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摘
要
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1988年11月2日在甘肃省肃南县发生5.7级地震，宏观震中位于微观震中以东8
km处的大、小黑藏一带，震中烈度为Ⅵ度。等震线长轴方向呈北北东―近南北向，呈南宽北窄的不规则形，地震发生在祁连山地震带中段。地震没有造成房屋倒塌，个别房屋有小裂缝，无人畜伤亡。
从余震序列分析认为，这次地震属接近震群型的主震-余震型，但余震不太发育，强度高而频次低。主震发生前有前震活动，最大为Ms4.2。最大余震为Ms
5.1。该序列的b值为0.47，h值为0.84，P值为0.87，主震的能量占整个序列能量的88%。
从宏观烈度考察和震源机制解分析认为，肃南5.7级地震是木里―肃南北东向深部断裂的活动，其断层面的走向与震源机制解的节面Ⅰ吻合。它既是这次地震的孕震构造，也是这次地震的发震构造。
在距离震中200
km范围内，只有测震台7个，其他前兆观测台8个。这次地震前测震学出现了5项异常，其中有背景性空区、小震条带及频次增高等。定点观测项目的短临前兆异常少，分布范围小，局限在震中区附近，个别异常点在震前反映较灵敏，既有短期趋势性异常，又有临震突跳反映。
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|
前
言
|
|
据甘肃省台网测定1988年11月22日凌晨，在甘肃祁连山中段的肃南裕固族自治县境内发生了5.7级地震。宏观震中位于微观震中以东8
km处的大、小黑藏一带，震中烈度为Ⅵ度，面积约90
km2。肃南、白银、祁连、民乐、张掖、高台等地普遍有感。由于这次地震震中位于祁连山的高山之中，人烟稀少，没有人畜伤亡。
地震前，甘肃省地震局依据测震学方法曾作了一定程度的中期预报1)。临震前注意到肃南附近小震活动的增强。
地震发生后，甘肃省地震局派出9人考察队，携带电台和摄像设备，到现场进行震情监视和现场考察。张掖地区地震办公室和肃南县科委也派人参加了部分考察工作。随后，编写了《1988年11月22日甘肃肃南5.7级地震的考察报告》2)。
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测震台网及地震基本参数
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肃南5.7级地震发生在甘肃西部，震中位于甘肃与青海两省交界处。图1给出了震中200
km范围内测震台站平面分布图。从图1可以看出，在震中200
km范围内有测震台站7个。其中100 km范围内3个，101～200
km范围内4个，除震中南部没有台站外，其他地方台站分布比较均匀。可监测到震中附近地区ML2.0以上地震。
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图1
肃南5.7级地震前震中附近地区测震台网分布图
Fig.1
Distribution of seismometric network around the MS5.7
Sunan epicentral area
|
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据资料4）本次地震的基本参数见表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
|
1988
11 22
|
01
46 1.7
|
38°35′
|
99°32′
|
5.7
|
20
|
肃南
|
4）
|
|
|
|
地震地质背景
|
|
肃南5.7级地震发生在祁连山地震构造带的中段，即河西走廊地区。该构造带东起海原，经古浪、门源、肃南至昌马。全长近1100
km，构造活动强烈。属我国大陆地震活动较频繁的地带。1932年昌马7.6级和1927年古浪8级地震都发生在这一地带上（见图2）。图2是肃南5.7级地震的区域地质构造和历史地震分布图。从图上可以看出，河西地区中强以上地震主要沿祁连山北西西向构造带均匀分布，从公元180年以来，该区共发生Ms≥6.0地震7次（见表2）。
这次5.7级地震的震中位于祁连山北西西向主构造带与木里―肃南北东向深断裂带的交汇处。从这次地震的前震、余震分布看（图4），其大致排列方向为北东向，与木里-肃南的北东向深断裂方向一致。
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|
|
图2
肃南地震区域地质构造和历史地震分布图
1、青藏系；2、祁吕系；3、陇西系；4、河西系；5、东西向构造；
6、北东-北北东向构造；7、阿拉善弧型构造；8、公元前-1899年；
9、1900-1987；10、Ms5.0-5.9；11、Ms6.0-6.9；12、Ms7.0-7.9；
13、Ms>8.0；
Fig.2
Map of regional geological structure and distribution
of
historical
earthquakes
before the MS5.7 Sunan earthquake
|
|
表2
甘肃肃南5.7级地震震中附近历史MS≥6地震目录[1]
Table
2 Catalogue of MS≥6
historical earthquakes around the epicentral
area
of the MS5.7 Sunan earthquake in Gansu
|
发
震 日 期
|
震
中
位 置
|
震中地名
|
震级
MS
|
|
年
月 日
|
|
|
|
公元180年秋
|
39.4°
|
99.5°
|
高
台
|
7.5
|
|
756
12 01
|
39.2°
|
99.5°
|
高
台
|
6.0
|
|
1609
07 12
|
39.2°
|
99.2°
|
红
崖 堡
|
7.25
|
|
1785
04 18
|
39.9°
|
98.0°
|
惠
回 堡
|
6.5
|
|
1927
05 23
|
37.7°
|
102.2°
|
古
浪
|
8.0
|
|
1954
02 11
|
38.51°
|
101.22°
|
山丹红寺湖
|
7.2
|
|
1954
02 11
|
39.0°
|
101.5°
|
山丹红寺湖
|
6.0
|
|
|
|
烈度分布及震害
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据宏观考察结果，这次地震的宏观震中位于微观震中以东约8
km处的大、小黑藏一带。肃南县、白银、祁连县、民乐、张掖、高台等地普遍有感。极震区烈度为Ⅵ度，南北长约15
km，东西宽度南部为10 km、北部为5 km，面积约90
km2。长轴方向为N8°E（见图3）。区内Ⅱ类房屋大多受到不同程度的损坏。少数房屋和地面出现裂缝，典型的地裂缝为近东西和近南北向两组，一般宽1～2
cm，最宽达4 cm，最长达9 cm。
|
|
|
图3
肃南5.7级地震等震线图
Fig.3
Isoseismal map of
the MS5.7
Sunan earthquake
|
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Ⅴ度区，又分为Ⅴ+度和Ⅴ度。Ⅴ+度区南北长约50
km，东西宽度南部为30 km，北部为20 km，面积约890
km2，长轴方向为N10°E。该区少数房屋受损较重，墙体出现裂缝、下沉现象。Ⅴ度区南北长为95
km，东西宽约65 km，最宽处达80 km，面积约4350 km2，长轴方向为N5°E。地震时区内大多数人被震醒，有少数人跑出户外。房屋损坏较轻，个别房屋有小裂缝。
Ⅳ度区，东南、东和东北的界线分别为祁连县的阿力克，民乐县的六坝，张掖市区以北。北和西北的界线，是高台县城以北和马营附近。该区部分人有感，住在楼上的人感觉强烈。
这次地震发生在祁连山中段的肃南裕固族自治县境内，震中位于祁连山高山之中，人烟稀少，所以没有造成人畜伤亡。但肃南县2849间房层和621间畜棚受到不同程度的损坏。有感范围达肃南县、白银、祁连县、民乐、张掖、高台等地。
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地震序列
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|
根据甘肃省地震台网观测资料4）统计，5.7级地震前，从10月1日起至震前52天内，震区共发生小震30多次，其中Ms≥3.0地震3次（见表3）。震后截止到1989年1月底，共发生余震74次，其中Ms≥3.0地震4次，最大的为12月4日的5.1级地震（见表3）。
表3
肃南5.7级地震序列目录（MS≥3.0）
Table
3 Catalogue of
the MS5.7 Sunan earthquake sequence (MS≥3.0)
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编号
|
发震日期
|
发震时刻
|
震
中
位 置
|
震____级
|
深度
(km)
|
震中
地名
|
结果
来源
|
|
年
月 日
|
时
分 秒
|
|
|
ML
|
MS
|
|
1
|
1988
10 01
|
07
14 09.1
|
38°37′
|
99°29′
|
4.7
|
4.2
|
5
|
肃南
|
4）
|
|
2
|
1988
10 02
|
07
32 15.0
|
38°35′
|
99°28′
|
4.2
|
3.7
|
9
|
肃南
|
4）
|
|
3
|
1988
10 02
|
07
34 51.8
|
38°35′
|
99°28′
|
4.0
|
3.5
|
14
|
肃南
|
4）
|
|
4
|
1988
11 22
|
01
46 01.3
|
38°35′
|
99°32′
|
|
5.7
|
20
|
肃南
|
4）
|
|
5
|
1988
11 22
|
02
22 37.7
|
38°31′
|
99°29′
|
3.9
|
3.3
|
|
肃南
|
4）
|
|
6
|
1988
12 04
|
10
58 16.1
|
38°34′
|
99°31′
|
5.5
|
5.1
|
|
肃南
|
4）
|
|
7
|
1988
12 19
|
20
13 40.5
|
38°35′
|
99°32′
|
3.6
|
3.0
|
17
|
肃南
|
4）
|
|
8
|
1989
01 12
|
12
23 48.2
|
38°39′
|
99°45′
|
3.7
|
3.1
|
13
|
肃南
|
4）
|
余震的空间分布见图4，从图4可以看出这次地震的余震在空间上的分布为北东向，与发震构造相吻合。
|
|
|
图4
肃南5.7级地震序列震中分布图（1988.10.1～1989.1.31）
Fig.4
Epicentral distribution of the MS5.7 Sunan
earthquake
sequence
|
|
5.7级地震序列的M-t图，应变释放曲线和b值曲线示于图5～8。
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|
|
图5
肃南5.7级地震序列M-t图
Fig.5
M-t
diagram
of the MS5.7 Sunan earthquake sequence
|
|
|
图6
肃南5.7级地震序列b值曲线
Fig.6
b-value curve of the MS5.7
Sunan earthquake sequence
|
|
|
图7
肃南5.7级地震序列频度衰减曲线
Fig.7
Curve of frequency attenuation of the MS5.7
Sunan
earthquake sequence
|
|
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图8
肃南5.7级地震序列蠕变曲线
Fig.8
Curve of strain release of the MS5.7 Sunan
earthquake
sequence
|
|
5.7级地震余震的b值为0.47，h值为0.84；P值为0.87；主震的能量占整个序列能量的88％，所以该地震序列类型为接近震群型的主震-余震型，但余震不太发育，强度高而频次低。
|
|
|
震源机制解和地震主破裂面
|
|
根据省内和邻区地震台网38个台P波初动符号，在吴尔夫网上用上半球投影求得5.7级地震震源机制解见表4和图9，符号矛盾比为25％。
表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
|
19
|
NW
|
36
|
101
|
SW
|
85
|
218
|
39
|
346
|
31
|
96
|
23
|
|
|
|
|
刘江峰
3）
|
|
2
|
27
|
NW
|
60
|
90
|
S
|
51
|
164
|
5
|
244
|
54
|
52
|
36
|
|
|
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图9
肃南5.7级地震震源机制解
Fig.9
Focal mechanism solution of the MS5.7 Sunan
earthquake
|
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由宏观考察和余震震中分布（图4）表明，余震分布方向为北东向，与木里―肃南北东向深断裂方向一致。烈度等震线向北和向东偏南部衰减较慢，偏北方向衰减较快，呈南宽北窄的形状长轴方向均呈北东东―近南北向。震源机制结果给出，节面Ⅰ约为N27°E，倾向北西，倾角60°。若木里―肃南北东向深断裂倾向北西，其断层面的延长方向通到地表处是烈度最高处，恰好与震源机制解的节面Ⅰ相吻合。据此判断，这次5.7级地震是木里―肃南北东向深部断裂活动引起的，它既是这次地震的孕震构造，也是5．7级地震的发震构造。与北西西向的祁连山主构造相比，规模较小，这里没有发生更大地震，与木里双震型发震类型相似。
|
|
|
观测台网及前兆异常
|
|
图1和图10为震中附近地区的测震台站和定点前兆观测台站和分布，地震发生在测震台网的控制范围内，位于前兆台网的南部。
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图10
肃南5.7级地震前兆观测台站分布图
Fig.10
Distribution of the precursor monitoring stations
around the MS5.7 Sunan epicentral area
|
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在距5.7级地震震中200
km范围内共有地震台站10个，其中测震台7个，其他前兆台8个，最近者为距震中约30
km的肃南台。台站分布大多位于震中的NW和NE象限，在0～100
km和101～200 km距离内分别有地震台站5和5个，其中测震台3和4个，其它前兆台5和3个，其分布如图10所示。有测震学以外地电、地磁、地倾斜、电磁波、水准、水氡、气氡、气汞等9个定点观测项目共21个台项。震前出现异常的台站有3个，观测项目3项，占总前兆台站数的38%，和总台项数的14%。表5给出了前兆异常情况登记表。单项手段的异常情况和曲线，见表5和图11～19。
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图11
肃南5.7级地震前震中附近地区地震震中分布图
（37°～40°N，92°～102°E；1980．1．1～1987．9．30；MS≥3．0）
Fig.11
Epicentral distribution of earthquakes before the
MS5.7 Sunan
earthquake around
the epicentral area
|
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图12
肃南5.7级地震前震中附近地区地震震中分布图
（36.5°～41°N，97°～103°E；1987．3．1～1988．5．31；MS≥2．3）
Fig.12
Epicentral distribution of earthquakes before the
MS5.7 Sunan
earthquake
around the epicentral area
|
|
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图13
甘肃及邻近地区小震调制比、b值和频度扫描图（1987.4.1～9.30）
Ⅰ―张掖、甘肃交界异常区；Ⅱ―西礼盆地西缘―甘川交界异常区
Fig.13
Scanning map of ragulatory ratio，b-value and
frequencyof small
earthquakes
in Gansu province
and its adjacent area
|
|
图13为1987年4月至1987年9月甘肃地区小震调制比空间扫描图，以2°×2°为窗口，以1°为步长滑动进行扫描，当T值（调制比值）大于0.27，b值小于0.65，N值大于24，同时出现时则视该区为异常区。
山丹台电磁波在1988年11月16日曾观测到类似地震波状的阵发性强脉冲扰动信号，是否为地震异常难于判定。
表5
异常情况登记表
Table
5 Summary table
of precurory anomalies
|
|
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图14
甘肃河西祁连山中段高台、张掖-民乐地震波速曲线
（a）波速异常区；（b）波速异常曲线
Fig.14
Curve of wave velocity anomaly at Gaotai and
Zhangye-Mingle in
the
middle section of
Qilianshan mountain, Gansu province
|
|
|
图15
肃南5.7级地震震区附近地区小震月频度曲线
（37°30′～39°30′N，98°30′～100°30′E，MS≥2.3）
N/UN―归一化处理后的频度
Fig.15
Curve of monthly frequency of small earthquakes
around the MS5.7 Sunan earthquake area
|
|
|
图16
张掖西武当泉水氡月均值曲线
Fig.16
Curve of monthly mean value of radon content in
Xiwudang spring，Zhangye
|
|
|
图17
张掖西武当泉水氡日值曲线
Fig.17
Curve of daily value of radon content in Xiwudang
spring，Zhangye
|
|
|
图18
山丹地电阻率月均值曲线
Fig.18
Curve of monthly mean value of apparent
resistivity in Shandan
|
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|
图19
高台地倾斜月均值曲线
Fig.19
Curve of monthly mean value of tilt in Gaotai
|
|
|
前兆异常及其特征分析
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肃南5.7级地震发生在河西走廊地震带的中段，是历史上的强震和多震区，虽然这次地震的前兆异常不多，但分析其特征有下列两点：
（1）这次地震前地震活动性异常有明显的趋势发展，1980～1987年形成地震空区，震前1年多出现两条交叉的地震条带，条带长宽比≥25%。然后是主震1个多月前在震中区附近出现前震活动，即1988年10月起3级地震的频次明显增多，显示了肃南地震孕震区地震活动的增强过程。
（2）定点观测项目的短临前兆异常较少。但个别台站如西武当水氡对这次地震反映较好，既有短期异常，也有临震突跳异常，对这次地震反映较好，如图16、图17。
|
|
总结与讨论
|
|
肃南5.7级地震发生在甘肃与青海交界处，震中位于祁连山的高山之中，受地理条件的影响，震中南部没有监测台站。所以前兆异常资料有限，难以得出较明显的时、空、强综合特征。
从仅有的前兆异常分析，这次5.7级地震的异常分布局限在震中区附近，范围小。这是中强震前兆异常的基本特征，多具普遍性。而地震活动性异常显示了由长中期到短期，由大区域到小范围的全过程。沿构造带形成的共轭条带提供了发生中强以上地震的危险区，在危险区内3级以上小震突然增强活动的特点，可作为识别直接前震的重要判据之一，往往具有短临预报意义。
|
|
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。
|
|
参
考 资
料
|
|
1）国家地震局兰州地震研究所，1988年甘肃及邻区震情研究报告，1987。
2）国家地震局兰州地震研究所，1988年周、月会商会资料，甘肃地震局情报资料室，1988。
3）甘肃省地震局地震考察队，1988年11月22日甘肃肃南5.7级地震考察报告，甘肃省地震局情报资料室，1989。
4）国家地震局兰州地震研究所，甘肃省地震台网观测报告，1988。
5）震源物理室，刘江峰提供。
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