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1982年11月9日河北省隆尧5.8级地震

河北省地震局曾炬罗兰格侯建明

前言

１９８１年１１月９日，在河北省隆尧县东部发生了一次 M_S５.８级地震。这是继该地区１９６６年邢台地震之后的又一次较强地震。经河北省地震局、国家地震局、地震地质大队、兰州地震研究所等单位的现场考察，确定震中烈度为Ⅵ度。Ⅵ度区内，部分房屋有轻度破坏，未造成人畜伤亡。

５.８级地震发生前，河北省地震局曾在11月6日开会会商。当时，曾注意到河北南部的地震活动从10月下旬起有所增强，并对邢台视电阻率的趋势性变化以及大柏舍视电阻率、永年地倾斜、束鹿热水井（晋19）水位等异常变化也有一定的认识。但是，由于上述情况比较复杂，是否是地震异常尚有争议，还需进一步落实。因此，没有提出预报意见。震后，经过排除干扰，落实异常和进一步分析，发现震前确实出现过一些短临前兆异常。本文将介绍这次地震的有关情况。

地震基本参数

根据资料１）给出的结果，本次地震的基本参数如表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

(M_S)

震源深度

(km)

震中地名

结果

来源

年月日

时分秒

北纬

东经

1981 11 09

02 01 04

37°24′

114°58′

5.8

隆尧

地震地质背景

１９８１年１１月９日河北隆尧５.８级地震发生在１９６６年邢台６.８级地震震中的东南部，关于该区的区域地质、震中区地质情况及历史地震活动，在本书的1966?年邢台６.８级地震一文中已作详细介绍，故本文从略。

由本地区区域地质构造与历史地震震中分布图^[1](参见本书“1966年3月8日、22日河北省邢台6、8、7.2级地震”图1)可见，１９６６年以前，震区及外围５级以上地震主要集中在束鹿凹陷北部，即束鹿至深县一带。１９６６年邢台６.８级地震及其以后的余震，则分布在束鹿以南的整个凹陷带中，它连同历史地震构成一明显的北东向地震活动带。在５.８级地震的东西两侧，分别发育了北东向的牛家桥断裂和艾辛庄断裂，南部被近东西向的隆尧断裂所切割。

由地震测深剖面图^[2](见本书“1966年3月8日、22日河北省邢台6.8、7.2?级地震”图3)可见，本次隆尧地震区的深部为一上地幔隆起区，莫霍面埋深约３６ｋｍ。?１９６６年以来的绝大多数５级以上地震均发生在９─２５ｋｍ的花岗岩质层中。震区下部除发育有穿透基底的地壳断裂外，同时还发育了部分与地壳断裂并未贯通、且与之相错排列的基底断裂。

烈度分布

隆尧５.８级地震发生后，河北省地震局、国家地震局、地震地质大队、兰州地震研究所等单位到现场进行了考察，结果表明，宏观震中在隆尧县牛家桥至宁晋县耿庄桥之间，即北纬３７°２０＇，东经１１４°５５＇。震中烈度为Ⅵ度，其范围北起宁晋县耿庄桥公社赵家台，南到隆尧县白家寨公社马兰，东到隆尧毛儿寨公社所在地，西至隆尧县千户营公社的东王庄、赵家庄。Ⅵ度区为一北３０°东走向的椭圆，长轴长约18ｋｍ，短轴长约7.5km，面积约１００ｋｍ²（图1）。

Ⅵ度区的主要破坏现象是部分房屋出现程度不同的裂缝，个别达3―4cm宽，4―5m长；六间老朽的牲口棚和两间简易仓库落顶；另有少数掉房檐，烟囱倾斜、扭动或倾倒现象，如牛家桥砖厂４０ｍ高的烟囱，顶部折断７ｍ落下；还有个别院墙倒塌。１９６６年邢台６.８级地震后新建的抗震房基本完好无损。

图1 隆尧5.8级地震等震线图

Fig.1 Isoseismal map of the M_S 5.8 Longyiao earthquake

Ⅴ度区和Ⅳ度区的界线不明显。这些地区只有感觉程度的不同，但均未造成破坏。有感范围东到济南，西至太原，南抵郑州，北达大同和京津唐滦一带。

这次５.８级地震的突出特点是烈度偏低。１９６６年３月６日在同一地区曾发生５.２级地震，烈度为Ⅶ度，比５.８级地震的烈度高出Ⅰ度，而且Ⅵ度区的面积要比５.８级地震的Ⅵ度区大一倍多。另外，５.８级地震几乎无前震。这些特点是否为晚期强余震所普遍具有还需进一步研究。

地震序列

隆尧５.８级地震是１９６６年邢台地震的晚期强余震^[1]。因为，(１) ５.８级地震的Ｐ轴参数与１６年前的主震的Ｐ轴参数基本一致，尤其与3719次余震的综合断层面解的Ｐ轴参数一致性更好^[2]；(2) 5.8级地震序列的ｂ值为０.５０，衰减系数 p 值为１.３１，这一结果与文献[2]的稍有出入，但是，与邢台地震的较大中强余震的相应参数基本接近；(３) 从邢台地震区每月最大震级曲线（图2）可看出，５.８级地震是邢台地震序列的一次起伏活动，是邢台地震的一次晚期强余震。据此认为，本次地震序列是邢台地震总序列中的一个子序列，其能量释放是在老震区总能量释放衰减中形成的一次新的起伏。５.８级地震的能量占本序列的９８％，据此判断，该地震为主震余震型。

	图2 邢台地震区月最大震级曲线 Fig.2 Curve for monthly maximum magnitude of earthquake in Xingtai earthquake area
5.8级地震发生在平原地区，虽然部分地震台放大倍数较低,但台站较密。在距震中100ｋｍ范围内有５个测震台，100―200ｋｍ范围内有８个测震台，具有监测2.0级以上地震的能力^2）。图３为据这次地震的余震资料^3）绘制的 M_L3.0级以上地震的 M-t 图；图4为2.0级以上的余震震中分布图；用88次 M_L＝1.5―4.5级地震余震作的 b 值图如图５，ｂ值为0.5。能量衰减曲线如图６。频度衰减曲线如图７，ｐ值为1.31。4.0级以上的余震目录列于表２。
	图3 隆尧5.8级地震序列 M-t 图 Fig.3 M-t diagram of the M_S5.8 Longyiao earthquake sequence
	图4 隆尧5.8级地震余震震中分布图 (1981.11.9―1982.3.31, M_L≥2.0) Fig.4 Epicentral distribution of the aftershocksin the M_S5.8 Longyiao earthquake
	图5 隆尧5.8级地震序列 b 值曲线 (1.5≤ M_L≤4.5) Fig.5 b -value curve of the M_S5.8 Longyiao earthquake sequence (1.5≤ M_L≤4.5)
	图6 隆尧5.8级地震序列能量衰减曲线 Fig.6 Curve for energy attenuation of the M_S5.8 Longyiao earthquake sequence
	图7 隆尧5.8级地震序列频度衰减曲线 Fig.7 Curve for frequency attenuation of the M_S 5.8 Longyiao earthquake sequence

表2 隆尧5.8级地震序列目录( M_S≥4.0)

Table 2 Catalogue of M 5.8 Longyiao earthquake sequence( M_S ≥4.0)
　

编号	发震日期	发震时刻	震中位置		震级 (M_S)	震源深度 (km) 震中地名	结果来源
编号	年月日	时分秒	北纬	东经	震级 (M_S)	震源深度 (km) 震中地名	结果来源
１	1981 11 9	02 01 04.1	37°24＇	114°58＇	5.8	隆尧	3)
２	1981 11 9	02 15	37°26＇	115°06＇	4.4	隆尧
３	1981 11 9	16 52	37°26＇	115°04＇	4.0	隆尧
４	1982 1 26	17 47	37°24＇	114°54＇	4.3	隆尧

震源机制解和地震主破裂面

根据省内和相邻省市81个地震台站记录的Ｐ波初动资料求得的震源机制解列于表３，震源机制解的上半球投影如图8，符号矛盾比为12.3％。根据余震区走向以及等震线的长轴方向与束鹿凹陷走向十分吻合的情况判断，本次地震的主破裂面为节面Ⅰ。

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

直立

126

345

216

36.5

126

王泽皋刁桂苓

图8 隆尧5.8级地震震源机制解(据王泽皋、刁桂苓)

Fig.8 Focal mechanism soluttion for the M_S5.8 Longyiao earthquake

地震台网及前兆异常

1966年邢台地震发生后，在邢台震区及其周围地区建立了具有一定密度的地震观测台网。５.８级地震发生时，距震中２００ｋｍ范围内有河北、山东、河南、山西等省的３８个台站和测水点，共５９个观测台项，其中测震台13个，其他前兆观测46台项。另外，还有１４个流动地磁测点和邢台、邯郸-安阳两个重力复测网。其分布如图9。

图9 隆尧5.8级地震前周围地震台站分布图 Fig.9 Distribution of the seismic stations around the epicenter before the M_S5.8 Longyiao earthquake　　

图10 隆尧5.8级地震前异常分布图 Fig.10 Anomaly distribution before the M_S5.8 Longyiao earthquake

经过多次的清理分析，确定这次地震有测震异常４项，其他前兆异常１１项。元氏和大柏舍的视电阻率异常及邢台地震月频度变化具有同步性，在震前、震后都曾认为是异常，只因资料历史较短，有人提出了一些不同看法；峰峰矿的应力异常因观测时间短；大名的地磁异常因是流动地磁测点的异常；武汉-巨鹿的地磁日总变化量的异常因巨鹿台在１０月份撤消，异常未完，所以此４项异常作为Ⅲ类异常供参考。除上述4项前兆异常外，前兆异常项目占前兆观测项目的１３％。异常的空间分布沿北东向地质构造展布(图10)。 异常情况见表4及图11―18。

表４异常情况登记表

Table 4 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	地震窗	林县	小震月频度	频度升高	1980.6―1981.10	频度下降		176	AⅡ	[4] 12	小震月频度有明显增加
2	缺震	华北	小震活动分析	缺震曲线处于低值	1980.10―1981.7	震后下降			AⅡ	11	处于低值状态回升后发震
3	地震条带	邢台地区	地震活动性分析	条带分布	1981.1―1981.11	震后消失			ＡⅡ	12	呈条带分布
4	E.N.S 地震三项指标	华北	华北中强地震三项指标	三项指标同时处于低值	1981.2―1981.7	异常消失			ＡⅡ		三项指标同时处于低值，见图１５
5	视电阻率	大柏舍	五日均值曲线	超出平时变化水平	1981.9.1―1982.7.21	震后很长时间才恢复	-2.1%	14	ＢⅠ	13	下降型负异常，震后很长时间才恢复
6	视电阻率	元氏	五日均值曲线	趋势性下降	1981.9.初― 1982.5.底	震后长时间才恢复	-1.0%	51	ＢⅢ		与大柏舍地电具有同步性
7	地磁	武汉-巨鹿	日总变化量	连续超出平时日总变化量	1981.8.5―	异常未完		18	ＢⅢ		１０月份巨鹿台撤消，异常不全
8	地磁	红山	月均值	地磁总场强度长期处于低值	1980.11―1982.9	稍有回升恢复	-6nT	21	ＡⅡ	14	长期低于总磁场强度的平均值
9	深井水位	晋１９井	日均值	突变	1981.10.27― 1981.11.2	震后转平	-33mm	63	CⅡ	15	突降、突升
10	深井水位	马17井	日均值	改变平时的动态规律	1981.9.22― 1981.11.中旬	转平	+40cm	154	ＢⅠ	16	阶梯式上升
11	地倾斜	永年	与地下水相关分析校正	超2倍中误差	1981.10.26― 1981.11.10	震后下降	+20μm	90	BⅡ	17	上升恢复型异常
12	电感应力	峰峰矿	日均值	下降后回升、恢复	1981.7―1981.10.27	转平稳	-700μH	114	BⅢ		下降后回升
13	水氡	雄县	五日均值	超出正常变化范围 2.5×3.7 ×10³Bq/L	1981.5.10― 1981.11.20	下降恢复	+23%	200	ＢⅠ	18	渐变式正异常
14	流动地磁	大名	差值法	变化超出观测误差	1981.7―1982.1	稍有下降	+1.5nT	130	ＢⅢ		上升恢复型异常
15	宏观	震中区	动物、地下水	动物行为异常、水位突变	震前一二天，最多六七天	无情况	1―2m		C		鸡、猪、羊等少量异常

图 11 华北缺震曲线 Fig.11 Curve for lack of earthquake in North China 范围：北纬35―42°,东经111―123°；(唐山余震除外)

图12 隆尧5.8级地震前地震活动分布图 Fig.12 Distribution of earthquake dctivities before the M_S 5.8 Longyiao earthquake (a) 1980；(b) 1981

图13 大柏舍视电阻率五日均值曲线 Fig.13 Curve for 5-day mean value oｆ apparent resistivity in Dabaishe station

图14 隆尧5.8级地震前后地磁场总强度异常变化图 Fig.14 Variation diagram of total magnetic intensity before and after M_S 5.8 Longyiao earthquake

图15 晋19井水位日均值变化曲线 Fig.15 Variation curve for daily mean values of water level in Jin-19 well　

图16 马17井水位日均值变化曲线 Fig.16 Variation curve for daily mean values of water level in Ma- 17 well

图17 永年水管倾斜仪观测值残差曲线 Fig.17 Residual curve of water tube tiltmeter in Yongnian station

图18 雄县水氡五日均值曲线 Fig.18 Curve for 5-day mean value of radon content in water at Xiongxian

据资料4)给出的震后调查结果，宁晋、隆尧两县的一些地方在震前２―３天发现有的鸡不进窝，有的惊叫、上树；猪拱圈、拒食；羊不进圈、外逃等反常行为。有几口民用井水位变化大。如隆尧梅庄村西一民用井，在１１月８日下午水位上升１ｍ左右；白家寨一民用井，在１１月７、８日两天，水位上升１ｍ；冀县赵庄村东一铁管井，震前上升２ｍ；肥乡县西关二队一口老砖井，常年干枯，但在１１月１日突然涨水翻大花，用５寸泵抽水浇地数日，４日又突然干枯。邯郸地区地震局用水雷磁引信作探头，在10月２３日至１１月８日记录到低频电磁信息异常。
　

异常特征分析

５.８级地震的前兆异常虽然数量不多，但是，在群体上还是呈现了一些特征，主要是：

1. 林县小震月频度从１９８０年６月就出现增高趋势。邢台地震区小震活动性分析，在１９８１年空间分布上出现沿束鹿凹陷呈北东向的条带分布。华北缺震曲线，华北中强地震三项指标等，均早于前兆手段显示了异常。这说明在华北块体内应力场增强的情况下，首先在一些应力易于集中、介质强度相对较弱的地方，小震活动频度增高，强度增大。

2. 这次地震的前兆异常在空间分布上是沿地质构造呈北东向展布，构成了前兆异常的分布条带(如图9)。这一特点提醒我们，在对地震的分析预报中，如果出现这一情况，尽管异常数量不是很多，就应引起警惕，多方收集情况，进行综合分析判断，有助于作出预报决策。

3. 本次地震临震的宏观、微观的异常少，不突出。

4. 发生在邢台地震区的强震一般震前都有较丰富的前震。１９６６年邢台地震后曾总结出：小震闹、大震到。但这次５.８级地震却无明显前震，余震衰减也很快，基本上震后１５天就恢复到了原来的活动水平。

5. 前兆异常的项目数与观测项目数之比，无论台站密度如何，比值都是很小的。这次5.8级地震的比值只有13％，而震前能识别的异常则更少。

参考文献

［1］河北省地震局，一九六六年邢台地震，地震出版社，１９８６。

［2］滕吉文等，华北平原中部地区深部构造背景及邢台地震（二），地球物理学报 Vol.18，No.3，1975。

［3］王泽皋等，１９８１年１１月９日邢台５.８级地震的机制解，地震，No.2,１９８３。

［4］张肇诚主编，中国震例(1966―1975)，P.139, 地震出版社, 1988。

参考资料

1) 河北省地震局，河北省及其邻近地区地震目录。

2) 罗兰格等，华北测震台网的测定地震能力，河北地震综合预报研究（打印本），１９８５.８。

3) 河北省地震局，邢台地震目录（续编），１９８５.１２。

4) 罗兰格等，一九八一年十一月九日隆尧５.８级地震震例报告，河北地震综合预报研究