前
言
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1985年9月2日,云南省建水与石屏两县交界处发生一次5.3级地震,震中烈度为Ⅶ度。这次地震使1015间房屋受到不同程度的破坏(墙倒、墙开裂、滑瓦等),三人受轻伤。
地震发生后,云南省地震局立即派人到现场,进行震情监视、宏观和地震地质考察工作。
这次5.3级地震发生在石屏―建水地震带上,该带历史上曾发生多次破坏性地震,是云南地震活动频度和强度较高的地区之一。
对滇南地区的地震危险性,1984年底云南省地震局曾在“云南地区1985年地震趋势研究报告”有关1985年云南5.5(±0.5)级中强震危险区的论述中,根据气象、地震活动性及倾斜、视电阻率等前兆异常指出:“以蒙自为参考点,半径为120
km的滇南地区,有发生5.5级地震的危险”。这次5.3级地震就发生在距参考点75km处。禄劝地震发生后,根据地震活动迁移、水位、倾斜等异常多次指出该区仍存在发生中强地震的危险。如1985年6月14日在“禄劝-寻甸地震总结及全省地震趋势判定会”会议纪要及6月23日“震情反映”(8509号)中,曾两次指出滇南的开远-石屏一带有发生5.5级地震的可能,应加强监视。
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测震台网及地震基本参数
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1985年建水5.3级地震的基本参数如表1。
表1
地震基本参数
Table
1 Basic parameters of earthquake
编号
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地震日期
|
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
|
北
纬
|
东
经
|
1
|
1985
9 2
|
03
07 41
|
23°36′
|
102°41′
|
5.3
|
|
建水西南
|
1)
|
2
|
1985
9 2
|
03
07 44.7
|
23.7°
|
102.9°
|
5.3
|
12
|
建水东
|
2)
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地震地质背景
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建水 5.3级地震发生在北西向展布、右旋错动的石屏-建水断裂带以南的一条北东向断裂上。石屏-建水断裂位于川滇南北向断裂带南端与北西向红河断裂带之间,即川滇菱形块体的南端,是应力易于集中的部位(图1)。
图1是石屏-建水地震带历史地震震中分布图。从图可见,自有历史记载以来,在石屏-建水地震带上,发生过多次5级以上地震,最大的一次是1887年12月26日7级(烈度Ⅸ度)地震。1940年4月6日石屏宝秀6.0级地震,有较详细的历史记载,其发震断层就是石屏-建水断裂[1]。
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图1 石屏-建水地震带历史地震震中分布图
(附构造位置示意图)
Fig.1
Epicentral distributione of historical earthquakes along
Shiping-Jianshui seismic belt
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据地震考察报告1),这次5.3级地震,发生在石屏-建水断裂带南面北东走向的红坡断层上,而东西走向的石屏-建水断裂通过本次地震Ⅵ度区的北部。此外,震区西部还有一条与红坡断层平行的下假巴-新街断层(图2)。新街与坝心是1934年1月12日6.0级地震的震中。下假巴-新街和红坡断层的新活动,在地形地貌上有一定显示。下假巴-新街断层两侧,高原面呈现东高西低的特征。红坡断层由红坡脚经田房到下坡处一带,在地貌上,沿该断裂有一条北东走向的线状谷地,田房至红坡脚之间可见到宽约50m的断层陡立带。由于断层活动使断层西侧的高原面高出东侧100m左右,断层两侧山脊、沟谷的牵引形态显示断层具左旋活动特征。红坡断层与石屏-建水断裂交汇处的海河沿线阶地高程资料表明,红坡断层有西盘抬升,东盘下降的特征。这些资料表明,贯穿建水5.3级地震极震区的红坡断裂,是一条断层面较陡,东盘下降西盘抬升,显示左旋运动的活动断裂。
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图2 震区构造略图(
据1)改编 )
Fig.2
Sketch of geological structure in the seismic area
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烈度分布
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5.3级地震的宏观震中为北纬23°34.7',东经102°38.8',行政区分属云南省建水县与石屏县管辖。震中烈度为Ⅶ度。
图3是5.3级地震的等震线图。从图可见,极震区内有弥勒、上寨、田房、红坡脚等居民点。极震区长轴沿红坡断层呈北35°东方向展布,长、短轴直径分别为8和3km,面积约20km2。Ⅵ度区走向与极震区走向一致,长、短轴直径分别为22和12km,面积约207km2。
极震区内房屋的墙体普遍开裂,少部分土平房山墙或后墙部分倒塌,烟囱普遍倒塌。
地震烈度分布特点如下:
(1)5.3级地震未发生在北西向石屏-建水断裂上,而在其南面的北东向断裂上,所以极震区长轴走向为北东向,与历史地震(如1940年6级地震)的极震区方向不一致。
(2)烈度衰减南北不对称,南边快北边慢。由于石屏-建水断裂横贯震区北部,沿断裂出现一些烈度偏高的异常点,因而使等震线向北衰减变慢。这一事实表明活动断裂对烈度可能有一定影响。
(3)在Ⅵ度区内有Ⅶ度异常点,它主要受地基土质和地形条件的影响。
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图3
建水5.3级地震等震线图
Fig.3
Isoseismal map of the MS5.3 Jianshui
earthquake
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地震序列
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建水地震震中区周围60km范围内有建水(△=13km
)、石屏(△=25 km)、个旧(△=53 km )
和通海(△=58km
)等4个地震台,能监测该地区ML≥1.5
级地震,云南省地震局分析组的建水地震序列目录,以建水台记录为主,凡是
ts-tp
≤2.6s的地震编入序列。
本次地震无直接前震,截至11月底止,共记到余震550次,最大余震4.6级(发生在主震后13小时),震级差0.7级。ML≥3.0级地震共9次(表2)。
主震能量占全序列总能量的90%左右,属主余震型地震。序列的衰减系数P=1.4(图4),图4中当t≥10天以后,取5天或10天平均日频度作图。序列b值为0.92(图5)。图6和图7分别为建水地震序列M-t图和应变释放曲线。
表2
建水5.3级地震序列目录(ML≥3.0)
Table
2 Catalogue of the MS5.3 Jianshui
earthquake sequence (ML≥3.0)
编号
|
地震日期
|
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
|
北
纬
|
东
经
|
MS
|
ML
|
|
建水西南
|
1)
|
1
|
1985
9 2
|
03
07 41
|
23°36′
|
102°41′
|
5.3
|
|
|
|
|
2
|
|
04
08 41
|
23°36′
|
102°42′
|
|
3.0
|
|
|
|
3
|
|
09
38 44
|
23°34′
|
102°40′
|
|
3.0
|
|
|
|
4
|
|
16
57 07
|
23°37′
|
102°41′
|
|
4.6
|
|
|
|
5
|
3
|
01
21 19
|
23°33′
|
102°40′
|
|
3.8
|
|
|
|
6
|
|
18
35 13
|
23°34′
|
102°40′
|
|
3.2
|
|
|
|
7
|
7
|
09
43 35
|
23°36′
|
102°39′
|
|
3.0
|
|
|
|
8
|
9
|
05
30 14
|
23°39′
|
102°44′
|
|
3.8
|
|
|
|
9
|
13
|
00
07 29
|
23°40′
|
102°41′
|
|
3.2
|
|
|
|
10
|
10
22
|
20
58 36
|
23°40′
|
102°38′
|
|
3.0
|
|
|
|
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图4 建水5.3级地震序列日频度图(ML≥1.5)
Fig.4
Diagram for daily frequency of the MS5.3
Jianshui earthquake
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图5 建水5.3级地震序列b值曲线(ML≥1.5)
Fig.5
b-value curve of the MS5.3 Jianshui
earthquake sequence
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图6
建水5.3级地震序列M-t图(ML≥2.0)
Fig.6
M-t Diagram of the MS5.3 Jianshui
earthquake sequence
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图7 建水5.3级地震序列应变释放曲线
Fig.7
Strain release curve of the MS5.3 Jianshui
earthquake sequence
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从图可见,主震当天余震较多,同时发生了本序列的最大余震,此后余震频度、强度逐渐降低,到第九天(即9月10日)以后,余震减少,整个序列衰减是正常的。
图8是本序列的地震震中分布图。从图可见,余震震中主要沿北东方向分布,余震区长轴长约22km,与等震线长轴走向基本一致,且大部份集中在Ⅵ度区范围内,余震区面积173km2。11月12日以后余震跳出北东带的范围,在北部沿石屏-建水断裂形成一个近东西向的优势分布区。
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图8 建水5.3级地震余震震中分布图
(1985.9.2-11.25. M≥1.5)
Fig.8
Epicentral distributione of aftershocks of the MS5.3
Jianshui
earthquake
|
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震源机制解和地震主破裂面
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建水5.3级地震震源机制解见表3和图9。
从图9和表3的结果看出,节面Ⅱ走向北东,倾向南东,倾角较陡,左旋正断层;P轴为北北西方向。
地质考察结果认为,北35°东走向的红坡断层是一条西盘抬升,东盘下降,断面较陡并具左旋运动的断层,它与震源机制解中节面Ⅱ的走向和力学性质基本一致。
前已述及,极震区等震线长轴走向为北东向,沿红坡断层对称分布;ML≥1.5级余震分布的优势方向亦为北东向,沿红坡断层两侧分布。
上述四方面的资料都比较一致,所以认为节面Ⅱ是5.3级地震的主破裂面,走向和运动性质与之相近的红坡断层是5.3级地震的发震断层。据此不难看出,建水5.3级地震是北东向的红坡断层在北北西向主压应力作用下,产生左旋错动的结果。
表3
震源机制解表
Table
3 Focal mechanism solution
编号
|
节面Ⅰ
|
节面Ⅱ
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P轴
|
T轴
|
B轴
|
X轴
|
Y轴
|
结果来源
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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
|
130
|
SW
|
55
|
196
|
SE
|
60
|
160
|
48
|
102
|
0
|
346
|
41
|
107
|
30
|
220
|
34
|
王兴辉
|
2
|
106
|
NNE
|
84
|
18
|
SEE
|
74
|
154
|
7
|
61
|
6
|
267
|
72
|
108
|
16
|
16
|
7
|
王绍晋
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注:编号1的矛盾符号比为6/32; 编号2的矛盾符号比为8/41。
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图9 建水5.3级地震震源机制解 (编号1)
Fig.9
Focal mechanism solution of aftershocks of the MS5.3
Jianshui earthquake
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观测台网及前兆异常
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图10是震中周围200km范围内观测台站位置分布图。从图可见,该范围内共有16个地震台站,其中测震台12个,水氡、水位、地磁、地倾斜、视电阻率、地应力、跨断层短基线、短水准、重力(包括流动重力)等观测项目36台项,但都分布在震中北面,其东、西、南、三面几乎没有(或很少)观测台站。5.3级地震前出现异常的项目有水位、地倾斜、流动重力、测震等(图11)。
各种异常的特点及具体情况见表4和图12-18。
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图10 建水5.3级地震前观测台站位置分布图
Fig.10
Distribution of observational stations befor the MS5.3
Jianshui earthquake
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图11 建水5.3级地震前异常分布图
Fig.11
Distribution of anomalies of the MS5.3
Jianshui earthquake
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表4
异常情况登记表
Table
4 Abnormal situations
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图12 昆明测网重力点位及5.3级地震震中位置示意图
Fig.12
Sketch for location of gravity observation points by Kunming
observational nest and epicenter of
the MS5.3 Jianshui
earthquake
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图13 石屏-建水测线各测段重力段差变化图
Fig.13
Diagram for section difference of gravity value in various
sections along
Shiping-Jianshui observation line
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昆明流动重力测网从1980年开始观测,一直用Warder型重力仪进行复测,复测周期为半年到一年。多期观测段差中误差为±24×10-8m/s2。图12和13分别为昆明测网重力点位和石屏-建水测线各测段重力段差变化图(
图中各测段中误差为±12×10-8m/s2)。
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图14 震中周围地区M=2.3-4.9
级地震月频度图
Fig.14
Diagram for monthly frequency of earthquakes (M=2.3-4.9)
around the epicenter
范围:北纬22.5°-24.6°,东经101.5°-103.8°
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图15 1985年6-8月
M=2.3-4.9级地震震中分布图
Fig.15
Epicentral Distribution of earthquakes (M=2.3-4.9) in
June-August 1985
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图16 曲江水位日均值曲线
Fig.16
Curve for daily mean value of water level in Qujiang
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图17 个旧水位日均值曲线
Fig.17
Curve for daily mean value of water level in Gejiu
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图18 个旧台石英摆倾斜EW分量日均值(a)、日均值一阶差分值(b)与个旧
(R≥30mm)日降水量(c)对比曲线
Fig.18
Cmparisonal curves between daily mean value of ground
tilt component(EW)
(a)
and single-order differential variable (b) recorded
by quartz pendulum tiltmeter,and
daily rainfall (c) in
gejiu
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前兆异常及其特征分析
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综合第七节的图和表,建水5.3级地震的前兆异常具有如下特征:
(1)5.3级地震前,中、短、临异常种类中以短期异常为主,中期及临震异常很少。震前共出现6项异常(详见表4,图11
),其中除流动重力为中期异常,个旧台地倾斜为临震异常外,其余4个异常都出现在1985年6-8月,属短期异常,占异常总数的67%(图19)。
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图19 建水5.3级地震前各类异常时间进程示意图
Fig.19
Sketch for time process of various anomalies before the
MS5.3 Jianshui earthquake
1.小震条带; 2.小震频度;
3.流动重力; 4.水位; 5.倾斜
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(2)异常的空间分布都集中在震中周围80km范围内,且集中在曲江和个旧两个台上。
(3)出现异常的观测项目种类不多,只有测震、水位、地倾斜和流动重力,其中以水位所占比例较高。
(4)异常的幅度与震中距没有关系。如流动重力,在震中区测段上,没有出现异常,相反地,离它较远的测段上却出现-100×10-8m/s2的异常。
综上所述,我们认为一个5级多地震,它的异常范围小(集中在100km范围内);异常时间短,以短期异常为主,出现在震前三天到几个月;而且可能只有几种观测项目出现异常。
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参
考 文
献
|
[1]韩新民等,
石屏-建水断裂中段的新活动与地震,地震研究,Vol.5,No.2,1982。
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参
考 资
料
|
1)周瑞琦等,1985年9月2日建水青龙5.5级地震考察报告(手稿),云南省地震局档案室,1985.10。
2)邓晓丽等,滇西实验场及其昆明地区流动重力监测资料的初步分析(手稿复印件),云南省地震局1987年中期趋势会商会材料,1986。
3)云南省地震局分析组,建水地震序列目录。
4)国家地震局地球物理研究所,中国地震台网临时报告(1985年)。
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