|
1993年8月14日云南省姚安5.6级地震
云南省地震局
杜家伦 李永莉 沈 斌 刘丽芳
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8月14日在云南省姚安县发生5.6级地震，宏观震中在姚安县弥兴乡中村附近，震中烈度Ⅶ度，极震区为近南北向椭圆。此次地震发生在北西向的南华-楚雄断裂的北西端附近。地震造成9人重伤，143人轻伤，无人死亡，总的经济损失为3055万元。
姚安5.6级地震为主震-余震型，最大余震为ML4.3级，余震衰减正常。余震区长轴为北东向，震源机制解中节面Ⅱ走向352°。极震区长轴与震源机制解节面Ⅱ走向基本一致，由此推测节面Ⅱ可能是此次地震的主破裂面。此次地震的发震构造尚待进一步研究。
这次地震震中附近地区观测台站较多，200km内共有地震台26个，其中24个台有测震观测，22个台有其他前兆观测。5.6
级地震前有地震活动性、水氡、深井水温和地电阻率等6个观测项目，出现了10条异常。这些异常中无中、长期异常，只有短临异常。
这次地震发生在我国1993年度圈定的重点监视防御区边缘。
Abstract
On Aug.14,1993, an
earthquake of magnitude 5.6 occurred in Yaoan county, southwest China’s
Yunnan province. The macroseismic epicenter was near Zhongcun village,
Mixin town. The intensity at the epicenter area was Ⅶ and the
meizoseismal area was elliptic in shape with major axis in nearly NS
direction. This earthquake occurred near the northwest end of the
Chuxiong-Nanhua fault in NW direction. This event injured 9 people
severely and 143 people slightly, but no one was killed and 30.55 million
Yuan ($3.8 million) economic losses were caused by this event.
This Yaoan MS5.6 event
was of mainshock-aftershock sequence type. Its maximum aftershock was
ML4.3 and the aftershock attenuation was normal. The major axis of the
aftershock area was in NE direction. The focal mechanism solution
indicates that the azimuth of the nodal plane Ⅱ was 352°, which was
consistent with the major axis of the meizoseismal area. It is suggested
that the nodal plane Ⅱ was the main rupture plane of the earthquake.
Further studies about the seismogenic geological structure of the event
should be made.
There were 26 observation
stations within the distance of 200km from the epicenter, among them 24
stations with seismometric observations and 22 with precursor monitoring
observations. Before this earthquake of MS5.6, there were 10 anomalies in
6 observation items, such as anomalies in seismicity, radon content in
groundwater, water temperature in deep wells and apparent resistivity.
There were only short-term and imminent anomalies, but no mid-term or
long-term anomalies.
The
earthquake occurred on the margin of the monitoring and prevention area
that was defined by the State Seismological Bureau in China (SSB) in 1993.
前
言
据云南测震台网测定，1993年8月14日22时30分00.4秒在云南省姚安县弥兴、太平、仁和一带发生5.6级地震。微观震中在25°27′N，101°15′E；宏观震中在姚安县弥兴乡中村附近，震中烈度Ⅶ度。极震区的破坏主要是土墙倒塌，砖墙开裂，木架歪斜，拔榫，烟囱倒塌，掉砖、掉瓦等。
地震发生后，云南省地震局立即派出8人工作组奔赴地震现场与楚雄州和姚安县地震局共同成立地震现场工作组，对这次地震的灾害和地震地质进行了细致的考察、评估，对震后的余震序列和震情动态进行了认真的跟踪和监视1），2）。
地震震中附近是楚雄州中强地震多发区之一。1620年在震区西15km处发生过5级地震，1968年在震区西南15km也发生过5级地震，在这次地震前半年又在震区北部的大姚县发生过一次5.3
级地震。
这次地震发生在我国1993年度圈定的重点监视防御区边缘3），4）。震前中国地震局分析预报中心和云南省地震局曾有不同程度的中短期预测意见3），5）。
测震台网及基本参数
|
姚安5.6级地震前，震中周围200km内共有有人值守测震台（区域台网）和电信传输测震台24个，其中100km范围内有6个，101～200km范围内有18个（图1）。从图中可以看出在震中周围100km内区域台占优势，传输台仅楚雄一个，而在101～200km内传输台稍多。震中附近地区地震传输台和区域地震台对地震的监控能力分别为ML≥1.5和ML≥1.0级。这次地震的基本参数见表1。本次地震的参数和地震序列目录采用云南地震台网资料。
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/
MS
|
震源深
度/km
|
震中
地名
|
结果
来源
|
|
年 月 日
|
时
分 秒
|
jN
|
lE
|
|
1
|
1993
08 14
|
22
30 00.4
|
25°27′
|
101°15′
|
5.6
|
|
姚安
|
6）
|
|
2
|
1993
08 14
|
|
25°30′
|
101°18′
|
5.5
|
|
姚安
|
7）
|
|
3
|
1993
08 14
|
22
30 03
|
25.44°
|
101.39°
|
5.3
|
33
|
|
BJI
|
|
4
|
1993
08 14
|
22
30 04
|
25.42°
|
101.54°
|
4.9
|
33
|
|
ISC
|
|
|
|
图1 姚安5.6级地震前测震台网分布图
Fig.1
Distribution of seismometric stations before the MS 5.6
Yaoan earthquake
|
地震地质背景
|
姚安5.6级地震位于扬子准地台的川滇台背斜西部，三级构造单元为滇中台陷，印支运动以后直至晚三叠世为一长期隆起区。晚三叠世初发生反向剧烈沉降，相应转化为中、新生代拗陷，发育了巨厚的侏罗系至下第三系中始新统的红色砂泥质建造。
该区构造变形较简单，结晶基底中北东东向褶皱和片理发育。可能由于基底断裂和北部旋扭构造的影响造成该区北西向褶皱紧密线状排列，并构成“S”形转折，震区即位于“S”形构造的中部转折处，褶皱构造多以北西300°～330°方向延伸，向北有撒开之势，褶皱为不对称的背、向斜组成，向斜东缓西陡，岩层倾角变化不大，一般为40°～60°，部分直立或倒转。震区断裂不发育，仅有几条规模很小性质不明的北西向断裂，横切褶皱构造（图2）。
|
|
|
图2
姚安附近断裂构造与历史地震分布图
断裂名称：①大厂平川断裂；②南华楚雄断裂；③牟定断裂
Fig.2 Map of fault structure
and distribution of historical
earthquakes around Yaoan area
|
|
该区处于滇东地区均衡重力异常渡口―双柏为中心的东西正负异常分界线附近，由重力反演的地壳厚度约44～48km[1]。现代地壳垂直形变速率2～3mm/a。
该区历史上中强地震比较活跃。从1488年到1968年在本次地震震中周围30km范围内就发生中强地震7次[2]（图2）。1962年6月24日南华6.2级地震是这次地震前该区最大的地震。
|
烈度分布及震害
|
根据野外宏观考察结果，姚安5.6级地震震中烈度为Ⅶ度。宏观震中位于姚安县弥兴乡中村附近，震中经纬度为25°24′N，101°09′E，震源深度8km。宏观震中与微观震中相差10余公里。等震线分布如图3。
Ⅶ度区北起弥兴林业站，南至大村；东起官庄，西达新农村。极震区为近南北向椭圆，长轴长4.5km,短轴长2.8km,面积10km2,长短轴之比为1.61。极震区主要是Ⅱ类房毁坏和严重破坏，Ⅲ类房中等破坏或轻微破坏，即土墙倒塌或大部倒塌，墙体严重开裂、掉土，砖墙开裂、掉灰皮，木架歪斜、拔榫，烟囱倒塌，掉瓦、梭瓦或脊瓦翻落等。
Ⅵ度区北起蜻蛤，南到万家；西起菜冲，东到老街。Ⅵ度区呈一梨形，长轴长19km，方向为NE22°，短轴长10km，面积144km2，长短轴之比为1.9。Ⅵ度区一般房屋墙体有细微裂缝，个别房屋有砖、瓦掉落。在Ⅵ度区的陈家冲和上盐井等地有路坎重力地裂缝。
|
|
|
图3
姚安5.6级地震等震线图
Fig.3
Isoseismal map of the MS5.6 Yaoan earthquake
|
|
这次地震有感范围较大，姚安县周围邻县普遍有感，楚雄州全州有感，此外，远离震中160km外的昆明地区部分高楼住户及玉溪地区也有感。
这次地震波及姚安县6个乡、两个镇和附近大姚、南华、牟定、祥云县的部分村镇。地震重伤9人，轻伤143人（其中大姚县重伤1人，南华县轻伤6人）。Ⅶ度区覆盖12个自然村，1345户，5392人。Ⅵ度区包括13个村公所，4359户，19181人。总的经济损失为3055万元。
|
地震序列
|
据云南地震台网测定，从5.6级主震发生至9月30日止，震区共发生ML≥1.0级的地震75次（图4），其中1.0～1.9级地震50次,2.0～2.9级地震23次,4.3级地震1次，MS5.6级地震1次，无3.0～3.9级地震。ML≥2.5级的余震序列目录见表2。
|
|
|
图4 姚安5.6级地震序列M-t图
Fig.4 M-t
diagram of the MS5.6 Yaoan earthquake sequence
|
|
这次地震类型为主震-余震型。主震能量占序列总能量的98.8%，最大余震4.3级，主震与最大余震的震级差超过1.3级。取ML≥1.2级的地震计算，余震序列b值为0.73（图5）。图6a是姚安地震序列的频度衰减曲线，衰减系数r=1.1。图6b是本次地震的h值图，
h=1.7。余震衰减正常。
表2
姚安5.6级地震序列目录（ML≥2.5）
Table
2 Catalogue of the MS 5.6 Yaoan earthquake sequence （ML≥2.5）
|
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
|
资料
来源
|
|
年
月 日
|
时
分 秒
|
φN
|
λE
|
MS
|
ML
|
|
1
|
1993
08 14
|
22
30 00.4
|
25°27′
|
101°15′
|
5.6
|
|
|
姚安
|
6）
|
|
2
|
1993
08 14
|
22
34 48
|
25°25′
|
101°13′
|
|
4.3
|
5
|
|
|
|
3
|
1993
08 14
|
22
36 29
|
|
|
|
2.8
|
|
|
|
|
4
|
1993
08 14
|
22
38 00
|
|
|
|
2.8
|
|
|
|
|
5
|
1993
08 14
|
22
39 05
|
|
|
|
2.7
|
|
|
|
|
6
|
1993
08 14
|
22
42 52
|
25°25′
|
101°11′
|
|
2.8
|
|
|
|
|
7
|
1993
08 14
|
22
44 17
|
25°24′
|
101°13′
|
|
2.6
|
|
|
|
|
8
|
1993
08 14
|
22
48 17
|
25°26′
|
101°12′
|
|
2.5
|
|
|
|
|
9
|
1993
08 14
|
23
21 16.7
|
25°23′
|
101°12′
|
|
2.6
|
|
|
|
|
10
|
1993
08 15
|
01
02 00
|
25°24′
|
101°13′
|
|
2.6
|
|
|
|
|
11
|
1993
08 15
|
13 00 02
|
25°26′
|
101°12′
|
|
2.8
|
|
|
|
|
12
|
1993
08 15
|
13
15 20
|
25°25′
|
101°16′
|
|
2.7
|
|
|
|
|
 |
图5 姚安5.6级地震序列b值图
Fig.5 b-value
diagram of the MS5.6 Yaoan earthquake
sequence （ML≥1.2）
|
|
|
图6 姚安5.6级地震序列N-t曲线（a）和h值曲线（b）
Fig.6 N-t
curve (a) and h-value diagrm (b) of the MS5.6 Yaoan
earthquake sequence（ML≥1.2）
|
|
图7是姚安5.6级地震余震的震中分布图。从图中可以看出，云南地震台网测定的主震震中（微观震中）与宏观震中相差10余公里。同时可见，这次地震的余震集中分布在宏观震中东部，在宏观震中与微观震中之间，余震总体走向为北东向分布。
|
 |
图7 姚安5.6级地震余震震中分布图
Fig.7
Epicentral distribution of the MS5.6 Yaoan
earthquake sequence
|
震源机制解和主破裂面
|
姚安5.6级地震的震源机制解见表3及图8。从图8和表3可见，节面Ⅱ走向北北西，方位352°，倾向西，倾角50°，P轴走向也是北北西，方位322°，仰角39°。
表3
姚安5.6级地震震源机制解
Table
3 Focal mechanism solution of the MS 5.6 Yaoan earthquake
|
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
|
275
|
N
|
75
|
352
|
W
|
50
|
322
|
39
|
218
|
17
|
110
|
47
|
262
|
40
|
5
|
15
|
王绍晋
|
地震宏观考察结果的极震区走向为近南北向，与节面Ⅱ走向基本一致，分析认为，此次地震可能是在北北西向的主压应力作用下节面Ⅱ走滑破裂的结果,节面Ⅱ是这次地震的主破裂面。但应指出的是，在宏观考察中Ⅵ度区的长轴方向和余震平面分布的优势方向均呈北东方向，与地震主破裂面不一致。此外，在极震区未见明显断裂构造，整个震区范围断裂也不发育，仅有几条规模很小，性质不明的北西向断裂，因此，本次地震的发震构造尚待进一步研究。
|
|
|
图8 姚安5.6级地震震源机制解图
Fig.8 Focal
mechanism solution of the MS5.6 Yaoan earthquake
|
|
|
图9 姚安5.6级地震前定点前兆台站分布图
Fig.9
Distribution of the precursory monitoring stations
before the MS5.6 Yaoan earthquake
|
观测台网及前兆异常
姚安5.6级地震发生在云南省前兆观测台网较密集的地区，在震中周围200km范围内有各种地震观测台站26个，其中24个台站开展测震观测（图1），22个台有其他前兆观测项目（图10）。包括测震、水氡、水位、流量、深井水温①、水汞、固体CO2，地磁垂直分量、地磁偏角、地电阻率、自然电位、地倾斜、短基线、短水准、地应力和重力等16种观测项目98个观测台项。在0～100km和101～200km内分别有测震台6个和18个，定点前兆观测台5个和17个，测震学以外的观测项目均为13个。这些前兆观测项目震前都有长期连续可靠的观测资料。
5.6级地震前共出现6个异常项目10条前兆异常（图10，表4）。地震活动性共出现地震频度和b值3条异常；定点前兆观测出现4个异常项目7条异常，包括水氡、深井水温、固体CO2和地电阻率。这次地震前未发现明显的宏观异常。
|
|
|
图10 姚安5.6级地震定点前兆异常分布图
Fig.10
Distribution of precursory anomalies at fixed observation
points before the MS5.6 Yaoan earthquake
|
|
在震中周围100km内有前兆观测台站5个，台项18个，出现异常台站3个，异常台项3个，异常台站和异常台项百分比分别为60%和17%；在101～200km范围内有前兆观测台站17个，台项56个，出现异常台站和异常台项均为4个，异常台站和异常台项百分比分别为24%和7%。
由于这次地震震中周围地震台站比较密集，对小地震的监控能力较强，在震中周围、滇中地区研究区内及其附近地区发生5级以上地震前小震活动基本上都有起伏的异常变化，尤以震前小震活动增加更显著。
在4条水氡异常中，下关、寻甸和华坪水氡都是高值单点突跳、多点突跳或短期连续高值异常，对应率较高。尤其是下关和寻甸水氡在日常分析预测中均作为附近5级以上地震监视的重要指标应用。
元谋地电阻率异常幅度虽然较小，但该电阻率一直比较稳定，背景值变化小，该台距震中较近，从图19上看异常是清楚的。此外弥渡固体CO2也曾多次对应周围5级以上地震。各类异常的具体情况详见表4和图11～19。
表4
异常情况登记表
Table
4 Summmary table of precursory anomalies
|
|
|
图11
滇中地区（a）ML2.5～4.9级和震中周围地区（b）ML 2.0～4.9级地震
月频度曲线
Fig.11
Curve of monthly frequency of ML2.5～4.9 earthquakes in
the central part of Yunnan Province (a) and ML2.0～4.9
earthquakes around the epicentral area (b)
|
|
|
图12
震中周围ML 2.0～4.9级地震月b值曲线
Fig.12 Curve
of monthly b value of ML 2.0～4.9 earthquakes
around the epicentral area
|
|
|
图13 下关水氡日均值曲线
Fig.13 Curve
of daily mean value of radon content in groundwater
at Xiagan station
|
|
|
图14
易门水氡日均值曲线
Fig.14 Curve
of daily mean value of radon content in groundwater
at Yimen station
|
|
|
图15
寻甸水氡日均值曲线
Fig.15 Curve
of daily mean value of radon content in groundwater
at Xundian station
|
|
|
图16
华坪水氡日均值曲线
Fig.16 Curve
of daily mean value of radon content in groundwater
at Huaping station
|
|
|
图17
弥渡固体CO2日均值曲线
Fig.17 Curve
of daily mean value of CO2 at Midu station
|
|
|
图18
大姚深井水温日均值曲线
Fig.18 Curve
of daily mean value of deep well tempareture
at Dayao station
|
|
|
图19
元谋地电阻率日均值曲线
Fig.19 Curve
of daily mean value of apparent resistivity
at Yuanmou station
|
①
深井水温用SZW-1A型数字式温度计观测，仪器安装在几十至几百米深的机井内，仪器分辨率为0.0001℃。
|
前兆异常特征分析
（1）前兆异常类型以短临异常形式出现。在前述的前兆异常中无论是地震活动性还是定点前兆观测均为短临异常，异常时间均在3个月以内，这与中国大陆和云南地区5.0～5.9级地震的统计结果基本相符[3]、[4]。未发现中长期异常和宏观前兆异常。
（2）在地震活动性异常中地震频度反应震区附近的中强地震和云南地区6级以上地震较好。从图11可以看出，无论是滇中地区地震月频度还是震中周围地震月频度，在震区附近中强地震前还是云南地区6级以上地震前，均有明显的活跃或平静异常显示，而且这种有序的地震涨落对相隔时间仅半年的地震都能分辨。如1993年2月1日的大姚5.3级地震和这次5.6级地震震前均有明显异常。但是，从图中我们还发现，大姚地震前滇中地区地震活动活跃，而震中周围较小的地区地震活动反而表现为平静；姚安5.6级地震异常则完全相反，震前滇中地区地震较为平静，震中周围地区地震活动又较为活跃。这可能因为大姚和姚安两次地震震中相距较近，直线距离只有40多公里，也许同属一个孕震区，因此大姚地震后，孕震区的能量并未充分释放，尽管滇中较大范围的地震活动有所减弱，但在大姚、姚安震中附近地震活动并未平静，而且进一步发展，并再次发生姚安5.6级地震。
应急响应和抗震设防工作
姚安5.6级地震前，云南省地震局在1993年度地震趋势研究报告结论中指出：“建水、石屏至元谋、巧家及川滇交界一带5.5级，概率0.8”4）。在1993年1月召开的全国地震趋势会商会上把“云南西部剑川、永胜至泸水、腾冲”列为全国第7个重点危险监视区3）。1993年6月在1993年年中地震会商会上进一步指出：“1993年下半年滇西北及川滇交界一带有可能发生6级左右地震”2）。
姚安5.6级地震发生后，云南省地震局于8月15日零晨2时派出8人工作组奔赴地震现场，与楚雄州地震局和姚安县地震局共同成立了地震现场工作组，对这次地震的地震烈度和地震地质进行了仔细调查，对地震灾害进行了认真评估，对地震的余震序列和震情动态进行严密的跟踪监视。
总结与讨论
这次地震极震区的长轴是近南北向的，而Ⅵ度区的长轴方向是北东向的。这次地震的余震都分布在极震区的东部，余震区的长轴方向也是北东向。也就是说，余震区的长轴方向和Ⅵ区长轴方向相同，而极震区的长轴方向和余震区与Ⅵ度区长轴方向不同，这种差异可能表明震区的地质构造较复杂。从地震地质考察结果来看，震区地表断裂很少，只有几条规模很小，性质不明的小断裂，这可能意味着震区地质构造的复杂性不在地表而是在地下深部。
参考文献和参考资料
参 考 文 献
[1]
马杏垣等,中国岩石圈动力学地图集，北京：中国地图出版，1989
[2]
四川云南西藏地震简目编辑组，西南地震简目，成都：四川科学技术出版社，1988。
[3]
罗平等，云南地区地震综合预报判据和指标研究，地震预报方法实用化研究文集
（综合预报专辑），北京：地震出版社，1991。
[4]
张肇诚等，中国大陆地震震例及综合预报判据和指标的研究，地震预报方法实用化研究
文集（综合预报专辑），北京：地震出版社，1992。
参 考 资 料
1）江起达，姚安5.6级地震的跟踪预报，云南震情研究，12，1993。
2）张朝方等，1993年8月14日云南省姚安5.6级地震灾害损失评估结果，1993年8月。
3）国家地震局，震情研究，2，1993。
4）云南省地震局，云南省1993年度地震趋势研究报告，12，1992。
5）云南省地震局，云南震情研究，2，1993。
6）云南省地震局，云南地震目录（1991～1993年），1998。
7）中国地震局监测预报司预报管理处，中国强震目录，北京，1999年9月。
|
