1992年2月18日福建省南日岛海域5.2级地震

福建省地震局 丁学仁 黄声明 陈 莹 鲍 挺*

*参加工作的还有林树、郑小菁、林世敏、周峥嵘、李华

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 | 总结与讨论 | 参考文献和参考资料

   摘    要   

    1992年2月18日在福建沿海的莆田市南日岛附近海域（25°01′N，119°40′E）发生M_s5.2级地震，震中距1604年泉州7.5级地震约20km。陆地宏观烈度为Ⅴ度。这次地震发生在近岸海域的滨海断裂上，海底地貌差异显著，分布着北西向构造和北东向深大断裂活动断层。

    该次5.2级地震为孤立型，最大余震M_L3.1级。震源机制解中节面Ⅱ走向北西，P轴方位131°。判定节面Ⅱ为地震主破裂面，发震构造属NW向沙县-南日岛断裂，推测为右旋走滑错动。

    距震中200km内有地震台11个，其中8个台有测震观测，11个台有其他前兆观测。5.2级地震前出现的多项异常，表现出有序性和阶段性，其中地震活动性异常有4条，其他前兆观测异常16条。短期异常主要表现在地倾斜、地磁测项上，同时还反映出临震异常特征。震前10天水氡异常较突出。前兆异常出现的时间多在震前半年，震后异常大部分恢复。对该次地震福建省地震局在震前曾依据一些前兆异常作过某种程度短临预测。

前    言
　

 1992年2月18日福建省莆田市南日岛东南海域发生M_S5.2级地震，微观震中位于滨海断裂带上，未造成建筑物的破坏和人员伤亡。

 该次5.2级地震为孤立型地震，陆区宏观烈度为Ⅴ度，有感范围东起平潭、莆田，西至德化、华安，最远距离240 km左右，等震线大致呈北西西向椭圆展布。根据震区构造背景与宏观调查分析，所作震源机制解节面Ⅱ为主破裂面，该地震是一次呈走滑分量小的右旋正断层错动。

测震台网及基本参数
　

这次地震发生在福建沿海地区，震中位于海域，距震中200km范围内有8个测震台，地震基本参数见表1。台网对震中附近海域可监测到ML2.3级以上地震（图1）。 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 震源深 度/km 震中地名 结果 来源   年  月  日  时  分  秒 φN λE MS ML 1 1992  2  18  19  16  13.9 25°01′ 119°40′ 5.2   13 南日岛东南海域 见参考资料1 2 1992  2  18 19  16  16 24.97° 119.65°   5.2        34   BJI 3 1992  2  18 19  16  13 25.01° 119.66° 4.3   19   ISC
	图1  南日岛5.2级地震前测震台站分布图 Fig.1  Distribution of seismometric stations before the MS5.2        Nanri island earthquake

地震地质背景

南日岛地震发生在福建长乐-诏安断裂带的次一级近海构造断裂带上，其基底构造受北东、北西两组深大断裂控制 [1]。该震中位于乌山屿东南海域，与历史上1604年泉州7.5级地震相距仅20多公里。震中附近的海底地形较复杂。由南日岛附近海岸地貌分析表明，近岸海域断裂走向呈NE30°～45°展布。40～50m等深线岸坡地带，为台湾海峡沉降带与陆区的武夷-戴云隆起带分界。海底地貌有显著差异，西侧是水下岸坡区，海底地质破碎，岛屿、岩礁甚多，分布着北西西向构造隆起或凹陷，这是断裂近期较强烈活动的佐证。  南日岛5.2级地震震区附近构造背景和历史地震震中分布如图2所示：北东向断裂由东向西顺序为近岸滨海断裂①、平潭-东山断裂②、长乐-南澳断裂③以及东张-诏安断裂④。北西向断裂主要有三组，由北至南依次为顺昌-平潭断裂⑤，沙县-南日岛断裂⑥，以及永安-晋江断裂⑦，东西向断裂有漳平-仙游断裂⑧和惠安-华安断裂⑨。沙县-南日岛断裂⑥延伸入海，与近岸海域断裂交错，本次地震震源就位于其交错区。该区历史上曾发生过多次中强地震，是1604年7.5级大地震的外缘地区。上述多组断裂交错形成网络构造格局，网络结点又是构造应力闭锁区，易于能量的积聚和孕震。
	图2  南日岛5.2级地震震中区附近断裂构造和历史地震震中分布 Fig.2  Map of fault structures and distribution of historical        earthquakes around the MS5.2 Nanri island area
据历史地震资料统计在24.3°～25.3°N， 118.3°～119.9°E范围，先后发生M≥4.75级以上地震8次，其中最突出的是1604年12月泉州海外7.5级大地震。1937年6月兴化湾5级地震震感强烈，造成房倒屋裂的破坏。自1970年以来该区小震不断，4级左右地震时有发生，是福建沿海地区地震活动影响较为突出的地域。

烈度分布及震害

由于本次地震发生在海域，因此极震区无法确定。根据《中国地震烈度表》结合有感人数百分比综合评定，陆上最高烈度为Ⅴ度。Ⅴ度区北起平潭岛南端，经龙高半岛至莆田汀港。Ⅴ度区内，室内普遍有感，地面摆晃厉害，人惊慌跑出屋外，并感头晕，老人站立不住，小孩惊叫，门窗器皿撞击有声，酒瓶或质轻器物有的倾倒落地，墙壁灰块有掉落，个别房屋瓦片掉落、墙壁出现小裂缝。陆上Ⅳ度区北起福清、南至惠安，西达仙游一带。在Ⅳ度和Ⅲ度区内大多数人有感，有的跑出户外，门窗摇动有声，器皿作响，电灯、吊扇摇摆。由于地震发生在海域，能确定影响场的分布只在震中西侧的陆地上（图3）。
	图3  南日岛5.2级地震烈度分布图 Fig.3  Isoseismal map of the MS5.2 Nanri island earthquake
本次地震有感范围的明显特征是，内陆西侧烈度衰减较慢，Ⅳ度区宏观调查等震线呈近EW向展布、震感影响直至德化、华安一带，这可能与本区的构造特征有关。

地震序列

这次地震发生在海域，地震台网又偏于一侧，但有3个台距震中较近（最近的平潭台距震中约50km），各台记录的震相清晰，定位精度仍较高。使用区域台网提供的序列目录分析，该次地震自1992年2月18日至7月10日，共发生余震23次（最大为ML3.1，表2），其中3.0～3.9级4次，2.0～2.9级14次，小于2.0级地震5次。震中分布见图4，M-t曲线见图5。主震释放的能量占整个序列能量的99.8%。该地震震后衰减较快，持续时间较短，仅6个月就恢复平静。分析地震序列特征认为具有孤立型地震特征。  表2  南日岛5.2级地震序列目录 Table 2   Catalogue of the MS5.2 Nanri island earthquake sequence 编号 发震日期 发震时刻 震中位置 震   级 震源深 度/km 定位 精度 结果 来源 年    月   日 时   分    秒 φN λE ML MS 1 1992  2   18 19   16   13.9 25°01′ 119°40′   5.2 13 A 见参考资料1 2 1992  2   18 20   07   51.9 25°00′ 119°41′ 2.4     B   3 1992  2   18 20   33   23.0 25°00′ 119°41′ 2.4     B   4 1992  2   18 20   44   44.4 25°01′ 119°42′ 1.8     B   5 1992  2   18 20   57   41.2 25°01′ 119°41′ 3.0   11 A   6 1992  2   18 22   01   36.5 25°00′ 119°41′ 2.4   10 B   7 1992  2   18 23   34   58.5 25°01′ 119°41′ 2.1     B   续表 编号 发震日期 发震时刻 震中位置 震   级 震源深 度/km 定位 精度 结果 来源 年    月   日 时   分    秒 φN λE ML MS 8 1992  2   18 23   36   21.1 25°00′ 119°41′ 2.4     B 见参考资料1 9 1992  2   18       23   51   29.2 25°01′ 119°41′ 2.4     B   10 1992  2   19 00   10   26.1 25°01′ 119°42′ 1.9     B   11 1992  2   19 01   15   49.7 25°01′ 119°42′ 1.3     C   12 1992  2   19 01   47   42.2 25°01′ 119°40′ 2.6   10 A   13 1992  2   20 10   05    20.4 25°01′ 119°40′ 2.1   12 A   14 1992  2   20 19   20   36.5 25°01′ 119°42′ 1.4     C   15 1992  2   22 23   17   33.0 25°00′ 119°41′ 2.9   10 B   16 1992  2   25 06   36   12.7 25°01′ 119°41′ 1.7     C   17 1992  2   26 15   08   15.7 24°59′ 119°42′ 2.7   13 B   18 1992  4    4 01   31   5.2 25°01′ 119°41′ 3.0   16 A   19 1992  5    4 04   31   18.1 25°01′ 119°41′ 2.9   14 B   20 1992  5    4 04    36   7.9 25°01′ 119°42′ 3.1   13 A   21 1992  5    5 16   02   43.7 25°04′ 119°42′ 2.3   14 C   22 1992  5    6 03   26   12.8 25°07′ 119°43′ 2.4     C   23 1992  5    6 22   26   28.4 25°17′ 119°36′ 2.8   5 B   24 1992  7   10 07   16   43.4 25°00′ 119°41′ 3.1   11 A
	图4  南日岛5.2级地震序列震中分布图 Fig.4  Epicentral distribution of the MS5.2 Nanri island        earthquake sequence
	图5  南日岛5.2级地震序列M-t图 Fig.5  M-t diagram for the MS 5.2 Nanri island earthquake sequence

震源机制解和主破裂面
　

观测台网及前兆异常
　

图7为震中200km范围内的11个前兆观测台共86个测项的分布图。5.2级地震发生在海域，观测台网分布偏于一边。其中距震中0～100km范围有前兆观测台4个，测项18个。101～200km范围有前兆观测台7个，测项68个。主要观测项目有测震、地电、水氡、水位、地倾斜、短水准等。震前前兆观测异常分布见图8。
	图7  南日岛5.2级地震前前兆观测台站分布图 Fig.7  Distribution of the precursory monitoring stations before        the MS 5.2 Nanri island earthquake
此次地震前共出现10个异常项目19条异常，其中地震活动性4条，定点观测项目异常16条，定点前兆异常大都出现在沿海的长乐-诏安地震带中北段。前兆异常情况列于表4，各异常分述如下。 1．中长期异常  该区历史上曾发生多次中强以上地震，具有强度大、频次高、分布广和震源浅的特征。震前各项前兆观测项目分别出现明显的中期和短临异常。南日岛地震附近地区在1973～1983年时段2.5级左右小震活动活跃，还时有3级地震发生。但1984年后地震空间分布出现地震空区，在距未来震中90km范围内无3级地震发生（图9），形成小震围空，空区长     表4    异常情况登记表     Table 4  Summary table of precursory anomalies
	图8  南日岛5.2级地震前前兆异常分布图 Fig. 8  Distribution of precursory anomalies on the fixed         observation points before the MS 5.2 Nanri island         earthquake
轴约120km。震前该区所处的泉-汕地震带中北段地区小震活动频次降低，在1984～1992年时间呈低值异常（图10a）。同时，地震强度也有所降低，发生3.5级以上地震较少，出现较为明显的缺震现象（图10b）。从小震活动空间分布，频度以及强度上存在地震活动的“平静”。与20世纪80年代前后该区地震分布较广，是福建沿海地震活动突出地区形成强烈反差。不仅地震活动频度、强度经历了起伏变化，地震活动度S值1989年后也有较明显的峰谷形态变化，震前下降到最低值（图11），低值回升后发震。反映了震前过程有共性，呈低活动平静状态，存在明显的阶段性特征。  前兆观测资料分析表明，震前跨断层短水准存在较明显的趋势异常。天马场地短水准测量资料可靠，信度较高，1987年8月江西寻乌发生5.3级地震（Δ=250km）前曲线变化有所反映，震前测值加速下降约一年后发震。这次南日岛5.2级地震（Δ=163km）发生前，也显示出打破年变规律，自1990年下半年曲线开始上升（图12），并持续异常波动，1992年2月超限极值达一个月后发震，震后恢复。  各种水化观测曲线分析表明这次地震前存在不同程度的异常，观测资料连续可靠的泉州、福州、永春、厦门、漳州等台站，都在1990年年中前后开始出现异常。泉州、福州地下水中Cl－1987年下半年至1989年4月在相对高值变化，而后陆续开始下降，至1990年9月和12月出现同步负异常（图13），1991年5月和6月异常结束，异常时间分别为8个月和7个月，异常幅度分别为-50.34%和-24.0%，震后恢复。
	图9  南日岛5.2级地震前震中分布图（a）和R-t图（b） Fig.9　Epicentral distribution (a) and R-t diagram (b) of ML≥2.5        earthquakes before the MS5.2 Nanri island earthquake
	图10  南日岛5.2级地震前N-t曲线(a) 和缺震曲线(b) Fig.10  N-t diagram of ML2.5～4.9 earthquakes (a) and curve of         earthquake deficiency before the MS5.2 Nanri island         earthquake (b)
	图11 南日岛5.2级地震前地震活动度S值 Fig.11  Degree of seismic activity S before the MS 5.2 Nanri         island earthquake
	图12  天马跨断层短水准褶积滤波月残差曲线图 Fig.12  Monthly residual curve of short leveling across fault         after convolution filtering at Tianma station
	图13  南日岛5.2级地震前泉州、福州Cl－月均值变化图 Fig.13  Monthly mean value curves of Cl－ content in groundwater         before the MS5.2 Nanri island earthquake at Quanzhou and         Fuzhou stations
图14为泉州、永春、漳州、厦门4个台站1987～1992年Ca2+月均值变化图，可以看出上述4个台站的Ca2+在震前1990年8月或11月开始都出现低值异常。其中泉州、永春、漳州为负异常，异常持续时间分别为3～6个月，泉州异常幅度较突出为-57.7%。对比1987年8月江西寻乌5.3级地震，这4个台在震前也都曾出现过异常，并在异常结束后发震。
	图14 南日岛5.2级地震前泉州、永春、漳州、厦门Ca2+月均值变化图 Fig.14  Monthly mean value curves of Ca2+ content in groundwater         before the MS5.2 Nanri island earthquake at         Quanzhou,Yongchun，Zhangzhou and Xiamen stations
震前泉州、福州地下水电导率存在低值回升趋势（图15），泉州台自1990年9月开始出现负异常，1991年5月结束，幅度为-22.80%。福州台同样也在1990年9月开始出现异常，与泉州台同步，但异常结束晚些，至1991年8月才开始回升，异常幅度为-6.2%，震后恢复。
	图15  南日岛5.2级地震前泉州、福州水电导率变化图 Fig.15  Variation of water conductivity in groundwater before         the MS5.2 Nanri island earthquake at Quanzhou and Fuzhou         stations
南日岛地震前泉州、漳州、永安台地磁观测也显示异常变化，1990年10月至1991年3月期间，3个台站地磁总强F月均值均出现了2～4 nT正异常，之后测值曲线呈明显下降趋势（图16）。泉州、漳州两台异常较同步，并于南日岛地震前1992年2月有所恢复。而永安台于1991年6～8月期间出现负异常后呈反向加速变化，可能与1992年11月永安附近的连城4.6级地震有关。
	图16  南日岛5.2级地震前泉州、漳州、永安地磁总强月均差值变化图 Fig.16  Curves of monthly mean difference value between two         stations for total intensity of geomagnetism before         the MS5.2 Nanri island earthquake
	图17  南日岛5.2级地震前莆田、龙岩地倾斜潮汐因子变化曲线 Fig.17  Curves of tidal factor of tilt before the MS 5.2 Nanri         island Earthquake at Putian and Longyan stations
2．短临异常 莆田台地倾斜EW向潮汐因子振幅比自1991年8月后开始大幅度上升，于1991年10月达最高值3.28，异常幅度达31%。该异常持续到1992年1月，持续时间6个月，1992年2月开始大幅回落至均线值附近，当月发生南日岛地震。龙岩台EW向潮汐因子振幅比于1992年1月大幅上升最高值0.99，异常幅度达45%。该异常也持续到1992年2月，持续2个月发震，震后振幅比大幅回落，异常恢复（图17）。 震前漳州、泉州台水化学资料的水氡观测出现连续突升，超过正常值（图18）。漳州水氡震前20天出现高值突跳，幅度达17.49%。泉州水氡震前也出现短临异常，氡值大幅度上升，震后异常逐渐消失。
	图18  南日岛5.2级地震前漳州、泉州水氡异常曲线 Fig.18  Daily value of radon content in groundwater before MS5.2         Nanri island earthquake at Zhangzhou and Quanzhou stations

总结与讨论

     南日岛5.2级地震的前兆异常比较丰富，有持续时间长达7～8年的背景性地震空区、缺震等地震活动性异常；前兆观测手段有的在1990年开始出现异常；短临异常测项有地倾斜潮汐因子和水氡等，震前出现曲线形态崎变、突升或突降现象。异常突出的台站和测项相对较集中于震中200km范围内，个别台超过200km。空间上明显分布在沿长乐―诏安地震带及其邻近地区，显示构造对前兆异常分布的控制作用。

 南日岛5.2级地震的发生标志着20世纪90年代福建及其沿海地区开始进入了新的中强地震活动时期。在其后的几年时间里福建地区陆续又发生了多次5级中强地震。这次地震的短临前兆异常较明显，震前曾依据观测手段的异常判据作出过短临预测^2）。预测的时间和震级要素基本正确，地点差别较大。该震例中存在的如下一些现象值得进一步探讨：

 (1) 南日岛地震前同步出现的短临异常，是否为地震孕育过程中的一种必然结果客观上出现有异常现象，据此做了预测。但由于对各手段的前兆机理研究不深入，所做的短临预测也只能是实践的探索。

 (2) 各项资料表明，震前所观测到水化学、地磁手段的资料异常较突出，这与沿海地区重视水化观测有关，但也反映出地下流体观测项目对南日岛地震的映震能力。尤其与1987年江西寻乌地震相对比，记录资料连续，异常对比信息可靠，相应出现的异常变化也较可信。

 (3) 南日岛5.2级地震的发生是经历了较长时间的应力积累过程，震前的地震活动性参量变化历经好多年，如1984年逐渐形成的地震空区。前兆观测异常的表现相当复杂，震前中短临异常较突出，但震兆群体特征未显示出近距离台项的明显的异常分布优势。

 (4) 这次地震的发生还与气象因子和天体运动有关。根据多年的观测资料对比分析，震前长乐气温升高，观测站的同志曾提出异常分析看法。此外，地震发生之日正值农历正月十五，与地球运转的“望”日恰为偶合，外力触发地震因素也值得探讨。

参考文献

[1] 丁祥焕等，福建东南沿海活动断裂与地震，福州：福建科学技术出版社，1999。

[2] 吴建华等，1992年福建南日岛地震及其前兆初探，华南地震，

    13（4）， 1～7，1993。

参  考  资  料

1）福建省地震局分析预报中心，福建地震台网地震目录，1992（铅印件）。

2）福建省地震局分析预报中心，闽台地区1993年度地震趋势研究报告，

   1992.11（铅印件）。