1995年12月18日青海省玛多6.2级地震
青海省地震局
陈玉华 张 敏 马玉虎
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 |
参考文献和参考资料
摘
要
1995年12月18日青海省玛多县发生6.2级地震(34°29′N、97°21′E),极震区属无人区,由于交通及自然条件的限制无法进入,宏观震中及震中烈度无法直接考证。地震中无人员伤亡,该地震造成的直接经济损失为218.41万元人民币。
玛多6.2级地震序列属主震-余震型。由于该区地震监控能力较低,本序列仅记录到ML≥2.7级地震6次,最大余震为MS5.5级。余震震中显示出北东向分布格局,可能与区内小型北东向断裂受主干断裂诱发活动有关。
震中300km范围内共有测震台3个,前兆观测台均分布在300km以外,本次地震前共有5项异常,其中地震活动性异常3项,定点前兆观测异常2项。
Abstract
An
earthquake of MS6.2 occurred at N34°29′, E97°21′in Maduo
county, Qinghai province on Dec. 18, 1995. In the area there were
no inhabitants. Because of poor traffic and natural condition it
was impossible to access the epicenter, so there were no evidences
of direct field investigation for the macroseismic epicenter and
to determine the intensity at the epicenter. There were no
casualties during the earthquake and the direct economic loss was
2.1841 million Yuan.
The
sequence of the Madou earthquake of MS6.2 was mainshock-aftershock
type. Because of poor monitoring capability in the area, the
instruments recorded only 6 aftershocks with ML≥2.7, the largest
one was of MS5.5. The aftershocks distributed in NE direction and
they might be the result of the activity of the small faults in NE
direction triggered by the main fault.
There
were 3 seismometric stations within the distance of 300km from the
epicenter and all precursory observation stations were outside the
area. Before the event there were 5 anomalies including 3
anomalies in seismic activity and 2 precursory anomalies detected
at the observation stations
|
前
言
据青海省地震台网测定,1995年12月18日12时57分青海省玛多县发生6.2级地震,微观震中为34°29′N、97°21′E1)。
地震发生后,青海省地震局派出了现场工作组昼夜兼程赶赴地震现场进行地震宏观烈度考察及现场灾害评估工作。
本次地震发生在无人区内,地震的宏观震中及震中烈度无法直接考证。推测该地震发生在微观震中南11km处的巴颜喀拉山北缘昆仑山口-达日断裂带上;推测宏观震中为34°35′N、97°13′E,宏观震中烈度为Ⅷ度2)。本次地震的受灾区域仅限于Ⅴ度区范围,包括玛多县城和两个牧业乡政府所在地及所属的牧民定居点,总人数7000余人,由于宏观震中及高烈度区均属夏季草场无固定居民点,故无人员伤亡及财产损失。Ⅴ度区内Ⅰ类房屋基本完好,Ⅱ~Ⅳ类房屋部分有中等破坏。本次地震造成直接经济损失为218.41万元人民币。
玛多6.2级地震前存在部分地震活动性异常,1995年度青海省震情研究报告3)中预测“该区(N32°~35°,E97°~103°)1995年度或稍长时间发生6级左右地震的可能性很大”.
测震台网及基本参数
本区测震台站稀疏,在距震中200km以内仅有玉树1个测震台,距震中201~300km范围有都兰、大武两个台(图1)。其中玉树台1992年以后由于仪器原因基本处于停记状态,该区监测能力为ML≥2.5级。本次地震的基本参数见表1。
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图1
玛多6.2级地震前震中附近台站分布图
Fig.1
Distribution of seismic stations before of the MS6.2
Maduo earthquake
|
表1
地震基本参数
Tablel
1 Basic parameters of the earthquake
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
|
结果来源
|
年
月
日
|
时
分
秒
|
φN
|
λE
|
MS
|
ML
|
|
1995
12 18
|
12
57 06
|
34°29′
|
97°21′
|
6.2
|
|
|
青海玛多县
|
1)
|
2
|
1995
12 18
|
12
57 03
|
34.60°
|
|
|
|
29
|
青海玛多县
|
[1]
|
3
|
1995
12 18
|
12
57 03
|
34.64°
|
97.43°
|
|
6.2
|
32
|
|
BJI
|
4
|
1995
12 18
|
12
57 04
|
34.54°
|
97.37°
|
5.7
|
|
32
|
|
ISC
|
|
地震地质背景
玛多地震区位于青海省中南部黄河源头的高平原区与巴颜喀拉褶皱山脉的交接部位。地质构造位置处于青藏构造系与巴颜喀拉-松潘弧形构造带的结合部位,区域地质上则属于松潘-甘孜褶皱系。
该区深部处于昆仑山重力梯度带之上4),该梯度带西自康西瓦,向东经木孜塔格、纳赤台、都兰,在兴海一带转向南东,经玛曲、马尔康向南与龙门山梯度带相接,总体呈北西西向展布,宽约30~40km。平均布格重力异常由北而南变小,变化梯度为每公里(3.2~3.5)×10-5m/s2。梯度带两侧地壳厚度相差7~10km不等。此重力梯度带与东昆仑南缘岩石圈断裂带的位置大体一致。东昆仑断裂带主体处在走向近东西的莫霍面64km
等深线左右展布;东南段的玛多―玛曲一线莫霍面等深线向南偏转,而沿带地壳厚度逐渐变小。该断裂带以南的巴颜喀拉山区地壳厚度为65km;向北至柴达木盆地南缘和都兰、同德一带骤减至58km,形成一条北西西向的地壳厚度变异带。
该区主要断裂构造为东昆仑断裂带及达日断裂带4)(图2)。东昆仑断裂带是一条横穿青海省中部的深大断裂带,该断裂是一级构造单元青藏断块的分界断裂。北侧为甘青断块南部的东昆仑断裂带,基岩主要为一套上古生代砂板岩及变质岩;南侧为青藏断块北部的巴颜喀拉地块,主要为一套早三叠世的砂板岩。最新考察结果表明,断裂带全新世时期的活动非常强烈,沿带除多处见老地层逆冲于全新统之上外,强烈地震造成的地震陡坎、鼓包、凹坑、鼓梁、地裂缝、沟槽和水系、阶地被扭错等古地震遗迹发育十分广泛。由于多次大地震的重复发生,形成了沿带展布长达数十公里的规模十分壮观的地震破裂形变带。达日断裂带是区内另一条大型断裂带,它西起昆仑山口附近,向东南沿巴颜喀拉山主脊北侧延伸,经雅合达泽山南坡、野牛沟至达日后,断续往东南延出青海境外,全长700km,总体呈N60°W展布。该断裂带是一条由数条断裂组成的控制二级构造单元的边界大断裂。断裂带成生于印支期,新生代以来活动明显,沿带形成一系列的断层崖、三角面、断层残山、沟槽等,第三纪、第四纪盆地呈线性分布,并多处见老地层逆冲于第四系之上等事实,都说明该断裂第四纪以来有明显活动性。该断裂东南段于1947年发生达日7
级地震,在地表形成了长近百公里的地震破裂形变带。推测1995年12月18日的玛多6.2级地震发生在该断裂带的中段2)。
该区域历史地震活动较强烈,其主要控震构造为东昆仑断裂带,该带除发现古地震破裂形变带外,有仪器记录以来沿带发生的7级以上强震就达3次。昆仑山口-达日断裂带的东南段达日地区也构成中强震频发区,1947年7
级地震后,1949年6月15日又发生6级地震、1961年5月18日发生5.2级地震。但该断裂带的西部及中部除本次地震外,还少有中强震发生。
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图2
震中附近主要断裂及历史地震震中分布图
断裂带名称:①东昆仑断裂带;②达日断裂带
Fig.2
Map of main faults and distribution of historical
earthquakes around the epicentral area
|
烈度分布及震害
据资料2),本次地震极震区为无人区,又值冬季大雪封山、交通受阻,地震的宏观震中及震中烈度无法直接考证,仅在Ⅴ度区范围进行了考察(图3)。Ⅴ度区包括玛多县城和黄河、扎陵湖两个牧业乡政府所在地及所属的牧民定居点,总人数7000余人,由于宏观震中及高烈度区均属夏季草场无固定居民点,故无人员伤亡及财产损失。由于当地严酷的自然条件,灾区社会经济以单一的畜牧业为主,仅县城有少量的农机修造、肉食加工等生产企业,故而没有造成停工停产等经济损失。本次地震造成直接经济损失均为房屋损坏所致。Ⅴ度区范围房屋结构大体可分为四种类型:
Ⅰ类:砖混结构房屋,仅为个别的框架建筑及大跨度的特殊建筑,如电影院、县商业楼及肉联厂车间等。
Ⅱ类:砖混木顶结构房屋,主要为县政府机关,省、州驻县单位和部队的办公用房。
Ⅲ类:砖柱土坯木顶结构房屋,为城镇居民的主要用房。包括学校及县乡两级政府的大部分生活用房。
Ⅳ类:土木结构房屋:为牧民定居点及部分城乡居民的生活用房。
地震中,Ⅰ类房屋基本完好,Ⅱ~Ⅳ类房屋部分有中等破坏。本次地震造成直接经济损失为218.41万元人民币。
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图3
玛多县6.2级地震等烈度分布图
Fig.3
Isoseismal map of the MS6.2 Maduo earthquake
|
地震序列
青海省区域地震台网资料,序列无直接前震,主震后仅记录到6次余震活动(见表2、图4),最大余震为MS5.5级。余震震中分布显示出北东向分布格局(图5),与推测发震断裂的走向不一致,估计这与区内小型北东向断裂受主断裂活动诱发活动有关。该地震虽然记录的余震活动较少,但主震与次大地震的震级差较小,为0.7,主震释放能量占全序列能量的93.88%,表明本序列为主震-余震型地震序列。
由于该序列地震个数太少,无法计算地震序列参数。
表2
玛多6.2级地震序列目录
Table
2 Catalogue of the MS6.2 Maduo earthquake sequence
编号
|
发震日期
|
发震时刻
|
震中位置
|
震级
|
震中
地名
|
资料
来源
|
年
月 日
|
时
分 秒
|
φN
|
λE
|
MS
|
ML
|
1
2
3
4
5
6
7
|
1995
12 18
1995
12 18
1995
12 18
1995
12 18
1995
12 20
1995
12 20
1995
12 22
|
12
57 06
15
15 30
19
39 59
23
33 21
06
03 8
18
07 59
18
41 21
|
34°29′
34°43′
34°49′
34°43′
34°32′
34°37′
34°31′
|
97°21′
97°24′
97°31′
97°38′
97°16′
97°25′
97°20′
|
6.2
5.5
|
3.2
3.0
3.2
3.6
2.7
|
青海玛多
|
1)
|
|
 |
图4
玛多6.2级地震序列M-t图
Fig.4
M-t diagram of the MS6.2 Maduo earthquake sequence
|
 |
图5
玛多6.2级地震余震震中分布图
Fig.5
Epicentral distribution of the MS6.2 Maduo
earthquake sequence
|
震源机制解和主破裂面
根据全球26个台网的P波初动资料,都昌庭求得的震源机制解见表3、图5。矛盾符号比为18%。
表3
震源机制解Table 3 Focal mechanism solution of the MS6.2
Maduo 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
|
278
|
8
|
43
|
310
|
|
52
|
280
|
73
|
25
|
5
|
117
|
17
|
190
|
44
|
40
|
52
|
都昌庭
|
|
 |
图6
玛多6.2级地震震源机制解
Fig.6
Focal mechanism solution of the MS6.2 Maduo earthquake
|
P波初动解结果显示的两节面走向分别为北西310°和北西278°,地震宏观考察推测的发震断裂巴颜喀拉山北缘达日断裂带走向与节面Ⅱ走向近似;但该地震的余震又呈北东向分布,与推测发震断裂及震源机制解不一致,估计余震活动可能与区内北东向断裂受主断裂破裂诱发活动有关。分析认为节面Ⅱ可能为本次地震的主破裂面。
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观测台网及前兆异常
本次地震震中300km范围内仅有3个测震台,无前兆定点观测台。
301~400km范围内有格尔木和共和两个地震台,3个前兆定点观测手段,其余定点前兆观测台均在400km以外(图1)。
玛多6.2级地震前震中300km范围,以12个月为窗长、1个月为步长时间扫描,发现地震活动性异常3项,分别是地震频度、b值和缺震(图7~9)。这3项异常与共和地震均有较好的对应效果。400km及400km范围外存在2项前兆观测异常(图10、11),异常情况见表4。
|
 |
图7
玛多地区ML 2.5~5.9级地震月频度曲线
Fig
.7 Curve of monthly frequeney of ML2.5~5.9 earthquakes
in Maduo area
|
表4
异常情况登记表
Table
4 Summary table of precursory anomalies
序号
|
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
|
图号
|
异常特点
及备注
|
1
|
地震
频度
|
34°29′N,
97°21′E,
r≤300km
|
ML≥2.5,
12月
窗长,
1月步长
|
小于均
值线
|
1994年中
~
1995.9
|
持续
低值
|
-73%
|
|
AⅠ
|
7
|
震前持续低值
|
2
|
b值
|
34°29′N,
97°21′E,
r≤300km
|
ML≥2.5,
12月
窗长,
1月步长
|
|
1994.11
~
1995.12
|
低值
|
15%
|
|
AⅠ
|
8
|
震前1个月呈现突跳性高值发震
|
3
|
缺震
|
34°29′N,
97°21′E,
r≤300km
|
ML≥2.5,
Mmax-t
|
低于2倍
均方差
|
1995年初
~12
|
正常
|
|
|
AⅠ
|
9
|
震前持续低值,低值过程中发震
|
4
|
水氡
|
共和台
|
日均值
|
突跳
|
1995.10.29
~12.7
|
正常
|
15.5
Bq/L
|
380
|
BⅡ
|
10
|
震前50多天至10天氡值出现三组突跳异常,异常最大幅度15.5Bq/L,恢复后发震
|
5
|
深井水温
|
平安台
|
整点值
|
低值异常
|
1995.11
~12
|
正常
|
0.2°
|
490
|
BⅡ
|
11
|
震前3个月突跳,震前1个月低值异常,异常回返后发震
|
|
 |
图8
玛多地区ML 2.5~5.9级地震b值曲线
Fig
.8 b-value curve of ML2.5―5.9 earthquakes in Maduo area
|
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图9
玛多地区“缺震”曲线
Fig
.9 Curve of earthquakes deficiency in Maduo area
|
共和水氡观测点距震中近370km,震前50多天开始出现突跳异常,至震前10天形成三组突跳过程:
1995年10月29~30日为第一组突跳,10月29日达最高值15.5
Bq/L,异常最大幅度为5Bq/L;11月23~24日为第二组突跳,最高值为14.5
Bq/L;12月6~7日为第三组突跳,最高值为13.7 Bq/L(图10)
。
|
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图10
共和水氡日均值曲线
Fig.10
Curve of daily value of radon content in groundwater
at Gonghe station
|
平安深井水温(距震中490km)9月17日11时突跳到9.38℃,比正常值超出0.58℃,之后下降到正常水平。震前1个月又出现一明显的低值异常,异常幅度为0.2℃左右。异常回返后发震(图11)。
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 |
图11
平安深井水温异常曲线(日均值)
Fig.11
Curve of daily value of water temperature in
|
前兆异常特征分析
玛多6.2级地震发生在青海省的南部地区,该区域地震台站稀少,在距震中300km范围内无前兆观测手段,300km以外的定点前兆观测异常有2项。虽然前兆观测异常数量少,而且距震中远,但认真分析后认为仍具有某些显著特征:如共和水氡异常在这次地震前对应共和中强余震效果较好,且异常幅度较大;本次6.2级地震前出现的异常幅度不及其前的异常,但显示出成组出现的特征。平安深井水温测点距玛多6.2级地震震中490km,距离相对较远,但现在分析,9月17日突跳异常有两种可能性,其一可能是1995年7月22日在距该测点不足100km的永登发生5.8级地震,这一异常有可能是该次地震的震后效应;其二可能是玛多6.2级地震的中短期异常。震前一个月开始出现的低值异常过程应该是该次地震的短临异常显示。
总结与讨论
玛多6.2级地震前在距震中300km范围内仅有3个测震台站,无定点前兆观测台项。300km范围内地震活动性存在3项明显中期异常,300km以外有2项前兆观测短临异常。
本次震例总结中最困难的是确定前兆观测异常,
1997年度青海省震情研究报告指出:“1995年7月份永登5.8级地震后,青海东部出现了大量的前兆观测异常,乐都与循化水氡、平安电磁波、平安地温、黄南电磁波等出现明显的短临异常,国家地震局派专家组到青海跟踪震情,这批异常平静两个多月后发生了玛多6.2级地震,这批异常有可能反映了这次地震。”本次震例总结中对上述异常逐一进行了认真的分析研究,从中排除了一些非地震异常测项,对另一些确认的异常作了进一步的分析判断,最后认为多数异常应属于1995年7月22日永登5.8级地震的后效异常。其理由是:①前兆观测异常的台项均集中在青海省东部,在大地构造位置上这些测点基本都位于祁连构造带内,而玛多6.2级地震则发生在松潘-甘孜褶皱系(巴颜喀拉-松潘弧形构造带的结合部位),分属于不同的构造带;②异常测点距玛多6.2级地震震中较远,均在370km以外;③多数异常开始于7月25日至8月份,且异常形态为短临异常(诸如突跳之类),时间上距玛多6.2级地震又超出短临时间段。
本震例所确定的两项前兆观测异常测
参考文献和参考资料
1]
冯浩,1995年中国地震目录,中国地震年鉴,北京:地震出版社,430~436,1995。
参
考 资 料
1)青海省地震局,青海省地震台网观测报告,1995.12。
2)青海省地震局,1995年12月18日玛多县6.2级地震灾害损失评估报告,1996.2。
3)青海省地震局,1995年度青海省震情研究报告,1994.10。
4)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说明书,1981。
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