1993年10月2日新疆维吾尔自治区若羌6.6级地震


  新疆维吾尔自治区地震局 和　锐　王海涛　曲延军



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 | 参考文献和参考资料

　


摘 要

　

    1993年10月2日在新疆维吾尔自治区若羌县东南发生6.6级地震。宏观震中位于阿尔金山脉尤素普阿雷克塔格北坡阿尔金活动断裂带上，震中烈度为Ⅷ度，极震区为近东南走向的椭圆形。地震造成1人轻伤，约17.8万m2的各类建筑物受到不同程度的破坏，估计此次地震造成的经济损失为277.05万元。

    若羌6.6级地震序列为主震-余震型，最大余震MS5.5，余震衰减正常，余震区长轴北东东向。震源机制解中节面Ⅰ走向北西西，P轴方位为北东向。推测该次地震是在北东向的主压应力作用下，产生的左旋错动结果。节面Ⅰ为地震主破裂面，发震构造为北东东走向的阿尔金断裂次级构造。

    距震中300km内没有地震观测台站，仅在500km左右有库尔勒一个地震台，本次地震前存在地震围空现象。

　
Abstract

An earthquake of MS6.6 occurred in southeast Ruoqiang county of Xinjiang Uygur Autonomous Region on Oct. 2, 1993 with the epicentral intensity of Ⅷ. Its macroseismic epicenter was located on the Aerjin active fault at the northern hillside at Yousupualeiketage in the Aerjin Mountains. The meizoseismal area was oval-shaped with its major axis in nearly SE direction. One person was injured slightly in the earthquake, and buildings of about 178 000m2 were damaged in different degrees. It is estimated that the economic loss caused by the earthquake was 2.77 million Yuan. 

The MS6.6 earthquake sequence was the mainshock-aftershock type with the maximum aftershock of MS 5.5 and the aftershocks decayed normally. The major axis of the aftershock area was in NEE direction. In its focal mechanism solution, nodal planeⅠstroke in NWW direction, and the azimuth of the P axis was in NE direction. It is suggested that the event resulted from the left-lateral slip under the action of the principal compressive stress in NE direction, and nodal planeⅠwas the main rupture surface. The seismogenic structure was the sub-structure of the Aerjin fault in NEE direction.

There were no seismic stations within 300km from the epicenter, only the Kuerle seismic station with 500km away. Only the anomaly of seismic gap was found before the event.

　

　

前 言
　

据新疆维吾尔自治区地震台网测定，1993年10月2日16时42分在新疆维吾尔自治区若羌县东南阿尔金山尤素普阿雷克塔格北坡阿尔金活动断裂带上发生了6.6级地震，微观震中38°18′N，88°41′E，宏观震中38°13′N ，88°47′E 。震中烈度为Ⅷ度。地震发生时若羌县强烈有感，且末、库尔勒等地有不同程度震感。

 地震发生后，新疆地震局迅速派出考察组前往震区，进行地震灾害、地震地质考察及地震现场监视工作。

 极震区的艾西煤矿震时砸伤1人，其破坏现象主要为出现长约254m的断续边坡裂缝6条，侏罗系孤山头裂开20多cm，单条裂缝长13m以上，裂缝间距0.6m。艾西煤矿西北下-中侏罗系山体塌陷近100m。据调查，Ⅵ度和Ⅴ度区，受到不同程度的破坏和损坏，若羌县城受灾较严重。

 若羌地震发生于台网监测能力极低的地区，震中300km范围无前兆观测，地震活动性分析限于资料有限基本无法进行，现总结发现震前存在地震围空现象。文献[1]虽给出一些前兆观测异常，但经再研究认为其中可能存在不确定因素，故未采用。

　

　

测震台网及地震基本参数


若羌地区地震监测能力极低，能够定出震中位置的地震震级下限为MS3.5，距震中300km以内无地震台，最近的地震台站（库尔勒台）距震中约500km（图1）。

本次地震基本参数见表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/

MS

震源深

度/km

震中

地名

结果

来源

  年  月  日

时  分  秒

φN

λE

1

1993  10  02

16  42  33.8

38°18′

88°41′

6.6

27

若 羌

1）

2

1993  10  02

16  42  31.8

38.17°

88.66°

6.5

14

若 羌

[2]ISC

3

1993  10  02

16  42  31.9

38.28°

88.76°

6.4

14

 

2）BJI

 

图1  若羌6.6级地震前地震台站分布图

Fig 1  Distribution of regional seismic stations before the

       MS6.6 Ruoqiang earthquake

　

　

　

地震地质背景①

 若羌6.6级地震发生在塔里木板块的塔里木地块的东南部，位于阿尔金陆缘地块与塔里木陆块南缘活动带的祁曼塔格早古生代岛弧阿尔金超岩石圈活动断裂带上。恰位于阿尔金山布格重力异常的重力异常梯度带，异常梯度每公里为1.39×10-5m/s2，布格重力异常值为-350×10-5m/s2，地壳厚度约为57km。据1955～1988年大地水准测量资料，恰位于阿尔金山北北东向隆起带，隆起速率达+2mm/a。

 1993年10月2日若羌6.6级地震发生在青藏高原地震区北部阿尔金地震带。该带近期地震活动水平相对偏低，但其西南端曾于1924年7月发生7.25 和7.2级地震各一次，1933年9月发生过6 .75 级地震。其后地震活动相对平静，直至1993年6.6级地震前未再发生过6.6级以上地震（图2）。阿尔金活动断裂带是一条左旋走滑活动断裂带。在区域内吐孜墩、清水泉、约马克其乌尊硝尔及野马滩于25034±397至1011±57a（BP）发生过9次古地震，形成5条古地震地表破裂带。1993年若羌6.6级地震就发生在3000a及1900a（BP）发生过两次7级以上古地震的形变带上。

 1993年若羌6.6级地震等震线围绕阿尔金活动断层展布，呈北东东向。

图2  若羌6.6级地震区域断裂构造及历史地震震中分布图

     图例说明：1.推测断层；2.逆断层；3.走滑断层； 4.断层编号

     断裂名称：①阿尔金超岩石圈活动断裂；②阿尔金山山前岩石圈断裂；

              ③推测车尔臣河地壳断裂；④祁曼塔格断裂

Fig .2  Map of regional fault structure and distribution of

        historical earthquakes around the MS6.6 Ruoqiang

        epicentral area

　

① 本节由柏美祥研究员编写。

　

　

烈度分布及震害[3]
　

 由于本次地震发生在人烟稀少的阿尔金山山区，工作难度大，考察点数有限。据考察资料，本次地震的宏观震中为38°13′N，88°47′E，位于若羌东南艾西煤矿北面，极震区烈度Ⅷ度（图3）。本次地震若羌县强烈有感，且末、库尔勒有感。

 Ⅷ度区：长轴长36.5 km，短轴长 15 km，面积约523 km2 ，为近乎东南走向的椭圆形。该区有1人受伤，3间地窝子石砌墙体倒塌120m2，出现长约254m的边坡裂缝6条。裂缝主要走向为北西西或北西向，还有近东西向、北北东向及北北西向的，多沿晚侏罗世煤系与全新世坡积角砾土层分布，呈左阶排列，但在上侏罗系及全新统中也有分布。侏罗系孤山头裂开20多厘米，单条裂缝长13m以上，裂缝间距0.6m。地裂缝带最宽达5 m，最深处为42cm，掉入成品煤约千吨。地表破裂带是地震与重力联合作用的结果，在个别地段形成高达20～50cm的正断层陡坎，断坎坡度为79°左右，断层长10m以上。艾西煤矿西北面下－中侏罗系山体塌陷近百米，东南面煤系山体垮塌（30×25×2）m3。艾西煤矿山石总崩塌3000 m2左右，将1m大的巨石抛掷，堵塞公路约40m。

图3  若羌6.6级地震等震线图

Fig.3  Isoseismal map of the MS6.6 Ruoqiang earthquake

　

 Ⅶ度区：由于震区人烟稀少，无法准确勾画出Ⅶ度区，只能根据Ⅷ度区和Ⅵ度区的情况，内插勾画出Ⅶ度区。

 Ⅵ度区：长轴长约111km，短轴长54 km，面积约21 372km2。包括西北面的若羌县玉石矿（库密寨）、北面的云代里克新疆建设兵团33团石棉矿及东南面的尤素普阿勒克，为北东东走向的椭圆形，区内玉石矿山体坍塌。33团石棉矿废方坍塌，塌体长10m，宽1 m ，高2.5m。石棉矿东南2个达坂山石滚落至简易公路上。石膏矿塌方（1.5×2×0.3）m3。生土结构承重墙张裂，裂缝长50cm，宽2～3m。

 Ⅴ度区：长轴长约265km，短轴长153 km，面积约34 290 km2，为北东东走向的椭圆形。包括若羌县县城及其附近的吾塔木乡、瓦石峡乡、米兰（36团）及祁曼区茫崖若羌县石棉矿。若羌县县城、水厂、一中、二中、邮局、电厂、医院、供销社门市部、广播电视局、县政府大楼、招待所及税务局等单位不同类型的建筑物多轻微受损。

 估计此次地震造成的经济损失为277.05万元。

　

　

地震序列  
　

据新疆地震局地震目录及库尔勒台记录，自主震发生后至1994年4月20日止，共记到余震66次，其中MS≥5.0地震2次，4.0～4.9级地震4次，3.0～3.9级地震60次。表2给出了MS≥4.0序列目录（注：该区监测能力为MS≥3.5，是指可定位的地震。而对余震次数的统计只需单台清楚记录即可，故余震统计时取MS≥3.0）。 

表2  若羌6.6级地震序列目录（MS≥4.0）

Table 2  Catalogue of the MS6.6 Ruoqiang earthquake sequence（MS≥4.0）

编号

发震日期

发震时刻

震中位置

震级/

MS

震源深

度/km

震中

地名

 年   月  日

时    分 　秒

φN

lE

1

1993  10  02

16　　42　33.8

38°18′

88°41′

6.6

27

若 羌

2

1993  10  02

17　　20　13.6

38°18′

88°47′

4.0

31

 

3

1993  10  02

17　　43　21.6

38°20′

88°39′

5.5

24

 

4

1993　10　03

01　　23　34.4

38°15′

88°42′

5.5

31

 

5

1993　10　03

07　　50　01.9

38°28′

88°43′

4.2

29

 

6

1993　10　07

11　     27　024

38°27′

88°37′

4.3

29

 

7

1993　10　13

04　　49　22.1

38°22′

88°46′

4.2

31

 

 由图4见该序列基本完整，最小二乘法计算序列的b值为0.84。由图5～7可见，序列中两次5.5级地震均发生在主震后10小时内，而4级地震都发生在主震后11天内，其后余震序列衰减虽有起伏，但总体衰减较快，由大森公式

Lg(N)=1.26-1.39Lg(t)

计算得p值为1.39。序列中最大余震与主震的级差为1.1，主震释放的能量占全序列能量的96.96%。由此判断本次地震属主震-余震型。

图4  若羌6.6级地震序列b值图

Fig.4  b-value curve of the MS6.6 Ruoqiang earthquake sequence

　

　

　

　

图5  若羌6.6级地震序列M-t图

Fig.5  M-t diagram for the MS6.6 Ruoqiang earthquake sequence

　

　

图6  若羌6.6级地震序列频度衰减曲线              

Fig.6  Curve of frequency attenuation of the MS6.6      

       Ruoqiang earthquake sequence                      

　

　

　

图7  若羌6.6级地震应变释放曲线

Fig.7  Curve of strain release of the MS 6.6 Ruoqiang

       earthquake sequence

    图8为6.6级地震的余震分布图。余震主要集中在长轴为北北西向的椭圆区域内，与发震构造接近垂直。

图8  若羌6.6级地震余震震中分布图

Fig.8  Epicentral distribution of the MS6.6 Ruoqiang

       earthquake sequence

　

　

震源机制解和地震主破裂面

表3和图9给出了若羌6.6级地震震源机制解（利用全国地震台39个初动符号，其矛盾符号比为0.15）。 

表3  若羌6.6级地震震源机制解

Table 3  Focal mechanism solution of the MS6.6 Ruoqiang earthquake

编号

节面I

节面II

P轴

T轴

N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

114

NNE

   77

7

NWW

39

231

23

346

46

124

36

266

63

28

30

高国英

 

图9  若羌6.6级地震震源机制解

Fig. 9  Focal mechanism solution of the MS6.6 Ruoqiang earthquake

　

 由结果可以看出，节面Ⅰ走向北西西，方位114°，倾向NNE，倾角较陡，左旋逆断层。P轴方位231°，为北东向，仰角平缓。

 据地震现场考察，此次地震的发震构造为北东东走向的阿尔金断裂，极震区走向近东西向，分析认为节面Ⅰ为地震主破裂面。P轴方位与该构造带多数中强震震源机制一致。表明若羌6.6级地震是在北东向的主压应力作用下，产生的左旋错动结果。

　

　

观测台网及前兆异常

图1为震中附近地区的地震台站分布图。6.6级地震震中300km范围内无台站。仅在震中北西方向500km左右有一个台站（库尔勒台）。

 本次地震前共出现1个异常项目，即地震空区，见图10～11和表4。地震活动图像分析发现1982年1月开始，在震中区附近形成一个由MS≥3.5地震构成的北东东向的地震空区，震后空区消失。

图10  若羌6.6级地震前震中分布图

      （1982.1～1993.9，MS≥3.5）

Fig.10  Epicentral distribution before the MS 6.6

        Ruoqiang earthquake 

　

　

　

图11  若羌6.6级地震后震中分布图（1994.1～2001.9，MS≥3.5）

Fig.11  Epicentral distribution after the MS 6.6

        Ruoqiang earthquake

　

表4   异常情况登记表

Teble4  Summary table of precursory anomaly

序号

异常

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

地震

空区

37°～39°N,

87°～90°E

MS≥3.5地震震中分布图

空区内外频度比明显降低

1982年1月～1993年9月

消失

空区长轴100km

 

LⅠ

10

6.6级地震后，空区消失

　

　

总结与讨论


本次地震发生在新疆地震台网监控能力最为薄弱的地区。历史地震记录不完整，20世纪20年代以后才有地震记录。1924年 7.25 级地震是该带所记录的最大地震。1970年以后新疆地震台网对该带4级以上地震可基本监控。由图12可见，该带东西两端4级地震较多，而中段85°～89°E地区，1970～1979年地震分布较为均匀，1980～1989年只发生了一次4级地震，显示出异常平静，自1990年以后这一地区4级地震开始活跃，1993年10月2日6.6级地震是在4级地震活跃的背景下发生的。

 据文献[4]，阿尔金活动断裂带的强烈地震活动，往往伴随有青藏高原周边主要断裂带的大震活动。1993年6.6级地震后，阿尔金地震带86°以东地区4级地震频度、强度均明显增大。特别是1999~2000年这一地区发生了两次5.5级以上地震，这在一定程度上表明阿尔金地震带的地震活动处于相对活动状态。而1997年11月西藏玛尼7.5级地震和2001年11月新疆―青海8.1级地震的发生在某种意义上佐证了前述基本规律的存在。

图12  阿尔金断裂带MS≥4.0地震震中分布图(1970.01～2001.10)

Fig.12  Epicenter distribution of MS≥4.0 earthquakes on

        the Aerjin fault

　

　

参  考  文  献

 

[1] 杨志荣，若羌6.6级地震形变前兆异常的对比观测研究，地壳形变与地震，

    15（2），1995。

[2] 中国地震局监测预报司、中国地震局国际合作司、中国地震局地球物理研究所，

    国际地震中心（ISC）全球地震目录（中文版）（1904～1997），北京：地震

    出版社，2001。

[3] 柏美祥等，1993年10月2日若羌6.6级地震，内陆地震，8（4），1994。

[4] 国家地震局“阿尔金活动断裂带”课题组，阿尔金活动断裂带，北京：地震出版社，

    1992。

[5] 新疆维吾尔自治区地震局，新疆维吾尔自治区地震震中分布及主要活动构造图说明书

   （1∶250万），西安：西安地图出版社，1996。

[6] 新疆维吾尔自治区地震局，新疆维吾尔自治区地震构造图说明书（1∶200万），

      成都：成都地图出版社，1997。

　

参  考  资  料

　

1）新疆维吾尔自治区地震局，新疆维吾尔自治区地震目录（1970～2000）。

2）中国地震局地球物理研究所，中国地震台临时报告，1996。

3）柏美祥等，1993年10月2日若羌6.6级地震综合考察报告，1993。