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1986年 2月9日、3月1日、8月16日黑龙江省德都 5.0 、5.4、5.5 级地震震群

黑龙江省地震局陈兆英张凤鸣陆永发陈晓英

1986年2月9日、3月1日、8月16日在黑龙江省德都县连续发生5.0级、5.4级和5.5级地震，称为德都震群。这次震群活动延续时间长（约有6个月左右），无前震活动，余震极少，仅5.5级地震之后有20余次小震，是一次比较特殊的地震类型。3次5级以上地震的微观震中相距不超过10ｋｍ，几乎在同一地点。

宏观震中在讷谟尔乡、沾河林业局和引龙河农场等地，震中烈度均为Ⅶ度，极震区为北东向椭圆。地震发生在与东西向的讷谟尔河深断裂交汇近于平行的两条北东走向断裂构成的孙吴地堑内。震中房屋普遍损坏，但无人、畜伤亡。

3次地震震源机制解中节面Ⅰ走向北北东，Ｐ轴方向北东。推测地震是在北东向主压应力作用下，北东向断裂发生右旋错动的结果。节面Ⅰ是地震主破裂面。发震构造是北东向孙吴地堑断裂。5.4级地震极震区形态出现北东向与东西向双向长轴，表明这次地震时讷谟尔河断裂也参与了活动。

距震中200ｋｍ内仅有五大连池一个测震台，其他前兆台４个。

震后整理资料，在200ｋｍ左右范围内有水位、水氡等少量前兆异常。宏观异常多在震前3天内出现，如地下水位变化、水质变化、动物行为反常等现象。

前言

1986年2月9日、3月1日和8月16日在黑龙江省德都县发生的5.0级、5.4级和5.5级地震震群，微观震中分别在48°39′N，126°32′E、48°40′N，126°32′E、48°40′N，126°35′E。宏观震中在德都县讷谟尔乡、沾河林业局和引龙河农场等地，震中烈度均为Ⅶ度。有感范围东到佳木斯，西抵加格达奇，北至黑河市，俄罗斯境内的布拉戈维申斯克和歇洛戈尔斯克均有感，最南边到哈尔滨，个别人感觉到了这次地震。对于这次群震的发生，黑龙江省地震办公室分析预报室根据全省1985年地震活动的变化，在震前曾作了一定程度的趋势预测。在1985年9月21日、10月18日两次向黑龙江省政府提交了正式报告^4,5)。地震发生后，国家地震局、辽宁省地震局、吉林省地震办公室、工程力学研究所等单位都派人到黑龙江省地震办公室协助工作。组成了以黑龙江省地震办公室为主的震区工作队到震区，进行震情现场监视、地震灾害、地震地质考察等工作。

极震区破坏现象主要是房屋山墙开裂、墙体错断、间墙倒塌、高层建筑破坏严重。但没有造成人、畜伤亡。房屋损坏68433间，损坏桥涵198座，堤坝2000延长米，输电及电话线路118 kｍ，发电厂烟囱1座，砖窑４个，机电井57眼，由于震群活动从冬季持续到夏季，造成间断性企业停产、学校停课，使震害加重。此次震群造成的经济损失达1.3亿元人民币。这次震群活动震中区历史上曾有过1719年火山喷发的文献记载，但到目前尚未发现较强地震的史料记录。区域台网建立以来曾记录到该地区的一些2～3级地震活动。

本文在已有研究成果^{[1～11]，1～6）}的基础上，经重新整理资料和分析研究，撰写而成。

测震台网及地震基本参数

黑龙江省46万km²区域内有10个地震台，在距德都地震震中200 ｋｍ范围内，仅有五大连池一个地震台，其他地震台（包括省外地震台网）距震中最近的距离为230 ｋｍ（见图1），监测控制能力较低。根据黑龙江省台网优化方案，可控制最低震级为M_S≥3.0。

图１黑龙江省测震台网分布图

Fig.1 Distribution of seismic network in

Heilongjiang Province

德都3次5级以上地震基本参数见表１。

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	震源深度 km	震中地名	结果来源
编号	年月日	时分秒			震级	震源深度 km	震中地名	结果来源
1	19860209	204248	48°39′	126°32′	5.0	15	德都	1）
2	19860301	010722	48°40′	126°32′	5.4	15	德都	1）
3	19860816	042035	48°40′	126°35′	5.5	15	德都	1）

地震地质背景

德都地震发生在由东西向的讷谟尔河深断裂与其北侧北东走向近于平行的两条断裂构成的孙吴地堑内，地震区处在晚古生代小兴安岭隆起带的南缘，中生代松辽断陷盆地的北缘。深部构造简单，布格重力异常图上为平缓开扩的等值线区域。是小兴安岭隆起带和松辽沉降带两个不同构造单元的过渡地带（图２）。

图２德都附近地区地质构造和历史地震震中分布图

Fig.2 Map of geological structures and the

epicentral distribution of historical

earthquakes around the Dedu area

孙吴地堑长约110 ｋｍ，宽20～30 ｋｍ，南端和北端分别被东西向的讷谟尔河断裂和逊河断裂切截。地堑由近于平行的西侧辰清河断裂和东侧的茅栏河断裂组成，均为相对内倾的高角度正断层。与孙吴地堑相交的讷谟尔河深断裂（图2），全长约170ｋｍ，东端与勃利神树大断裂相交，新生代以来表现为北升南降的正断层活动方式，地面物探资料证实断层面为南倾的高角度正断层，断距不超过200ｍ，但深部物探解释成果认为，已切断莫霍面，为壳断裂。

新构造运动主要表现为小兴安岭隆起带与松辽沉降带的断块差异运动，这种差异运动就以讷谟尔河深断裂为界，在差异运动的背景下，附近的断裂活动、火山活动较为明显。小兴安岭翘起运动明显，经第三纪夷平作用后，小兴安岭形成间歇性抬升的隆起带，在更新世初发生了隆升，隆起幅度在350～500 ｍ左右。小兴安岭北侧较南侧上升幅度大，具有明显的自东北向西南的翘起性质。讷谟尔河深断裂控制了讷谟尔河的流向，新第三纪以来小兴安岭的翘起运动沿讷谟尔河断裂进行，断裂北侧相对抬升，出露二迭系，侏罗系地层，讷谟尔河支流发育并切割很深，有两级河流阶地和一级洪积-冲积台地。断裂南侧出露新生界地层，河流切割较轻，现代剥蚀和沟蚀很强裂，也发育有阶地，断裂两侧形成明显不对称地貌形态，表明断裂两侧的差异运动强烈。构成孙吴地堑的其他两条断裂，也有一些新活动迹象，西侧的辰清河断裂有很新的断层崖和三角崖面，它控制河流直角拐弯形成网格状水系。地堑在小兴安岭分水岭附近的小兴安等地，形成两侧山地与地堑槽地的阶状地貌。

讷谟尔河深断裂和孙吴地堑相交的复合部位，在差异性新构造运动的作用下，是区域应力场容易集中的地方，在讷谟尔河深断裂和孙吴地堑的共同作用下发生了德都3次中强地震。3次地震基本上是在原地重复发生的，从震后的宏观烈度调查得到的等震线图显示极震区的长轴都是北东向的，与孙吴地堑的走向基本一致，因此地堑断裂是主要的发震构造。5.4级地震极震区形态出现北东向与东西向的双向长轴，表明讷谟尔河断裂也参予了活动。

孙吴地堑附近是地震活动性很低的地区，在地堑周围没有发生过４级以上地震，小震也不多。历史上只在德都尾山1973年发生１次3.1级地震，1985年襄河发生１次3.7级地震，五大连池火山区周围有一些小震活动。

烈度分布及震害

德都5.0、5.4、5.5级3次地震的宏观震中与微观震中位置基本上相吻合。3次地震宏观震中相距不超过10 ｋｍ。5.4级地震的极震区包括了5.0级地震的极震区的大部分，5.5级地震的极震区与5.4级地震的极震区紧紧相连，3次地震震中烈度均为Ⅶ度。3次地震的烈度及震害分别介绍如下：

1. 2月9日德都5.0级地震

这次地震的宏观震中在德都县龙镇讷谟尔乡一带，即48°35′13″N，126°35′50″E（图３）。

图３德都5.0级地震等震线图

Fig.3 Isoseismal map of the M_s5.0

earthquake

Ⅶ度区（极震区）：包括讷谟尔乡、讷谟尔电厂、北黑线49 ｋｍ处铁路大桥等地。呈北东向椭圆形，长轴长６ｋｍ、短轴长４ｋｍ，面积为24 ｋｍ²，走向北东38°，位于讷谟尔河畔是讷谟尔断裂通过的地方。Ⅶ度区内大多数房屋产生裂缝，少数房屋山墙开裂，屋顶小烟囱多数折断，间壁墙倒塌。铁路大桥钢筋混凝土桥墩抹灰层土出现长1.5 ｍ左右的横向微裂缝，宽0.2 ｃｍ左右。讷谟尔电厂混凝土输煤栈道被震裂，冷却池被震裂漏水，地面局部沉陷20 ｃｍ左右。

Ⅵ度区：其形态与Ⅶ度区的形态相同，呈北东向延伸的椭圆，长轴长30 ｋｍ，短轴长18 ｋｍ，面积为540 ｋｍ²。多数房屋轻微损坏，少数房屋遭到损坏，墙体间出现裂缝，火墙局部塌落，掉坯掉砖，少数出屋小烟囱塌落或掉帽。

Ⅴ度区：其形态大体上沿袭了Ⅵ度区外围形态，仍是北东向，长轴长40 ｋｍ，短轴长30ｋｍ，面积为1200ｋｍ²。个别房屋轻微破坏。大多数人从梦中惊醒，仓惶逃至户外，天棚落土，不稳定物品或悬挂物被震落。

2. 3月1日德都5.4级地震

本次地震的宏观震中在德都县沾河林业局一带，即48°38′35″N，126°36′48″E，与讷谟尔乡相距７ｋｍ（图4）。

图 4 德都5.4级地震等震线图

Fig.4 Isoseismal map of the M_s5.4

earthquake

Ⅶ度区（极震区）：以沾河为中心，等震线很不规则，有两个优势方向的长轴，一个是北东向，另一个是东西向，两长轴均为15 ｋｍ，两短轴不好度量，约8～9 ｋｍ。面积约为152 ｋｍ²。是北东和东西两条共轭断裂活动的结果。区内大多数房屋受到损坏，其中300多户受到破坏，少数Ⅲ类房屋山墙尖塌落，高门脸震倒。高层建筑物破坏严重，沾河林业局四层办公楼，地震时承重墙和间壁墙严重开裂，三、四层间墙出现“×”形和斜形裂缝，其长5～8 ｃｍ，宽3～5 ｃｍ穿透墙体并且位移，中学、医院、宿舍楼都有类似规模的破坏。大修厂、汽车运输处等单位的40 ｍ高的砖砌大烟囱顶端有“×”和斜向细裂缝，有的震酥裂开１ｃｍ宽。地表土层中有长10 ｍ、宽１～２ｃｍ的多条裂缝。个别承压井震后断水，讷谟尔河有泉涌。

Ⅵ度区：等震线为北东向的椭圆状，长轴走向北东41°，但西侧向北西凸出，北端尖圆南端滚圆。长轴长61 ｋｍ，短轴长31 ｋｍ，面积为1891 ｋｍ²。多数房屋轻微破坏，少数房屋受损坏，墙体间出现裂缝，火墙局部塌落，掉坯掉砖，小烟囱塌落或掉帽。

Ⅴ度区：为北东向不规则椭圆状，南端平直，西侧靠近讷谟尔河附近向西急剧凸出发生畸变。长轴长161 ｋｍ，短轴长65 ｋｍ，面积为10465 ｋｍ²。个别房屋轻微损坏。大多数人从梦中惊醒，逃往户外，棚落土，不稳定物品震落。

3. 8月16日德都5.5级地震

宏观震中在德都县引龙河农场附近，即48°46′20″N，126°35′30″E，距讷谟尔乡16 ｋｍ，距沾河10 ｋｍ（图5）。

图 5 5.5级地震等震线图

Fig.5 Isoseismal map of the M_s5.5

earthquake

Ⅶ度区（极震区）：等震线为北东70°走向的长椭圆，长轴长20 ｋｍ，短轴长９ｋｍ，面积180 ｋｍ²。在本区内引龙农场场部破坏最重，汽车队、基建科、宿舍区大部分房屋受到损坏，个别土坯房倒塌，Ⅲ类房屋山墙开裂成7～8ｃｍ宽的大缝，个别山墙尖塌落，间墙倒塌。大烟囱微微倾斜，顶端出现裂缝，电线杆倾斜。5 t龙门吊车的钢筋混凝土梁，端部震裂出现垂直向裂缝宽约１ｃｍ，24孔轮顶震裂，衬砖下落２ｃｍ。汽车库（16库洞）屋脊塌落下沉约５ｃｍ。锻压车间后墙弯曲变形，严重开裂。地表土层中有北东向的地表裂缝宽１ｃｍ，长２～５ｃｍ。

Ⅵ度区：等震线形状类似于Ⅶ度区，椭圆的长轴也是北东向，其西北侧向内凹入，北端尖圆，西南端展宽变短。长轴为87 ｋｍ，短轴为55 ｋｍ，面积为4785 ｋｍ²，Ⅵ度区内有一个Ⅴ度低烈度异常区，呈东西向，它是讷谟尔河和温泉河的局部分水岭。多数房屋轻微破坏，少数房屋受损坏，墙体间出现裂缝，火墙局部塌落，掉坯掉砖，小烟囱塌落或掉头。

Ⅴ度区的范围很大，在Ⅴ度区内有4个Ⅵ度异常区（长水河农场、辰清镇、孙吴县、克东县）。由于交通条件限制Ⅴ度区没有划出界限。个别房屋轻微破坏。大多数人从梦中惊醒，仓惶逃至户外，天棚落土，不稳定物品悬挂物震落。

3次地震的有感范围东到佳木斯、西抵加格达奇，北至黑河市，俄罗斯境内的布拉戈维申斯克和歇洛戈尔斯克均有感，最南边到哈尔滨，个别人感觉到了这次地震。极震区破坏现象主要是房屋山墙开裂、墙体错断、间墙倒塌、高层建筑破坏严重。但没有造成人、畜伤亡。房屋损坏68433间，损坏桥涵198座，堤坝2000延长米，输电及电话线路118 ｋｍ，发电厂烟囱1座，砖窑４个，机电井57眼，由于震群活动从冬季持续到夏季，造成间断性企业停产，学校停课，使震害加重。此次震群造成的经济损失达1.3亿元人民币。

地震序列

德都2月9日5.0级地震和3月1日5.4级地震都没有明显的前震和余震。6个月之后于8月16日在原地又发生了4.8级和5.5级地震。由此４个地震为主组成震群，它不同于其他震群型地震那样活动时间集中，而是间隔较长时间的原地重复发生，是一次特殊的地震类型。由于资料的原因，给出具有参考价值的ｂ值和P值是很困难的。震中分布及能量释放见图6、图7。

图6 德都震群震中分布图

（1986．2．9-1986．9．30）

Fig.6 Epicentral distribution of Dedu earthquakes

swarm

图 7 德都震群蠕变曲线图

Fig.7 Curve of strain release of the Dedu earthquakes

swarm

8月16日4.8级和5.5级地震发生后，到9月底共记录到26次小余震，3.0级地震2次是最大的余震，其余均小于3级，时间进程分布很零散，间隔较长。

德都震群地震序列M-t图和M_s≥3.0目录见图8、表２。

图 8 德都震群地震序列Ｍ-ｔ图

Fig.8 M-t diagram for the Dedu earthquake swarm

sequence

表2 德都震群地震序列目录（M_s≥3.0）

Table 2 Catalogue of the Dedu earthquake swarm sequence

_编号	_发震日期	_发震时刻	_{震中位置}		_震级	_深度km	_震中地名	_结果来源
_编号	_{年月日}	_{时分秒}			_震级	_深度km	_震中地名	_结果来源
₁	_{1986 02 09}	_{20 42 48}	_48°39′	_126°32′	_5.0	₁₅	_德都	_1）
₂	_{1986 03 01}	_{01 07 22}	_48°40′	_126°32′	_5.4	₁₅
₃	_{1986 08 16}	_{01 53 18}	_48°38.5′	_126°35′	_4.8	₁₅
₄	_{1986 08 16}	_{04 20 35}	_48°40′	_126°35′	_5.5	₁₅
₅	_{1986 08 16}	_{17 08 16}	_48°39′	_126°35′	_3.0
₆	_{1986 08 26}	_{04 00 14}	_48°40′	_126°35′	_3.0

震源机制解和地震主破裂面震源机制解是使用黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古4省区地震台网所记录到的清晰的24个近震震相Ｐ、Ｐn、Ｐg的初动，应用上半球投影获得。由于观测台网分散，除五大连池地震台距震中35ｋｍ，其余台站均在200ｋｍ之外，台站都偏在南面，北面没有台站，用Ｐn资料求解。3次5级以上地震的震源机制解见图9和表3。
	图9 德都5.0级（a）、5.4级（b）和5.5（c）地震震源机制解 Fig.9 Focal mechanism solution of the M_s5.0(a), M_s5.4 (b) and M_s5.5(c) earthquake
根据野外考察的结果，德都5.0级、5.4级和5.5级3次地震震中都在孙吴地堑内，地堑两侧断裂受区域应力场的控制具有右旋性质。3次地震机制解的节面Ⅰ的走向分别是北北东8°、7°和11°，右旋，断裂的走向与节面Ⅰ的走向和右旋性大体一致。野外烈度考察得到的等震线图，其长轴也是北东向，与节面Ⅰ走向吻合。因此，节面Ⅰ可能是地震的主破裂面。
表3 德都震群震源机制解 Table 3 Focal mechanism solution of the Dedu earthquake swarm

观测台网及前兆异常

德都地震发生在观测台网稀疏的地区，震中附近除五大连池地震台和德都地磁台以外，200 ｋｍ内没有其他专业台站。五大连池地震台距震中35 ｋｍ，有测震、水氡、水位3种观测项目。德都地磁台距震中40 ｋｍ。另外还有地方地震部门的克东和富裕两个点的水位单项观测，一共5个台项。震前测震学以外定点前兆观测观测项目的分布见图10。这次震群前和震群过程中共确定有前兆异常项目5个，13条异常，其中中期3条、短期2条、临震8条。各类前兆异常见表4和图11～17。

表4 异常情况登记表

Table 7 Summary table of precursory anomalies