198862四川省道孚5.0级地震


 
四川省地震局 程 万 正


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

 

1988年6月2日在四川省鲜水河地震带北西段与南东段交汇部位的道孚县八美乡发生5.0级地震,宏观震中在八美乡挪乌托村,震中烈度Ⅵ度,极震区为北西向椭圆。该次地震发生在北西向四十道班-老乾宁断裂西侧斜列的次级断层上。地震造成1人重伤、局部倒塌房屋2处共4间。

 5.0级地震序列为前―主余震型,主震前1小时有1次4.0级和2.2级前震,最大余震3.9级,余震衰减正常。余震区长轴北西向。震源机制解中节面Ⅱ走向北西,P轴方向近东西。推测这次地震是在近东西向主压应力作用下,北西向断裂发生左旋错动的结果。节面Ⅱ是地震主破裂面。推测发震构造是与四十道班―老乾宁斜交的次级断层,其线性构造形迹穿过挪乌托―亿日和中谷一带,走向为北北西。

 震中附近地区观测台站较多,200 km内共有测震台14个,其他专业前兆观测台12个。5.0级地震前仅出现测震学前兆1条,水温前兆异常1条。与四川地区5.0~5.9级地震出现的前兆异常平均水平相比偏少。文章最后对这次5.0级地震与1981年道孚6.9级地震的关系作了简要分析。

 

 

前 言

 

据我国地震台网测定,1988年6月2日14时11分在四川省道孚县八美乡发生5.0级地震,据四川地震台网测定微观震中在30°35′N,101°28′E(原道孚乾宁)。宏观震中在八美乡的挪乌托一带,震中烈度为Ⅵ度。有感范围北到道孚县城,东到丹巴附近,南到沪岩,西到新都桥以西。

 地震发生后四川省地震局和甘孜州地震局立即派出考察组去震区进行地震灾害和地震地质考察;并在八美街乡政府驻地增上一流动地震仪,开展地震现场监视工作。

 极震区破坏现象主要为个别片石墙和夯土墙倒塌,房屋掉瓦、墙体裂缝、掉灰皮现象普遍。地震灾害波及区沿鲜水河断裂色拉哈至葛卡林场。震区重伤1人,局部倒塌房屋2处,共4间。

 这次地震是继1981年1月24日道孚发生6.9级地震后在鲜水河断裂的道孚-松林口-乾宁断裂段附近发生的一次地震。历史上该次地震震中区曾发生过1893年8月29日的乾宁 级地震。

 经重新整理和审定资料,进一步分析研究,确定这次地震前仅有测震学异常1条,水温异常1条。

 

 

测震台网及地震基本参数  

 

距道孚5.0级地震震中100 km范围内有道孚、康定、姑咱、小金4个测震台;101~200 km内有10个测震台,见图1。鲜水河地震带及周围地区小震监测能力为ML≥2.5;道孚5.0级地震后在道孚八美区增上流动地震台一个,使震区测震能力提高到ML≥2.0。  

1  道孚周围测震台网分布图

Fig.1  Distribution of seismometric network around the 

       Daofu area   

 

据中国和四川地震台网测定的地震基本参数见表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

19880602

141142.6

30.6°

101.5°

5.0

9

道孚八美

[1]

2

19880602

141143.2

30°35′

101°28′

4.6

15

道孚八美

1)

 

 

地震地质背景


道孚八美5.0级地震发生在四川西部的鲜水河断裂带,震中附近地区的历史地震和主要断裂见图2。

2  鲜水河断裂带和历史强震震中分布图

     1. 道孚-松林口-乾宁断裂;2. 色拉哈-金龙寺断裂;3. 乾宁-康定断裂

Fig.2  Map of the Xianshuihe fault zone and the epicentral 

       distribution of historical strong earthquakes   

 鲜水河断裂带长达300余公里,断裂带总体走向北45°西,断层倾角陡立,错动性质以左旋走滑为主,兼具压性。一系列断错山脊、断层陡坎、断塞塘地貌现象沿带展布。在断裂带的地表露头,呈现有“构造石林”、水系错移、温泉带和历史地震断层带等标志。

 组成该断裂带的几条主干断裂表现为左阶羽列的特点。羽列部位发育有第四纪盆地,如乾宁盆地、道孚盆地和虾拉沱盆地。据全新世断错地貌特征及现代地震断错显示了该断裂带强烈的左旋运动特征。羽列部位发育的盆地是构造演化史中由于断裂左旋运动在岩桥区形成拉分作用的结果。该带平均水平运动速率为10 mm/a,且北段水平滑动速率高于南段。据鲜水河断裂带上跨断层短水准、短基线观测结果,在道孚―沟普一带观测的断层活动明显,水平活动年变化为6.80±0.30 mm,倾向活动的年变化为1.82±0.44 mm。八美往南东至中谷地段从1979年开始观测以来,一直反映断层活动不明显,再往南康定地段的折多塘场地,1974年观测以来也一直没有明显变化。

 据现有地球物理资料,八美一带地区布格重力异常值为3.5~4.0×10-3m/s2,属均衡重力负异常区,其值为0.20×10-3m/s2;由航磁ΔT化极处理后(上延20 km)为负异常区,其值为-20~-40 nT。由重力资料反演求得地壳厚度约62 km。该区区域应力场方向为北西西一近东西向。据1983年原地应力测量结果,在八美地区三迭纪砂板岩中测得最大主应力为36.5±3.3 kg/cm2;最大主应力方向为N53.4°W±12.7°[2]

 一般将鲜水河断裂带道孚八美区(原称老乾宁)以北至甘孜地段称为北西段,乾宁到康定以南的田湾地段称为南东段。乾宁地带属北西段和南东段交接地段。北西段是以水平错动为主的较为单一的断裂段,南东段则是以逆走滑为主呈斜列展布的断裂段。

 乾宁北西是道孚-松林口-乾宁断裂段,曾在1923年发生炉霍道孚间 级地震和1981年道孚6.9级地震。有趣的是,道孚6.9级地震及其余震区没有超出1973年炉霍7.6级地震余震的范围,而这次道孚八美5.0级地震正发生在1981年道孚6.9级地震最大余震(3.9级)的位置。这里属1893年乾宁 级地震等震线Ⅹ度区内,乾宁 级地震的极震区长约40 km,造成1000余间房的惠远寺全塌,乾宁衙署、军营及藏汉民房遭摧毁,出现长达20余公里的地震裂缝带。乾宁附近的断裂经挪乌托至惠远寺盆地。挪乌托东的小冲沟呈左旋错移,在惠远寺盆地西缘形成系列断层陡坎。再往乾宁南东是色拉哈―金龙寺断裂段,曾发生1748年和1972年塔公5.8级震群。

 道孚八美5.0级地震发生在鲜水河断裂带北西段和南东段交接地段。5.0级地震宏观震中位于四十道班―老乾宁斜列断裂段旁侧呈现线性形迹的构造段,即挪乌托一带。四十道班老乾宁断层走向北45°W,其西侧是这次5.0级地震的Ⅵ度区,以东是Ⅴ度区,恰为烈度分界线。再结合震源机制解中节面Ⅱ走向北33°西和余震分布,推测其发震断层是与四十道班老乾宁断裂段斜列的次级断层2)

 

 

烈度分布及震害


道孚5.0级地震极震区烈度为Ⅵ度,轴向北40°西,见图3[3]。宏观震中位于八美北西10 km的挪乌托附近,地理座标为30°36′N,101°36′E。Ⅵ度区包括了挪乌托附近9个村寨,长轴轴向为北北西,长轴长约16 km,短轴长约7 km,整体呈纺缍形,面积约90 km2。在Ⅵ度区内Ⅰ类夯土墙房和片石墙房个别有局部垮塌。如三家寨一片石寨房局部垮塌打伤1人。区内夯土墙房,片石寨房普遍产生轻微裂缝和脊瓦梭动现象,个别房屋墙体裂缝达5~10 cm,造成危房,另在种畜场、八美街形成另一个Ⅵ度区,20余栋房屋均有损坏。此处70年代修建的砖泥结构的电影院,墙头接头处裂缝宽1~2 cm。  

3  道孚5.0级地震烈度分布

     1、松林口―老乾宁断裂;2、色拉哈―金龙寺断裂

Fig.3  Isoseismal map of the MS5.0 Daofu earthquake 

 

 Ⅴ度区的范围北到葛卡林场,东到乾宁―丹巴公路上的三道班(白土坎道班),西达园根地,西南到塔公以南的三十四道班,南东到色拉哈、木格错附近;长轴长约90 km,短轴宽约30 km,长轴轴向北西向,面积约2600 km2。区内房屋损坏的普遍现象是抹灰层面上有裂缝出现,或掉灰皮。

 这次地震主要使道孚县挪乌托至八美街一带的房屋受到破坏和损坏。震区重伤1人,局部倒塌房屋2处,共4间。灾害的经济损失较轻,当时未给出统计数字。

 

 

地震序列  

 

据四川地震台网测定,道孚八美5.0级地震前1小时内曾发生4.0级和2.2级地震;震后10天内发生3~3.9级地震3次;2.0~2.9级地震7次,最大余震震级为3.9,继后序列地震强度和频次均低。主震能量与序列地震能量比为99.9%。序列b值用最大似然法求出为0.74。序列M-t图和序列蠕变曲线见图4和图5。分析认为这次地震属前震主余震型。

 道孚地震台离八美5.0级地震震中直线距离52 km,记录余震 - 时间在9.8秒以内。据该台资料计算的序列衰减系数H值为1.6。震后在道孚县八美区增设流动地震台1个,从6月4日到6月24日记到小震34个,震级在0.6到2.5级之间[4]

4  道孚5.0级地震序列M-t图

Fig.4  M-t diagram of the MS5.0 Daofu earthquake 

       sequence    

 

 

 

5  道孚5.0级地震序列蠕变曲线

Fig.5  Curve of strain release of the 

       Ms5.0 Daofu arthquake sequence 

   

 道孚八美5.0级地震前四川地震台网记到1次前震,见表2,能定出震中位置的余震少,但可以看出余震成团状分布在极震区挪乌托一带,余震分布区尺度在10 km内,见图6。  

  2  道孚5.0级地震序列目录ML≥3.01)

Table 2  Catalogue of the Ms5.0 Daofu earthquake sequence  

编号

发震日期

发震时刻

震中位置

震级

MS

年月日

时分秒

φN

λE

1

1988 06 02

13 39 35.8

30°35′

101°29′

4.0

2

1988 06 02

14 11 43.2

30°35′

101°28′

4.6

3

1988 06 02

14 13 41.5

30°36′

101°29′

3.6

4

1988 06 02

14 45 35.4

30°36′

101°29′

3.3

5

1988 06 03

11 17 18.1

30°36′

101°26′

3.9

6  道孚5.0级地震余震分布图

Fig.6  Distribution of aftershocks of the  M5.0 

       Daofu earthquake sequence

 

 

 

震源机制解和地震主破裂面


利用38个台地震初动资料作出震源机制解见图7和表3。

7  道孚5.0级地震震源机制解图

Fig.7  Focal mechanism solution of the MS5.0 Daofu earthquake

 

3  震源机制解

Table 3  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

60

SE

75

327

NE

76

103

21

189

4

286

69

57

14

150

15

[2]

    这次道孚八美5.0级地震的震源机制解与1981年道孚6.9级地震作出的结果类似,两者节面Ⅰ走向相差7°,节面Ⅱ走向相差5°,断面倾角也相差很小。前后两次地震震源力学性质的连续性和稳定性表明鲜水河断裂仍在这次地震孕育和破裂过程中起主要作用。但道孚八美5.0级地震位于鲜水河乾宁断裂旁侧断层上,余震较集中分布在乾宁断裂与色拉哈―金龙寺断裂交接部位,未向鲜水河断裂北西和南东方向延伸。

    据该带历次地震断层的节面走向、本次5.0级地震的宏观等烈度线、震源机制和余震分布的一致性分析,认为这次地震是在东西向近水平构造主应力作用下,在道孚八美地区产生的一次逆冲作用分量较大的左旋错动,其地震主破裂面取北西走向的的节面Ⅱ为断面走向更合理。其发震断层可能是与四十道班―老乾宁断裂斜交的次级断层。   

 

 

观测台网及前兆异常


 图1和图8为震中附近地区的测震台站和其他前兆观测项目分布图。地震发生在测震和前兆监测网内。

8  定点前兆观测台站分布图

Fig.8  Distribution of the precursor monitoring stations around

       the MS5.0 Daofu earthquake epicenter   

 

 

 在距震中200 km范围内共有地震台站20个。其中,测震台14个;其他定点前兆观测台12个,有地磁、地倾斜、地应力、水氡、水位、水温、地电、跨断层蠕变、短水准、短基线、离子组分等14个观测项目。在0~100 km,101~200 km距离内分别有地震台站8和12个,其中测震台站4和10个,定点前兆台7和5个;测震学以外前兆观测项目11项和6项。

 此次地震前观测到鲜水河地震带小震活动的b值持续回升到1倍方差线,表现为正异常形态,与1981年道孚6.9级地震前的高b值异常形态类似,幅度略低,属中期异常项。此外在康定毛纺厂温泉水温测点观测到短临异常变化,该测点人工读数和仪器自记观测对比进行,在道孚八美5.0级地震前1个月人工读数和仪器自记水温曲线出现类似的下降回升异常过程,对应地震较好。经分析,此次地震前仅出现上述测震学异常1条,水温异常1条。前兆异常情况见表4及图9、10。康定毛纺厂泉点观测不属省局水网正式测点,目前也已停测,留下记录供参考。  

4  异常情况登记表

Table 4  Summary table of precursory anomalies

序号

观测项目

台站或观测区

分析

方法

异常判据及观测误差

震前异常起止时间

震后变化

最大幅度

震中距  km

异常类别

图号

异常特点及备注

1

b值

鲜水河地震带

最大似然法,N=40,步长N=5

高出1倍标准差,结合形态分析

1985.6~1987.1

正常

1.0

 

A

9

b值持续回升形成高b值异常,结合形态分析,在震前提出

2

温泉水温

康定毛纺厂温泉

日值分析、人工读数和仪器连续自记曲线对比分析

下降幅度达3°C,人工读数和自记曲线形态表现异常一致

1988.5.1~5.28

正常

小于58.5°C

65

C

10

该点属群测点,不属省局水网正式测点,震前呈现水温对比分析下降回升到基值发震的短临异常过程。目前已停测

9  鲜水河地震带地震b值变化曲线

Fig.9  b-value curve of earthquakes along the Xianshuihe seismic 

       zone  

 

 

10  康定毛纺厂温泉水温变化曲线

     (上图人工观测,下图仪器自记)

Fig.10  Curve of water temperature variation at spring in the 

        Kangding Woollen Mill 

 

 

前兆异常及其特征分析   

 

  道孚八美5.0级地震前观测到的前兆异常很少,仅测震学异常1项,水温异常1项。所给出的鲜水河地震带b值异常呈现持续增高中期正异常形态,与1981年道孚6.9级地震前情况类似。康定毛纺厂水温观测震前出现下降回升的短临负异常变化的特征。值得说明的是通过国家地震局“八五”课题四川中短期前兆异常指标课题的研究,也难以从大量观测资料中总结出与道孚八美5.0级地震有关的较有说服力的异常依据,因而异常少是这次地震的基本事实。

 

总结与讨论


1973年和1981年发生在鲜水河断裂带上的炉霍7.6级和道孚6.9级地震的前兆异常较少,远小于1976年松潘7.2级和盐源6.7级地震的比例。这次道孚八美5.0级地震发生在1981年道孚6.9级地震南东50余公里的乾宁断裂附近,其前兆异常稀少是可以理解的。原因是,1981年道孚6.9级地震后,在板内断块的滑移边界出现的重复低强度破裂不可能形成大面积异常区,仅在个别测点有异常反映是可能的。加之该次地震发生在四川地震活动平静幕(1983~1988)时段,区域性构造活动和地震活动的反映较弱。

 另一重要的事实是,1981年道孚6.9级地震后记到3级以上余震仅4次,其中最大余震3.9级及次大余震3.3级发生在道孚6.9级地震Ⅷ度等烈度线与道孚八美5.0级地震极震区相交叠的位置,显示了道孚6.9级地震后构造活动向南东破裂扩展的迹象。且这次5.0级地震震中正位于1893年乾宁地震Ⅹ度等烈度线内。

 乾宁断裂上1893年8月29日发生 级地震时地震的最大水平位错是0.5 m。而在该地段的龙灯坝附近,地貌错距有30 m,计算第四系以来水平位错量是0.34 mm/a;全新世以来断错水系最大左旋错距30 m,计算平均位错为3.5 mm/a。据此初步估计该地段1893年 级地震以来应变量的积累已接近一个Ⅷ度地震。

 1981年道孚6.9级地震后,在鲜水河地震带北西段频繁发生强震后,南东段则成为一个引人瞩目的6级地震活动空段[5]。仅从鲜水河地震带1900年以来历史地震(M≥6)的地段分布就可清楚看出这一空段(道孚康定)现象,见图11。

 道孚八美5.0级地震正是发生在所说空段的中部。现今地壳形变观测表明,老乾宁至中谷地段,从1979年开始观测以来一直反映该段断层运动不明显。其水平运动显示微张,垂直运动北东盘下降速率0.4 mm/a。结合1893年乾 级地震后该地段无明显中强地震的事实,认为该断层可能一直处于闭锁状态。从目前的监测资料分析,这次道孚八美5.0级地震的发生并未改变这一势态。  

11  鲜水河地震带1900年以来强震(M≥6)分布图

Fig.11  Distribution of strong earthquakes(M>6)along the

        Xianshuihe seismic zone since 1900 

 

 

 

     

 

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

[2] 唐荣昌、韩渭宾,四川活动断裂与地震,北京:地震出版社,1993。

[3] 王新民,1988年道孚县乾宁5.0级地震的宏观考察,四川地震,No.3,1989。

[4] 程万正,1988年四川八美5级地震参数和前兆研究,地震研究,vol.12,No.3,1989 。

[5] 韩渭宾、黄圣睦,四川鲜水河断裂带上的一个地震活动空区,地震学报,vol.5,No.3,1983。

[6] 四川省地震局,1981年道孚地震,北京:地震出版社,1986。

[7] 程式、任昭民,1981年1月24日四川省道孚6.9级地震,见:中国震例,北京:地震

    出版社,1990。

 

     

 

1)四川省地震局,四川地震台网目录1986。

2)程万正、王新民等,1988年6月2日四川道孚县八美5级地震现场工作和资料分析总结,1988。