测震台网及地震基本参数 

 小金地震震中周围100 km内有3个测震台，101～200 km内有13个测震台；201～300 km内有16个测震台，含人工值守台和遥测台，见图1。小金马尔康以东地区的小震监测能力为M_L ≥2.0，以西地区为2.5级，小金6.6级地震后增上了两河口、金川流动地震台，使6.6级震区及附近地区小震监测能力达到2.0级。

 据四川地震台网报告给出小金3次5级以上地震的参数，见表1。表中地震位置参数和宏观震中有明显差异。这与川青块体内地震定位精度不高有一定关系。 

图1  小金地震前震中周围地区测震台网分布图

Fig. 1  Distribution of seismometric network before the Xiaojin

        earthquakes around the epicentral area

表1  地震基本参数

Table 1  Basic parameters of the earthquakes

地 点

Ⅰ  类  房

Ⅱ  类  房

Ⅲ  类  房

总  数(栋)

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

木城

2

3

2

7

2

16

箐水沟

3

1

4

八○一场

5

1

8

望台

1

1

1

1

赵家沟

2

2

梭罗寨

3

3

砖瓦厂道班

1

1

1

1

1

5

营林一队

1

2

1

2

6

小牛厂沟

5

1

1

7

合   计

4

23

3

12

4

5

1

52

占总数百分比(%)

7.7

44.2

5.8

23.1

7.7

1.0

9.6

1.9

100

地  点

Ⅰ  类  房

Ⅱ  类  房

Ⅲ  类  房

总  数(栋)

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

黄草坪

4

3

1

8

何家院

9

3

1

7

4

1

25

唐家阴山

1

1

1

1

4

银厂沟口

2

1

4

1

8

木城西

1

1

1

1

1

5

三道坪

2

2

1

5

八○二林场三工段

1

4

3

1

9

曹家

1

1

马尔康电视差转台

2

1

3

合   计

11

15

11

16

7

4

2

2

68

占总数百分比(%)

16.2

22

16.2

23.6

10.3

5.9

2.9

2.9

100

地  点

Ⅰ  类  房

Ⅱ  类  房

Ⅲ  类  房

总数(栋)

完好

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

完好

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

完好

轻微损坏

损坏

破坏

倒塌

李家坡

40%

45%

15%

4

12

3

2

3

24

中梁子

2

1

2

2

1

8

长沟口

2

4

2

1

9

周家桥

1

1

2

火烧桥

5

12

6

5

10

2

40

小  寨

10

5

4

8

3

2

32

大科牛

3

1

6

5

15

小科牛

1

1

1

8

2

4

17

大堰厂

20%

55%

20%

5%

8

15

1

3

27

余家沟

11

1

1

2

红寨子

2

2

16.2%

2

4

1

1

12

梅  巴

11%

50%

22%

17%

4

11

4

19

先农坛

32%

50%

15%

3%

6

13

5

1

3

28

两河街

50

150

100

50

150

350

100

300

100

 1350(间)

地 震 序 列 

 1. 1989年3月1日小金5.0级地震序列

    3月1日5.0级地震发生前无直接前震发生。在2月17日马尔康北西曾发生过3.3和2.5级地震，距震区较远。5.0级地震后最大余震2.1级，据马尔康地震台记录1个月内余震1.0～2.0级地震仅8次。能交切出震中的余震仅1次。由于余震在5.0级地震后断续缺失天数较多，求不出P值，其他分析也难以进行。这次5.0级地震主震与全序列的能量比E_主/E_总为0.999，属孤立型地震。  

图9  小金3次地震序列M-t图

     （a）1989年3月1日小金5.0级；（b）1989年9月22日小金6.6级；

     （c）1991年2月18日小金5.0级

Fig. 9  M-t  diagram for the three Xiaojin earthquake sequences

 2. 1989年9月22日小金6.6级地震序列

 6.6级地震发生前无直接前震发生，震后至10月5日才发生最大余震2.9级。四川地震台网目录给出余震很少。据马尔康地震台记录，小金6.6级地震后至11月30日记录M_L ≥1.0余震230次；其中1.0～1.9级地震187次；2.0～2.8级地震40次，其时间序列分布见M-t图9。

计算6.6级地震序列b值为1.05，其b值曲线见图10。求出余震序列衰减系数P值为1.02，其频度衰减曲线见图11；余震序列蠕变曲线见图12。

图10  小金6.6和5.0级地震序列b值曲线

     “・”号示1989年9月22日小金6.6级地震序列（a）；

     “°”号示1991年2月18日小金5.0级地震序列（b）

Fig. 10  b-value curves of the M_S 6.6 and M_S 5.0 Xiaojin 

         earthquake sequences

 据小金、马尔康地震台和金川、两河口流动地震台记录测定震中（见图13），余震震中集中分布在6.6级主震附近10 km范围，分布在Ⅷ度区的南部区域，即木城南的梭罗寨至两河北的先农坛的窄小地区。需提及的是6.6级地震的宏、微观震中相距7 km。

6.6级地震序列的基本特征是：主震和序列中最大地震震级差2.7级。余震总量少、强度低，主余震能量比值为0.999。序列频度衰减快，第二天地震频度陡减，第三天起M_L ≥2.0地震仅零星出现，序列时间分布呈单一指数衰减形态；余震序列空间分布范围较窄，与主震强度按理论计算的震源体尺度相比不相称，序列波形单一，震后余震序列向外扩展迹象不明显，呈现孤立型地震特征。

图11  小金6.6和5.0级地震序列衰减曲线

     “・”号示1989年9月22日小金6.6级地震序列；

     “°”号示1991年2月18日小金5.0级地震序列

Fig. 11  Curves of frequency attenuation of the M_S 6.6 and M_S 5.0 

         Xiaojin earthquake sequences

图12  小金6.6级地震序列蠕变曲线

Fig. 12  Strain release curve of the M_S 6.6 Xiaojin earthquake 

         sequence

 3. 1991年2月18日小金5.0级地震序列

 2月18日5.0级地震余震较丰富，最大余震2.8级，至3月底四川地震台网已给出1.0～2.8级地震80次。求出余震序列b值为0.72，其衰减系数P为1.57，余震序列分析曲线见图9，10和11，主震与全序列的能量比为0.999，是一次主震型地震。其余震分布范围与6.6级地震相当。值得说明的是2月18日5.0级地震的宏、微观震中相距较远，达18 km。

图13  小金5.0、6.6和5.0级地震序列震中分布图

      1. M1.0～1.9；2. M2.0～2.0；

      3. 1989年3月1日小金5.0级地震��序列；

      4. 1998年9月22日小金6.6级地震序列；

      5. 1991年2月18日小金5.0级地震序列

Fig. 13  Epicentral distribution of the M_S 5.0，M_S 6.6

         and M_S 5.0 Xiaojin earthquake sequence

 小金6.6级地震前半年和震后一年半在小金震区均发生5级地震。据本文提供的资料，6.6级地震与这2次5级地震属同一地震构造类型和发震构造，有类似的受力环境和地震震源机制。余震序列衰减速率均很快。因此将各次地震序列分开来看，前2次地震序列属孤立型，末次属主震型，即3次地震序列中的余震强度和频度均低。若把这3次地震联系起来分析，也不像典型的前震-主震-余震型序列，但这3次地震又发生在同一条规模不大、呈北西走向的抚边河断裂上。据实地考察，1989年3月1日5.0级地震发生在抚边河中段，9月22日6.6级地震发生在北西段、1991年2月18日5.0级地震发生在南东端，3次中强震呈现沿抚边河断裂相继破裂的图像。据震源机制解，前2次地震震源机制比较一致，而后一次地震的震源机制解出现断面倾向反向变化。据此，认为1989年3月1日5.0级地震为（广义）前震，1989年9月22日6.6级地震为主震，1991年2月18日发生的5.0级地震为晚期强余震。

震源机制解和地震主破裂面      使用全国地震台初动符号作出的震源机制结果见图14和表5。次中强震的震源机制解的矛盾比均较小，呈现一致性。主压应力轴方位是N50°～70°W，近水平力作用型式。考虑与地震宏观考察等烈度线长轴方向和震区断裂构造走向一致的节面Ⅱ为小金3次中强地震的地震主破裂面，则地震主破裂走向为N15°W。1989年3月1日5.0级地震和9月22日6.6级地震断面倾向北东，1991年2月18日5.0级地震断面倾向南西，地面破坏的等震线总体形状和长轴方向接近，地震力学机制表现出走向滑动占优势的左旋错动特征。
	图14  小金5.0、6.6和5.0级地震的震源机制     （a）1989年3月1日5．0级；（b）1989年9月22日6．6级；     （c）1991年2月18日5．0级 Fig. 14  Focal mechanism solutions of the MS 5.0，MS 6.6 and MS 5.0          Xiaojin earthquakes
表5  震源机制解 Table 5  Focal mechanism solutions of the earthquakes 编号 发震时间年月日 Ms 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 1989 03 01 5.0 78 SEE 74 342 NEE 70 129 16 30 30 294 62 72 31 168 16 [7] 2 1989 09 22 6.6 69 NW 78 348 NE 58 122 12 23 32 230 55 78 33 339 12 [7] 3 1991 02 18 5.0 69 SE 62 341 SW 73 109 28 203 33 8 56 251 17 151.5 28 [7] 注：矛盾符号比分别为8%、10%、17%。

　

观测台网及前兆异常   图1和图15为震中附近地区的测震台站及其他定点前兆观测台站分布图。小金地震发生在四川测震台网和前兆台网的北部。
	图15  小金周围前兆观测台网分布图 Fig. 15  Distribution of the precursor monitoring  network around           Xiaojin area
在距震中300 km范围内共有地震台站42个。其中：测震台32个；其他前兆台20个，有测震、地电、地磁、重力、短水准、短基线、地倾斜、蠕变仪、压容应力、水氡、水温、水位、CO2等13个观测项目。在0～100 km，101～200 km和201～300 km距离内分别有地震台站4、21和17个，其中测震台站3、13和16个，其他前兆台2、14和4个。有测震学以外的观测台项目2、27和7个，见图16。其中小金水位和玉科水温的观测资料平日波动较大，但震前出现了较明显的异常，可供参考。
	图16  小金6.6级地震定点观测前兆异常分布图 Fig. 16  Distribution of precursory anomalies at fiexd observation          points for the MS 6. 6 Xiaojin earthquake
1989年3月1日5.0级地震前共出现7个异常项目，其中测震学异常项目1个，其他前兆异常项目6个。共出现11条前兆异常，其中测震学异常1条，定点观测项目异常10条。  1989年9月22日小金6.6级地震前共出现19个异常项目，其中测震学异常项目9个，11条异常；其他前兆异常项目10个，异常17条。共出现28条前兆异常。  1991年2月18日小金5.0级地震前出现3个异常项目，均是测震学以外的前兆异常项目，共出现异常6条。  前兆异常情况见表6和图17。小金3次5级以上地震的前兆异常对比数见表7。表6中的异常含有3次地震的异常，震中距一栏以6．6级地震为准，而中、短、临异常的划分，若异常分别发生在3次地震之前，就以各次地震发生时间划分，备注栏中注明对应那次地震。所有前兆异常都取自《一九八九年四川小金地震》[7]一书。     表6  前兆异常情况登记表     Table 6  Summary table of precursory anomalies   表7  3次小金地震前兆异常数的比较 Table 7  A comparision of the numbers of precursory anomalies for the three Xiaojin earthquakes 类    别 1989年3月1日 M=5.0 1989年9月22日 M=6.6 1991年2月18日 M=5.0 中  期 短  临 中  期 短  临 中  期 短  临 测震学前  兆 异常项目 空区、条带   空区、条带N、b、η、S，θ∑等 震群、条带     异常条数 2   9 2     其他定点前兆 异常台项数 4 4 6(6) 7(8) 0 5 台项总数 29 29 29(36) 29(36) 29 29 百 分 数 14 14 21(17) 24(22) 0 17 异常台站数 4 4 6(6) 7(8) 0 5 台站总数 16 16 16(20) 16(20) 16 16 百 分 数 25 25 38(30) 44(40) 0 31 备注：异常项目及统计范围 水准、倾斜、地磁、水氡、水位、CO2  200 km内 断层蠕变、水准、倾斜、地磁、水氡、水位、水温、CO2  200 km(300 km内) 地磁、水氡、水位  200 km内
	图17  安县震群序列归一化累计频度曲线       （a）1989年4月18日，M≥0．5，N=38，h=1.3；       （b）1989年5月27日，M≥1．0，N=180，h=0.8～0.6 Fig. 17  Curves of normalized accumulative frequency of two swarm           sequences in Anxian

　

前兆异常特征分析   1. 定点前兆异常的项目和数量特征  按中国震例编写规范规定的范围：6.0≤M＜7.0，距震中300 km；5.0≤MS ＜6.0，距震中200 km；分别统计1989年3月1日5.0级（前震）。1989年9月22日6.6级（主震）、1991年2月18日5.0级（晚期余震）的测震学以外定点前兆异常数量特征。 （1）距震中200 km范围内，共有12项前兆观测项目，29个观测台项。1989年3月1日小金5.0级地震，共有6个观测项目出现异常，累计异常台项为8个，异常项目数占观测总项目数的50%；异常台项数占观测台项数的28%。 （2）距震中300 km范围内，共有12项前兆观测项目，36个观测台项。1989年9月22日小金6.6级地震，共有8个观测项目出现异常，累计异常台项为13个，异常项目数占观测总项目数的67%；异常台项数占观测台项数的36%。 （3）1991年2月18日5.0级地震，距震中200 km范围内共有3个观测项目出现异常，累计异常台项为5个。异常项目数占观测总项目数的25%；异常项次数占总项次数的17%。  分析上述统计结果和表中数字，得到如下认识。 （1）测震学前兆异常前震丰富，主震最多，晚期余震缺。前震异常项目分别是空区和条带的异常变化。主震前除这些异常项目外增加了7种异常项目。这些异常项晚期强余震前均未出现。测震学异常项目的数量对前震，主震和晚期余震分别是2项，9项和0项。 （2）按《规范》所筛选的前兆异常项目主震多，占58%，前震和晚期余震比例也高，占50%和25%。前震的前兆异常项目有地倾斜、短水准、地磁、水氡、水位和CO2；主震除这些项目外，增加了跨断层蠕变异常和水温异常项。异常项次数占观测项次数的百分比，前震和晚期余震按200 km，主震按300 km统计，前震和主震接近，晚期余震次之。  与上一次地震活跃期（主要是中后期）的西南地区的震例资料相比较，据张肇诚等统计[6]西南地区6.0～6.9级地震平均异常项目数占观测项目总数的39%；异常项次数占观测项次数的27%。5.0～5.9级地震平均异常项目数占观测项目总数的26%；小金地震平均异常项次数比例均高于上一次地震活跃期异常比例，故得出前兆异常相对比较丰富的结论。 （3）中期异常前震、主震发育，主震多。中期异常台项数占相应震级区域（如均按200 km统计）内的台项总数的百分比分别为14%，21%和0；中期异常台站数占相应震级区域内的台站总数的百分比分别为25%，38%和0。 （4）短临异常主震较多，前震和晚期余震接近。短临异常台项数占相应震级区域（如均按200 km统计）内的台顶总数的百分比分别为14%，24%，17%；短临异常台站数占相应震级区域内的台站总数的百分比分别为25%，44%和31%。  2. 前兆异常的时间进程特征  震兆异常多从1988年或1989年上半年开始。从前兆异常时空分布综合示意图18可见，趋势性前兆观测异常从1988年陆续出现；1988年1月起，如姑咱水氡和安县川-09井水位，同步出现趋势性异常变化。1988年6月在耿达短水准出现趋势性异常变化的同时，松潘水氡也出现趋势性上升异常。至1988年12月前后，七盘沟短水准和耿达短水准同步出现趋势性转折变化，与此同时，小金（川-07）井水位也出现了破坏年变的异常。短期、临震异常在震前2个月内涌现：在1989年3月1日小金5.0级地震前1个月，1989年2月份涌现出一批短、临异常，它们有汶川地倾斜、康定二道桥CO2含量、石棉川-02井水位、西昌太和水氡等。其中石棉（川-02）井水位与西昌太和水氡在2月24日同一天出现突跳变化。在1989年8月18日前后，沟普断层蠕变、龙灯坝断层蠕变、石棉川-02中水位同太和水氡、康定二道桥温泉CO2再次出现突变异常，9月22日发生了小金6.6级地震。在1991年2月18日小金5.0级晚期强余震前，这一现象不明显
	图18  小金地震前兆异常时间示意图 Fig. 18  Sketch of temporal process of precursory anomalies for          the  Xiaojin earthquakes
3. 前兆异常的空间分布特征 （1）震兆异常主要出现在松潘龙门山地震带和甘孜-汶川东西向地震带，如小震空区、中等地震活动，安县震群和地震活动参量计算的异常等。 （2）前兆异常的分布形成两个相对集中区，一个在汶川― 安县― 郫县一带，另一个在道孚― 姑咱一带。 （3）前兆观测异常不是集中在震中周围的川青块体内100 km范围内，而是集中在块体东边缘的龙门山断裂带和西边缘的鲜水河-安宁河断裂带分布，大部分在100～200 km范围内，这与各监测点地震前兆的监测能力和台网布局有关。  4. 前兆异常时空演变特征 （1）趋势性异常：地震活动异常较为突出，震区有低地震活动区域和孤立型中等地震出现，巴塘-安县背景地震条带的持续活动，松潘龙门山地震带一侧小震空区存在，甘孜-汶川小震带地震频度增加，b值降低和高η值异常出现，以及马边-小金弱震密集异常形成。微观前兆异常显示位于龙门山后山断裂中段的七盘沟短水准观测，表现为断层两盘受挤压。至1988年1月，异常项扩展到位于龙门山前山断裂带的安县水位和龙门山和鲜水河断裂带复合处的姑咱水氡。1988年6月在龙门山后山断裂带中段的耿达短水准出现异常的同时，在松潘也出现了水氡异常。 （2）短、临异常：较典型的短期震兆现象是1989年4～6月安县震群出现，马边-小金弱震密集条带在震前2月带内外地震频率比陡增。而微观前兆异常则主要沿鲜水河断裂带－安宁河断裂带分布，以1989年9月22日小金6.6级主震前这一特征最为明显。8月18日这一天，位于鲜水河断裂南东端与安宁河断裂北端交汇处的石棉（川-02）井水位再次突跳，与此同时，位于300 km处安宁河断裂与则木河断裂交汇处附近的西昌太和水氡出现了突跳。9月15日鲜水河断裂带上康定二道桥CO2出现突跳，相隔1天后，西昌太和水氡再次出现突跳。  短、临异常呈现了沿地壳块体边界断裂带突现的特征，而强震却发生在块体内部，这是地震前兆和地震预报需要进一步研究问题。

总结与讨论

 小金6.6级地震前四川省地震局有一定程度的年度地震趋势预测，虽未勾绘出小金马尔康地区，但作出了一定程度的短期预报。1989年7月阿坝州政府、州地震工作领导小组制定了阿坝州大震应急方案，9月9日小金县政府发出了加强地震监测预报工作的通知，收到了一定防震减灾的效果。

 1989年3月至1991年2月小金前震― 主震― 晚期余震完整序列的监视预报过程给今后的地震研究、预报以及工程抗震工作以启示。值得重视和深入研究的问题是：

（1）对某些地区仅以历史地震为依据估计潜在震源和未来最大强度的局限性认识不足。

（2）对地壳断块内孕震构造环境和孕震体尺度的认识还十分不够。

（3）小金地震的发震断裂与所出现的地震地裂缝几乎成正交，它们是地震断裂伴生地裂缝还是共轭深层地震断裂，待进一步研究。

（4）龙门山、鲜水河构造带前兆异常出现并非单纯是该构造带强震孕震的一种反映，因而需要研究地震前兆的成带性与孕震方向的关系，以及台网布局的局限性问题。

（5）长期稳定无中强震地区地震新区的强震预报问题有待研究。