.2、ML4.4级地震，岫岩地区4级地震明显集中（图19）。
	图19  辽宁地区ML≥3.5级地震空间分布图（1998.1～1999.11.28）       空心圆1998.1～12；实心圆 1999.1～11.28 Fig.19  Epeicentral distribution of ML≥3.5 earthquakes
另外，辽宁省的小震活动1997年1月1日至1998年9月30日，形成了北黄海―海城―辽西地区的NW向3级地震条带[10 ]。该条带上3级和4级地震异常活跃（图20～22）。  图21为该条带内外频次之比，其内外频次比大于75%。该条带上的地震频次，在1998年达到了最大值，为25次。图22是该条带的b值滑动曲线。自1998年年初以来，b值急剧下降后一直处于低值状态。  (2) 响应地震  自1996年以来，辽宁省的响应地震活动显示出一定的危险性，它们突出地表现以下三个方面：第一，响应的时间明显缩短。1996年5月3日包头6.4级地震（40.8°N、109.6°E）的两个半月之后，于7月17日，在朝阳地区出现ML5.0级响应地震（42°04′N、120°25′E），响应距离912km。1998年1月10日张北6.2级地震（41.1°N、114.3°E）之后，发生了1月29日岫岩哨子河的ML4.6（40°08′N、123°32′E）、2月8日盖州的ML4.2（39°55′N、122°29′E）、2月10日北黄海的ML4.9（37°47′N、123°55′E）响应地震，响应时间缩短为19天，响应距离为704～904km。1999年11月1日山西大同5.6级地震（39.8°N、113.9°E）之后，11月6日在大连南海发生ML4.0（38°34′N、121°28′E）、11月9日在岫岩偏岭地区发生ML4.1、ML4.2（40°32′N、123°02′E）响应地震，响应时间缩短为5天，响应距离为666～780km，这是华北地区十分罕见的现象。第二，响应地震的地点相对集中，山西大同5.6级地震之后，响应地震大多发生在北黄海的北部及其沿岸的辽南地区，特别是岫岩地区连续发生了4次响应地震，显示了一定的危险性。第三，上述响应地震具有明显的月相效应，即固体潮大潮的朔望日发震比较多。1996年7月17日朝阳的ML5.0级地震为阴历六月初二，是朔日的第二天。1998年1月29日岫岩的ML4.6级地震为阴历正月初二，也是朔日的第二天。1998年2月10日北黄海的ML5.0级地震，为阴历正月十四，是望日的前一天。1999年11月6日大连南海的ML4.0级地震，是阴历九月二十九，为朔日前一天。1999年11月9日岫岩ML4.1、ML4.2级地震为阴历十月初二，为朔日的第二天。这些地震表明，固体潮大潮的触发效应十分突出，说明该地区的应力场已临近临界状态。另外，由图23辽宁地区小震调制比曲线也可看出，1999年初营口―海城―岫岩地区（40°00′～41°10′N，121°30′～123°30′E）小震调制比曲线出现高值异常，最高值达0.34，异常持续约1年左右。
	图20  辽宁省ML≥3.0地震条带分布图（1997～1998年） Fig.20  Illustration of seismic belt by earthquakes in Liaoning         province（ML≥3.0）
	图21  条带内外频次之比 Fig.21  Frequency ratio of earthquakes inside and outside         the seismic belt
	图22  条带b值滑动曲线 Fig.22  b-value curve for the seismic belt
	图23  辽宁地区小震调制比曲线       （40°00′～41°10′N，121°30′～123°30′E） Fig.23  Curve of regulatory ratio of small earthquakes in         Liaoning area
(3)  4级地震平静  1998年10月1日至1999年11月5日1年多的时间，辽宁及邻近地区无4级地震发生，为1990年以来全省4级地震活动平静最长的时段（图24）。从图25辽宁地区缺震曲线看，自1998年下半年开始曲线持续下降，到1999年10月底已下降至1990年以来的最低值。表现出异常平静特征。
	图24  辽宁地区4级地震M-t图 Fig.24  M-t diagram of ML≥4.0 earthquakes in the Liaoning area
(4) 前震活动  ① 11月9日岫岩地区发生了ML4.1、ML4.2级地震，11月25日又发生ML4.0、ML4.2级地震，11月26日再次发生ML4.4级地震，强度比较突出，形成4级震群型活动，地震强度呈上升趋势。  ② 前震序列呈现出明显的密集-平静特征。 11月9日发生两次4级地震之后，频次衰减较快，密集-平静-密集的时间规律十分明显。自11月21日起，日频次开始起伏性加速（图25）。11月25～27日，日频次快速上升，比25日前高达十几倍。11月28～29日主震前，频次迅速下降，表现出明显的临震前平静特征。
	图25  辽宁地区缺震曲线 Fig.25  Curve of earthquake deficiency in the Liaoning area
③ 震中分布高度集中。全部前震的震中分布，均集中在40°31′～40°34′N、123°00′～123°06′E的狭小范围内。  ④ 震源机制解及地方平太阴时分布的一致性。11月25日前的4个地震的震源机制解十分一致，可能为发震断层的节面Ⅰ的走向分布在137°～145°之间，夹角仅为8°。11月26日的ML4.4地震的节面Ⅰ的走向为110°，有30°的转向。1975年海城7.3级大震和1978年营口5.9级地震的节面Ⅰ的走向为110°，而11月29日5.4级地震的节面Ⅰ的走向为116°，四者基本一致（表6）。从表6中可看出，11月26日以前的5个4级地震的地方平太阴时夹角τ分别是104°、105°、108°、110°和136°。分布十分集中，特别是前4个4级地震的平太阴时最大差仅为6°，与最后一个最大前震11月26日的ML4.4地震的最大差也只有32°。可以认为，11月26日前地震的震源机制解的一致性和地方平太阴时分布的集中性，均具有重要的前兆意义[13 ]。  表6  海城-岫岩MS 5.4级地震序列平太阴时夹角τ Table 6  Angle of local mean lunar time of Haicheng-Xiuyan MS5.4 earthquake sequence 序 号 时　间 震级 ML 节面Ⅰ 节面Ⅱ P轴 T轴 N轴 τ 年 月 日 时 分 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 1999 11 9 07 01 4.1 140 NE 70 48 NW 83 95 10 3 19 208 70 104 2 1999 11 9 07 07 4.2 137 SW 80 48 NW 83 272 17 4 2 84 77 105 3 1999 11 25 20 47 4.0 141 WS 70 41 ES 60 89 6 187 36 353 53 108 4 1999 11 25 20 55 4.2 145 WS 60 33 ES 54 77 4 182 50 355 42 110 5 1999 11 26 23 34 4.4 110 SW 70 16 SE 80 245 7 152 21 351 66 136 6 1999 11 29 12 10 5.9 116 NE 84 33 SE 40 61 37 175 28 293 40 294 7 1975 2 4     7.4 110 NE 81 23 SE 75 66 18 157 4 100 72 19 8 1978 5 18     6.2 110 NE 74 25 SE 72 67 24 157 2 251 66 176  ⑤ 11月9日前震序列开始活动之后至11月25日前，U值和K值一直比较小，U值为0.69，K值为0.63，h值为1.0左右。  11月25日发生ML4.0、ML4.2级地震之后，b值持续偏低（图26），U值为0.98，h值为0.15，F值为1.72，ρ值为0.47，K值为0.97。特别是h值的变化，从0.95下降为0.15。11月26日的ML4.4级地震出现以后，频次急剧上升，h值小于0.1，b＝0.47 ，U＝1.0 ，K＝0.92。判定该序列为前震序列[ 14 ]， 9）。
	图26  海城-岫岩5.4级地震前震序列b值曲线 Fig.26  b-value curve of foreshocks of the MS5.4         Haicheng-Xiuyan earthquake
2．定点前兆观测异常[16～18 ]  海城-岫岩5.4级地震前，距震中200km 范围内，定点前兆观测异常较为丰富，中、短期异常及临震异常的发展具有明显的阶段性。其中，盘锦荣二井水位、盘锦台水氡、岫岩台水氡表现出较为明显的中期异常；义县NE向地电阻率、辽阳台倾斜仪NS向、盘锦台氯离子、营口台倾斜仪EW向、盘锦兴一井水位等表现出较为明显的短期异常。  (1) 中期异常  ① 盘锦荣二井水位，自1997年出现下降趋势转折后，1999年1月该井水位反向加速上升0.5m，2月25日至6月25日又缓慢上升了0.25m。6月26日转为下降，8月上旬下降速率加大，直至发震。1～11月为一完整的中期趋势异常（图27）。
	图27　盘锦荣二井水位观测曲线 Fig.27  Curve of groundwater level in Ronger well in Panjin
② 盘锦台水氡，1997年9月以前测值一直比较平稳，基本无年变动态，从1998年9月起出现大幅度高值波动，至1999年5月异常变化幅度为8.5％（图28）。  ③ 岫岩台水氡，正常值在48Bq/L左右，其氡值自1998年2 月起存在两个高值异常阶段。1998年2 月至1999 年5月为第一次高值趋势异常， 异常幅值为5.5Bq/L左右波动，此后至11月份测值又略有回升，维持偏高状态（图29）。
	图28  盘锦水氡日均值曲线 Fig.28  Curve of daily mean value of radon content in groundwater         at Panjin station
	图29  岫岩台水氡日均值曲线 Fig.29  Curve of daily mean value of radon content in groundwater         at Xiuyan station
(2) 短期异常  ① 义县NE向地电阻率，历年年变明显（夏低冬高型），1999年5 月开始其低值年变幅明显偏高，至11月25日结束（图30）。  ② 辽阳台倾斜仪NS向，自1999年8～9月起，打破以往逐年S倾态势和年变轨迹，N倾异常量值约100毫秒（图31）。  ③ 盘锦台氯离子，该测值多年变化较为平稳，正常值为31.4～31.9 mg/L。自1999年7月初，测值缓慢上升，8月13日开始急速上升，至9月11日达最高值33.56 mg/L，9月20日测值开始逐渐下降，10月24日异常结束，异常持续3个多月，异常幅度约7％（图32）。  ④ 营口台SQ-70倾斜仪EW向（图33b）多年年变轨迹清晰、规律性较强，1999年9月底打破年变规律快速W倾，至10月中旬W倾异常达50毫秒。该台另一SQ-70B 地倾斜EW向（图33a）自1999年10月初打破以往年变规律（按以往年变此阶段应继续W倾），快速E倾，至10月中旬E倾异常50毫秒。
	图30  锦州义县台地电阻率NE向5日均值曲线 Fig.30  Curve of 5-daily mean value of apparent resistivity (NE)         at Yixian station in Jinzhou
	图31　辽阳台倾斜仪NS向日均值曲线 Fig.31  Curve of daily mean value of tilt/ (NS) at Liaoyang         station
	图32  盘锦氯离子日均值曲线 Fig.32  Curve of daily mean value of Cl-content in groudwater at         Panjin station
⑤ 盘锦兴一井水位（图34）年变化规律稳定，自1999年6月24日开始打破年变规律反向持续下降，比正常年变时间提前2～3个月。  ⑥ 盘锦台水氡1999年9月开始多次出现幅值达22.4Bq/L的高值突跳后，11月初至5.4级地震前测值仍然不稳，测值波动性升高（图28）。  (3) 临震异常  海城-岫岩地震前，在所出现的临震异常中，盘锦荣二井水位、盘锦台水氡和岫岩台水氡、盘锦兴一井水位等是在中期异常的基础上发展并转化为临震异常，盘锦高七井水位、水温和丹东汤池水氡仅表现出临震异常变化。
	图33　营口台倾斜仪EW向日均值变化曲线       （a）SQ-70B；（b）SQ-70 Fig.33  Curve of daily mean value of tilt (EW) at Yingkou station
	图34  盘锦兴一井水位日均值曲线 Fig.34  Curve of daily mean value of groundwater level in Xingyi         well in Panjin
① 盘锦高七井水位（图35a）从1999年11月5日起偏离正常年变轨迹，反向加速上升，至11月28日突升异常幅值达60cm。同时该井地温（图35b）1999年11月10～22日间突升6‰，临震突跳异常亦极为明显。  ② 盘锦兴一井水位（图34）1999年6月份打破年变规律反向下降，并于1999年10月23日开始转为加速上升，至11月28日异常幅值达272mm。  ③ 盘锦荣二井水位自1999年11月11～28日下降速率明显加大，平均下降速率约14mm/天，为短临异常（见图27）。  ④ 丹东汤池井水氡（图36）1999年10月底、11月初测值约为23Bq/L，11月5～8 日连续出现高值突跳，11月26～29日震前再次出现高值突跳，异常幅度达15％左右。
	图35  盘锦高七井水位、地温日均值曲线       （a）水位；（b）地热 Fig.35  Curve of daily mean value of groundwater level and water         temprature in Gaoqi well in Panjin
	图36  丹东汤池井水氡日均值曲线 Fig.36  Curve of daily mean value of radon content in groundwater         in Tangchi well in Dandong
⑤ 岫岩台水氡1999年11月在测值偏高、逐渐上升的背景下，11月10 日起又出现过一组高值突跳，幅度约5Bq/L（图29）。  (4) 宏观异常  自1999年11月2～28日在辽宁地区共出现宏观异常13起（图37）。 其中动物异常（有蛇出洞、猪闹圈、鸡惊群、鱼跳出水面等）7起，井水发浑变色冒泡5起，地光1起。时间主要集中在11月7～9日（5起）和24～26日（7起）， 地点主要集中在东港市至海城孤山镇（共12起，其中岫岩至孤山9起）。
	图37  海城-岫岩5.4级地震前的宏观异常分布图 Fig.37  Distribution of the macro-precursory anomalies before the         MS5.4 Haicheng-Xiuyan earthquake
前兆异常及其特征分析 1．地震异常特征分析  (1) 中期异常特征分析  地震活动中期异常的特征主要表现为：1997年1月1日至1998年9月30日，在辽宁省中南部地区形成北黄海―海城―辽西地区NW向3级地震条带；1998年1月29日至9月6日，渤海海峡及周围地区4级以上地震异常活跃，形成了多年来所未有的增强趋势，并在渤海海峡的周围地区构成4级地震的环状分布图像，而在时间上，这些地震主要发生在1、2月份和8、9月份，表现出时、空上的相对集中；1998年9月中旬至1999年10月辽宁省4级地震活动由活跃、集中转为平静，为1990年以来辽宁省4级地震活动平静时间最长的时段；这些趋势性异常对该地区今后地震危险性判断提供了一定的依据。  (2) 短期异常及临震异常特征分析  1999年11月9日岫岩地区发生震群活动，在开始发生两次ML4.1、ML4.2级地震后，序列的频次衰减较快，强度和频度（平均约5次/日）发展比较平稳，没有明显的加速异常现象。11月25日又发生ML4.0、ML4.2级地震，26日再次发生ML4.4级地震，至11月27日，日频次快速上升（平均约45次/日），与25日前的日频次相比高达几倍，形成4级震群型活动，地震强度呈上升趋势。11月28～29日主震前，频次迅速下降，表现出明显的临震前平静特征。11月25～29日主震前，一些地震活动性指标表现出明显的前震异常特征。其中，h值自25日开始加速下降，至29日主震前，数值已由0.6下降到0.3以下，由此判断发生强震的可能性已经临近[19]；序列的累积频次曲线和蠕变曲线均表现出与1975年海城7.3级地震前相似的变化形态，说明该序列具有明显的前震特征[ 20 ]；序列的各项参数（b值、U值、K值等）均显示出该序列为前震序列特征。  2．定点前兆观测异常特征分析  (1) 空间分布的相对集中性  16项前兆观测异常，其空间分布相对集中性十分明显（图18），其中有15项集中在东港－海城－朝阳的北西向条带上，占异常总数的93％，其中盘锦－岫岩地区为13项，占北西条带异常的87％与异常总数的81％。  (2) 短临突跳异常的准同步性  9项中期趋势异常和短期异常的起始时间有早有晚，异常时段也有长有短，而7项临震异常在时间上有一定的准同步性。  (3) 前兆观测异常发展阶段性明显  9台项中期趋势异常均是1998年2月辽宁哨子河、杨屯等地震后陆续出现，而7台项短临突跳异常均在1999年10月份开始出现，可以认为1998年2月至1999年9月是趋势异常发展阶段，1999年10～11月是异常突升阶段。  (4) 短临突跳异常有较好的显著性、群体性和同步性  盘锦地区日常异常跟踪的3口井水位、水温均出现异常，且有较大的异常量值和较好的准同步性；营口台两套倾斜仪4个方向测值，除上述的两项异常外，SQ-70的NS向从1999年10月初起亦出现异常，4个测值3个有明显异常且同步性较好；东港－岫岩－盘锦北西条带上3个台水氡在5.4级地震前均有较明显的短临突跳。水位、地温、倾斜、水氡各项短临异常图像均以明显转折、加速、突跳形式出现，说明短临突跳异常有较好的显著性、群体性和同步性（图38）。 图38  前兆观测异常时间进程示意图 Fig.38  Sketch of temporal process of precursory anomalies before         the MS5.4 Haicheng-Xiuyan earthquake