图1  1992年6月21日祁连5.0级和1993年10月26日祁连6.0级地震前测震台网

     分布图

     （虚线为1992年6月21日祁连5.0级地震范围）

Fig.1  Distribution of seismometric stations around the epicentral

       area of the M_S6.0 and M_S5.0 Qilian earthquakes

表1  地震基本参数

Table 1  Basic parameters of the earthquakes

1992年6月21日祁连5.0、1993年10月26日祁连6.0级地震都发生在北祁连山构造区的托勒山-冷龙岭断裂带之上，但祁连6.0 级地震的发生受北东向隆起构造的影响^[1]。

 北祁连构造区为加里东地槽褶皱系的组成部分，喜马拉雅运动以来，随着青藏高原的隆升，高原与边缘块体间垂直升隆运动加剧，处于高原北部边缘的祁连山断裂构造带原有的深大断裂重新复活，使得这一地区的构造活动及地震十分活跃。该区断裂走向大都呈北东向。全新世以来，这一地区的断裂带均以左旋扭动方式活动为主，并受到北东方向阿尔金断层平行切割牵引，使得断裂构造的地震强度高。

 托勒山-冷龙岭断裂带是祁连山构造带的主干断裂带，呈北西西向展布，其两端均延入到甘肃境内，西延至甘肃境内大雪山，东至庄浪河上游，全长约410km，是一条影响到地壳深部的深大断裂带，并有北北西向和东西向构造与之复合，总体呈北60°西方向延展，由大致平行的4条主干断层组成，均呈北北西向分布。祁连5.0、6.0级地震发生在托勒山-冷龙岭断裂带中西段，从活动特征上看，该断裂带是一条复活的加里东期深大断裂构造带，其现今活动的强度仅次于祁连山北缘活动断裂带，是青海省一条重要的发震构造带。该断裂具有叠瓦式逆冲特点，其中祁连6.0级地震附近的断裂带由大致平行的两条主干断层组成，中间形成一“地垒”式山体，航卫片上影像清晰，在断裂通过之处形成线型展布的山垭口及泉点。断层断错一系列小山脊、边坡及次级水系，断头河及断层三角面十分发育，反映了该断裂带第四纪强烈走滑运动的特点。祁连地区地质构造及附近地区历史震中见图2。

图2  祁连地区地质构造图及附近历史震中分布图

Fig.2  Map of geological structure and distribution of historical

       earthquakes around the Qilian area

 根据现有的地球物理资料，北祁连重力场以布格重力负异常为主，其边界具有明显的重力梯度带，布格重力异常等值线的走向呈北北西向；航磁场呈北西西向展布和正负相间的带状异常，其中北西西方向的磁异常多次被北东方向的负异常所切割。从地壳结构来看，1992年6月21日祁连5.0、1993年10月26日祁连6.0级地震震中所处位置附近，地壳厚度等值线明显存在变异带，地壳厚度变异带走向呈北西西向，两侧地壳厚度相差7～10km；从区域地球物理场资料分析，该区位于祁连山北缘重力梯度带和阿尔金―西昆仑重力梯度带所形成的弧形带部位，重力梯度为每公里（1.2～1.5）×10^－5m/s²，该区位于区域重力场的高值区，布格重力异常较大，为（-250～-200）×10^－5m/s^{2 [4]}。

 从地壳―上地幔电性结构来看，震中附近上地幔第一低阻层顶面埋藏深度为7～15km^[5]。 托勒山-冷龙岭断裂带晚更新世晚期以来，断裂的平均垂直位移速率为0.6～1.2mm/a，平均水平位移速率为2.6～4.9mm/a，具明显的左旋走滑运动特点，为全新世活动断层^5）。

1992年6月21日祁连5.0级地震发生时，由于当时没有进行震害、地震地质等科学考察，因而烈度分布情况和震害都没有资料。

 根据现场考察的烈度分布推测结果，1993年10月26日祁连6.0级地震宏观震中位于38°53′N， 98°37′E，距离微观震中北面约25km（微观震中位于托勒河的上游的牧场四大队附近），兰州地震研究所确定的宏观震中在托勒南山的南缘瓦红斯煤矿附近，距离青海局确定的宏观震中南面约38km。震中烈度大于等于Ⅵ度（图3），因大雪覆盖未获得极震区资料，故难以考证。

图3  青海祁连6.0级地震烈度分布

Fig.3  Isoseismic line of the M_S6.0 Qilian earthquake

 Ⅴ度区：该烈度区西起甘肃、青海交界的白云石矿一带，东至40道班与39道班之间，北至祁连山主脊北侧一线，南抵托勒山南缘一带，总体呈一近似椭圆状，长轴约112km，长轴方向为北西50°，短轴为80km。经计算Ⅴ度区总面积为7302km²，包括未能列出的大于等于Ⅵ度区的面积。Ⅴ度烈度区内，室内人员普遍有感，部分人惊逃户外，多数人反映地震时感到头晕；室外多数人有感，并听到沉闷的犹如履带式拖拉机开过的轰隆声。这一地区居民房屋普遍为砖柱土坯结构，区内仅有少数房屋的抹灰出现微细裂缝加宽现象；房屋的门窗、屋顶、屋架震时普遍颤动作响，灰尘掉落，灯泡左右晃动约30°左右，祁连县玉石沟石棉矿，震时铁皮文件柜哐哐作响，个别居民反映放置不稳的碗被震落在地，炕桌上杯中茶水有溢出现象，白云石矿工人反映，地震时听到山上有滚石落下的声响。

 Ⅳ度区：该烈度区西起柳泉运输站，东止柯柯里乡一带；北起甘肃省清水堡以南，南抵疏乐山北坡一带，总体呈一规则椭圆，长轴长180km，长轴方向为北西45度，短轴约112km，围限面积为15 800余平方公里。该烈度区内，地震时室内多数人有感，个别人逃出户外；室外少数人有感；门窗有轻微响声。该烈度区西端镜铁山矿住四楼的居民反映，震时放在桌子上的电视机移动了1cm左右。柯柯里乡一住户反映，地震时听到地声从北西方向传来，房屋东侧的不咬合的土坯墙角有开裂现象。

 总结本次地震烈度分布及震害情况，Ⅳ度区及大于等于Ⅴ度区的长轴方向均呈北西―南东方向展布，正好与走向北西的托勒北山-冷龙岭断裂带相重合，表明本次地震与该断裂活动有关，由Ⅴ度区几何中心所确定的宏观震中部位刚好处于断裂带水系的分水岭附近，这表明该期地震同时受到北东向隆起构造控制。

根据青海省地震台网测定，1992年6月21日祁连5.0级余震不发育，截止到12月24日，仅记录到7次M_L≥2.0级地震，最大余震为M_L3.4，与主震相差2.0，主震释放的能量占全序列总能量的99.82%。据此认为1992年6月21日祁连5.0 级地震序列为主震-余震型。全序列持续时间为6个月，最大余震与主震间隔62天，祁连5.0级地震序列M_L≥3.0级余震的目录见表2。震前震中区周围小地震相对活跃，从1992年1月11日至4月11日共发生M_L≥2.0级以上地震8次，在北祁连地区这是一个显著的特点。祁连5.0级地震余震分 

表2  祁连5.0级地震序列目录（M_L≥3.0）

Table2  Catalogue of the M_S 5.0 Qilian earthquake sequence（M_L≥3.0）

布偏离震中（图4），并且呈北西向条带分布，造成这种情况的主要原因可能与震中附近呈北西西向平行构造的活动有关，亦可能与地震的监控能力和定位误差有关。祁连5.0级地震前后震中附近M-t见图5。

图4  祁连5.0级地震序列分布

（注：空心圈表示震前的地震，实心圈表示震后的地震）

Fig.4  Epicentral distribution of the M_S 5.0 Qilian

       earthquake sequence

图5  祁连5.0级地震前后地震M-t图

Fig.5  M-t diagram before and after the M_S5.0 Qilian earthquake

    对1993年10月26日祁连6.0级地震，青海地震台网共记录到M_L≥2.0级（定出震中的）余震27次，余震持续18天，其中2.0～2.9级23次，3.0～3.9级2次。其M_L≥3.0级地震目录见表3，主震与最大余震的震级差ΔM=3.2，主震释放的能量占全序列总能量的99.9%，据此认为该地震为孤立型地震。余震震中分布见图6，图7为序列的M-t图。余震

图6  祁连M_S 6.0级地震序列余震震中分布图 

Fig.6  Epicentral distribution of the M_S6.0 Qilian

       earthquakes sequence 

图7  地震序列的M-t图

Fig.7  M-t diagram for the M_S6.0 Qilian earthequake sequence

主要分布在主震东侧，且明显地显示出北东向条带分布。序列参数h=0.1，ρ=0.43，用最小二乘法计算的b= 1.53。

表3  祁连6.0级地震序列目录（M_L≥3.0）

Table 3  Catalogue of the M_S6.0 Qilian earthquake sequence （M_L≥3.0）

图8  祁连5.0和6.0地震震源机制解

     （a）1992年6月21日祁连5.0级地震；（b）1993年10月26日祁连6.0级地震

Fig.8  Focal mechanism solutions of the M_S 5.0（a）and M_S 6.0（b）

       Qilian earthquakes

表4  祁连5.0和6.0级地震震源机制解

Table 4  Focal mechanism solutions of the M_S 5.0 and M_S 6.0 Qilian earthquakes

注：1. 1992年6月21日祁连5.0级地震;  2. 1993年10月26日祁连6.0级地震。

图9  1993年祁连6.0级地震前定点观测前兆台站分布图

Fig.9  Distribution of precursory monitoring stations before

       the M_S 6.0 Qilian earthquake

图10　祁连6.0级震中附近（37°～40°N， 97°～100°E）地区的地震活动性

      曲线（据文献[3]）

      (a) b 值；(b）空间集中度C值

Fig.10　Curves of b-value and special concentration degree C-value

        around the epicentral area ( N 37°～40°，E 97°～100°)

    根据文献[3]，在祁连6.0级地震之前存在地震空区和地震条带，从1991年开始出现一个由M_L≥3.0级地震围成的空区（图11），这个空区为椭圆形，长轴方向为北西向，空区范围为38.67°～39.6°N， 97.4°～99.3°E，祁连6.0级地震发生在空区的边缘，地震空区的形成属于中期异常。从1991年开始，在祁连地区小震活动较为活跃，在地震前，形成了两个M_L2.0以上地震条带，即北东和北西两个地震条带，沿这两个方向小震活动特别活跃，在两个条带的交汇部位，发生了祁连6.0级地震，地震条带也属于中期异常。地震空区和地震条带的形成，有利于对未来震中的判断。

图11  地震空区（1991.1.1～1993.9.30，M_L≥3.0）

Fig.11  Seismic gap  

图12  地震条带

Fig.12  Seismic belt

    前兆测项异常：门源地倾斜自1985年开始有观测资料，在1986年门源6.4级、1990年共和7.0级和祁连6.0级地震之前，原始资料经卡尔曼滤波后的曲线，EW道和NS道异常都显示短期异常（图13）， EW和NS道的异常同时出现在1992年9月份，异常于1993年7月份消失。另外，在300km以外还分布着其他前兆测项，但均未发现异常。

图13  门源地倾斜卡尔曼滤波曲线图

      （a）门源倾斜NS道曲线图； （b）门源倾斜EW道曲线图

Fig.13  Curve of tilt after kalman filtering at Menyuan station

 根据文献[3]，祁连6.0级地震发生在北祁连地区重力监测网边缘，断层形变监测网区内，根据流动重力和跨断层资料分析，此次地震前存在较为明显的重力与断层形变异常。由于在祁连县周围跨断层场地不多，其南部无跨断层场地，场地分布的不均匀性，造成资料的分析具有一定的局限性。

 从重力场空间变化上看，震前1991～1992年整个北祁连地区重力出现负值变化，野牛沟地区重力负值变化最大，并形成一负值变化大于50×10^－2m/s²的半扁椭圆凹陷区。凹陷区中心位于野牛沟西约35km，该次地震发生在离野牛沟西约70km的地方，位置大约在野牛沟以西重力变化凹陷区的边缘，重力变化高梯度带上，凹陷区的中心离震中约40km（图14）。地震发生后，整个北祁连地区的重力值由负值变化转为正值变化，野牛沟地区的重力值由负值变化的最大区转为正值变化的较小区，而其北侧的肃南―民乐一带重力变化较大（图15）。而从重力场空间变化上看，地震前测区内有一负值和范围比较大的负异常出现；再从位于负异常区的祁连12、13、14测点重力测值的时间变化上看（图16），1989～1991年重力缓慢上升变化，上升幅度不到10×10^－2m/s²，1991～1992年快速下降，下降量为（-59～-75）×10^－2m/s²，之后反向回升，回升量为（20～30）×10^－2m/s²，其中测点离震中约70～80km，分析认为，在时间上地震发生前重力变化由缓慢上升转为快速下降后明显回升，在回升过程中发震，重力异常属于中期异常。

图14　北祁连地区重力变化图（1991～1992）

Fig.14  Gravity change map in the northern Qilian region

        （1991～1992）

图15  北祁连地区重力变化图（1992～1994）

Fig.15  Gravity change map in the northern Qilian region

        （1992～1994）

 从断层形变的资料分析看，1993年祁连6.0级地震发生前，沿发震构造的托勒山北坡断裂带的托勒、二指哈拉和童子坝三个场地出现了明显的异常（图17、18）。距震中约17km处的托勒场地1990年出现快速下降，变化量达5.0mm（观测限差2.0mm），断层表现为压性运动，1990～1992年变化缓慢，1992～1994年出现明显回升，异常量达4.1mm，地震发生在曲线反向回升阶段，震后继续回返后下降。距震中约50km的二指哈拉场地1990～1993年一直趋势性变化，下降量为1.5mm（观测限差1.0mm）；1993～1994年出现回升，地震发生在曲线回升阶段，震后继续缓升后下降；东距震中约180km的跨祁连北缘断裂土托勒山北坡断裂交汇处附近的童子坝场地水准曲线亦有显著的反映，1971～1988年一直是趋势性下降运动，年速率为4.4mm/a，断层表现为压性运动；1988～1990年快速下降，年速率为7.9mm/a；1990～1991年曲线出现异常，发生反向运动，年速率高达12.3mm/a；1992年后曲线又继续快速下降，年速率为6.3mm/a，在下降过程中发震。断层形变异常属于中期异常。

图16  部分测点重力值随时间变化图

      （a）祁连14测点；（b）祁连13测点；（c）祁连12测点

Fig.16  Time series of Gravity at some observation points

图17  跨断层形变测点位置及北祁连地区构造略图（据文献[2]）

Fig.17  Location of deformation observation and tectonic sketch

        in the northern Qilian region

图18  断层形变曲线图

      （a） 托勒测点；（b）二指哈拉测点；（c）童子坝测点

Fig.18  Deformation curves across active faults