1967
327河北省河间、大城6.3级地震

 

河北省地震局 王泽皋  于书泉 孙佩卿  肖爱华 

 河北地震局 沧州地震局   廊坊地震局


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 | 总结与讨论 | 参考文献参考资料

 

摘 要

 

1967年3月27日在河北省河间、大城两县交界地带发生一次Ms6.3地震,宏观震中在里坦附近,震中烈度为Ⅶ度,极震区跨越河间县的西诗经村,向东至束城再到大城县的里坦、东留各庄村等,为近东西向的条形地带,面积约为100 km2。这次地震发生在北北东走向的大城断裂与北东向沧县隆起的里坦新生代断陷盆地的交汇部位。地震造成房屋倒塌15700间,19人死亡,180人受重伤,736人受轻伤。

 根据当时中国科学院地球物理研究所的资料,6.3级地震之前没有记录到当地任何一次小地震的活动,6.3级地震之后余震频繁,地震序列为主震-余震型。震后7分钟发生的ML4.6地震为最大余震,密集的余震区位于主震的东南侧。震源机制解的节面Ⅰ走向北北东,节面Ⅱ的走向北西西。据研究,河间、大城地震源区是一组共轭破裂面的走向,发震构造为大城断裂。

 由于河间、大城地震发生在我国地震预报实验的初期阶段,震前当地或附近地区还没有开展地震前兆观测工作,只有震后,调查时人们才回忆起震前有井水位的变化和生物异常等宏观现象。

 

 

前 言

 

根据中国科学院地球物理研究所638组8道线传输台网测定,1967年3月27日北京时间16点58分在河北省河间、大城两县交界地带发生一次Ms6.3地震,微观震中在38°29′N,116°28′E,宏观震中在38°30′N,116°30′E。震中区地跨河间县西诗经村向东到束城,再到大城县的里坦至东留各庄一带,震中烈度为Ⅶ度。有感范围北到唐山、秦皇岛,南抵邢台、邯郸,西到井陉、东达山东北部宁津等地。最远有感记录约为300 km。

 地震发生后,国家科委和中国科学院地球物理研究所立即共同组成了考察组到地震现场进行地震灾害、地震地质考察及现场震情监视等工作。

 由于地震发生在农村,极震区破坏现象主要为倒房、倒山墙以及墙体和地表裂缝等。这次地震灾害波及32个县、市,受灾严重的就有64个市、镇、乡。重伤180人,死亡19人。房屋倒塌约15700间。

 历史上,在这次地震西侧约25 km处,于1068年8月14日曾发生过1次6级地震,也和这次地震类似,震后余震频繁,“一日数十震,半年犹未止也”,最远有感记录约为400 km。

 河间、大城地震发生时正是“文化大革命”动乱时期,管理十分困难,科技资料很难收集齐全,在20多年后的今天来收集、整理当时的资料,遇到了相当大的困难。我们只能在现有基础上尽可能地按《规范》要求,把河间、大城地震震例研究报告写出来,以免留下遗珠之憾。

 

 

测震台网及地震基本参数

 

1966年邢台地震前,华北地区正式投入地震监测的仅有北京白家疃地震台。邢台地震后不久,建立了由8个子台组成的北京电信传输台网,以哈林微震仪的放大倍数3.4×104记录距离为最远,它能监测到200 km范围内2.0级以上的地震。邢台大震后,地球物理研究所在现场迅速地建立起了邢台地震区域台网,以红山地震台的放大倍数最高为V0=11×104倍,能监测到200 km范围内1.5级以上的地震。这两组台网中多数台站都在1967年3月27日河间、大城地震的200 km范围内,如图1所示。

1  河间、大城6.3级地震前测震台站分布图

Fig.1  Distribution of seismometric stations before the MS6.3 

       Hejian-Dacheng earthquake   

 

1)河间、大城地震后建立起来的临时监视台网。由于地处平原地区,除西诗经和尊祖庄两地震台及后来增设的河间地震台的台基稍好一点,最高能放大到1万倍以外,其他各台的放大倍数都不高,一般都只有1~2千倍(图2,表1),有时晚上放大到3千倍,只能测控震区内的2级以上地震。

2  河间、大城附近地区临时测震台网分布图

    (台站右下角编号与表1相同)

Fig.2  The temporary network of seismometric stations around the 

       Hejian-Dacheng area   

 

1  河间、大城附近地区临时台网

Table 1  The temporary network of seismometric stations around the Hejian-Dacheng area

序号

台名

台站位置

所在县名

仪器

放大倍数

备注

1

尊祖庄

38°28′

116°21′

河间

维开式

1×104

设有强震仪

2

西诗经*

38°2′

116°07′

河间

维开式

1×104

 

3

大城

38°41′

116°42′

大城

维开式

(1~2)×103

 

4

后史楼

38°21′

116°33′

沧县

维开式

(1~2)×103

 

5

官庄

38°31′

116°46′

青县

维开式

(1~2)×103

 

6

文安

38°51′

116°28′

文安

维开式

(1~2)×103

 

7

梁头

38°56′

116°51′

静海

维开式

(1~2)×103

 

8

信安

39°10′

116°23′

霸县

维开式

(1~2)×103

 

9

党校

39°36′

117°06′

武清

维开式

(1~2)×103

 

10

沧州

38°18′

116°45′

沧县

维开式

(1~2)×103

 

注:*西诗经台于1969年3月迁到河间,位置是:38°27′N,116°07′E,维开式仪器, V0=1×104

2)河间、大城地震后,限于当时华北台网的测控能力,6.3级地震的位置以宏观位置为准。后来地球物理研究所又根据全国台网资料进行了复核,其位置与文献[1]、[2]采用的宏观位置差不多。这里把国内外正式文献上的参数一并列入表2以供参考。 

2  地震基本参数

Table 2  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

1967 03 27

16 58 17

38°29′

116°28′

6.3

30

河间、大城

1)、2)

2

1967 03 27

16 58 20

38°30′

116°30′

6.3

30

河间、大城

[1]

3

1967 03 27

16 58 20

38°30′

116°30′

6.3

30

河间、大城

[2]

4

1967 03 27

16 58 23.9

38°56′

116.61°

5.5*

40±7

河间、大城

(ISC)[2]

5

1967 03 27

16 58 25.5

38°30′

116°36′

5.5*

59

河间、大城

(USCGS)

6

1967 03 27

16 58 26

38°30′

116°36′

72

河间、大城

(MOS)

注:*为体波震级。

 

 

地震地质背景

 

河间、大城地震发生在北北东向冀中拗陷和黄骅拗陷所夹持的北东向沧县隆起上的里坦新生代断陷区内,如(图3)所示。冀中拗陷是中新生代以来,以下降为主的大面积拗陷区,其北、西、南三面分别以深断裂和大断裂接壤于燕山隆起和临清拗陷区,东面与沧县隆起为斜坡超复关系。而且,沧县隆起又是新生代以来的继承性隆起区,呈明显地东陡西缓的不对称构造形态,地震区内的构造线以北北东向或北东向最为发育,中新生代以来差异运动最为明显。  

3  河间、大城附近区域构造及MS 历史地震分布图

Fig.3  The regional gelogical structure and epicentral 

       distribution of the MS historical earthquakes around 

       the Hejian-Dacheng area

 根据华北平原地区6级以上地震与地壳厚度变异带有关的论点来看,河间、大城6.3级地震是发生在一个上地幔局部凹陷边缘区的深达36~37 km的地壳厚度变异带上,即里坦断陷区。它位于莫霍面之上,布格重力异常图上反应得最为明显。

 本区新构造运动特点还可由区内水系的分布特点反映出来,构造上的拗陷区就是水系的集中区,而构造上的隆起区则为河流散开的分水区。北部为大清河水系集中区,而东部的沧县隆起区内除北侧边缘天津地区而外,广大地区没有水系集中的现象而且还把子牙河与南运河分别流经沧县隆起两侧。另外,本区的基底断裂也控制着水系的发育和分布,如子牙河就是基本沿沧县隆起两侧的一系列北东向断裂分布。其他水系受断裂影响的现象也是十分明显的,因而又从这一个侧面反应出了区域形变的特征。

 根据1919年,1954年和1965年的三次水准复测资料看,这次地震所处的地质构造环境为里坦断陷盆地与大城断裂的交汇部位,在震中东北方向的测点处地体是下沉的,而处于断陷盆地边缘的地体则是相对上升的,这又说明河间、大城地震区的垂直差异运动也是比较明显的。

 本区在历史上曾有3次中强地震活动,如表3和图3所示。  

3  河间、大城地震区MS 历史地震基本参数

Table 3  Basic parameters of the MS historical earthquakes in Hejian-Dacheng area

编号

年 月 日

震 中 位 置

震级

震中烈度

震中参考地名

1

1068 08 14

38.5°

116.1°

6

沧州、河间一带

2

1069 01 18

38.3°

116.8°

沧州

3

1893 02 23

38.3°

116.8°

5

沧县

 


杨理华、何春贵供稿。

 

 

烈度分布及震害3)

 

 1. 烈度分布  

 根据现场宏观考察,宏观震中位置(38.5°N,116.5°E)与微观测定位置(38°29′N,116°28′E)是差不多的。极震区烈度为Ⅶ度,为一东西走向的长条形地带,它由东向西跨越了大城县西南的西留庄及王权、里坦诸乡,再向西到河间县的束城、西诗经等乡镇。极震区的东留各庄和西诗经两个村的破坏最重,达到了Ⅶ度强的破坏,这两个村镇的总面积为28 km2。Ⅵ度区的分布是一个北东向的极不规则的椭圆形,长约160 km,南端最宽处约100 km,而实际面积为800 km2。Ⅴ度区南到衡水以南,北到宝坻,东起黄骅,西到涿县,南北长约300 km,东西宽约140 km,呈一北东向不规则椭圆形,面积约50000 km2,如图4所示。距震中区西南最远处到300 km以外的邢台、邯郸都有电灯晃动,人也有感觉;震中区以西远到井陉仍有强烈感觉;北至北京以北,通县房屋均受轻微损坏;东北达到唐山乃至300 km以外的秦皇岛市都有电灯摇晃和轻微的感觉。平均有感半径大于300 km。有感范围大约150000 km2

2. 评定烈度的主要依据

1)Ⅶ度区:个别房屋落顶;坚固的房屋有破坏;溜檐、倒山墙的比较多;房屋普遍酥裂。

2)Ⅵ度区:有少数溜檐、倒山墙;裂缝比较普遍。

3)Ⅴ度区:有裂缝;静止物有倒落现象;偶然出现破坏。

4)Ⅳ度区:一般没有损坏、破坏现象。

3. 破坏情况

1)Ⅶ度区:房屋破坏的特点是普遍酥裂,溜檐倒山墙;坚固房亦有破坏,个别有落顶的。

①大城县西南部的西留各庄乡所属蒲塔等5个村,王权乡所属白马堂等4个村为Ⅶ度区,本区中前烟、后烟、白马堂、大王等村烈度偏高,为Ⅶ度强村。

任邱与河间两县交界的解径村等14个村庄中,以后桐梨、解径村为Ⅶ度强区,其他为Ⅶ度或Ⅶ度弱。

③大城西南至河间东北部,大城Ⅶ度区以西到河间南召、束城、北司徒、尊祖?庄、米各庄、南留路、西劫、卧佛坦、前留古寺等村乡均为Ⅶ度区。

2)Ⅵ度区:Ⅵ度区的地理分布极不规则,它跨越了廊坊及沧州和保定三个地区,Ⅵ度区房屋破坏的特征是:少数房屋溜檐倒山墙,普遍发生裂缝。它包括大城、文安、静海、霸县、永清、武清等县的部分或大部分地区;沧州的河间大部分,任邱、肃宁、青县、沧县等部分地区;保定的雄县、安新及高阳等县的东部。此外,天津市局部区域也破坏严重,烈度也可达到Ⅵ度。

3)Ⅴ度区:Ⅴ度区房屋破坏特点为裂缝,室内静物有倒落现象,个别房屋有破坏。天津市大部分市区及郊区烈度为Ⅴ度,市内个别点达Ⅵ度。

 在大范围的Ⅴ度区内出现了烈度异常区,深县的穆家佐到南留营,阜城县的付庄、前砖门等形成了两个北东向的Ⅵ度弱区(图4)。

4  河间、大城6.3级地震等震线图

Fig.4  Isoseismal map of the MS6.3 Hejian-Dacheng earthquake 

   

 

4. 地表破坏及喷砂冒水现象

1)震中区大城县境内的子牙河两岸河滩洼地出现有地裂缝和小喷水孔。

2)远离震中区的武清县地表破坏现象较突出,该县陈庄村东侧出现一条长约3 km,宽约1.5 km呈北东向延伸的条形地带内出现了大型冒砂孔300余个,直径为1.2~1.9 m,大致呈珠串状排列,孔与孔之间有时被裂缝相连贯。除粉砂喷出外还有泥水,喷水高度最高约0.6~1.0 m,历时40多分钟。地面出现的大量裂缝大多呈雁行排列,走向大致为北北西到北西向,或北北东到南北向与北北东向三组,大多数的裂缝都喷水冒砂。

 武清县西部和平庄村西,地面出现一条裂缝宽约1~2 m,长约500~600 m,走向南东。该村与白屯之间的一处洼地内震后出现几个直径10~30 cm的冒砂孔,喷出黑、灰及黄色粉砂水。

 武清县白庄村西,震后献出7条裂缝,最宽约30 cm,最长约300 m。

 武清县中丰庄村西500 m处的北运河的河滩上,出现一条宽3 cm,长200 m的裂缝。莲花池村附近也出现喷水冒砂及地裂等现象。

3)天津市的喷砂与地裂。天津市河东区毛条厂附近一处菜地内,震后发现一近南北走向和近东西走向的裂缝,长达100 m,宽3~5 m,邻近一处低洼稻田里,出现14个喷砂孔,呈北西30°走向,排列成弧形,喷砂孔直径20~30 cm,呈椭圆,喷出深灰色细砂及粉砂。

 天津市南郊区在地震后也出现了喷砂、冒水现象。

 海河古道旁的白塘口北岸河滩地上发现有100余个喷砂口,最大者约65 cm×50 cm,喷砂孔呈漏斗状,砂堆高达15~20 cm,喷水高达1 m,到28日早晨才停止喷水,同时也喷出细粉砂。

 天津小站湿地上也出现一条2mm宽,断续20m长的细裂缝。

 

 

地震序列  

 

根据参考资料1),河间、大城地震前由北京台网测定的本区西北部发生的小震最大为ML3.2,最小为ML1.3,共有14次(表4),表4中的第3、4、5号共3次小震发生在震中附近50 km范围内。当然,仅根据这些资料是难于确定它们是否为直接前震,列在这里供参考。 

4  河间、大城6.3级地震前附近的小地震

Table 4  The nearby small earthquakes before the MS6.3 Hejian-Dacheng  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

1

1962 07 18

11 56

38°47′

116°53′

3.1

 

静海西南

1)

2

1963 10 16

11 53

38°58′

116°42′

3.2

 

   

 

3

1966 03 21

09 25

38°30′

116°20′

3.1

 

河间东北

 

4

1962 07 06

00 56

38°42′

116°20′

2.7

 

任丘东南

 

5

1966 07 18

18 37

38°33′

116°30′

1.8

 

青 县 西

 

6

1966 09 03

14 51

38°56′

117°00′

1.8

 

静 海 东

 

7

1966 09 05

04 56

38°58′

116°46′

2.9

 

静 海 西

 

8

1966 09 25

07 08

39°00′

116°43′

3.0

 

静海西北

 

9

1966 09 28

20 12

38°58′

116°50′

2.0

 

天津西南

 

10

1966 10 23

11 35

38°52′

116°19′

1.3

 

文 安 西

 

11

1966 11 29

17 23

38°51′

116°43′

1.4

 

大城东北

 

12

1967 02 05

01 49

38°49′

116°30′

1.9

 

文安东南

 

13

1967 02 12

14 30

38°39′

116°43′

2.3

 

大城东南

 

14

1967 03 06

12 05

38°29′

117°07′

2.5

 

沧州东北

 

     1. 余震活动

  河间、大城地震序列自1967年3月27日开始到1967年8月31日的158天内共发生 ML4.0地震6次, ML3.0地震16次, ML2.9地震372次。从8月23日 ML4.0地震后112天有1次 ML3.0地震,然后又过了130天又发生1次 ML3.0地震。按文献[3]的研究,1次6级以上地震序列的持续时段一般在5个月之内。在这段时间内,最大6.3级地震占全部序列能量的99.9%以上。因之,河间、大城地震序列的持续时段到8月31日的158天,序列类型确定为主震-余震型。表5为其序列目录。

 限于当时本区地震台网的测控能力,很少测定震源深度。但时间、强度和震中位置是可用的。

 5  河间、大城地震序列目录(ML3.0)

Table 5  Catalogue of ML≥3.0 events of Hejian-Dacheng earthquake sequence

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

1967 03 27

16 58 17.0

38°29′

116°28′

6.5

30

河间、大城

1)

2

1967 03 27

17 28 24.5

38°25′

116°35′

3.3

 

河间、大城

2)

3

1967 03 27

18 13 08.2

38°25′

116°20′

3.2

 

河间、大城

2)

4

1967 03 27

19 03 47.4

38°23′

116°34′

3.2

 

河间、大城

2)

5

1967 03 27

23 41 01.0

38°19′

116°29′

4.6

 

河间、大城

2)

6

1967 03 31

16 06 50.9

38°24′

116°40′

3.0

 

河间、大城

2)

7

1967 04 05

08 47 51.7

38°30′

116°44′

4.3

 

河间、大城

2)

8

1967 04 05

10 38 56.5

38°27′

116°41′

3.8

 

河间、大城

2)

9

1967 04 09

16 32 09.9

38°30′

116°37′

3.2

 

河间、大城

2)

10

1967 04 19

11 21 55.4

38°25′

116°35′

3.4

 

河间、大城

2)

11

1967 04 19

12 29 55.7

38°26′

116°31′

4.1

 

河间、大城

2)

12

1967 05 19

00 53 08.0

38°30′

116°30′

4.0

 

河间、大城

2)

13

1967 06 03

21 26 23.1

38°24′

116°32′

3.9

 

河间、大城

2)

14

1967 06 13

10 16 29.0

38°25′

116°36′

3.3

 

河间、大城

2)

15

1967 06 13

16 36 53.6

38°24′

116°30′

3.0

 

河间、大城

2)

16

1967 06 14

19 55 13.8

38°20′

116°30′

3.8

 

河间、大城

2)

17

1967 06 22

20 46 10.3

38°25′

116°30′

3.1

 

河间、大城

2)  

18

1967 06 23

05 46 05.8

38°27′

116°32′

3.0

 

河间、大城

2)

19

1967 07 20

16 11 37.0

38°25′

116°34′

3.0

 

河间、大城

2)

20

1967 08 03

18 34 52.7

38°25′

116°31′

4.3

 

河间、大城

2)

21

1967 08 07

18 18 11.6

38°28′

116°31′

3.0

 

河间、大城

2)

22

1967 08 09

12 29 31.0

38°24′

116°36′

3.2

 

河间、大城

2)

23

1967 08 23

14 31 29.4

38°27′

116°29′

4.0

 

河间、大城

2)

     2. 地震序列的几个基本图像

1)图5是河间、大城地震序列的震中分布图,整个序列的大小地震活动在38°10′~39°05′N,116°00′~117°00′E的范围内,绝大部分余震多密集在主震东南侧的38°20′~38°30′N,116°25′~116°44′E的近似一个椭圆形小区内,能量集中在这里释放。

5  河间、大城6.3级地震序列的震中分布图(1967.3.27~8.23)

Fig.5  Epicentral distribution of the MS6.3 Hejian-Dacheng 

       earthquake(1967.3.27~8.23) 

 

   (2)序列随时间的演变见图6。本序列和其他序列有类似的时起时伏的特点,从1967年8月以后ML≥3.0地震的时序间距拉得越来越长,处于急剧的衰减阶段。  

6  河间、大城地震序列M-t图(ML≥3.0)

Fig.6  M-t diagram of the Hejian-Dacheng earthquake sequence (ML≥3.0)   

3)序列的应变释放曲线见图7,计算结果为:

7  河间、大城6.3级地震序列的应变释放曲线

Fig.7  Strain release curve of the  MS6.3 Hejian-Dacheng  

       earthquake sequence 

 

4)频度演变过程中序列的频度衰减(8)特征仍然遵循大森法则 形式, ,且计算得p=0.6809,h=+1.3576。

8  河间、大城地震序列频度衰减曲线

Fig.8  Curve of frequency attenuation of the Hejian-Dacheng 

       earthquake sequence   

   

5)序列中大小地震比例关系的b值,以ΔM=0.5分档计算得b值的拟合曲线为图9所示。计算的b值稍偏低,本序列有个特点是没有ML≥5.0的地震,显得各级地震不成比例。

9  河间、大城地震序列b值曲线

Fig.9  b-value curve of the Hejian-Dacheng earthquake sequence    

 

 

震源机制解和地震主破裂面

 

河间、大城地震的震源机制解曾经有三个单位和个人作过研究,这里把三种解的结果上半球投影一并列入表6,第1组的矛盾比为34%,第2组解给出的精度为B类,第3组的矛盾比为29%,这与当时记录质量有关。第1组解(第3组解与之有类似之处)上半球投影如图10所示。

6  河间、大城6.3级地震震源机制解

Table 6  Focal mechanism solution for the MS6.3 Hejian-Dacheng 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

10

NWW

75

101

NNE

85

234

7

346

14

121

75

11

5

280

14

4)

2

15

NW

61

287

NE

85

238

17

235

24

117

61

17

5

285

29

5)

3

5

NWW

82

275

NNE

86

229.9

0.2

319.9

8.2

138.4

81.8

5.2

5.7

274.6

6.7

6)

 

 

10  河间、大城6.3级地震震源机制解

Fig.10  Focal mechanism solution for the MS6.3

        Hejian-Dacheng earthquake   

 

 关于河间、大城6.3级地震的主破裂面的研究结果有两种。一种是根据震源机制解的结果,两个互相垂直的节面都比较陡直,结合宏观等震线和地质背景,节面Ⅰ与Ⅵ度区展布方向一致,节面Ⅱ与Ⅶ度区的取向相同。河间、大城地震的主破裂面不是一个简单的破裂面,而是一对共轭的破裂面。Ⅶ度极震区的取向代表了震源区实际的破裂面。而Ⅵ度等震线区的展布方位则是反应了震源外围地区在华北大区统一应力场作用下严格受控于北北东向地质构造环境影响的必然结果。这与河北地区历史等震线长轴取向集中在北北东和北西西两个方向有规则的共轭图案是一致的。

 河间、大城地震主破裂面研究成果的又一种看法是认为:通过高烈度区有三条比较明显的由北北东到北东向的断层。①东部为里坦断陷西界的大城断裂;中部为西诗经村东断层;西部为西诗经村北断层。从等震线展布的现场资料看,这种展布是由沿断层出现的三个北北东―北东向的重破坏区横向挤压在一起的,而束城与里坦之间的Ⅶ度区和Ⅶ度强区则是沿大城断裂出现的,它是本次地震的极震区。至于束城东侧的Ⅶ度区可被视为大城断裂牵引的高烈度异常区,它沿西诗经村东断层出现。此区尚有上级构造单元的分界线和隆起边界通过,均系北北东走向,在西部沿西诗经村以西长轴呈北北东向延伸的Ⅶ度区,也是受到大城断裂牵引作用而沿西诗经村北断层出现的高烈度异常区,这些高烈度异常区实际上为东部极震区与西部的两个北北东向高烈度异常区联合组成的。因之河间、大城地震高烈度区的奇形怪状是不难理解的。此外,在极震区及其附近除南部景和一个点而外,地震时人感震动方向全为南北方向,与北北东向的深部破裂带较为一致,也与前面三条北北东向到北东向重破坏区的长轴走向相吻合,这就决定了震害分布是受构造条件控制的。所以,认为沿节面Ⅰ方向的一组断层才是河间、大城地震区深部破裂带,走向约NE15°。

 

 

观测台网及前兆异常

 

河间、大城6.3级地震前,当地没有任何前兆观测台站。根据震后宏观考察,据群众回忆震前有地下水位和动物异常反应以及地声、喷沙冒水等现象出现,如表7所列。调查得知震中区的宏观异常现象还不如远离震中100多公里的宝坻、武清、静海等地的反应明显。

1)震前大城、河间、武清、宝坻4县的6个村庄提前8~4天地下水位就有上升乃至大幅上升的现象,同时水色变浑、变绿,水质变味的情况,还有的出现喷水、冒沙震后又淤积的现象。

 7  异常情况登记表

Table 7  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

 

宏观

安次、河间、 信安、武清、 雄县、安兴、 天津、静海、 大城、高阳等

动物行为观察

鸽子麻雀公鸡 蛇

耕牛 泥鳅

违反常态

1~8天

 

 

25~120

C

 

乱叫、乱扑腾、哀鸣,蛇出洞、狗乱叫、猪拱圈、耕牛竖耳

河间、大城、 武清、宝坻等

 

地下水观察

违反正常

几小时 到几天

 

 

25~155

C

 

上升下降、变 色变味、喷水

   2)震前有安次、静海、天津、雄县、安兴、信安、高阳、大城、武清与河间共10个县市的村庄及城市的动物提前8~7天或2~1天就有反应。具体表现是鸽子、麻雀、公鸡乱叫乱扑腾,烦躁又哀鸣。蛇出洞、狗叫猪拱圈。青蛙跑出、泥鳅出缸、蚂蝗也不安。老鼠增多乱咬物,耕牛竖耳等。

 (3)地声及其他现象。

①高阳县北柳村村民于河间、大城6.3级地震前的27日16点看到一股浑风并听到地声。

②高阳县北边渡公社北柳村村民推磨时闻到有硫磺味和煤气味。

③大城县委办公室临震前有人听到轰隆隆的地声,随后见到尘土飞扬,与此同时大地震发生了。

 调查小组发现总的情况是,极震区或有破坏和破坏较重的地区震前和震时的动物反应不强烈或不明显不普遍。如武清县的下伍旗公社陈庄受灾虽然较重,动物反应也不普遍,六队牲口棚都震倒了,棚的东墙角还有喷沙口,牲口都没有闹和惊慌现象,也没有出现猪扒圈的现象。又如该县东马房公社和平庄受灾也较重,而且在该村西北约1 km左右震后出现了一条南东―北西向的裂缝,宽2 cm,长约200 m处有12个喷沙口,该裂缝东面500~600 m处有两个鱼塘,塘水始终是清澈的,塘里的鱼在地震前后都没有异常现象。再一个情况是有反应的地下水位和动物的反应提前较早约8天之内,而个别动物和有些现象,如牛及地声等到地震快发生时才显示。  

 

 

总结与讨论

 

河间、大城6.3级地震是华北地区1966~1976年的地震活跃期中引人注意的一次地震事件。尽管当时积累的资料并不多而且比较分散,但将其收集、分析、整理出来留供后人研究参考还是很有必要的。

1)华北地区地震活跃期中,强震有成串发生的特点。在1966~1976年的活跃高潮期,这次地震的震级虽不到7级,但可能是成串强震发生的一个重要环节。实际上,现在回顾起来,邢台,河间、大城,唐山三地Ms≥6.0地震同属华北平原坳陷地震带[7]的中北段,它们不仅几乎共线,而且河间、大城地震无论在时间还是在空间上都介于邢台和唐山两大地震之间,特别是空间上决不是偶然地发生在二者之“中点”上,上一次大震破裂长轴延伸方向有可能就是下一次大震震中的迁移方向。16世纪80年代以后,即1587年4月河南修武6级地震以来,向东北方向延伸150 km到1830年6月磁县7.5级地震区,再沿北东延伸145 km到1966年3月邢台7.2级地震区再向东北方向延伸160 km就到1967年3月河间、大城6.3级地震区,其后再向东北延伸190 km到1976年7月唐山7.8级大地震区。这一条地震带是河北省境内的一条大地震带,该带Ms≥6.0地震的发生,在空间分布上有它一定的节律性,河间、大城6.3级地震就发生在该带自身的一个节律点上的[8]

2)此次地震以前,当地的地震前兆观测尚未展开,因而没有取得仪器观测记录;但震前几天,华北平原坳陷构造带上有关的地方仍有些动物和地下水宏观异常出现,这又是引人注目的一个方面。

3)由以上反应的宏观现象看来,数量虽不多而分布范围竟达11个县之广,相反的是震中区或破坏较重的地区并不多或不普遍,原因可能多种多样,既可能与地震应力影响场有关,更有可能与当时宏观考察的目的性和全面性有关。在资料不全又无法弥补的情况下不宜妄加臆测或分析,以免留下讹误。

4)根据文献[5]的观点,华北地区1966~1976年的10年大活动是以华北平原坳陷带为主体的孕震、成震的整体大活动。邢台,河间、大城,唐山三者的成震时间都差不多,只是由于介质及破裂力学方面的某些原因而有由西南向东北迁移的先后顺序的特点,实际上它们是一个整体活动。在这一活动过程中,整个华北块体都参与了这一强震活动过程的蕴酿、形成、发生、发展的全过程。所以,河间、大城地震的震级虽然较邢台、唐山为低,但就活动的重要意义而言,三者是同样重要的大事件,而且日后该区出现显著性大活动时仍有可能与华北平原拗陷地震带的大活动同步。

 本文在工作过程中得到了蒋克训同志的具体支持和鼓励,乔子云同志给予了大力帮助,深致谢意。

 

 

     

 

[1] 顾功叙等,中国地震目录(公元前1831~1969),北京:地震出版社,1983。

[2] 谢毓寿等,中国地震历史资料汇编,第5卷,北京:科学出版社,1983。

[3] 杨理华等,1967年河间6.3级地震的若干问题,地震学刊,第3期,1984。

[4] 吴开统等,地震序列概论,北京大学出版社,1990。

[5] 地球物理研究所,地震序列的基本类型及其在地震预报的应用,地震战线,第3期,

    1971。

[6] 王泽皋等,华北强震活动的整体性,地震战线,第5期,1979。

[7] 王泽皋,大震区的“长期活动”,地震学报,第7卷,第3期,9999。

[8] 傅承义等,地球物理学基础,北京:科学出版社,1985。

[9] 河北省地震局,1966年邢台地震,北京:地震出版社,1986。

 

 

     

 

1)中国科学院地球物理研究所河间地震考察队地震分析组,1967年3月27日河间地震分析

   工作总结,1967年5月27日。

2)郭妍等,1967年河间地震目录,1988.12(手稿)。

3)中国科学院地球物理研究所,地质研究所,河间地震考  察队宏观调查组,1967年3月27

   日,河间―大城地震(宏观调查工作小组),1967年5月。

4)中国科学院地球物理研究所638组,地震速报目录(油印稿),1967年。

5)王泽皋,河间、大城地震震源机制解(手稿),1994年。

6)国家地震局震源机制研究小组,中国地震震源机制解,1973.1。

7)刁桂苓,河间、大城地震震源机制解(手稿),1994年。