1988415四川省会东5.2级地震


 
四川省地震局 程万正  黄圣睦


摘要 | 前言 | 测震台网及基本参数 | 地震地质背景 | 烈度分布 | 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

 

    1988年4月15日在四川省会东县和云南省禄劝县的交界地区发生5.2级地震,宏观震中在会东县淌塘区鹿鹤乡一带,震中烈度Ⅶ度,极震区为北东向椭圆。该次地震发生在近南北向淌塘-鹿鹤-德干断裂带上。地震造成房屋严重破坏100间,破坏1500间,损坏12000间,重伤2人,轻伤18人,直接经济损失估计为200万元。

 会东5.2级地震序列为前―主―余震型,主震前有1次4.0级前震,最大余震2.7级,余震衰减正常。余震成团状集中分布在5.2级主震西侧10 km内的区域。震源机制解中节面Ⅰ走向近南北,P轴方向北东东向。推测该次地震是在近东西向主压应力作用下,南北向断裂发生逆向错动的结果。节面Ⅰ是地震主破裂面。发震构造是南北向的淌塘-鹿鹤-德干断裂。

 震中附近地区观测台站较多,200 km内共有测震台29个,其他定点前兆观测台23个。5.2级地震前仅出现了3个观测项的5条前兆异常。未观测到显著的测震学前兆异常。

 

 

前 言

 

据四川地震台网测定,1988年4月15日18时58分在四川省会东县与云南省禄劝县邻界地区发生5.2级地震。微观震中在26°18′N,102°45′E,宏观震中在会东县淌塘区鹿鹤乡一带,震中烈度为Ⅶ度。有感范围北到巧家,东到会泽,南抵禄劝,西至渡口一带。

 地震发生后,四川省地震局和云南省地震局分别派人进行了各自省内的地震现场调查。因金沙江阻隔,两省地震局的调查人员未能在现场汇合。调查结束后,两方资料由四川省地震局人员汇总编写了现场报告[1]。震前本区未进行过专门的地震调查与研究,本次地震调查中搜集到了本地另两次历史地震的震害资料[2]

 极震区破坏现象主要为房屋局部倒墙、墙体裂缝和掉瓦;地面出现边坡滑塌和滚石等破坏现象。地震时重伤2人,轻伤18人。牲畜死亡13头,共损坏各类房屋约12000间(占震区房屋总数的1/3);破坏房屋约1500间(占震区房屋总数5%);严重破坏及局部倾倒约100间(占震区房屋总数0.3%)。垮塌堰沟70余条。直接损失当时估计为200万元。

 这次地震是继1947年6月7日会东淌塘 级Ⅷ度地震后又发生的一次中等地震。历史上震区附近地区属中小地震活动频繁的地区,强度均在6级以下。邻近的小江断裂北段1966年发生过东川6.5级地震,1985年发生过禄劝6.3级地震。

 在现场工作的基础上,经重新整理资料,并分析研究了云南省地震局罗平提供的资料,确定这次地震前有5条定点前兆异常和宏观异常;无测震学异常。

 

 

测震台网及地震基本参数  

 

会东5.2级地震发生在川滇交界地区,震前有人值守和遥测地震台布设相对较密。5.2级震中100 km内有6个测震台,其中四川3个,云南3个,101~200 km内有23个测震台,其中四川11个,云南12个,见图1。西昌遥测台网从1985年投入运行,这一地区1985年以前台网地震监测能力ML≥2.5;1985年后达到M≥2.0。

1会东附近地区测震台网分布图

Fig.1  Distribution of seismometric networks around 

       Huidong area   

 

由四川地震台网、西昌遥测台网和国家地震局分析预报中心测定会东5.2级地震基本参数见表1。  

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

19880415

185815.2

26°18′

102°45′

5.2

15

会东南东

1)

2

19880415

185814.9

26°18′

102°46′

5.2

15

会东南东

2)

3

19880415

185816.6

26.3°

102.7°

5.3

32

会东附近

[3]

 

 

地震地质背景


震区位于川滇菱块东界小江断裂带西侧30 km、与小江断裂平行的普渡河断裂带上,亦处於近南北向构造(以小江断裂、普渡河断裂为代表)和近东西向构造的复合部位。后者以分布在华坪―鱼、武定―会东、禄劝―东川市的东西向古老隆起带南侧的边缘断裂及同位置中强震分布带为代表(见图2)。这一次发生5.2级地震的构造复合区,包含巧家南、东川市北、会东―禄劝邻界区,范围在25.6°~27.0°N,102.5°~103.1°E,呈南北长约100 km,东西宽40 km的长方形。参见[4],由重力反演的区域地壳厚度,这一带为52 km;均衡重力异常计算结果异常不明显,深部重力异常值也低,为1.5~1.8×10-3m/s2;居里温度深度为30 km;属航磁ΔT化极正异常区[5](对这一地区,以下简称“构造复合区”),现将该区内主要活断裂简介如下:  

2  会东地震区域活断裂及历史地震震中分布图

     ①小江断裂带;②则木河断裂带;③普渡河断裂带;④金沙江东西向断裂带

Fig.2  Map of regional active faults and the epicentral 

       distribution of historical earthquakes around Huidong 

       epicentral area     

 

 

1.活动断裂与构造

1)小江断裂:北起巧家七里乡经新塘湾至东川以南,贯穿全区,为全新世强烈活动断裂,由断错地貌(错动山脊、水系及第四纪地层中的断崖、断塞塘、反向坡)反映出断裂以反时针方向扭动为主,兼具垂向分量的特点。近20余年的观测,东川附近断裂运动速率为0.45 mm/a;巧家附近晚更新世以来垂直运动速率为0.39 mm/a,沿断裂走向发生过多次强烈地震和大型滑坡灾害。其中最大的东川地震(1733年M )就发生在本断裂和东西构造的复合部位。它所产生的地震断裂从革勒坪子―紫牛坡―寻甸柳树河长达百余公里。

2)普渡河断裂:由会东大桥―淌塘、鹿鹤―禄劝则黑一带,向南可延至昆明西山。为晚更新世以来,全新世时期仍有相当活动的活断裂。其中段活动性较强,北段较弱,中段淌塘一则黑,尤其在与近东西构造的复合地段、发生多次中强震。若取原地重复的地震间隔50年左右,则本次地震发现的2.5 cm错距,可以大体上求出断裂的水平运动速率约0.5 mm/a,仅作参考。

3)金沙江东西向构造:沿会理鱼东至东川的金沙江流域段呈东西向,同一位置线也是北侧古老变质岩组成的滇北隆起带(李四光, 1964)的边缘断裂带,历经后期构造活动的改造,多被南北向断裂截接,总体上作东西延伸。它本身的第四纪活动形迹不甚明显,但它与南北向断裂的复合点却对中强地震活动有显著的控制作用。

4)震区构造处于自北向南的嘎吉-马鹿塘断裂、淌塘-鹿鹤-德干断裂、普渡河断裂的多字型斜列部位;又是与近东西向铜厂复背斜北侧的岩坝断裂的交叉点附近。由於两者的复合作用致使等烈度线作向东突出的北北东向椭圆形(见图3)。

3  1988年4月15日会东5.2级地震等烈度线图

Fig.3  Isoseismal map of the  MS5.2  Huidong  earthquake 

       in April 15, 1988   

 

2.历史强震活动特征

1)构造复合区及其附近中强以上地震目录见表2。 

2  构造复合区中强以上历史地震目录

Table 2  Catalogue of histrical moderate strong earthquakes in the tectonic compound area

编号

  S间

震中位置

震级

参考地名

烈度

φN

λE

1

1733 08 02

26.3°

103.1°

东川

2

1893 04

25.6°

102.5°

5.0

禄劝

3

1911 10 18

26.6°

103.1°

巧家蒙姑

4

1918 08 14

26.9°

102.9°

宁南华弹

5

1930 05 15

26.8°

103.0°

6

巧家新塘湾

6

1947 06 07

26°42′

102.54°

会东淌塘

7

1966 02 05

26.1°

102°51′

6.5

东川

8

1985 04 18

25°52′

102°51′

6.3

禄劝

9

1988 04 15

26°18′

102°45′

5.2

会东鹿鹤

 2.历史中强震活动特征

 构造复合区,25.6°~27.0°N,102.5°~103.1°E,自1893年4月起出现6级左右地震具有稳定复发期的间歇发生特征,本区6次 6.5级的发生年份为1893年、1911年、1930年、1947年、1966年、1985年,它们彼此的间隔时间在17~19年,可能反映出百年来本区地震活动的某种持续的状态,对于本区中强震的预测具有重要的意义3)。

 同时本区地震重复发生的特征也十分突出,如会东、淌塘、鹿鹤一带就发生3次破坏性地震,即1893年、1947年、1988年地震,至今当地群众仍留下了深深的记忆3)

 

 

烈度分布


 极震区(Ⅶ度弱)包括淌塘乡的柏龙树、老木树叶至鹿鹤乡的菜园子村东侧,宏观震中位于26°19′N,102°43′E,一支船一带,北北东向长轴9 km,短轴4 km[1]。鹿鹤乡南有一Ⅶ度异常区(方家村、木成山),长轴5 km,短轴2 km。Ⅶ度区总面积为46 km2,见图3。受伤11人。Ⅰ类房大多损坏(占80%),房屋出现微细裂缝不需拆除仍可住人;遭受破坏的Ⅰ类民房约1000间(占15%),墙体大开裂、局部倒塌,需拆除重建;个别朽旧房屋倒塌约48间(占<2%=。如菜园子村共455间房,损坏320间,破坏110间,倾倒5间。震区Ⅱ类房如鹿鹤乡政府机关及卫生、粮食、供销社房屋统计,约20%受破坏,极少数因施工质量低劣而局部倒塌报废,如乡烟草收购站。Ⅶ度区内垮塌畜厩200间;烤烟房276间损坏102间;破坏138间;局部垮墙36间。傍山顺坡建设的简易水堰垮坏41处。由於山高崖陡,震区滑塌边坡不少,据说震时的尘雾弥漫达1小时。锅千崖风化岩石垮落达200 m3。山坡有的巨石滚入村内,打坏民房。

 Ⅵ度区长28 km,宽9 km,面积252 km2,Ⅰ类房许多损坏(占60%~70%),土墙裂缝多小于1 cm,长1~2 m,不密集,不相连,不贯穿墙体。Ⅰ类房遭破坏约300间(占2%~5%)。

 Ⅴ度区轻微损坏范围包括会东、禄劝、东川三县市部分乡、区的新田、嗄吉、则黑、因民等地,总长45 km,宽34 km。有感范围包含宁南、巧家、蒙姑、会理、东川市,最大有感距离200 km。

 

 

地震序列  

 

四川西昌遥测台网地震观测报告给出了会东5.2级地震前后详细的记录资料。4月15日至5月18日定位增震13个,见表3,其中2.2~2.4级余震7个,2.5~2.7级余震4次,最大余震2.7级。5.2级地震前17个小时发生4.0级前震,前震和主震的震中位置很接近,测定震源深度均是15 km。5.2级地震序列M-t图和蠕变曲线见图4、图5。鉴于2.2级以下余震测定不足,查会理地震台观测记录,5.2级地震 - 时差为7.8 s,统计4月15日5.2级主震后至7月30日共记录 - 在6.8~8.8 s之间,1.5级到3.4级单台记录余震55次。据此作出的b值曲线和N-t曲线见图6、图7,b值为0.78。由于震后第二天起余震就很少,甚至缺记,拟合曲线求P值困难,故采用归一化累计地震频度求得余震衰减系数h值为1.6。

4  会东5.2级地震序列M-t图

Fig.4  M-t diagram of the MS5.2 Huidong earthquake

 

 

5  会东5.2级地震序列蠕变曲线

Fig.5  Curve of strain release of the MS5.2 Huidong earthquake 

       sequence  

 

 

3  会东5.2级地震序列目录

Table 3  Catalogue of the MS5.2 Huidong earthqukae sequence

编号

发震日期

发震时刻

震中位置

震级

MS

深度(km)

定位精度

年月日

时分秒

φN

λE

1

1989 04 15

01 53 12.6

26°17′

102°45′

4.0

15

0.28

2

1989 04 15

18 58 14.9

26°18′

102°46′

5.2

15

0.32

3

1989 04 15

20 16 41.7

26°19′

102°43′

2.6

10

0.31

4

1989 04 15

20 19 30.1

26°19′

102°43′

2.6

10

0.30

5

1989 04 15

22 01 55.2

26°19′

102°41′

2.3

10

0.40

6

1989 04 16

01 25 10.3

26°19′

102°42′

2.7

10

0.46

7

1989 04 16

04 16 38.4

26°18′

102°41′

2.3

10

0.34

8

1989 04 21

11 02 31.9

26°16′

102°41′

2.3

10

0.10

9

1989 04 27

16 55 55.4

26°16′

102°43′

2.3

10

0.10

10

1989 04 28

12 52 27.0

26°16′

102°42′

2.6

10

0.30

11

1989 05 05

17 21 42.3

26°15′

102°42′

2.2

10

0.44

12

1989 05 17

15 33 28.6

26°18′

102°43′

2.3

10

0.37

13

1989 05 18

14 00 09.4

26°28′

102°53′

2.3

10

0.21

6  会东5.2级地震余震序列N-t曲线

Fig.6  N-t curve of aftershock sequence of the MS5.2 Huidong 

       earthquake     

 

 

 

 

7  会东5.2级地震序列b值曲线

Fig.7  b-value curve of the  MS5.2  Huidong earthquake sequence  

 余震震中分布见图8,集中呈圆状分布在5.2级震中周围10 km内窄小地区,所测定余震分布在主震震中的西侧附近地区,震源深度5~10 km范围,且10 km处余震数占90‰。

8  会东5.2级地震序列地震震中分布图

Fig.8  Epicentral distribution of the MS5.2 Huidong earthquake 

       sequence     

 

 根据会东5.2级地震有前震,余震衰减快,主震占全序列地震能量的99%,主震与最大余震震级差2.5级,故确定这次地震为前震主余震型地震。

 

 

震源机制解和地震主破裂面


34个台P波初动采用上半球投影作出会东5.2级地震震源机制解,见图9和表4。其主压应力方位为北东东,作用力近水平、地震断层作用类型为近倾滑错动。根据淌塘-鹿鹤断裂走向近南此,宏观等烈度线为北北东方向东凸出的特点,以及余震活动集中成团分布在淌塘-鹿鹤断裂附近,倾向于节面I为地震主破裂的逆向错动面。  

4  震源机制解

Table 4  Focal mechanism solution of the earthquake

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

12

NW

60

318

NE

45

79

9

333

58

174

30

48

45

283

30

5)

注:矛盾比0.15。  

 

9  会东5.2级地震震源机制解4)

Fig.9  Focal mechanism solution of the MS5.2 Huidong 

       earthquake

  

 

 

观测台网及前兆异常


1和图10为震中附近地区的测震台站和其他定点观测台站分布图。地震发生在川滇两省交界地区,测震台和前兆台分布相对较密。  

10  会东5.2级地震前定点前兆观测台站分布图

Fig.10  Distribution of the precursor monitoring stations 

        before around the MS5.2 Huidong earthquake        

 

 

 在距震中200 km范围内共有地震台站38个。其中,测震台29个;其他前兆台23个,有测震、短水准、短基线、地倾斜、地应力、重力、地电、地磁、水位、水温、水氡等观测项目12个。在0~100 km,101~200 km距离内分别有地震台10和28个,其中测震台6和23个,前兆台7和16个,有测震学以外的观测项目7和11个。

 此次地震前共出现5条前兆异常项目,见表5和图11~14,未观测到明显的测震学前兆异常。在100 km内观测到水位临震异常1条。图13为会理18号井水位日均值曲线,该井水位有规则的年变化,图上给出了1987~1990年4年的上半年周期观测值,1988年4月1日出现明显的临震下降异常。在101~200 km内观测到水位、水氡中、短临异常各1条。震后调查,主震前2~3天Ⅵ度至Ⅶ度区内出现少量动物习性和地下水动态的宏观异常现象,表现为老鼠、猪、牛、羊乱窜,泉水干枯,或冒泡、或流量增大等。  

5  异常情况登记表

Table 5  Summary table of precursory anomalies

 

11  云南昭通水氡五日均值曲线

Fig.11  Curve of 5-day mean value of radon content in 

        groundwates in Zhaotong,Yunnan province  

 

 

12  云南宜良汤池水氡日均值曲线

Fig.12  Curve of daily mean value of radon content in 

        groundwates in Tangchi,Yiliang,Yunnan Province  

 

 

13  四川会理18号井水位日均值曲线

Fig.13  Curve of daily mean value of water level in the NO.18 well

        in Huili,Sichuan

 

 

 

 

 

14  四川西昌03号井水位月均值和动态灰箱分析残差曲线

Fig.14  Curves of monthly mean value of water level in the No.03

        well and the residual error of dynamic gray box 

        analysis  in Xichang, Sichuan   

 

 

前兆异常及其特征分析   

 

会东5.2级地震震区及小江地震带北段地区,历年中小地震活动频繁。自1985年发生禄劝6.3级地震以来这一地区在1986年发生富民5.2级地震,1988年发生会东5.2级地震,1989年发生嵩明5.1级地震,1990年至1994年未发生过5级以上地震。这一地区在小震活动仍然活跃的背景下,地震强度有减少趋势,推测仍处于强震后晚期应变释放调整段。因而这一期间发生的中等强度地震往往观测到的前兆异常偏少,尤其地震活动性异常。值得提及的是震前17个小时在主震震中位置发生了4级地震,是较显著的前震,鉴于发生时间与主震临近,无法绘出前震序列的分析结果。会东5.2级地震,经分析提取了3个观测项目共5条前兆异常,除水位有一项中期异常外,其余均属短临异常。由于震中位于川滇交界地区,加之中等强度地震的中期异常少,孕育过程中能观测到的前兆异常空间分布较分散;异常台、项所占观测台项数的比例均较低。

 

总结与讨论

 

近于平行的小江断裂,普河断裂北段至则木河断裂南段小震活动一直频繁。中强地震发生前往往发生引人注目的中等地震活动。如该区1985年4月18日云南禄劝6.3级地震发生前,2.5~5级地震频度增高;震前9个月离震中24 km处发生4.3级地震[6]。同样这次会东5.2级地震也观察到4级地震。但在中小地震活动频繁地区,如何识别其前震性质或短期前兆特征有待理论与方法的突破。

 禄劝6.3级地震前中期、短期、临震异常均有显示,类别比较全,异常的空间分布范围不大,且短期异常阶段具有异常项目和异常台站增多的特点。而这次会东5.2级地震前,观测到的前兆异常没有这种特点,尽管个别测点,如四川会理水位观察到类似短临异常变化。这可能与孕育地震的强度较小有关。

 

 

     

 

[1] 郭济刚、黄圣睦、汤秀山,1988年4月15日会东鹿鹤5.2级地震宏观调查,四川地震,No.3,1988。

[2] 黄圣睦,会东禄劝带历史地震调查资料补遗,四川地震,No.2,1989。

[3] 国家地震局分析预报中心,1987年和1988年震情,地震,2,1989。

[4] 黄圣睦,康定、东川两地段强震活动对比及其在川滇强震预测中的意义,地震研究,vol.16, No.3,1993。

[5] 唐荣昌、韩渭宾,四川活动断裂与地震,北京:地震出版社,1993。

[6] 罗平,1985年4月18日云南省禄劝6.3级地震,见:中国震例,北京:地震出版社,1990

 

 

     

 

1)四川省地震局二室,四川省地震台网地震目录,1988年。

2)西昌地震中心站,西昌遥测地震台网地震观测报告,1988年。

3)四川省地震局金沙江公路大桥工程组,巧家金沙江葫芦口桥位及清水溪桥位场地稳定性和地震安全性评价报告,1994年。

4)李桂芳,四川5级以上地震震源机制解,1988。