1994年12月28日青海省格尔木西5.1级地震

青海省地震局 都昌庭 王赞军 马玉虎

 

 

摘要 | 前言 | 测震台网及基本参数 | 地震地质背景 | 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

 

    1994年12月28日在青海省格尔木西发生5.1级地震,微观震中( 36°42′N,91°00′E)位于青海、新疆交界的高海拔无人山区,未造成人员伤亡。据现有的资料判定本次地震为孤立型地震。

    这次地震的震源机制解给出的两条节面走向为北西向和北北西向,主压应力轴方位为24°,仰角为11°,为北东向受压,北西向受张的逆冲错动。

    震中附近地区观测台站稀少,200km范围内仅有花土沟1个企业测震台。500km范围内只有格尔木一个专业台,台站观测项目有测震、水氡和地磁。震后进行地震活动性常规分析发现,该震前存在“缺震”、GL值2项异常。

Abstract

The MS5.1 west Geermu earthquake (36°42′N, 91°00′E) occurred in Haixi prefecture of Qinghai Province on Dec. 28,1994. The epicenter was located in the uninhabited mountainous area with high altitude at the border between Qinghai and Xinjiang. No one was injured or killed. Data available show that it is an isolated event type.

There directions of the nodal planeⅠandⅡ in the focal mechanism solution are NW and NNW direction. The azimuth of the principal compressional stress is 24°and the elevation is 11°. Under the action of compressional stress in NE and expansional stress in NW, the slip of this event is thrust faulting.

Around the epicenter there are quite few seismic stations, only 1 Huatugou station owned by an enterprise within the distance of 200 km from the epicenter. Within the distance of 500 km from the epicenter there is only one professional seismic station with observations of seismometric, radon content in underground water and geomagnetism in Geermu.

There are 2 anomalies in earthquake deficiency and GL value for the earthquake from routine analyses carried out after the earthquake.

 

前   言

 

据中国地震台网测定, 1994年12月28日11时56分在青海省格尔木西发生5.1级地震。震区为高海拔无人区,由于交通、气候等方面的限制无法进入极震区进行宏观考察。震后也未了解到人、畜伤亡情况。

 自1970年以来该地区未发生过5级以上地震。由于该地区监测能力很低,只能记录到ML≥3.0级以上地震。

 震后作者在前人工作的基础上对有关资料进行分析,用各种方法处理观测资料,发现了2项测震学异常。

 

测震台网及基本参数

 

这次地震发生在青海省西部边缘,震中区附近监测能力为ML≥3.0,震中200km范围内只有花土沟(企业)测震台。震中距为410km的格尔木台是距该次地震最近的一个专业台站,观测项目有测震、水氡和地磁,见图1。本次地震的基本参数见表1。

 

图1  格尔木西5.1级地震前地震台站分布

Fig.1  Distribution of seismic stations before the MS 5.1

       Geermu earthquake

 

表1  地震的基本参数

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

1994  12  28

11  56  23.7

36°42′

91°00′

5.1

 

昆仑山

1)

2

1994  12  28

11  56  14.6

35°56′

90°41′

5.1

16

昆仑山

[1]

3

1994  12  28

11  56  17.1

35°50′

90°44′

5.2

15

 

2)

4

1994  12  28

11  56  16

35.95°

90.66°

5.0

35

 

BJI

5

1994  12  28

11  56  17

35.84°

90.69°

4.8

35

 

ISC

 

地震地质背景 

 

地震发生的区域位于青海和新疆两省交界地区(图2),区域范围内断裂构造十分发育[2]。震中西北主体构造方向为NEE向,如车尔臣断裂和阿尔金断裂等。震中东北主要展布NW―NWW向的柴达木盆地边缘及中央断裂。震中南部则发育NWW向和NE向两组断裂构造。6级以上地震和部分小于6级的中强地震的分布多与活动断裂构造相关,尤其阿尔金断裂和东昆仑断裂带上分布有许多古地震形变带,其考证震级达7.5级、8级和8.5级。

 区域内活动构造盆地十分发育,如区域东北部的柴达木盆地和西北部的若羌盆地。区域中南部则以山间盆地、谷地与山区相间分布为特征,这些盆地和谷地的边缘多受活动构造控制,地震则多发生在盆地或谷地的边缘地带。

 本次地震微观震中位于东昆仑山北坡,那棱郭勒大峡谷尾部地区。在大地构造位置上属于柴达木准地台的东昆仑北坡断隆带,在新构造分区上为青藏断块内的东昆仑断隆带。

图2  格尔木西5.1级地震区域地震构造和历史地震分布图

断裂及断裂带名称:①车尔臣断裂;②阿尔金断裂;③赛什腾-锡铁山断裂;

④柴达木盆地中部北中央断裂带;⑤柴达木盆地中部南中央断裂带;

⑥柴达木盆地南缘隐伏断裂带;⑦那棱郭勒河隐伏断裂带;⑧东昆仑断裂带;

⑨乌兰乌拉湖-玉树断裂带;⑩西亚尔岗断裂带

Fig.2   Map of fault structure and the distribution of historical

        earthquakes around the MS 5.1 Geermu earthquake area

 

 震中区为柴达木盆地西南部新构造活动较为强烈的地区,其主体构造方向为NWW向[3],如昆仑山中央断裂带,柴达木盆地南缘断裂带,东昆仑活动断裂带等。

 本次5.1级地震位于那棱郭勒河隐伏断裂,该断裂长约300km,呈NWW走向,控制水系的主体走向,震中区为无人区,交通极为困难,未见对该断裂进行过实地勘查的报道,但从航卫影像及断裂对水系与第四纪的控制分析,该断裂晚第四纪时期具有明显的活动性,而1900年以来,震中附近没有5级以上地震记载。

 

 

 

地震序列 

 

本次地震发生区域的监测能力仅为ML≥3.0级。1994年12月28日5.1级地震后一个月内,该震中周围(36°~38°N, 90°~93°E)记录到两次ML≥3.0级地震,一次震级为ML3.7,另一次为ML3.1。这两次地震与5.1级地震距离较远,不能作为5.1级地震的余震处理。余震区范围内未记录到地震,据现有资料初步判定本次地震可能属于孤立型地震。1994年12月28日5.1级地震前,该区在9月21日至27日间记录到六次ML≥3.0级地震,最大的一次地震震级为ML4.1,见图3、表2。这六次地震可能是5.1级地震前该区应力加强的反映。

图3  格尔木西5.1级地震前后地震震中分布

Fig. 3  Epicentral distribution of the MS5.1 Geermu

        earthquake sequence

 

表2  格尔木西5.1级地震前后周围地区地震目录(ML≥3.0)

Table 2  Catalogue before and after the MS5.1 Geermu earthquake (ML≥3.0)

发震日期

发震时刻

震中位置

震级/

ML

震中地名

结果

来源

年  月  日

时  分  秒

jN

lE

1

1994  09  21

19  22  05

37°30′

91°55′

4.1

乌图美仁西北

1)

2

1994  09  22

00  21  27

37°05′

91°52′

3.4

3

1994  09  22

17  35  35

37°22′

91°53′

3.1

4

1994  09  26

23  35  01

36°17′

92°33′

3.6

5

1994  09  26

23  51  29

36°14′

92°33′

3.9

6

1994  09  27

03  19  06

37°10′

91°52′

3.7

7

8

1994  12  28

1995  01  15

11  56  23.7

03  04  04

36°42′

37°53′

91°00′

92°16′

MS5.1

3.7

昆  仑  山

 

9

1995  01  21

13  33  42

37°20′

92°38′

3.1

 

 

震源机制解和主破裂面

 

根据世界台网报告和青海省地震台网报告中26个台的P波初动符号资料,求得本次地震的震源机制解。其基本参数见表3,图4为震源机制解图,符号矛盾比为13%。

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

146

56

42

91

181

62

24

11

133

58

288

29

186

30

55

45

本文作者

 

图4  格尔木西5.1级地震震源机制解

Fig.4  Focal mechanism solution of the MS5.1 Geermu earthquake

 

    从震源机制解结果看出,该地震是受北东―南西向挤压,北西―南东向受张,属于逆冲性错动。由于该地震属于孤立型地震,没有余震分布,另外震后没有宏观考察,故本次地震的主破裂面不明确。


观测台网及前兆异常  

 

这次地震发生在无人烟的地区,因自然环境所限,震中200km范围内无定点前兆观测台;在近 500km 的格尔木台,前兆观测的项目有地磁和水氡,震前无明显前兆异常现象。震后对34°~38°N, 89°~94°E范围内从1982年1月至1995年12月地震活动性进行的常规扫描分析,发现在1994年12月28日青海省格尔木西5.1级地震前存在GL值和“缺震”2项异常,见表4及图5、6。其他如b值、频次、蠕变曲线、C值等均未发现异常。

图5  格尔木地区GL曲线

Fig.5  GL curve for Geermu region

 

 

图6  格尔木地区“缺震”曲线

Fig.6  Curve of earthquake deficiency in the Geermu

       earthquake region

 

表4  异常情况登记

Table 4  Summary table of precursory anomalies

异常

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

异常特点

及备注

1

GL值

34º00´~

38º00´N,89º00´~

94º00´E

时窗:1年,滑动步长:1月, ML≥3.0

>1.0

1994.10~

1995.6

高值

2.5

 

BⅠ

5

该区的GL值出现高

值后发震

2

缺震

34º00´~

38º00´N, 89º00´~

94º00´E

时窗:1年,滑动步长:1月, ML≥3.0

Mmax≤ 4.2

1993.2~

1994.9

正常

0.7

 

AⅠ

6

该区的缺震曲线持续

低于基线

时发震

 这次地震前前兆异常的主要特征为:

(1)在34°~38°N, 89°~94°E范围内出现GL高值异常和“缺震”现象,在这之前的1986年12月21日格尔木西北5.5级地震和1989年5月14日唐古拉东北5.4级地震前都出现过同样的异常现象,见图5、6。

(2)1994年9月乌图美仁地区ML≥3.0级地震比较活跃,9月21日至27日间记录到6次3级以上地震活动。

 

总结与讨论 

 

1994年12月28日青海省格尔木西5.1级地震发生的地点比较特殊,它的西北部是阿尔金构造带,历史上曾多次发生过大地震,其中MS≥6.0级地震7次,它的西南部是唐古拉构造带,也是中强震活跃带,如1975年5月5日莫云6.4级、1988年11月5日乌兰乌拉湖6.8级、1986年8月21日唐古拉山6.5级、1994年6月30日唐古拉山6.2级地震等都发生在该构造带上。而该区自1970年以来未发生过5级以上地震。这次地震发生后,经过震例总结发现:

  (1)青海省地域辽阔,地震频发,而监测台网稀疏,前兆观测台网有待改善。

  (2)在台网稀疏地区的地震前兆分析应以地震活动性方法为主,对出现的少量异常应给予重视。尤其在监测能力较低的地区,应注意ML≥3.0级地震活跃的地段。

  (3)震源机制解给出的两种节面都有可能是该地震的发震断层面;由于本次地震之后没有余震记录,故该震的主破裂面没有确定,这有待进一步研究。

 

参考文献和参考资料

 

参 考 文 献

[1] 国家地震局地球物理研究所,中国地震年报,北京:地震出版社,1998。

[2] 马杏垣主编,中国岩石圈动力学地图集,北京:中国地图出版社,1989。

[3] 青海省地质科学研究所,青海省构造体系与地震分布规律图,1982。

参 考 资 料

1)海省地震台网观测报告,1994~1995。

2)中国地震台临时报告,国家地震局地球物理研究所,1994。