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1993年5月24日四川省德格5.0级地震
四川省地震局
杜 方 吴 江 李 军 汪 智
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 | 前兆异常特征分析
| 应急响应和抗震设防工作
| 总结与讨论 |
参考文献和参考资料
摘
要
1993年5月24日四川甘孜藏族自治州德格县境内发生5.0级地震，微观震中为31°47′N，98°48′E。宏观震中位于德格县八里达至八邦乡一带，震中烈度达Ⅵ度，极震区为北西向椭圆，烈度≥Ⅴ度的震区总面积约2400km2。地震没有造成人员伤亡，地震总经济损失约862.08万元。
德格5.0级地震属主震-余震型，四川地震台网对发生在网控制区外的此次地震的余震控制欠佳，余震记录不完整，台网在此次地震后1993年5月27日和1993年6月4日在主震震中位置分别记录到ML3.7级和ML3.1余震。另外，震中以西和以北地震台站更稀，因而难以作主震的震源机制解。
距此次地震震中200 km范围内，仅有甘孜和巴塘2个地震台，观测项目有测震、水位、水氡、地电阻率、自然电位、地磁、温泉水温。震区在震前无小震记录，甘孜台记录显示在台站50km范围内小震活动略显增强；前兆异常方面，经此次研究，该地震前共发现有6条中期和临震前兆异常，其中有定点观测台的水位和自然电位2条，地方观测点上温泉水温和水位3条及震中区和外围的某些临震宏观异常。
前
言
1993年5月24日7点57分，在四川甘孜藏族自治州德格县境内发生5.0级地震，震中烈度达Ⅵ度。震前无小震记录，但甘孜台记录显示在台站50km范围内小震活动略显增强；观测到水位、自然电位、温泉水温及某些宏观异常等6条前兆异常现象。甘孜县地震办公室和甘孜地震台根据这些微观和宏观异常，并结合多年对甘孜县及其附近地区的预测经验，有较好的短临预测。
地震发生的当天，四川省地震局指派地震地质队地震地质专家，会同甘孜州地震局人员组成德格地震现场工作组，赴震区对地震震害和构造背景等进行考察。根据地震宏观考察推测地震发生与北30°～
40°西向的断裂带有关。
测震台网及基本参数
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震中100
km范围内无地震台，震中距200 km范围内，仅有甘孜和巴塘2个地震台，均为人工值守台（图1）。此次地震震中位于四川地震台网控制区外，四川省地震台网目录震级为MS4.8级1）
，四川省地震台网正式修订震级和“宏观考察报告”均作MS
5.0级2）。表1分别给出了中国地震台网、四川省地震台网测定的地震基本参数。
表1
地震基本参数
Table
1 Basic parameters of the earthquake
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编号
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发震日期
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发震时刻
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震中位置
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震级
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震源深
度/km
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震中
地名
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结果来源
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年
月 日
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时
分 秒
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φN
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λE
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MS
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ML
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1
2
3
4
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1993
05 24
1993
05 24
1993
05 24
1993
05 24
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07
57 44
07
57 45
07
57 46
07
57 50
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31°47′
31.8°
31.52°
31.59°
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98°48′
98.8°
98.76°
98.79°
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5.0
4.4
|
4.2
5.0
|
11
47
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德格
德格
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四川省地震台网2）
中国地震台网3）
ISC
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从表1可知，中国地震台网、四川省地震台网测定的地震发震时间和震中位置基本一致，只是四川省地震台网给的是面波震级MS
5.0级，中国地震台网给出的是近震震级ML4.2级，另外：《中国地震年鉴》（1993年）地震目录作MS
4.7级地震，震源深度11km[1]。本文采用四川省地震台网给的面波震级MS
5.0级。
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图1
德格县5.0级地震震中附近地震台站分布图
Fig.1
Distribution of seismic stations around the epicentral
area of the MS5.0 Dege earthquake
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地震地质背景
德格5.0级地震发生在青藏构造区东侧。以金沙江深大断裂为界，西部广泛分布着古生代和中生代地层，而包括震区在内的东部地区却只有上三叠系地层出露。上三叠系分为曲嘎寺组（T3g）、图姆沟组（T3t）和拉纳山组（T3l）和少量下第三系热鲁群（Ert）。前者为一套千枚岩、结晶灰岩、变质砾岩、砂板岩、绢云石英千枚岩和片岩等较深的变质岩系，后者为紫红色砾岩夹砂岩。
震区处在一系列北北西向的构造带当中，以一系列的断裂和平行褶皱组成。褶皱多为复式的尖棱褶皱，而断层极为发育且以压性为主。在震区东部以八里达断层为界，以东断层的断面多数倾向东，以西的断层的断面多倾向西，倾角较陡，一般都在60°～
80°间（图2）。位于震区的主要断层有：①八里达断层，断层走向北30°～40°西，断层长约100
km。断层切断上三叠统地层和向南东错断印支期岩体，断层破碎带宽20～30
m，构造角砾岩具定向排列，断层两盘岩层中劈理，揉皱发育，断层面呈舒缓波状，断层北段断面倾向南西，南段倾向北东，倾角60°～
70°。断层在八邦附近被晚期北西西向断层错断，断距达2
km。②白垭乡断层，断层走向北40°西，总长度约100
km，断层错断上三叠统地层，断层破碎带宽50～100 m，断层两盘岩层极为零乱，牵引褶皱明显，断面倾向南西，倾角达75°，白垭乡一带断层破碎带宽达数百米。糜棱岩发育4）。
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图2
德格附近地区构造图（据四川省地震局地质图改编）
断裂（层）名称：①八里达断层；②白垭乡断层；③金沙江断裂
Fig.2
Map of fault structure around the epicentral area of
the MS5.0 Dege earthquake
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从卫星图像上可看到，震区内断层的线性构造特征不很明显，只能看到一些隐隐约约的北北西线性形迹，而距震区较远的东侧玉树-马尼干戈断裂带和以西的金沙江断裂带较为清楚。
震区历史上无5级以上地震记录。震区周围地区（28.8°～
33.8°N， 96.8°～ 100.8°E），从公元前26年到1993年5月24日，共记录5级以上地震55次（图3），其中5.0～5.9级34次；6.0～6.9级16次；7.0～8.0级5次。
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图3
德格县周围地区历史地震分布图（MS≥5.0）
Fig.
3 Distribution of MS≥5.0 historical earthquakes around
the
epicentral area before the MS5.0 Dege earthquake
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烈度分布及震害
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德格5.0级地震Ⅴ度区范围北自卡松渡，南到日火以北，东从格洛洞经麦宿而转向金沙江一线。主要破坏区集中在德格县城至八邦乡一带地区，宏观震中31°45′N，98°42′E，烈度可达Ⅵ度强，极震区为北西向椭圆，长轴36km，短轴18km，面约470km2。烈度≥Ⅴ度的震区，长轴85km，短轴36km，总面积约2400km2。整个等烈度线的总体形态呈椭圆形，长轴方向为北35°～40°西（图4）。
Ⅵ度区呈北西向展布，北自五一桥，南至八邦镇东南，区内县城机关单位所有的20世纪50、60年代修建的夯土墙平、楼房土木结构房屋遭到严重破坏。如县政协一栋50年代修建的上、下两层夯土墙楼房，震后楼房上层墙体普遍裂缝，裂缝最长可达10米多，宽
0.5～3 cm，墙体呈明显倾斜，墙体和楼层面接合部裂缝宽达2～3cm。城镇居民和区内农牧民的假“笨壳房”，下层夯土墙体一般都出现轻微裂缝，上层木结构基本无影响。但极少数楼房上层也为夯土墙体的藏式楼房，则有个别墙体出现较大裂缝。如颇具藏式建筑特色的德格印经院，大经堂三层加上其他建筑其面积近
2000m2，全属土木结构或少许石木结构，各房间墙体厚约
80～100cm，护院夯土围墙高达10米多，墙体基脚厚约
14 m。震后，印经院各房间墙体上裂缝较多，尤其是拐角和连接处裂缝更为普遍。在护院围墙上两条长裂缝从上至下贯通墙体。由于印经院大经堂地基下陷，三层楼房（大殿）的每层间的承重柱都呈现下沉现象，从而使经堂承重柱（“丁”字柱）出现张裂，裂口宽达3cm左右。德格印经院大门内侧两壁上的唐卡画，震后由于墙面裂缝长数米、带宽十余厘米，从而使画面剥落。八邦寺位于震中区南东端的八邦乡政府旁侧，为前临陡崖而傍山崖建寺，榜层参差的藏式寺庙建筑，不仅雄伟壮观而且富丽堂皇。其大经堂高达24m，各种房舍共有180余间，历时已达700余年。地震后土墙体普遍开裂，最为严重的破坏是上下三层的藏式厕所，震后已成危房。
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图4
德格县5.0级地震等烈度线图
Fig.
4 Isoseismal map of the MS5.0 Dege earthquake
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砖木结构的房屋主要集中在德格县城及其附近，其修建年代是20世纪60年代者居多，震后这类结构的房屋墙体除个别裂缝粗大外，其余多数裂缝都沿砖缝发育。
集中在县城及附近的砖混结构楼、平房，大部分的建筑年代是20世纪70～90年代，并且多为机关、企业、事业单位用房。震后墙体抹灰层面上普遍出现裂缝，多层楼房的上层部分裂缝最为普遍，但城区内仍有较多的新建砖混楼房屋地震后都基本完好。
区内的结构物破坏主要有：
（1）八里达电站引水渠，属钢混结构。全长745
m，高2.5～9 m的保坎段长度为29.5 m，渠宽2.8 m，过水量为75
m3／s。建筑砌体为花岗岩条石，由高标号水泥作粘结剂，每隔几排条石就有钢架圈梁和井字梁。震后高保坎段落多处漏水，继后余震使裂缝逐渐扩大，致使漏水如喷泉，已见裂缝长度为数米，宽0.2～0.3
cm。蓄水前池为浆砌片石，也出现多条裂缝。前池到机房水头落差17.
5 m，引水管（直径1. 45 m）出现位移。
（2）位于德格县城南郊区的东风电站引水渠，为浆砌片石，在50m的长度内出现多处夹缝并漏水。
（3）位于德格城内色曲（河）上的跨公路单孔混凝土桥，震后耳孔出现一条长约5m的裂缝。
Ⅴ度区房屋破坏特征为各类夯土和片石墙房屋墙体多出现轻微裂缝，个别裂缝较大，偶尔也有墙体倾斜者。如龚垭乡有多栋20世纪50、60年代修建的解放军医院，所用的其夯土墙平房千余平方米，地震前为无人居住的空房。震后这些土木结构平房墙体出现细小裂缝，其宽仅在0.2～1cm间，窗有较小位移等。龚坪乡电站装机容量40千瓦，建成于1973年，机房建在高保坎之上，高保坎由浆砌和干砌片石组成两层共高1.5m。在底部的干砌片石层中震后出现两条裂逢。其宽0.3cm，虽穿越干砌片石但未穿入浆砌片石层中。龚垭区工委住地有砖木和土木结构平房约1000m2，震时这些平房只有屋瓦梭动，偶有檐瓦掉落，旧、朽平房拐角处有细裂缝出现。位于同地的小学校舍有各种结构的房屋，其面积超过1500m2，一般墙体上只有细裂纹出现。位于龚垭乡的龚垭寺，寺庙和佛塔震后均基本完好。格洛洞位于震区北东角，该乡小学校长等人称，震时只听门窗强烈响动，并见房内尘土掉落，黑板一角从墙壁上剥脱。
据调查，受到破坏影响且有梭瓦和掉瓦现象的地方北西到达卡松渡，南西到达白垭乡，东到麦宿，这些区域均属Ⅴ度区范围。
这次地震没有造成人员伤亡，仅因山坡滚石砸死牦牛一头[4]，评估房屋破坏和生命线工程等地震直接经济损失达812.08万元，地震造成的间接经济损失估算为50万元，综合估算这次地震的总经济损失为862.08万元。
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地震序列
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据四川地震台网测定，德格县5.0级地震后于1993年5月27日和1993年6月4日在主震震中位置分别发生了ML3.7级和ML3.1余震。由于德格县5.0级地震震中位于四川地震台网控制区外，最近的地震台――甘孜台距震中也超过100
km，四川地震台网对此次地震控制欠佳，区域小震活动难以监测，震区无前震记录，余震记录也不完整。此次地震前后的区域地震活动分布见图5。
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图5
德格县5.0级地震前后区域地震活动分布图
Fig.5
Regional seismicity before and after the MS 5.0
Dege earthquake
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震源机制解和主破裂面
1993年5月24日德格县5.0级地震震中位于四川地震台网控制区外，震中以西和以北青藏高原台站更稀，因而未作此次地震的震源机制解。但从宏观等烈度线的长轴方向呈北35°西，总体形态成北西向椭圆形，其位置又介于北40°西左右的八里达断层和白垭乡压性断层之间，因此可以判定该地震的发生与北30°～
40°西方向的断裂带有关。但从地表地质获得的断层证据表明，震区东侧的八里达断层断面倾向北东，震区西侧的白垭乡断层断面倾向南西，以断面倾向和宏观震中的位置关系分析，这次5.0级地震可能是上述两条断层错动的结果，并且很可能导致上述两断层之间的方向相同而规模较小的次一级断层直接错动，而发生地震。
观测台网及前兆异常
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德格5.0级地震震中距200km范围内，地震观测台站十分稀疏，仅有甘孜和巴塘两个地震台（图1）。两台除测震观测项目外，其他定点前兆观测项目有：地下水、水氡、地电阻率、自然电位、地磁Z分量和温泉水温观测各有1个台项。震区在震前无小震记录，只是甘孜台记录显示在台站50
km范围内小震活动略显增强；前兆观测方面，共有异常6条。此次地震前有甘孜川-15井水位和甘孜自然电位两台项有明显的中期或临震异常（图6～7）。甘孜台、巴塘小坝村宏观点温泉水温出现临震异常，甘孜县一民用井在震前半年内水位经历了上升―下降―干涸的异常过程，震后恢复正常；理塘毛垭温泉自1993年5月19日起出现连续冒泡现象。上述4条异常现象确切，前3条虽为群测点，但均有一定观测数据，后1条为四川省台网观测温泉，将此4条作为D类异常记录下来，供研究（表2）。此外，震中及周围地区还有某些临震宏观异常出现。
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图6
甘孜川-15井水位月均值曲线图
Fig.
6 Monthly mean value curve of the ground-water
level in the Chuan-15 well in Ganzi
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图7
甘孜台地电自然电位日均值曲线图
Fig.7
Daily mean value curve of the self potential
at Ganzi station
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表2
异常情况登记表
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前兆异常特征分析
德格5.0级地震震中位于四川地震台网控制区外，距震中最近的甘孜地震台（D=120
km）记录资料显示，从1993年5月11日到16日，在甘孜台周围约50
km范围内发生ML1.0级以上小震16次，小震活动有增强的现象。
甘孜川-15号井水位在1993年5月24日德格5.0级地震前有一些异常显示。从历年资料分析，该井水位年变动态规律明显，而该井水位月均值图像显示，1992年8～10月打破年变动态规律，该时段井水位正常变化应该是上升或高值，但该时段水位却出现了下降拉平异常（图6），时隔近7个月，于1993年5月24日发生了德格5.0级地震
（观测点距震中约120 km）。应指出的是，在该井西北250
km处，于1992年11月30日曾发生石渠5.1级地震，从时间上分析该异常似乎对应石渠5.1级地震更合适，但石渠5.1级地震的距离远且震级不大，因而，分析认为可作为德格5.0级地震的中期异常。从图6可见，自1990年以后，井水位年变呈现逐年下降的变化，遗憾的是1994年后因该井附近挖井干扰，川-15井水位被迫停测至今。因此1993年1～4月德格地震前历年年变最低值是否是临震异常已无法识别。
甘孜地震台自然电位：①N30°E向在1993年5月14、15日两天出现了反方向大幅上升，相对1993年5月13日的上升140mV，然后缓慢恢复；②N75°E自然电位从1993年4月21日开始出现反向变化，由负值变为正值，最高达到1993年4月28日的29.0mV，然后开始回落；③NW向自然电位也在1993年5月14、15日两天出现了大幅上升，相对1993年5月13日上升的216mV，之后在高值转平。该台三个方向自然电位在德格5.0级地震前均存在明显短期加速异常变化。应该说明的是，甘孜台在1990～1994年间，仪器工作正常，该台在1990年出现大幅下降后，在1990年4月9日距该台190km左右发生了巴塘4.8级地震。1991年6月出现的大幅上升，没有发现干扰，在该台450km范围内也无地震对应。
震区外围地下流体、温泉水温出现变化。甘孜地震台温泉间隙水温观测，其水温从1993年5月上旬开始缓慢上升，到1993年5月中旬水温已从原来的28.4℃上升到31.6℃。这是自
1980年1月开始对该温泉观测以来从未有过的高值异常现象。巴塘县小坝村温泉间隙水温观测，从1993年5月10日开始逐渐上升，到5月14日温度从31℃上升到36℃。甘孜县生康九队一民用井从1992年12月下旬开始，水位从距井口85
cm左右逐渐上升，到1993年4月上旬距井口仅68 cm左右，而到1993年5月上旬井水已基本干涸。距当地村民回忆，历年同期（5月左右）井水充满且外溢。而1993年5月地震前却出现水井干涸，使全村100余人无水饮用。当1993年5月24日德格5.0级地震发生后，1993年6月初井水位恢复正常。理塘毛垭温泉（属四川省网观测温泉），从1993年5月19日开始出现连续冒泡现象，同时可见温泉出水孔的压力明显增大。
此外，地震前还出现一些所闻所见的宏观异常。龚垭乡（镇）位于德格县城南偏西10
km，据乡（镇）武装部长介绍，震前他拉开办公桌抽屉时，几个老鼠在抽屉内一动不动；全村（乡所在村）大部分马跑出马厩在外面空旷地狂奔乱跑；震前的晚上，有人闻狗长哭声。甘孜县生康九队业余地震测报员报告，1993年5月17日16时至17时，当地群众多次听到闷雷似的地声，其响声似乎来自甘孜县西南方向，但也有群众反映其响声来自白玉方向。据测报员称当时天气晴朗、阳光灿烂。因而推测，所闻之声不是雷声。
应急响应和抗震设防工作
根据《1993年5月24日四川省德格县5.0级地震报告》2）记载，德格5.0级地震前，甘孜县地震办公室和甘孜地震台根据一些微观和宏观异常，并结合多年对甘孜县及其附近地区的预测经验，经综合分析提出：甘孜县境内近期出现的宏观异常现象与1973年炉霍7.6级地震前出现的异常现象相近似，于1993年5月17提出了在未来20～30天内有可能在甘孜县北东或北西方向发生5～6级地震的预测意见，并于当日及时向甘孜县政府和甘孜州地震局作了电话汇报，甘孜州地震局又于1993年5月18日
分别上报了甘孜州政府和四川省地震局。
德格县5.0级地震发生后，四川省地震部门对地震三要素及震后趋势作出了准确而迅速的判断，地震发生的当天，四川省地震局指派地震地质队地震地质专家，会同甘孜州地震局人员组成德格地震现场工作组，赴震区对地震震害、烈度和地震经济损失以及构造背景等进行了考察。
位于金沙江峡谷地带的德格县，广大农牧民的生活用房其结构类型和施工质量都是较好的。作为主要生活用房的“假笨壳”结构下层虽为夯土墙，但墙体较厚，一般又都有墙筋，且仅为牲畜圈或堆放杂物之用，因此即使地震发生严重破坏也很少会有人员伤亡；上楼层全为圆木平排叠放，连接处相互扣接，即使发生强烈地震而导致严重破坏，上楼层也仅会像“火柴盒”一样成整体活动趋势，不会或很难造成人员伤亡。因而该区重建家园的问题主要在城区房屋的建筑上：
(1)
框架或砖混房屋的修建一定要有抗震措施；
(2)
由于县城处在较陡的坡面上，房屋的基脚一般都有挖方和填方，对填方处的保坎不能简单作片石干砌，而应浇铸牢固，以使房屋的基脚更牢固。
总结与讨论
应该指出的是，甘孜藏族自治州仅部分县设立有县一级地震机构，四川省地震局在甘孜县建有专业地震台――甘孜地震台，甘孜县也设立有县一级地震机构――甘孜县地震局，甘孜地震台与县地震局有较健全的联合会商制度。德格县因历史无强震记录，未设立县一级地震机构，且全县无地震监测台和前兆观测台。
震区历史上无5级以上地震记录。但震区周围地区（28.8°～
33.8°N， 96.8°～100.8°E），从公元前26年到1993年5月24日，共记录5级以上地震55次（图3），其中5.0～5.9级34次；6.0～6.9级16次；7.0～8.0级5次。5次7级以上地震中，距德格县5.0级地震最近的是西北约80
km处，于1896年3月发生的四川石渠7级地震，其余4次分别是震区东南约180
km处于1816年12月8日发生的炉霍7
级地震和1973年2月6日发生的炉霍7.6级地震；震区北东约120
km处于1947年3月17日发生的青海达日7.7级地震；南约200 km处于1870年4月11日发生的四川巴塘7
级地震。从区域发震地质背景看，虽然德格县5.0级地震未发生在川滇块体的边界大断裂带上，但震区处在一系列北北西向的构造带中，构成震区以一系列的北北西向断裂和平行褶皱，应该说该区域具备发生强震的地震地质背景。
参考文献和参考资料
参 考
文 献
[1]
中国地震年鉴（1993年），北京：地震出版社，1995。
[2]
程天才、王新民，1993年5月24日四川德格5.0级地震，中国地震年鉴（1993年），
北京：地震出版社，1995。
参 考
资 料
1）四川省地震局地震观测研究所，四川省地震台网地震目录（1993年5月），1993年7月。
2）四川省地震局德格地震现场工作组，1993年5月24日四川省德格县5.0级地震报告，
1993年10月。
3）国家地震局分析预报中心，中国地震台网目录，（1993年5月）1993年7月。
4）四川省地质矿产局，德格幅（H-47-3）区域地质调查报告，1986年。
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