1986
107日云南省富民、武定5.2级地震


 云南省地震局  罗 


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及其特征分析 | 总结与讨论 | 参考文献参考资料

 


摘 要

 

1986年10月7日在云南省富民、武定县交界处发生5.2级地震,宏观震中在武定县禄金乡麻地箐村,震中烈度Ⅵ度,极震区为北东向椭圆。该次地震发生在南北向普渡河断裂带上靠近罗茨-易门断裂的北东向断裂上。地震造成倒房280余间,伤30人,无人死亡。

 5.2级地震为前-主-余震型,主震前有一次2.2级前震,最大余震4.2级,余震衰减正常。余震区长轴北东向。震源机制解中节面Ⅰ走向北东,P轴方向北北西。推测该次地震是在北北西向主压应力作用下,北东向断层发生左旋错动的结果。节面Ⅰ是地震主破裂面,北东向大楫麻断裂是发震构造。

 震中附近地区观测台站较多,200 km内共有地震台35个,其中测震台26个,其他前兆台站25个。5.2级地震前出现了较多的异常,共有异常18条。震前1~1.5年出现地震空区及条带,后又出现地震频度升高、b值降低的异常。震前半年特别是震前3个月出现了7种定点前兆异常。震前几天到1个月,出现水氡、水位突变异常。定点前兆异常项次共12条,与中强震震例比较,异常数量偏多。震中周围100 km内的异常台站、异常台项百分比分别为44%和29%,文章最后对前兆异常偏多的原因进行了分析。

 

 

前 言

 

据云南传输台网测定,1986年10月7日07点27分08秒在云南省武定、富民、禄丰、禄劝四县交界处发生5.2级地震。微观震中在25°24′N,102°25′E(属富民县),宏观震中在武定县九厂区禄金乡麻地箐村一带,震中烈度为Ⅵ度,有感范围北到金沙江、南到玉溪、东到昆明、西到元谋、永仁一带。

 地震发生后,云南省地震局立即派出考察组去震区,进行地震灾害、地震地质考察及地震现场监视工作。

 极震区震害主要为倒墙、掉瓦、墙体裂缝及一些小型滑坡和地裂缝。地震灾害波及四县七区三镇十余个乡,伤30人,无人死亡。房屋倒塌280余间,房屋损坏8885余间。震区有几所山区中学和小学,因校舍损坏而无法上课。地震发生正值雨季,结果使震害加重1)

 这次地震是继1985年4月18日禄劝6.3级地震后发生在普渡河地震带上的又一次地震。历史上该次地震震中区附近地震很少,仅1644年在其附近发生过一次Ⅵ度地震。

 本次地震前共有12个项目(含测震学)出现19条异常,其中测震学异常5条、定点前兆异常13条及个别宏观异常。

 

 

测震台网及地震基本参数  

 

富民5.2级地震前震中周围200 km内共有有人值守(区域台网)和电信传输测震台26个,其中100 km内有12个,101~200 km内有14个(图1)。本次地震参数、地震序列用云南台网资料。图1中云南有人值守测震台(区域台网)用空心三角形表示,传输台网用带斜线的三角形表示。5.2级震中距昆明43 km,震中附近地区传输台网和区域台网对地震的监控能力分别为1.5级和2.0级。富民5.2级地震基本参数列于表1中。

图1  富民5.2级地震震中附近测震台站分布图

Fig.1  Distribution of seismometric stations around the

       epicentral  area of the MS5.2 Fumin earthquake

 

1  富民5.2级地震基本参数

Table 1  Basic parameters of the MS5.2 Fumin 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

1

19861007  

072807

25.4°

102.5°

5.2

 

1)

2

19861007

072807

25°24′

102°25′

5.5*

10

富民

西北

2)

3

19861007  

072708

25°20′

102°22′

5.3*

 

富民

西北

3)

*为ML震级。  

    从表1可见,云南传输台网与区域台网测定的震中位置相差较大,与宏观震中位置接近的是编号1、2所定的震中。本报告震级取Ms5.2。

 

 

地震地质背景


这次地震发生在南北向普渡河断裂带上的北东向断裂上,靠近罗茨-易门断裂。

 根据文献[1]的划分,该区属一级构造单元扬子准地台中的二级构造单元康滇地轴。区内莫霍面起伏平缓,属滇东幔凹区,地壳厚度48~49 km。据中国岩石圈动力学地图集资料[2],震区及附近地区现代地壳垂直形变速率为3~4 mm/a。

震区所在的普渡河断裂带走向近南北,北起四川宁南、沿普渡河延伸,经昆明西山至玉溪一带,终止于峨山小街盆地附近。全长190余公里。北段由一组北东微“S”形走向的断裂组成,为断面向东倾角陡立的逆冲断层4)

 沿普渡河断裂带从1507~1993年共发生M≥5.0地震19次(图2)。从图2可见,最大地震为1761年玉溪 和1985年禄劝6.3级地震,这次震中附近只在1644年发生过5级地震。

                                    

图2  普渡河断裂带及历史震中分布图(1507~1993年,图中

      打影线者为普渡河断裂上地震)

Fig.2  Map of Puduhe fault zone and epicentral 

       distribution of historical earthquakes

 

3为震区地震构造略图,从图可见,该地震发生在普渡河断裂带中的北东向椅子甸断裂、大楫麻断裂和麻地村断裂所围限的地区。极震区西面的椅子甸断裂,走向30°~35°、西倾、倾角50°~70°,沿断层有温泉及基性岩侵入。东面的大楫麻和麻地村断裂,走向0°~45°,两端有基性岩侵入,断裂性质不明4)。据野外考察和室内航片解释资料,这些北东向断裂新构造运动很明显5)。据考察资料5),大楫麻断裂由北东向南西延伸达极震区中部,且在麻地箐村以南2~3 km逐渐消失。地震极震区被围限在三条断裂之间,长轴方向与断裂方向一致,因此认为这次地震的发生与北东向断裂、最可能是大楫麻断裂的活动有关。  

3  富民5.2级地震震区地质构造略图(据资料5改编)

     1、新生界;2、中生界;3、震旦系及古生界;4、下元古界;5、断裂;6、极震区

Fig.3  Sketch of geological structure of the MS5.2 Fumin earthquake area

 

 

 

烈度分布及震害


据资料5),富民5.2级地震宏观震中在武定县九厂区禄金乡麻地箐村(极震区几何中心),25°24′N,102°26′E,震中烈度为Ⅵ度。有感范围,北到金沙江沿岸,南到玉溪,西到元谋、永仁,东到昆明东。地震烈度分布见图4。

图4  富民5.2级地震等震线图(据资料5))

Fig.4  Isoseismal map of the MS5.2 Fumin earthquake

 

 极震区Ⅵ度区:为一长轴呈北东展布的椭圆,长轴长11km、短轴长7km,面积约60km2,长短轴之比为1.57。它位于武定县与富民县交界山区,共有31个自然村落,含武定县的梁子头、冷村、禄金、椅子甸、麻地箐、毕租及富民县的麻地、罗免中学、总管营等地。区内75%为九柱或12柱穿榫,以夯土、土坯墙或二者混合作围护墙体的二层楼房,属Ⅱ类房。震害主要表现为掉瓦、倒墙、墙体开裂、墙体和房架结构歪斜、脱榫,倒烟囱等。另有少量小型滑坡、地裂缝和山石滚落,产生的原因除地震外,还有连绵不断的阴雨(图4)。

 Ⅴ度区:Ⅴ度区亦为同方向展布的椭圆,长轴长37km、短轴长23km,面积675km2,长短轴之比为1.6。为富民、武定、禄丰、禄劝4县交界地区。东北边到禄劝县的秧草墩,东面到富民县的大磨丹,南到禄丰县的梁王坝,西到武定县的小交山。其中含武定、禄劝两个县城(图4)。Ⅴ度区圈定,主要是零星见到Ⅰ、Ⅱ类房屋的檐瓦或包边掉瓦,偶见夯土墙和土坯墙出现小裂缝或抹灰墙脱落,夯土围墙脱离墙体等。另外也参考了震时人的感觉及屋内放置物的倒落情况。在Ⅴ度区内有者北镇和大箐乡两个Ⅵ度异常点。

 

 

地震序列  

 

从表1可见,云南区域台网测定的主要参数中,其震中位置与宏观震中相差10 km,传输台网测定的震中位置与宏观震中接近,但传输台网没有完整的地震序列目录,因此本文仍用区域台网提供的序列目录作地震序列分析3)

 5.2级地震前11分钟发生一次2.2级前震,距主震2.6 km。从10月7日07点到11月25日共记录到ML≥1.0余震42次,其中1~1.9级24次,2~2.9级17次,4~4.9级1次。最大余震发生在主震后24小时,为4.2级。前震及M≥3余震地震序列目录见表2。

2  富民5.2级地震序列目录

Table 2  Catalogue of the MS5.2 Fumin earthquake sequence

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

1986 10 07

07 16 10

25°21′

102°23′

2.2

 

富民西北

3)

1986 10 07

07 27 08

25°20′

102°22′

5.3

 

富民西北

 

1986 10 07

06 39 07

25°20′

102°23′

4.2

 

富民西北

 

 该次地震为前-主-余震型,尽管只有一次前震。主震能量占序列总能量的98%,主震与最大余震差1.0级(主震取MS5.2)。这次余震衰减较快,从10月7日到10月28日发生余震41次,其中前6天发生余震40次,平静15天后到10月28日发生1.5级余震。计算b值时取10月7~28日资料,计算P值时取前6天资料。若取起算震级ML为1.8级,余震序列b值为0.975(图5)(计算时去掉强余震4.2级),衰减系数P=1.536(图6)。图7、图8分别是序列的M-t图和蠕变曲线。从上述图件看,序列衰减是正常的。

图5  富民5.2级地震余震序列b值曲线

     (1986年10月7日至10月28日ML≥1.8)

Fig.5  b-value curve of the aftershock sequence of the MS5.2 Fumin earthquake   

 

 

 

 

 

图6  富民5.2级地震余震序列日频度衰减曲线

      (1986年10月7日至10月13日ML≥1.8)

Fig.6  Curve of daily frequency attenuation of the aftershock 

       sequence of the MS5.2  Fumin earthquake  

 

 

 

图7  富民5.2级地震序列M-t图

      (1986年10月7日至10月13日ML≥1.8)

Fig.7  M-t diagram of the MS5.2 Fumin earthquake sequence

 

 

图8  富民5.2级地震序列蠕变曲线

      (1986年10月7日至10月28日ML≥1.8)

Fig.8  Curve of strain release of the MS5.2 Fumin earthquake sequence

 

 图9是10月7日5.2级地震后到11月25日的余震震中分布图。从图可见,区域台网测定的主震震中(微观震中)与宏观震中相差10 km左右。唯一一次前震(图中黑圈)分布在主震东北。余震分布总体呈北东向,与极震区方向一致,都分布在微观震中东北。4.2级强余震与主震位置靠近。10月7~11日(前5天)余震分布在微观震中与宏观震中之间的北东带上,靠近微观震中(图9空心圆圈所示)。11日以后,余震向东北方向发展,最北边只到极震区东北缘(图9中打影线者)。从余震的时序分布似可看出,这次地震可能是单向破裂,由大楫麻断裂西南端点向东北方向破裂。

余震区长约16km、宽约7km,面积88km2

图9  富民5.2级地震及其余震震中分布图

Fig.9  Epicentral distribution of the MS5.2 Fumin earthquake and its aftershocks

 

 

 

震源机制解和地震主破裂面


    富民5.2级地震的震源机制解见表3及图10。 

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

234

SE

62.9

4

W

37.5

303

13.8

185

62.1

39

23.7

274

52.5

142

27.1

王绍晋

注:初动符号矛盾比为0.12,B类精度。

10  富民5.2级地震震源机制解图(据王绍晋)

Fig.10  Focal mechanism solution of the MS5.2

        Fumin earthquake

    从图10和表3可见,节面Ⅰ走向北东、方位234°,倾向SE,倾角较陡,左旋逆断层。P轴方向303°,为北西西向。

    地震地质考察认为,极震区附近的大楫麻断裂和麻地村断裂,为走向北东(在极震区附近走向近N45°E),它与节面Ⅰ走向一致。前已述及极震区、余震区长轴方向均为北东向,余震多分布在极震区内。

    以上几方面的资料比较一致,所以认为节面Ⅰ是地震的主破裂面,其走向与通过极震区的大楫麻断裂一致。富民5.2级地震是在北西西向的主压应力作用下,北东向的大楫麻断裂产生左旋错动的结果。 

 

 

观测台网及前兆异常


图1和图11为震中附近地区测震台站和定点前兆观测台站分布图,地震发生在前兆台网相对密集地区。云南东部基1(该测点在昆明黑龙潭昆明台山洞内)-南华的流动重力测线,在震中南45 km附近通过震区所在的普渡河断裂带。在富民5.2级地震之前,流动重力未出现异常。  

11  富民5.2级地震前定点前兆观测台站分布图

Fig.11  Distribution of the precursor monitoring stations 

        before the MS5.2 Fumin earthquake

 

 富民5.2级地震周围200 km范围内有各种观测台站35个,其中测震台26个,其他前兆观测台站25个,有水氡、水位、地倾斜、地应力、地磁、地电、重力、跨断层短水准、短基线等9种观测项目共52台项(图11)。这些前兆项目多数有3年以上连续可靠的观测资料。在0~100 km和101~200 km内分别有测震台12个和14个;定点前兆观测台9个和16个;测震学以外的观测项目9个和8个。这次地震前共出现12个异常项目,19条前兆异常,其中水氡、水位、地应力、地磁、地电、短水准、短基线等12个定点观测台项出现异常(图12)。测震学出现5项异常。它们是地震空区、条带,地震发生在条带与空区交汇处。另还有滇东地区小震月频度及震中周围的小震频度和b值异常。震前几天到震前半小时出现了个别动物习性异常,民用水井出现上涨、翻花及兰色地光等宏观异常6)  

12  富民5.2级地震定点前兆异常分布图

Fig.12  Distribution of precursory anomalies of the MS5.2

        Fumin earthquake on the fixed observation points

 

各类异常的具体情况详见表4及图13~27。测震学异常中,震中周围地区地震b值和频度曲线(图15、图16)的异常对应了本区的1985年4月18日禄劝6.3级地震和外围的较大地震。滇1井水位(图17)震前突升异常是清楚的,且多次对应5级以上地震。水氡单点突跳可信度低,但罗茨水氡在1985年6月至1986年期间,大于15%的突跳只有6次,突跳后有3次地震发生(图18),因为定为Ⅱ类异常。震前云南东部的跨断层短水准、短基线都不同程度同步出现短期异常。

4  异常情况登记表  

Table 4  Summary table of precursory anomalies    

 

 

13  1985年4月19日至1986年10月7日震中分布图

      图注:1. 3-3.9; 2. 4-4.9; 3. 5-5.9; 4. 1985.4-12;

            5. 1986.1-10; 6. 空区; 7.条带

Fig.13  Epicentral distribution of earthquakes in 

        1985.4.19~1986.10.7  

 

  

 

 

14  滇东地区2~4.9级地震月频度曲线

Fig.14  Curve of monthly frequeney of M2~4.9 earthquakes

        in East Yunnan area

 

 

15  震中周围3~4.9级地震半年频度图

      (24°24′~26°24′N. 101°30′~103°30′E)

Fig.15  Curve of half year frequeney of M3~4.9 

        earthquakes around the epicentral area

 

 

16  震中周围2.5~4.9级地震b值曲线

      (24°24′~26°24′N,101°30′~103°30′E)

Fig.16  b-value curve of M2.5~4.9 earthquakes around

  

      the epicentral area

 

17  会泽滇1井水位日均值(a)和日差分值(b)曲线

Fig.17  Curves of daily mean value(a)and daily 

        difference value(b)of water level in Dian No.1 

        well in Huize

 

 

18  罗茨水氡日均值曲线

Fig.18  Curve of daily mean value of radon content in 

        groundwater in Luoci

 

 

19  宜良汤池水氡月均值曲线

Fig.19  Curve of monthly mean value of radon  content in 

        groundwater in Tangchi,Yiliang

 

 

20  东川汤丹水氡日均值曲线

Fig.20  Curve of daily mean value of radon  content in 

        groundwater in Tangdan,Dongchuan

 

 

21  巧家台地磁偏角日均值曲线

Fig.21  Curve of daily mean value of geomagnetic 

        declination at Qiaojia station

 

 

22  通海台地电NS测道月均值曲线

Fig.22  Curve of monthly mean value of apparent 

        resistivity(NS) at Tonghai station

 

 

23  嵩明台电感地应力月均值(a)和月距平值(b)曲线

Fig.23  Curves of monthly mean value(a)and monthly 

        departure value (b)  of electric induction 

        stress at Songming station

 

 

24  宜良汤池短水准(a)和短基线(b)月距平值曲线

Fig.24  Curve of monthly  departure value  of short 

        levelling(a) and short base-line(b) in Tangchi,

        Yiliang

 

25  楚雄短基线月距平值曲线

Fig.25  Curve of monthly departure value  of short 

        base-line in Chuxiong

 

 

26  石屏短水准月距平值曲线

Fig.26  Curve of monthly departure value  of short 

        levelling  in Shiping

 

 

27  建水短水准月测值曲线

Fig.27  Curve of monthly observed value of 

        short levelling  in Jianshui

 

 

前兆异常及其特征分析   

 

    综合分析,富民5.2级地震前兆异常有如下前兆特征:

    1.异常项目多

 富民5.2级地震前定点前兆有7个项目1个台项出现异常,对一次5.2级地震而言,数量是较多的。与云南地区5~5.9级地震平均3.4个项目4.5个台项异常[3]相比,明显偏多。

 2.定点前兆没有出现中期异常

 前述的异常中除地震学的地震空区、条带、频度、b值出现半年以上的中期异常外,定点前兆没有中期异常,临震突变异常也较少,以半年内特别是3个月内的短期异常较多(图28)。短期异常占全部异常的56%(10/18)。震前无中期异常与中国大陆和云南地区5~5.9级地震的统计结果相似[3,4]。这一组短期异常的出现,给我们判定中强震是否进入短期阶段有一定的参考意义。

 3.异常台站、台项百分比

 震中周围100 km内有前兆台站9个、台项21个,出现异常台站4个,��异常台项6个,其异常台站和异常台项百分比分别为44%和29%,与云南地区5~5.9级地震平均水平50%和27%相近[2]。而101~200 km范围有前兆台站16个,台项31个,异常台站6个,异常台项6个,其异常台站和异常台项百分比分别为38%和19%,比云南地区5~5.9级地震平均水平30%和18%略偏高[3]

28  富民5.2级地震前兆异常时间进程示意图

      1.空区及条带;2.频度;3.b值;4.水氡;5.短水准、

      短基线;6.地应力;7.水位;8.地电;9.地磁

Fig.28  Sketch of temporal process of the precursory anomalies

        before the MS5.2 Fumin earthquake

 

 

总结与讨论

 

前面已述及富民5.2级地震之前定点前兆异常项目偏多及震中距101~200 km内异常台站、台项百分比偏高是它的一个特点,这种现象除可能与地震发生在台站密度较高的地区(昆明地区)有关外,更可能是与成组地震的发生有关。

1986年7月10日到10月7日短短的90天内,在北纬28°以南的川滇地区先后发生4次MS≥4.6地震。它们是7月10日和8月12日在富民地震北面四川盐源发生的5.0级(27°27′N,101°24′E)和5.2级(27°28′N,101°26′E,云南台网测定)地震,盐源地震距富民5.2级地震244 km;8月18日在富民地震南的建水发生4.6级地震(23°55′N,102°52′E),距富民地震172 km。上述地震的发生,意味着区域应力场有一个明显的加强过程,在这个过程中会出现较多的前兆异常。

    在这几次地震之前出现的异常、尤其是6~7月出现的异常,很难分清是那一次地震的异常。为了研究富民地震之前出现的异常,我们认为,在富民地震南边的台站从6月份出现的异常,与富民地震有关,因距盐源地震远;在盐源地震后继续出现的异常与富民地震有关。区分成组中强地震的震后异常和新异常,是一个值得研究的课题。

 

 

     

 

[1]国家地震局地质研究所、云南省地震局,滇西北地区活动断裂,中国活断层研究专辑, 北京:地震出版社,1990。

[2]马杏垣等,中国岩石圈动力学地图集,北京:中国地图出版社,1989。

[3]罗平等,云南地区地震综合预报判据和指标研究,综合预报专辑,北京:地震出版社,1991。

[4]张肇诚等,中国大陆地震震例及综合预报判据和指标的研究,综合预报专辑,北京:地震出版社,1991。

[5]杨继登等,富民5.2级地震的前兆异常与监测预报,地震研究,vol.11,No.5,19888。

 

 

     

 

1) 国家地震局地震物理研究所,地震临时报告,1986。

2)云南省地震局,传输台网地震目录,1986年(铅印件)。

3)云南省地震局,云南省地震目录(1984~1986年),1992年(铅印件)。

4)云南省地质局二区测大队,1/20万武定幅区域地质调查报告,1969。

5)陈敬等,1986年10月7日富民、武定5.1(MS)地震考察报告,云南省地震局档案室,1986年(手稿)。

6)杨继登等,富民5.1级地震前兆异常总结,云南省地震局档案室,1986年(手稿)。