1995年2月25日福建省晋江以南海域5.3级地震

福建省地震局 黄声明 丁学仁 林 树*

*参加本项工作的还有:廖春奇、郑黎辉、郑小菁、林世敏、李华、周峥嵘、郭逢英、王玫玲、鲍廷

 

 

 

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 | 总结与讨论 | 参考资料

 

摘  要

    1995225日,福建省晋江以南海域发生了MS5.3级地震。陆地上最高烈度为Ⅴ度,Ⅴ度区内人们能听到地声,震感强烈;地震造成个别建筑物轻微损坏,没有人员伤亡。

    5.3级地震序列属主震-余震型,无前震,最大余震ML3.3级,余震衰减较快。

    震源机制解节面I走向为北东27.4°,节面II走向为北西276.8°。发震构造可能由长乐-诏安断裂带中段的青峰-澳角断裂及牛山岛-兄弟屿断裂相互作用、相互牵制的结果。

    距震中200km内有13个地震台,其中有8个测震台,11个前兆观测台(点)。震前主要出现有地震活动性、地形变、地下流体、地磁和跨断层短水准等异常。其中中期异常 5 项,短期异常4 项,短临异常 1 项。

 
Abstract

On Feb. 25, 1995, an earthquake of MS5.3 occurred in the sea south to Jinjiang, Fujian province. The highest intensity on the land was V. In the intensity V area, ground sound could be heard and violent shaking was felt. A few buildings were damaged, but no casualties.

The MS5.3 earthquake sequence was of mainshock and aftershock type. There were no foreshocks. The aftershocks attenuated quickly with the largest aftershock of ML3.3.

In the focal mechanism solution, the azimuth of the nodal plane I was 27.4°and the azimuth of the nodal plane II was 276.8°. The seismogenic process was probably due to the interaction between the Qingfeng-Aojiao faulting in the middle section of the Changle-Shaoan fault and the Niushan Island-Xiongdi Island fault.

Within the distance of 200km from the epicenter, there were 13 seismic stations, 8 of them were seismometric stations and 11 of themt were precursory observation stations (sites). Before the earthquake there were anomalies in seismicity, crustal deformation, ground fluids, geomagnetism and short distance leveling across the fault. Among them, there were 5 mid-term, 4 short-term and 1 imminent precursory anomalies.

前  言

据福建省地震台网测定,1995年2月25日11时15分,福建晋江以南海域发生MS5.3级地震,微观震中24°22′N、118°42′E,宏观震中位于晋江以南海域,陆地上最高烈度Ⅴ度,有感面积5000km2。这次地震震中离陆地约20km,仅造成个别建筑物轻微损坏,没有人员伤亡。

地震发生后,福建省地震局迅速组织有关人员对震情趋势进行会商,同时向靠近震中的泉州地区派出地震现场工作组,对地震现场进行实地宏观考察,设置流动台监视地震的发展趋势,并及时向省、地政府部门通报震情,提出震后趋势意见,稳定了社会秩序。

测震台网及地震基本参数

距震中200km范围内共有8个测震台(图1),距震中最近的台站为泉州台和厦门台,其距离均为64km。对震区周围的地震监控能力为ML≥2.0级。本次地震基本参数如表1所示。

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

震源深度/km

震中地名

结果

来源

  

   

φN

λE

MS

MB

1

1995  2  25

11  15  08

24°22

118° 42

5.3

 

10

晋江以南海域

1

2

1995  2  25

11  15  05

24.34°

118.72°

 

4.8

10

 

BJI

3

1995  2  25

11  15  04

24.37°

118.66°

4.5

4.8

1

 

ISC

 

图1  晋江以南海域5.3级地震前地震台站分布图

Fig.1  Distribution of seismometric stations around the epicenter

       area before the earthquake

 

地震地质背景

5.3级地震的震中位于北东向的长乐-诏安断裂带的中段。该断裂带由4条断裂组成,即东张-汀洋浦断裂、长乐-东山前格断裂、青峰-澳角断裂及牛山岛-兄弟屿断裂。

青峰-澳角断裂经震区的惠安小炸、崇武、晋江、深沪、金井、金门岛到东山澳角。其中深沪-金井断裂走向NE50°,倾向北西,倾角70°。该断裂在卫星影像上线性灰阶颜色差异较大,这是活动断裂的表现,其活动年代为晚更新世到全新世早期。

牛山岛-兄弟屿断裂是台湾海峡沉降带与戴云隆起边界断裂,具有强烈的活动性。

在震区北部和南部还有永安-晋江及九龙江下游两条北西向断裂,据调查2)在震区南部存在漳州-金门的东西向断裂构造。

如图2所示,震中的东面为长乐-诏安构造带以东的近海海域断裂带(牛山岛-兄弟屿断裂),西面为沿海岸展布的平潭青峰-东山澳角断裂的东延,亦从震中区附近通过。

图2 晋江以南海域5.3级地震震区地质构造图

断裂带名称:①邵武-河源断裂带;②政和-海丰断裂带;③青峰-澳角断裂;

           ④牛山岛-兄弟屿断裂

Fig.2 Map of geological structure around the earthquake

 

根据实地调查后综合认为,青峰-澳角断裂及牛山岛-兄弟屿断裂的互相牵制、相互作用可能是构成本次地震的地质背景。

该震中区附近历史上曾发生多次4.5级以上地震(表2),最大地震为1906年3月28

日的金门海域6 级地震,距这次5.3级地震最近的一次地震为1934年5月21日的5.6级地震,两者相距约80 km。 

表2 震区附近历史地震目录

Table 2 Catalogue of historical earthquakes around the earthquake

序号

发震日期

震中位置

震级

年-月-日

φN

λE

1

963-05-

24.9°

118.6°

4

2

1538-10-

24.7°

118.5°

4

3

1567-03-09

24.7°

119.0°

5

4

1596-10-

25.0°

118.7°

4

5

1607-秋

24.9°

118.7°

5

6

1609-06-09

24.8°

118.8°

5

7

1691-05-

24.6°

118.5°

4

8

1906-03-28

24.3°

118.6°

6

9

1906-03-29

24.3°

118.6°

5

10

1906-08-19

24.2°

118.3°

5

11

1907-10-15

24.8°

118.7°

5

                12

1934-05-21

25.0°

118.2°

5.6

                              烈度分布及震害

这次地震震中位于海域,距最近的陆地(金井围头)约20km,所以极震区烈度无法确定,陆地上最高烈度为Ⅴ度,等震线分布如图3所示。

图3  晋江以南海域5.3级地震等震线图

Fig. 3  Isoseismal map of the MS5.3 earthquake

 

Ⅴ度区等震线北起惠安的辋川、斗尾一带,向西南,经过南安的洪濑,安溪的龙门,同安的小坪,到漳州市后拐向东偏南方向,经过龙海的东园、港尾,在流会一带入海。陆地上面积约5000km2。

在Ⅴ度区内人们能听到闷雷似的地声,传播很远,距震中东南方向100km外的漳浦尚能听到地声。当地震波传来时,人们先是感觉到地面上下颠簸,然后是前后(或左右)摇晃,不少人有惊慌感。床铺、门窗摇晃并发出“嘎嘎”响声,室内悬挂物明显晃动,桌、柜上的东西相互碰击作响,室外的花木也在晃动,并 “沙沙”作响,电线杆摇晃,电线上下抖动。区内个别民房局部遭受轻微损坏,一些破旧房子的原有裂缝加宽,发生掉土块、砂粒等现象。一幢破旧大楼大厅的一根横梁在地震时震落。在离震中较远的惠安、厦门、漳州等地民房也有局部的轻微损坏,尤其是惠安净峰盐场,一石板条构筑的二层楼,在墙体与屋顶的衔接地方多处产生小裂缝。

地震序列

据福建地震台网测定,该地震序列截至1995年9月30日共记录到24次地震。除5.3级主震外,ML3.0~3.9级余震2次,2.0~2.9级13次,1.0~1.9级5次,3次ML1.0以下。整个序列的震中分布如图4所示,余震震中大多分布在主震震中以南数公里内。最大余震为ML 3.3级。

图4  晋江以南海域5.3级地震序列震中分布图

Fig. 4  Epicenter distribution of the MS5.3 earthquake sequence

 

    图5是本序列的M-t图,该序列的主震震级与最大余震震级相差2.5级,主震释放的能量占序列总能量的99.95%,因此判定该序列属主震-余震型。

图5  晋江以南海域5.3级地震序列M-t图(ML≥1.0)

Fig.5  M-t diagram of the MS5.3 earthquake sequence(ML≥1.0)

 

震源机制解和地震主破裂面

根据福建省地震台网的P波初动资料,用KPSES软件确定的主震震源机制解如图6所示,节面I的走向为北东27.4°,节面II走向北西276.8°(表3)。从余震的震中分布和Ⅴ度等震线走向分析,认为节面II为主破裂面,属右旋逆断层。 

表3  晋江以南海域5.3级地震震源机制解

Table 3  Focal mechanism solution of the MS5.3 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

27.4

NW

77.0

276.8

NE

33.2

141.1

25.7

264.1

48.6

35.0

30.0

186.8

56.8

297.4

13.0

4)

图6 晋江以南海域5.3级地震震源机制解

Fig. 6  Focal mechanism solution of the MS5.3 earthquake

 

观测台网及前兆异常

距震中200km范围内前兆观测台站(点)如图7所示。定点台站以水化手段为主,此外,该区域还布设流磁、流重观测网,定期对该区域进行复测。5.3级地震前异常如表4所示。 

    表4  异常情况登记表

    Table 4  Summary table of precusory anomalies

 

图7  晋江以南海域5.3级地震前前兆观测台网分布图

Fig.7  Distribution of precursory monitoring stations before

       the MS5.3 earthquake

 

 

    (1) 地震活动性方面异常表现为:漳州―厦门地区1991年1月至1994年3月b值下降(图8),该区(21°~28°N,114°~122°E)自1991年2月以来存在明显的减熵异常(图9),1993年以后出现缺震现象(图10)。

图8  漳州―厦门地区b值异常曲线图

Fig.8  Variation of b-value in Zhangzhou and Xiamen area

 

 

图9  地震活动熵曲线图(21°00~28°00,114°00~122°00)

Fig.9  Curves seismic entropy Qt before the MS5.3 earthquake

 

(2) 震前观测到较多的水化学观测异常,主要有:

① 安溪SiO2自1992年11月起呈下降趋势,并于1994年2月超限,降至1990年以来的最低值76mg/L,呈明显的负异常,异常幅度为-11.3%,1995年3月开始恢复(图11)。

② 厦门水氡月均值曲线自1994年11月起超出限差,呈负异常,1995年2月降至1987年以来的最低值33.2Bq/L,1995年7月才恢复(图12)。

③ 华安水氡月均值1993年5月呈加速上升态势,1993年7月超出限差,为正异常,1993年10月曾一度恢复,但仍在高值变化,1994年5月再次超限,达到91.8Bq/L,异常幅度为10.6%(图13)。

图10  漳州―厦门地区缺震曲线图

Fig.10  Curves of earthquake deficiency before the

        MS5.3 earthquake

  

 

图11  安溪SiO2月测值曲线图

Fig.11  Monthly value of SiO2 content in groundwater at

        Anxi station

 

 

 

图12  厦门水氡月均值曲线图

Fig. 12  Monthly mean value of radon content in groundwater

         at Xiamen station

 

图13  华安水氡月均值曲线图

Fig. 13  Monthly mean value of radon content in groundwater

         at Huaan station

    ④ 泉州Ca离子1994年2月超出异常上限,1994年8月升到最大值22.3mg/L, 1995年3月恢复(图14)。

图14  泉州Ca2+月测值曲线图

Fig. 14  Monthly value of Ca2+ content in groundwater at

         Quanzhou station

 

(3) 天马跨断层短水准东点存在短期异常,该点位在震前1995年1月15日降至4.49mm,超出限差0.05mm,震后恢复(图15)。

泉州梅岭场地跨断层水准自1993年7月起加速上升(图16),1994年8月超出限差,异常幅值为-1.37mm。

(4) 泉州地磁总强度1994年8月下旬起呈下降趋势,并于1994年10月与11月底出现两次超限的负异常,最大幅度为-6nT,震后保持在新的水平上(图17)。

福建省地震局曾根据对厦门和龙岩倾斜、天马短水准、安溪和厦门的SiO2、南靖水位、永安地磁Z及涵江地电阻率资料综合积分处理结果,于1994年11月26日得出以下预测意见:1995年3月26日的前后30天在以118.4°E、25°N为圆心,以34.7km为半径的圆范围内可能发生MS5.7±0.7级地震。

图15  天马短水准东点异常曲线图

      (a)褶积残差;(b)月均值

Fig.15  Monthly value curves for short leveling at east point at

        Tianma station

 

 

图16  梅岭跨断层场地水准测量拟合残差曲线图

Fig.16  Fitting residual curves for leveling at Meiling station

 

 

图17  泉州-邵武F差值异常曲线图

Fig.17  Mean different values for geomagnetism between Quanzhou

        and Shaowu stations before the MS5.3 earthquake

前兆异常特征分析

(1) 1995年2月25日晋江以南海域5.3级地震前中短期异常因受1994年9月16日台湾海峡南部7.3级地震的震后效应的影响,地震前的中期与短期异常较难区分。从异常出现的时序特征看:地震活动性异常指标出现时间最早(1991年1月b值曲线就开始持续下降),跨断层水准测量与地下流体次之(1993~1994年),然后是地磁(1994年开始), 天马跨断层水准测量震前则存在短临异常。

(2) 晋江以南海域5.3级地震震中200km范围内有7个测震台,11个前兆观测台(点)。前兆观测台项为24项,震前有1项短临异常,异常台项比4.2%。

结论与讨论

晋江以南海域5.3级地震是福建及其沿海地区自1992年2月18日南日岛5.2级地震之后发生的又1次中强以上地震。在这次地震之前,距该次地震较近的台湾海峡南部曾于1994年9月16日发生了7.3级地震。从区域构造应力控制地震孕育、发生和发展的观点出发,这次晋江以南海域5.3级地震与台湾海峡发生的7.3级地震可能存在某种关联,即晋江以南海域5.3级地震可能是台湾海峡7.3级地震后应力调整的结果。

此外,从震中迁移与地质背景构造有关的观点出发,海峡南部与晋江以南海域均位于长乐-诏安断裂带的右侧;从发震构造背景看,可能存在这种震中迁移的条件。晋江以南海域5.3级地震后,福建省中强以上地震活动相对平静了2年多,直到1997年5月31日,与晋江以南海域地震震中同处永安-晋江断裂的另一侧的永安西南发生了5.2级地震。如果是晋江以南海域地震后应力调整的结果导致了永安西南5.2级地震的发生,则研究福建周边地区的强震对福建内陆的影响有着重要的意义。

由于台网分布的局限性,本次震中附近水化网点较多,因而得到的水化异常也较多,这并不说明某一前兆观测手段映震效果存在某种优势。在全面收集有关前兆观测异常的基础上,得到以下几点认识:

(1) 这次地震前是存在中短期异常的,但由于受到1994年9月16日台湾海峡7.3级地震影响,其中期异常可能还包括台湾海峡7.3级地震异常;

(2) 这次地震无明显的前震,这给短临预测带来一定难度,震后分析判断其地震类型为主震-余震型,与该地区的大多数地震类型基本相符;

(3) 在继续对地震活动性短临预测方法进行研究的同时,要加强对有连续记录的前兆测项如地磁、地倾斜、电磁辐射、地应力及水位记录等短临预测方法的研究,这对于我们捕捉短临信息大有益处;

(4) 要充分发挥地震活动观测网点的优势,根据面上观测结果,描绘出异常分布情况,以此作为地震预测重要组成部分,有助于我们及时捕捉异常的时、空、强分布特征,提高地震分析预测的准确性。

参 考 资 料

1)福建省地震局,福建省地震台网观测报告,1995。

2)福建省地震局,厦门海沧901工程场院区工程地震技术报告,1990.7。

3)中国地震简目汇编组,中国地震简目(B.C.780~A.D.1986,M≥4.7),1988。

4)福建省地震局,1995年2月25日晋江金井南海中5.3级地震宏观调查报告,1995。