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摘
要
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1987年1月8日迭部5.9级地震发生在武都-玛曲断裂带上，据宏观考察和震源机制解认为5.9级地震的发震构造是杂列括－桑坝沟脑断裂和扎尕那断裂共同活动的结果。地震极震区烈度为Ⅶ度。等震线为一北西西向展布的椭圆形，形状比较规则，长短轴之比为5∶2。这次地震发生在高山林区，居民点较少，没有造成房屋倒塌和人员伤亡。
5.9级地震序列为主震-余震型。序列的b值为0.54，h值为0.87，P值为1.1。主震能量占整个序列释放能量的99%。最大余震4.1，余震衰减正常。余震分布比较集中，线性不明显。震源机制解中节面Ⅰ走向北东，Ｐ轴近于水平。推测该次地震是近东西向水平主压应力作用下的逆冲断层错动。节面Ⅰ是这次地震的主破裂面。
这次地震的前兆异常，除测震学中的波速比、调制比、空区、缺震等所显示的中期趋势异常外，在距震中200
km范围内，有2个定点观测前兆台项出现短期异常，异常出现的时间在震前半年之内。
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|
前
言
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|
据甘肃省测震台网测定，1987年1月8日凌晨2点19分，在甘肃省南部的迭部县发生了5.9级地震，微观震中在34°10′N，103°14′E，宏观震中在县城以北光盖山―迭山以南的竹路沟内，与微观震中位置相差不大。震中烈度为Ⅶ度。有感面积约1.2万km2。Ⅶ度区面积约300
km2。没有造成房屋倒塌和人员伤亡。有12头牦牛被滚落山石砸死，4头砸伤，有4个藏民居住的村庄破坏较重。
这次地震发生在甘肃省1987年度地震趋势会商会圈定的中期预报的危险区内1)，对某些短期前兆异常有所觉察2)。
地震发生后，甘肃省地震局和国家地震局兰州地震研究所立即派出17人，携带电台、摄像机和强震仪等赴地震灾区进行野外宏观考察。考察队分两个小组，一个组经临夏―合作到卓尼后，由北向南；另一个组经岷县到迭部后，由南向北深入震区，确定了宏观震中位置和下一步震情趋势，并编写了考察报告3)。
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测震台网及地震基本参数
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迭部5.9级地震的震中位于甘肃省南部，测震台站分布不均，大多在震中的东北和东南侧（图1）。震中200
km范围内有测震台站8个。其中，100 km范围内有2个台站，200
km范围内有6个台站。能监测发生在震中附近ML2.0以上地震。
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图1
迭部5.9级地震震中附近测震台网分布图
Fig.
1
Distribution of seismometric
network around
the epicentral
area
of the MS5.9 Diebu
earthquake
|
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这次地震的基本参数列于表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
|
|
年
月 日
|
时
分 秒
|
|
|
|
1
|
1987
01 08
|
02
19 05.3
|
34°10′
|
103°14′
|
5.9
|
11
|
迭部
|
4）
|
|
|
|
地震地质背景
|
|
迭部5．9级地震发生在白龙江复式背斜与洮河复式向斜交界地区，震中位于秦岭西地槽系的南缘，光盖山―迭山以南的竹路沟内（图2）。该地区为山高沟深的林区，区内主要分布着古生界志留系，白龙江群是本区最古老的深变质岩系，其与泥盆、石炭、二迭纪地层共同构成白龙江复式背斜构造，下志留系为背斜核心部。中生界三迭系主要为浅海相碎屑岩、碳酸盐岩，主要分布在光盖山―迭山以北与洮河流域的广大地区，为洮河复式向斜的主体。白垩系为陆相碎屑岩建造，仅分布在光盖山―迭山两侧的零星小盆地中。
本区断裂构造甚为发育，极震区附近主要发育北西西向和北东向两组断裂。北西西断裂较为发育，延伸较远，一般达几十公里，甚至百余公里，是武都-玛曲断裂带的组成部分，如杂列括-桑坝沟断裂。分布比较集中的这些北西西向断裂，主要以压性为主的陡倾角逆断层。而北东向的扎尕那断裂延伸较短，仅几公里，主要显示为反时针扭动的平移断层。北东向断裂层切割和左旋错动了北西西向断裂，其水平错距约1
km。
图2是迭部5.9级地震附近地区断裂构造和历史地震分布图。从图2可以看出，该区也是历史上强震活动的地带，1654年的天水和1879年的武都8级大震都发生在此区，且沿北西西向主构造带分布。表2给出了该区历史上6级以上的强震目录。
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图2
迭部5.9级地震附近地区断裂构造和历史地震分布图
Fig.
2 Map of faults
structure and the distribution of historical
earthquakes
around the MS5.9 Diebu earthquake area
|
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表2
迭部5.9级地震附近地区历史地震目录（Ms≥6.0）[1]
Table
2 Catalogue of MS≥6.0
history icae earthquake around the
epicenter
of the MS5.9 Diebu earthquake
|
编号
|
地震日期（年_月_日）
|
φN（°）
|
λE（°）
|
震中地名
|
震
级
|
|
1
|
839年
|
34.5
|
102.5
|
碌曲一带
|
6～7
|
|
2
|
1573
01 21
|
34.4
|
104.0
|
岷
县
|
|
|
3
|
1604
10 25
|
34.2
|
105.2
|
礼
县
|
6
|
|
4
|
1654
07 21
|
34.4
|
105.5
|
天
水 南
|
8
|
|
5
|
1837
09 24
|
34.6
|
104.7
|
武
都 南
|
6
|
|
6
|
1879
06 29
|
33.2
|
104.7
|
武
都 南
|
6
|
|
7
|
1879
07 01
|
33.2
|
104.7
|
武
都 南
|
8
|
|
8
|
1881
07 20
|
33.6
|
104.7
|
舟
曲 东
|
|
根据本区的震害分布特征和极震区长轴的空间展布方向可以看出它们均与本区的北西西向断裂（即杂列括-桑坝沟断裂）有密切关系。因而认为迭部5.9级地震的发震构造是杂裂括-桑坝沟断裂和扎尕那断裂共同活动的结果。
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烈度分布及震害
|
|
宏观考察结果，5.9级地震造成的地表破坏最厉害的地段与微观震中位置相差不大，位于迭部县城以北20
km的竹路沟内，其地理坐标为34°13′N，103°18′E。震中烈度为Ⅶ度，等震线为一北西西向展布的椭圆形（图3），形状比较规则。但烈度衰减南北有别，南部衰减较快，北部衰减较慢。
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|
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图3
甘肃迭部5.9级地震烈度分布
Fig.
3 Isoseismal
map of the MS5.9
Diebu earthquake
|
|
极震区（Ⅶ度）长轴约29
km，方向为N70°W，短轴为12.5 km，长短轴之比为5∶2。面积约300
km2。地表有裂缝。地震时当地人们普遍从睡梦中惊醒，奔逃户外，有人感到站立不稳，有旋转的感觉，但房屋无破坏。
Ⅵ度区为近东西向的椭圆，东西长80
km，南北宽32 km，面积约2000 km2。
Ⅵ度区大部分群众被震醒，多数人惊逃户外，部分人感到恶心，站立不稳。
Ⅴ度区面积约1．2万km2。人们普遍有感，并听到响声，如同刮风和响雷。
地表破坏主要为地震裂缝。典型的地裂缝为业库村北靠近断层附近的土层中出现的张裂缝，裂缝带宽25～30
cm，可见长度10 m，由7～8条裂缝组成，单条裂缝宽3～5
cm，深约25 cm，主裂缝方向为近东西向，并有支裂缝与之成技状分布，呈锯齿状。该裂缝与断层活动有密切关系，但无明显位移。
5.9级地震发生在我省南部甘南藏族自治州的高山林区，居民点较少，绝大部分房屋为木框架结构，抗震性能良好，没有造成房屋倒塌和人员伤亡，但破坏还是比较重的。有12头牦牛被滚落山石砸死，4头砸伤。有4个藏民居住的村庄破坏较重。房屋顶棚和土围墙发生裂缝。
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|
地震序列
|
|
根据甘肃省地震台网4)测定，自1987年1月8日至3月31日，共发生余震172次。其中，最大余震为Ms4.1，3.0～3.9级8次，2.0～2.9级42次，小于2.0级地震达121次。主震释放的能量占整个序列释放能量的99%，因而该地震为主震-余震型。余震序列的M-t图，蠕变曲线，频度衰减曲线和b值曲线见图4、5、6、7。用最小二乘法求得整个序列的b值为0.544，h值为0.87，p值为1.1，可见余震衰减比较稳定。
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图4
迭部5.9级地震序列M-t（MS≥2.0）
Fig.
4 M-t_diagram of
the MS5.9 Diebu earthquake sequence
（MS≥2.0）
|
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|
图5
迭部5.9级地震序列蠕变曲线
Fig.
5 Curve of stain
release of the MS5.9 Diebu earthquake
sequence
|
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图6
迭部5.9级地震序列频度衰减曲线
Fig.
6 Curve of
frequency attenuation of the MS5.9 Diebu
earthquake sequence
|
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|
图7
迭部5.9级地震序列b值曲线
Fig.7
b-value curve of the MS5.9
Diebu earthquake sequence
|
|
该序列余震（Ms≤2．0）分布比较集中，线性分布不很明显，略呈北东向分布，见图8。由图8a可以看出，在余震区内有一密集区。
余震震源深度分布表明，绝大部分余震都比主震深度为浅，均位于主震上部，大约在10
km范围内（图8b，c）。
表3给出本次地震序列Ms≥3.0以上地震目录。
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|
|
图8
迭部5.9级地震余震分布图
（a）余震震中平面分布图；（b）沿A-A'余震深度剖面图；
（c）沿B-B'余震深度剖面图
Fig.8
Epicentral distribution of the aftershocks of the Ms5.9
Diebu earthquake
|
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表3
甘肃迭部5.9级地震序列目录（MS≥3.0）4)
Table
3 Catalogue of
the MS5.9 Diebu earthquake sequence (MS≥3.0)
|
编号
|
发震日期
|
发震时刻
|
震中位置
|
震
级
|
深度
|
震中
地名
|
结果
来源
|
|
年
月 日
|
时
分 秒
|
φN
|
λE
|
ML
|
MS
|
C（km）
|
|
1
|
1987
01 08
|
02
19 05.3
|
34°10′
|
103°14′
|
|
5.9
|
11
|
迭部
|
4）
|
|
2
|
1987
01 08
|
02
29 59.4
|
34°14′
|
103°18′
|
3.5
|
3.0
|
11
|
迭部
|
4）
|
|
3
|
1987
01 12
|
01
39 47.0
|
34°08′
|
103°16′
|
3.7
|
3.1
|
6
|
迭部
|
4）
|
|
4
|
1987
01 24
|
04
14 41.7
|
34°10′
|
103°15′
|
3.7
|
3.1
|
|
迭部
|
4）
|
|
5
|
1987
01 24
|
20
48 57.1
|
34°10′
|
103°16′
|
3.7
|
3.1
|
|
迭部
|
4）
|
|
6
|
1987
02 09
|
13
10 50.8
|
34°12′
|
103°16′
|
3.9
|
3.3
|
8
|
迭部
|
4）
|
|
7
|
1987
03 03
|
09
27 23.9
|
34°14′
|
103°15′
|
4.6
|
4.1
|
12
|
迭部
|
4）
|
|
8
|
1987
03 04
|
08
08 49.1
|
34°13′
|
103°15′
|
3.6
|
3.0
|
5
|
迭部
|
4）
|
|
9
|
1987
03 29
|
00
02 17.9
|
34°10′
|
103°15′
|
4.0
|
3.4
|
11
|
迭部
|
4）
|
|
10
|
1987
04 26
|
01
02 33.5
|
34°09′
|
103°12′
|
3.7
|
3.1
|
|
迭部
|
4）
|
|
11
|
1987
05 02
|
16
10 37.3
|
34°24′
|
103°40′
|
4.2
|
3.7
|
|
迭部
|
4）
|
|
12
|
1987
05 04
|
07
18 51.9
|
34°07′
|
103°13′
|
3.7
|
3.1
|
|
迭部
|
4）
|
|
|
|
震源机制解和地震主破裂面
|
|
收集了甘肃、四川、青海等省地震台网和全国各基准台站记录到的P波初动符号共72个。根据这些资料，在吴尔夫网上用上半球投影法求得这次地震的震源机制解，如表4和图9。
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|
|
图9
迭部5.9级地震震源机制解
Fig.9
Focal mechanism solution of the MS5.9 Diebu earthquake
|
|
由表4和图9可见，主压应力P轴近乎水平，主张应力T轴比较陡直，仰角达61°，故这次地震基本属于在近东西方向的水平主压应力场作用下引起的逆冲断层错动。与本次地震的余震分布比较，余震的长轴与正北方向夹角约17°，这一走向与节面Ⅰ（20°）走向基本一致。
表4
震源机制解
Table
4 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
|
20
|
SEE
|
60
|
149
|
SW
|
43
|
267
|
9
|
161
|
61
|
2
|
20
|
239
|
47
|
110
|
30
|
[1]
|
根据宏观考察，震害分布特征和极震区长轴的空间展布方向与北西西向的杂列括-桑坝沟脑断裂有密切关系，具有指示构造意义的地裂缝也是近东西向分布，而且位于杂列括-桑坝沟脑断裂与扎尕那断裂之间。但5.9级地震后3个月的余震分布特点说明，该区北东向的安子库断裂也参加了活动，导致MS＜2以下地震分布显示了略呈北东向展布。因此认为，北东向安子库断裂可能在深部与之交汇处起了控震作用。北西向断裂活动、发震，使安子库断裂也产生了一定的活动。因而认为迭部5.9级地震的发震构造是杂列括-桑坝沟脑断裂和扎尕那断裂共同活动的结果。同时可以推断节面Ⅰ是这次地震的发震断层[2]。
|
|
|
观测台网及前兆异常
|
|
震中附近地区测震台站和其他的前兆观测台站分布图见图1和图10。迭部5.9级地震位于甘肃南部与四川交界处，台站分布不均，大多位于震中的东北和东南侧。在距震中200
km范围共有地震台站11个。其中：测震台8个，前兆观测台站9个，有测震、地电、水氡、水位、跨断层水准、地倾斜、地磁、地应力等观测项目10个。在0～100
km和101～200 km距离内分别有地震台站2个和9个，其中测震台2和6个，前兆台1和8个，有测震学以外的观测项目1和15台项。
|
|
|
图10
迭部5.9级地震震中附近定点前兆观测台站分布图
Fig.10
Distribution of the precursor monitoring stations
around
the epicentral area of the Ms5.9 Diebu
earthquake
|
|
5.9级地震除测震学方法的中期异常显示较多外，其他前兆手段的异常不很普遍。但个别台站的个别手段的中、短期异常仍比较明显。表5为地震异常情况登记表。共有前兆异常9条，其中测震学异常5条，其他前兆异常4条。异常曲线见图11～21。
图20、图21是河西堡地倾斜。从图20中可以看出，1986年的年度曲线与正常背景下的年度形态相比，从1986年8月底开始逐渐打破年度，向南倾2″。从图21可看出，矢量图从1986年12月初向S倾2″。该台距地震震中480
km，作为D类异常留下记录。
表5
异常情况登记表
Table
5 Summary table
of precursory anomalies
|
|
|
图11
省及邻近地区迭部5.9级地震前小震调制比及地震频度扫描图
(1986.1～8)
Fig.11
Scanning map of regulatory ratio and
frequency of
small earthquakes
before
the MS5.9 Diebu earthquake
（1986．1～8）
|
|
|
图12
迭部5.9级地震前甘肃东部宕昌―岷县波速比曲线
Fig.12
Curve of wave velocity ratio before the MS5.9
Diebu
earthquake along Dangchang-Minxian, Gansu province
|
|
|
图13
迭部5.9级地震前甘肃及邻区低b值区分布图
Fig.13
Distribution low b-value areas before the MS5.9
Diebu
earthquake
in Gansu province and its adjacent
area
|
|
|
图14
迭部5.9级地震前震中附近地区孕震空区及震中分布图
（1980.8.1～1986.10.31，MS≥2.3）
Fig.14
Seismic gap for generating earthquake and
epicentral distribution of MS≥2.3
earthquakes
around the epicentral area before the MS5.9
Diebu earthquake
|
|
|
图15
迭部5.9级地震前震中附近地区D-t图
（33°30′～36°30′N，101°00′～105°00′E，MS≥2.3）
Fig.15
D-t_diagram around the epicentral area before the
MS5.9 Diebu earthquake
|
|
|
图16
迭部5.9级地震前后震中附近地区M-t图
（33°30′～35°00′N，102°00′～104°20′E，MS≥2.3）
Fig.16
M-t_diagram around the epicentral area before and
after the MS5.9 Diebu earthquake
|
|
|
图17
迭部5.9级地震前1983～1986年重力变化平面图
Fig.17
Plan of
gravity variation before the MS5.9 Diebu
earthquake（1983～1986）
|
|
|
图18
迭部5.9级地震前武都殿沟水氡五日均值曲线（1986～1987）
Fig.18
Curve of 5-day mean value of radon content in
groundwater
before
the MS5.9 Diebu earthquake in
Diangou，Wudu
|
|
|
图19
迭部5.9级地震前后松潘短水准(a)与温度(b)五日均值对比曲线
Fig.19
Comparason curves of 5-day mean value of short
levelling routes(a)
and
temperature(b) before and
after the MS5.9 Diebu earthquake in
Songpan
|
|
|
图20
迭部5.9级地震前河西堡地倾斜五日均值
Fig.20
Curves of 5-day mean value of tilt before the MS5.9
Diebu
earthquake in Hexipu
|
|
|
图21
迭部5.9级地震河西堡地倾斜矢量图
（a）无震背景下1985年正常矢量变化；
（b）1987年1月8日迭部5.9级地震前矢量变化
Fig.21
Vector diagrams of tilt before the MS5.9
Diebu
earthquake in Hexipu
|
|
在这次地震前的半年内，距震中180
km的武山、文县和武都台及250 km的天水台上的电感应力先后均有较明显的短期趋势异常变化，但由于平日的观测曲线波动较大，异常的可靠性较差，因而未列入表5，留下文字记录，供今后研究。
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|
|
前兆异常及其特征分析
|
|
迭部5.9级地震发生在南北地震带中段的西边，处于少震区。虽然前兆异常不很丰富，但仍然具有某些特征：
（1）震前在震中区无明显前震，地震活动性中期趋势性异常较丰富。主要为波速比异常、低b值区和长达6年之久的地震围空区；其次在M-t图上出现了16个月MS≥2.6以上地震的缺震现象。统计预报方法和模糊数学的分析亦表明存在异常。
（2）其他前兆观测手段出现的异常大多是从震前半年左右开始（包括电感应力的变化），即1986年下半年、最早为1986年5月，最晚为1986年11月，因此前兆异常持续时间一般为2～8个月。
（3）前兆异常点主要分布在距震中150～200
km范围之内未观测到临震异常。个别异常点超过此范围，达480
km（河西堡）。异常点多集中在震中的东面，这可能与台站分布不均有关。
|
|
总结与讨论
|
|
迭部5.9级地震发生在甘、川、青交界的边缘部位，受三省区地理环境的影响，台站分布很不均匀，从而使得地震前的前兆异常资料不很丰富，数量少、信息弱。但地震活动前兆异常的时空分布特征比较明显，较好地提供了中期异常信息。因此，震前作了较好的中期预测1)。震前虽然察觉少量短期异常但无法做出明确的综合判断。
|
|
参
考 文
献
|
|
[1]
国家地震局兰州地震研究所，陕甘宁青四省（区）强地震目录，西安：陕西科学技术出版社，1985。
[2]
汪进等，1987年1月8日甘肃迭部5.9级地震的震源机制解，西北地震学报，vol.9，No.2，1987。
|
|
参
考 资
料
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1）国家地震局兰州地震研究所，甘肃省1987年度地震震情研究报告，局情报室，1987。
2）国家地震局兰州地震研究所，1987年周、月会商会资料，局情报室，1987。
3）甘肃省地震局迭部地震考察队，1987年甘肃迭部地震，甘肃省地震局情报资料室，1987。
4）甘肃省地震局，甘肃省地震台网观测报告，1987。
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