1987年2月26日青海省茫崖6.1级地震


  青海省地震局 张 雅 玲


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 | 参考文献和参考资料

　

摘 要

　

1987年2月26日在青海省茫崖发生了6.1级地震，宏观震中位于南翌山一带，震中烈度Ⅵ度，极震区呈北西向椭圆，该次地震发生在柴达木盆地南缘断裂的老茫崖－油沙山断裂上。因极震区无居民点，故无人员伤亡和房屋破坏。

 6.1级地震序列为主余震型，最大余震Ms4.3，余震衰减正常。余震区长轴北西向，发震构造是南翌山断裂。

 震中附近地区观测台站稀疏，300 km内仅有1个地方测震台，6.1级地震前除地震活动性有部分异常外，300 km以外的格尔木（距震中375 km）水氡出现异常。震前数天至数小时有多种宏观异常现象。

　

　

前 言

　

据中国地震台网测定，1987年2月26日03时56分在青海省茫崖发生了6.1级地震。微观震中在38°04′N，91°15′E。宏观震中38°28′N，91°22′E，在南翌山一带，震中烈度为Ⅵ度。有感范围北至敦煌，东至大柴旦，南至格尔木，西至茫崖一带。

 地震发生后，青海省地震局立即派出考察组连夜奔赴震区，进行地震灾害，地震地质考察工作。

 这次地震的极震区因处沙漠腹地，故无人员和建筑物的破坏，Ⅴ度区大部分房屋出现裂缝。

 这次地震是继1977年1月2日茫崖6.4级地震后又发生在柴达木地震带上的一次地震。这是一个中强震比较频发的地区。

　

　

测震台网及地震基本参数

　

茫崖6.2级地震发生在青海省西北部，距震中300 km范围内，仅有花土沟一个测震台（地方台，图1），只能监测到该区ML3.0以上地震。

图1  茫崖6.1级地震前地震台站分布图

Fig.1  Distribution of seismic network before the MS6.1 Mangya 

       earthquake

   

本次地震的基本参数列入表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

19870226

035634

38°28′

91°22′

6.1

 

茫    崖

1）

1

19870226

035634

38°04′

91°15′

6.1

24

茫    崖

[1]

　

　

地震地质背景
　

本次地震震中所在的茫崖地区位于青藏高原北部边缘的柴达木盆地西端，其西北是阿尔金山脉，西南是昆仑山脉，东部则是广阔的柴达木盆地。

 柴达木盆地是一西宽东窄，西部和西北部较高，南部和东部较低的近似菱形的山间盆地，在印支期形成了沉降湖盆的大体轮廓，接受了巨厚的中新生代沉积。随后，盆地经历了十分频繁的构造运动，形成了三隆两凹的基底构造形态。这次地震震中处于茫崖大型凹陷带内，该带为早第三纪的沉降中心，接受了近万米的沉积，晚更新世末的构造运动使包括中下更新统在内的地层形成一系列近北西向新构造穹丘和洼地，因此在茫崖地区褶皱和断裂十分普遍和明显。

 震区位于阿尔金褶皱带，东昆仑褶皱带和柴达木盆地的复合部位，其北缘有阿尔金断裂带与塔里木盆地相邻，其南缘有昆北断裂带、祁漫塔格断裂带与昆仑褶皱系相隔。其内部有阿拉尔断裂、老茫崖－油沙山断裂、红柳泉断裂、七个泉断裂，大风山-小梁山断裂和尕斯库勒湖隐伏断裂等一系列北西或北北西向断裂。附近地区断裂构造及历史地震分布见图2。

图2  茫崖附近断裂构造及历史地震震中分布图

     ①阿尔金断裂；②茫崖-油沙山断裂；③南翌山断裂；④昆北断裂

Fig.2  Map of fault structures and the epicentral distribution of

       historical earthquakes around the Mangya area

   

 阿尔金断裂带位于震区北部，为青藏高原西北缘的边界深大断裂，其中段为塔里木地块与秦祁昆褶皱带的分界线，全长约1600余公里。整个断裂带由多条平行和斜列的断裂组成，总体呈北70°～80°东方向展布。沿断裂带第四纪地层多处错断，断层两侧地貌差异明显，山前洪积扇发育等现象表明该带自新生代以来具有强烈的活动性，特别是全新世时期的左旋走滑活动非常明显，平均水平活动速率可达7.7 mm／a。沿该带古地震形变现象非常丰富，仅茫崖―当金山口一段发掘出的7.5级以上古地震就达12次之多。该带自有记载以来（1922年开始）共发生MS≥5地震15次，MS≥6地震4次，MS≥7地震2次，最大为1924年新疆民丰7.7级地震，但自1924年后开始，该区连续50多年未发生MS6.0级以上地震`。

 祁漫塔格断裂带位于柴达木盆地西南缘，由祁漫塔格山北麓断裂和南麓断裂、阿特坎河断裂及大九坝断裂组成，带宽约8 km，总体呈北西向展布，倾向北东，断续延伸数百公里。其中祁漫塔格南缘断裂在第三纪和第四纪都有明显的活动。有记载以来，未发生过较大地震。

 昆北断裂带由一组东西向断裂组成，主断裂有两条，即格尔木隐伏断层和那棱格勒河断裂。前一断裂地表未出露，据物探及钻孔资料推测：西起祁漫塔格西南，东经格尔木北、香日德交于柴北缘断裂东南端，沿北西西―东西向延展，长700 km，构成二级构造分界线，断面南倾，倾角450°左右，磁力、重力异常清晰，线性特征突出，构成梯级带。那棱格勒河断裂，西起库木库里盆地，东经那棱格勒河，在格尔木附近与前一隐伏断裂相交，沿东西向延伸，长340 km，构成祁漫塔格断褶带与东昆仑北坡断隆的分界。航磁特征表明其北侧为低缓的负异常区，南侧是高磁异常2)。

 老茫崖-油沙山断裂：东起甘森，经老茫崖、油沙山，北西端于新茫崖附近与阿尔金构造带斜交，沿北西向展布，发育于第三系之中，由诸多背斜组成。该构造带特征为两断夹一隆，即每一褶皱的两翼均有伴生断裂，两侧断裂相向倾斜，向下逐步并为一条。地震勘探表明，该断裂基底埋深18～22 km，且构造发育。此带是近几十年中强地震的多发带，1952年10月6日乌图美仁北6.0级、1963年7月2日5.0级、1977年1月2日茫崖6.4级地震均发生在该断裂带上。

 油泉子北侧断裂及南翌山南侧断裂则明显地控制了这里的地貌界限，即这两条断裂成为油泉子及南翌山隆起与它们走向相一致的坳陷区的分界线。这也充分说明这两条断裂的活动性。

 水准测量表明，在青藏高原相对南升北降的总体格局中，最大的相对沉降区是柴达木盆地，其中心地区以每年3 mm的速率整体沉降，沉降幅度最大的地方是盆地西部，可达4～5 mm／a，震中所在部位正是柴达木整体沉降与其西北部边缘倾斜下沉的扭接部位。

 秦保燕等3)在研究了青海地区大部分中强以上地震震源机制解后提出，青海西部地区区域应力场主压应力轴方向大致为NW280°～NE350°之间，且大多数为NE200°～NE350°之间，即呈北北东至南北向。1963年乌图美仁5级地震和1977年茫崖6.4级地震的机制结果表明，P轴方向均为220，即北北东向。

 茫崖6.1级地震的宏观震中恰好位于北西走向的南翌山断裂上，（图2）这条断裂走向北西，倾向北东，为一逆断层，其运动方式以逆冲为主。该断层全长百余公里，在这条断裂的北端有两条规模较小的北西西向断裂与其相交，据资料介绍看2)，这些断裂均切到了第三系且为压性断裂，这次6.1级地震就是该断裂受到北东―南西向区域挤压应力作用所引起的。

　

　

烈度分布及震害
　

由于该区部分地区为沙漠地带，给现场考察工作带来很大困难。考察结果1)只能给出不完整的等震线分布（图3）。由图可见，等震线长轴呈北西向展布，它与该区的断裂走向一致。最高烈度为Ⅵ度，宏观震中位于南翌山一带，即38°28′N，91°22′E。极震区范围包括油泉子北的南翌山和小梁山附近。这一带无居民点，故没有建筑物的破坏，但住在南翌山山上和南翌山洼地的两支石油钻井队队员反映，地震时人均震感强烈，并听到地声自西北而来，有如波浪的哗哗声。  

图3  茫崖6.1级地震等震线图

Fig.3  Isoseismal map of the MS6.1 Mangya earthquake  

 Ⅴ度区：主要包括茫崖、大风山一带。区内大部分房屋出现裂缝和原有裂缝加长、加宽。震时，大部分人感到东西晃动，并听到闷雷似的地声。

 Ⅳ度区：人普遍有感，门窗作响，悬挂物摆动。

 这次地震时，冷湖、敦煌、大柴旦、格尔木等地有不同程度的震感。

　

　

地震序列  
　

由于这次地震发生在青海省监测能力差的沙漠地区，震后又无法架设临时地震观测台网，故未能取得比较完整准确的余震资料。青海测震台网明显偏于一侧，综合国家地震局地球物理所出版的《中国地震台网观测报告》（1987）[1]青海省地震台网报告4)，整理得到序列资料。从1987年2月26日主震发生截止到1987年6月，共记到余震3次（表2），前2次集中发生在震后16小时内。    

表2  茫崖6.1级地震序列目录（MS≥3.0）

Table 2  Catalogue of the MS6.1 Mangya earthquake sequence(MS≥3.0)

编号

发震日期

发震时刻

震 中 位 置

震级

震源深度

km

结果

来源

年 月 日

时 分 秒

1

1987 02 26

03 56 34

38°04′

91°15′

6.1

24

[1]

2

1987 02 26

04 27 23

38°01′

91°08′

4.3

23

[1]

3

1987 02 26

16 58 42

37°58′

91°13′

3.7

22

[1]

4

1987 06 01

23 56 04

38°03′

90°59′

3.8

22

[1]

    因震中偏离台网甚远大量的余震可能漏记，故无法给出序列的有关参数值。根据表2资料，计算得到这次主震释放的地震能量占序列总能量的99.8％，ΔM＝1.8，由此可认为该序列为主余震型。序列的余震分布， M-t图及应变释放曲线见图4、图5、图6。由图可见，微观震中与宏观震中的位置相差45 km，从微观资料看余震分布的总体走向为北西。这次地震前没有明显的前震活动，仅在震前3个月，在宏观震中东北方向约22 km处发生一次ML3.3地震。

图4  茫崖6.1级地震余震震中分布

Fig.4  Epicentral distribution of aftershocks of the MS6.1 Mangya 

       earthquake  　

　

　

　

　

图5  茫崖6.1级地震序列M-t图

Fig.5  M-t daigram for the MS6.1 Mangya earthquake sequence  

　

　

　

　

　

　

图6  茫崖6.1级地震序列应变释放曲线

Fig.6  Curve of strain release of the MS.1 Mangya earthquake 

       sequence    

　

　

震源机制解和地震主破裂面
　

因收集到本次地震的P波初动资料太少，难以用乌尔夫网法给出震源机制解结果。现给出徐大方等人采用地震的P、S、L波的观测图与理论图对比，波形反演求解震源参数的方法，求得主震的震源机制解，结果见表3和图7。    

表3  震源机制解

Table 3  Focal mechanism solution of the MS6.1 Mangya earthquakes

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

274

90*

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[2]

*错滑角。   

图7  茫崖6.1级地震震源机制解

Fig.7  Focal mechanism solutions of the MS6.1 Mangya earthquake

   

　

 根据震中区地质构造背景，等震线的长轴方向，可认为节面Ⅰ为本次地震的主破裂面，北西走向的南翌山断裂为发震断层。 

　

　

观测台网及前兆异常
　

这次地震发生在监测能力相当弱的地区。在距震中300 km范围内，仅有测震台1个（地方台），距震中375 km处有格尔木地震台，台上有测震、地磁和水氡观测项目（见图1）。震前地震活性有部分显示（见图8、9、10），另距震中375 km的格尔木水氡有中期异常（图11）。异常情况见表4。

图8  茫崖6.1级地震前N-t曲线图

（ML≥3.0，1980.1.1～1988.12.31，36°00′～40°00′N，90°00′～94°00′E）

Fig.8  N-t daigram of small earthquakes before the MS6.1 Mangya 

       earthquake  

　

　

图9  茫崖6.1级地震前ML≥3.0地震震中分布图

（1982.1.1～1987.1.1，35°00′～40°00′N，90°00′～96°00′E）

Fig.9  Epicentral distribution of the ML≥3.0 earthquakes before

       the MS6.1 Mangya earthquake

   

　

　

　

图10  茫崖6.1级地震前M-t图

（1982.1.1～1988.12.31，36°30′～38°30′N，91°00′～93°00′E）

Fig.10  M-t daigram before the MS6.1 Mangya earthquake  

　

　

　

图11  茫崖6.1级地震前格尔木地震台水氡月均值

Fig.11  Monthly mean value of radon content in groundwater at

        Geermu station before the MS6.1 Mangya earthquake  

　

　

表4  异常情况登记表

Table 4  Abnormal situation of the MS6.1 Mangya earthquakes

　

　

前兆异常及其特征分析 

　

 由于距本次地震震中300 km范围无前兆观测项目，仅有3项测震学异常和300 km范围以外的格尔木水氡异常，故无法进行综合分析。就现有的异常除地震空区外，其他几项均属中、短、临异常。格尔木水氡震前数月出现异常，与1986年12月21日格尔木Ms≥5．3地震的异常可能叠加。

 临震异常主要是宏观异常。据震后考察3），震前数天至数小时，有油井产量、声、光、动物习性等数量不多的多种宏观异常现象。

　

总结与讨论

　

茫崖6.1级地震前地震活动频次异常明显不同于青海省东部和盆地东部地区的变化。这可能因测震监测能力低，无法如实反映震前震中区附近小震活动的变化。青海省西部是中强地震比较活跃的地区，因此提高青海省西部的地震台网监测能力是很关键的问题。

　

参  考  文  献
　

[1] 国家地震局地球物理研究所中国地震台网观测报告，北京：地震出版社，1987。

[2] 张诚等，中国地震震源机制，北京：学术书刊出版社，1990。

 

　

参  考  资  料

　

1）青海省地震局，1987年2月26日茫崖6.2级地震宏观考察报告,1987.3,(油印件）。

2）青海省石油局地调所，青海柴达木盆地西部构造特征。

3）秦保燕，龙羊峡地区地壳稳定研究， 1985。5，（油印件）.

4）青海省观测台网报告，1987年2月。（油印件） .