1971年6月28日宁夏回族自治区吴忠5．1级地震
　


宁夏回族自治区地震局 张文孝

　　

　

前言 | 地震基本参数 | 地震地质背景 | 烈度分布 | 地震序列 | 震源机制解和主破裂面
地震台网及前兆异常 | 前兆异常特征分析 | 总结与讨论 | 参考文献和参考资料

前    言

1971年6月28日在宁夏回族自治区吴忠市郊区高闸乡发生了MS5．1级地震。震中烈度Ⅳ度。极震区无人畜伤亡，但房屋普遍受破坏，破旧墙壁有倒塌1）。

这次地震发生前，6月11日在震区附近发生一次MS4．2级地震。根据历史上该区的中强震曾有双震型的特点，宁夏地震队曾预测吴忠-灵武地区还有发生5级左右地震的危险，并将此意见报告了当地政府。

地震后，宁夏地震队立即在震区进行宏观考察和震情监视工作，并作了初步总结。

 

　

地震基本参数

吴忠5．1级地震的基本参数列入表1。 

表1  地震基本参数表

Table 1  Basic parameters of 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

北  纬

东  经

1

1971  6  28

13  01  47．1

37°45′

106°12′

5．1

16

吴忠

[1]

2

1971  6  28

13  01  47

37°45′

106°12′

5．1

 

吴忠

3）

3

1971  6  28

13  01  46．7

37°54′

106°19′

5．1

23

吴忠

4）

　

　

地震地质背景

吴忠地区位于地堑南端的三角形区域内。银川地堑位于鄂尔多斯断块、阿拉善断块和青藏块体之间。由于第三纪以来，地堑中形成了巨厚的第三纪和第四纪地层。这里新构造运动非常强烈，历史上地震活动频繁，曾发生过多次破坏性地震。其中1739年平罗8级大震就发生在该地堑中。

吴忠地区自1010年以来，至本次地震之前，发生较大的地震有7次，震级多在5―5．5级之间。自有仪器记录以来，弱震活动比较频繁。据钻孔和人工地震资料分析，第三系厚1839m，第四系厚147m，第三系基底有轴向北北西的隆起和拗陷，断裂发育，走向分别为北北西、北北东和南北向，它们相互交切，介质破碎（见图1）。结果形成该区地震频次较高而强度较小的特点（见图2）。

图1  吴忠、灵武地区地质构造图（据廖玉华） Fig．1  Geological structure in Wuzhong and Lingwu areas

         1．实测、推测断裂（地表）；2．实测、推测断层（隐伏）；          3．新褶皱轴；4．前第四纪隆起；5．前白垩系；6．白垩系；          7．上第三系；8．全新世冲积层；9．渐新统

　　

　

图2  吴忠、灵武地区主要断裂及历史地震震中分布图 Fig．2   Major faults and the epicentral distribution of historical          earthquakes in Wuzhong and Lingwu areas          ①黄河大断裂；  ②前筐子-马家湖隐伏断裂；  ③牛首山北麓断裂；           ④牛首山西麓断裂

 

 

烈 度 分 布
　

吴忠5．1级地震的宏观震中为北纬37°52′，东经106°11′，在宁夏吴忠市郊区高闸乡。地震时，平罗、银川、青铜峡、中宁等八个县市有感，其烈度分布见图3。 极震区：烈度Ⅳ度。该区北起巴浪湖农场9队，南至高闸一队，东起高闸郭桥大队，西到高闸朱渠大队，呈椭圆形，长轴长约4 km，短轴长约２ km，长轴方向为北东15°―20°。极震区新造土木民房大部分受到破坏，普遍产生裂缝，其中大梁、桁条下的土墙及砖、土坯交接处的裂缝较严重。多数民房的椽子和桁条被拔出，屋顶和墙四周产生“揭顶式”水平裂缝，有些房屋裂缝较大，已很危险，不能居住。本区房屋北墙、东墙破坏较重，陈旧墙壁向北和向东倾倒者较多。 Ⅳ度弱区：北起巴浪湖农场二队，南至兰州军区造纸厂，东起高闸乡的周闸，西到关马湖，长14km，宽6km，呈北窄南宽的“梨”形，长轴方向与极震区一致。

位于地震区东约9km处的苦水河河底出现宽约1cm，走向为北西15°的地裂缝，与苦水河的走向一致。原因可能与河的地形有关。

图3  吴忠5．1级地震等震线图1） Fig．3  Isoseismal map of the MS 5．1 Wuzhong earthquake

　

　

  

地 震 序 列

吴忠5．1级地震的地震资料比较丰富。在震中区200km范围内，共有8个测震台（点），大部分始建于1965年前后，1966年以后对MS≥2．0级地震具有定位能力。灵武台距震中最近，震中距为38 km。本次地震序列资料在宁夏地震目录[1]中有完整的记载。 本次地震序列的M-t图见图4。由图可见，5．1级地震的前震发育。4月8日在主震震中附近发生一次MS3．4级地震，6月11日在主震震中西北不远处发生最大震级为MS4．2级的震群。在4．2级地震前2小时曾记到4次小震，其中最大震级为MS2．3级。4．2级地震后，到6月20日止共记到地震26次，其中，MS＜1级9次，MS≥1级17次，最大为MS＝3．7级。这些地震大部分集中发生在11―12日。其前震b值为0．57(图5)，p值为0．6。在此之后一直平静到27日。6月28日主震发生前又发生两次小震（MS为2．1和2．7级），紧接着发生主震。主震后，到12月底止共记到93次余震，最大为MS=4．0级。余震序列的b值为0．72，p值为1．7。ML≥3．0余震震中沿北北东向分布（图7）。5．1级地震的能量占整个序列能量的90．8%(图6)；前震占5．2%，余震占4．0%，最大地震与次大地震的震级差为0．9级，因此，地震序列为主震余震型。到1971年年底止，MS≥3级地震的序列目录见表2。 

表2  吴忠5．1级地震序列目录（MS≥3．0）

Table 2  the catalogue of Wuzhong MS=5．1 earthquake sequence
　

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

北  纬

东  经

1

1971  6  11

03  27  34．8

37°52′

106°06′

4．2

15

吴忠

[1]

2

1971  6  11

03  29  11．3

37°52′

106°06′

3．4

 

吴忠

 

3

1971  6  11

05  56  58．6

37°38′

106°05′

3．7

 

吴忠

4）

4

1971  6  11

06  14  12．6

37°57′

106°16′

3．0

 

吴忠

 

5

1971  6  18

19  33  21．7

37°49′

106°17′

3．0

 

吴忠

 

6

1971  6  28

13  01  47．1

37°45′

106°12′

5．1

16

吴忠

 

7

1971  6  28

13  11  47．3

37°45′

106°12′

3．9

 

吴忠

 

8

1971  6  28

21  20  40．3

37°49′

106°14′

4．0

 

吴忠

 

9

1971  6  29

18  15  24．4

37°49′

106°17′

3．3

 

吴忠

 

10

1971  6  29

18  51  22．7

37°49′

106°17′

3．0

 

吴忠

 

11

1971  7  04

16  17  39．9

37°48′

106°15′

3．0

 

吴忠

 

 

图4  吴忠5．1级地震序列M-t图（MS≥2．0） Fig．4  M-t diagram for the events(MS≥2．0) of the MS5．1 Wuzhong           earthquake sequence

　

　

图5  吴忠4．2级和5．1级地震序列b值曲线 Fig．5  b-value curves of the MS4．2 and MS5．1 Wuzhong earthquake         sequence

　

图6  吴忠5．1级地震序列应变释放曲线 Fig．6  Strain release curve of the MS5．1 Wuzhong earthquake         sequence

　

　

图7  吴忠5．1级地震序列震中分布图 Fig．7  Epicentral distribution of the MS5．1 Wuzhong earthquake         sequence

　

 

震源机制解和地震主破裂面

吴忠5．1级地震的震源机制解见表3和图8。震源机制解（编号1）的矛盾符号比为7．7%。

表3  震源机制解

Table 3  Focal mechanism solution
　

编号

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

277

S

49

34

NW

62

156

13

253

52

58

36

304

28

180

41

5）

2

71

NW

56

137

SW

60

230

2

283

48

100

45

194

4

288

44

宁夏地震局

 

图8  吴忠5．1级地震震源机制解 Fig．8  Focal mechanism solution for the  MS5．1 Wuzhong earthquake

　

   5．1级地震余震的展布方向为北北东，极震区的长轴方向为北东15―20°。据此推测，震源机制解第一结果中走向为北东34°的节面Ⅱ可能是主震的主破裂面，该面呈左旋逆断层性质，该区走向北东的深部断层可能是本次主震的发震构造。

 

地震台网及前兆异常

宁夏的前兆观测一般仅在吴忠5．1级地震发生前半年开始，处于试记阶段。距震中200km范围内有9个地震台，其中测震台8个，其他前兆观测共有12个台项，但只有银川倾斜、石嘴山和固原的水氡、青铜峡地应力等4个台项为Ⅱ类资料（图9）。这4个台项Ⅱ类资料对这次地震没有明显的异常显示，但地震活动图象对该次地震的发生有所反应。本次地震发生在西吉5．5级地震后半年，表现出宁夏西海固*的地震向灵武―吴忠地区迁移的迹象。这半年期间，灵武―吴忠地区弱震活动增强，且密集成条带分布。此外，于主震前当天，地震区有少量宏观现象出现。异常情况见图10，11 和表4。

图9  吴忠地震前地震台站分布图 Fig．9  Distribution of seismic stations before Wuzhong earthquake

　　　

　

图10  西海固―吴忠、灵武MS≥5．0级地震震中迁移图1） Fig．10  Map showing epicentral migration of the events (MS≥5．0)            in Xihaigu―Wuzhong and Lingwu areas  　　

　

图11  吴忠5．1级地震前地震震中分布图2） Fig．11  Epicenral distrbution of the events before the MS5．1            Wuzhong earthquake          (a)1970．7―1970．12;  (b)1971．1―主震发生前

　

表4  异常情况登记表

Table 4  The abnormal situations
　

序号

观测项目

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

地震活动分布

宁夏

地区

地震迁移

历史上曾多次出现西海固中强地震向吴忠-灵武一带迁移的现象

1970．12．3（西吉发生5．5级地震时）

 

 

 

AⅡ

10

西吉地震后半年发生吴忠地震

2

地震条带

吴忠―灵武地区

震中分布图

时间超过半年，震级M≥2．8级，条带长宽比＞4带内外地震比＞2

1971．1-

 

 

 

AⅡ

11

条带长130km,宽30km，带外地震2次，带内地震24次

3

宏观

极震区

地下水观察

违反常态

主震当天震前

 

 

 

C

 

震中区有两口井，分别于主震前当天突然上升40cm和60cm，其中一口井还出现油花状漂浮物

*西海固即西吉、海原、固原。

异常特征分析

无 

参 考 文 献
　

[1] 宁夏回族自治区地震局，宁夏地震目录，宁夏人民出版社，1982。
　

  参  考  资  料 
　

1） 宁夏地震队，吴忠地震总结，陕甘宁青地震前兆经验交流和趋势会商会议(铅印件)，1971．12。

2） 李孟銮，宁夏及邻区几次中强地震震前地震活动图象，地震观测与预报(宁夏回族自治区地震局编)，(铅印件)，1985年第1期。

3） 国家地震局兰州地震研究所地震观测研究室编，甘肃地震(铅印件)，1979．12。 4） 中国科学院地球物理研究所，中国地震台网观测报告(铅

印件)，1974。 5） 国家地震局，中国地震震源机制的研究(第一集)，(铅印件)，1973．1。

6） 孟庆珠、潘行适等，宁夏回族自治区构造体系与地震震中分布规律图说明书（铅印件）， 1980．7。