2009年7月24日西藏尼玛西南MS5.6地震研究

2009年7月24日西藏尼玛西南MS5.6地震研究

沈小七1， 索仁2， 王俊1， 曹华文2

(1.安徽省地震局，安徽 合肥230031； 2.西藏自治区地震局，西藏 拉萨850000)

摘要：主要研究2009年7月24日西藏尼玛西南MS5.6地震的基本参数、地震序列特征、震源参数、发震构造等；利用震中附近600 km范围内台站测定参数研究地震的震源机制解，与哈佛大学给出的震源机制解较一致，且与通过现场考察的发震断层走向具有一致性。研究认为本次地震发生在冈底斯山—拉萨块体内部，断裂为NNW向，主要受张应力作用产生左旋走滑正断层活动。此外还分析了震前地震学条带异常特征，结束表明，震前1年出现NW向条带非常显著，研究结论为该地区今后地震预测提供科学依据。

关键词：尼玛西南5.6级地震； 地震参数； 地震条带

收稿日期：*2013-03-23

基金项目：中国地震科技星火计划攻关项目(XH14026)；地震行业专项(20130812)；安徽省地震局地震科研基金重点项目(20110502)

作者简介：沈小七(1969-)，男(汉族)，安徽安庆人，高级工程师，主要从事地震分析预报、地震地质等研究工作.E-mail：ahqxs@sina.com

中图分类号:P315.2文献标志码：A

DOI:10.3969/j.issn.1000-0844.2015.01.0181

Research on theMS5.6 Earthquake of July 24，2009 in

Southwest Nima，Tibet

SHEN Xiao-qi1， SUO Ren2， WANG Jun1， CAO Hua-wen2

(1.EarthquakeAdministrationofAnhuiProvince，Hefei，Anhui230031，China；

2.EarthquakeAdministrationofTibetAutonomousRegion，Lhasa，Tibet850000，China)

Abstract：An M5.6 earthquake struck Nima，in Tibet，on July 24，2009.According to the displacement of the earthquake surface rupture and destruction of buildings， the earthquake macroscopical epicenter lay between Juncang Town in Nima County and Cishi Town in Cuoqin County.The intensity of seismic area was VII.This article studies the basic parameters of earthquake sequence features, source parameters，seismogenic structure，and so on，making use of related parameters to discuss the focal mechanism solutions identified as consistent with the event by Harvard University.The results are confirmed by field investigation.An inspection of the scene of the earthquake recorded the seismic characteristics of every type of building in the region，and the reasons for damage are summarized，and suggestions made for earthquake disaster prevention and mitigation.This article establishes that the earthquake occurred within the Kailash-Lhasa block，displaying NNW trending mainly under tensile stress generated by a sinistral strike slip with normal faulting. In addition，this article analyzes minor earthquake activity and the imaging features of regional seismicity in Nima before the MS5.6 earthquake，and compares these with regional seismicity during the MS5.0 earthquake here in 2009.One to two years before the MS5.6 earthquake，Nima experienced strong earthquake bursting，and moderate earthquakes of magnitude 3.0 and 4.0 were assigned a state of “Significantly Enhanced” across the area.Twelve months before the MS5.6 earthquake，a seismogenic gap of earthquakes of magnitude 3.0 and 4.0 occurred in the source area，with abnormal images of almost adjoining distribution.Before the MS5.6 earthquake，the strong seismic status and abnormal images of small earthquakes in Tibet were the same as associated with the M4.9 earthquake in 2009.The outcomes of this paper are a scientific basis with which to predict earthquakes in future.

Key words： southwest NimaMS5.6 earthquake； seismic parameters； seismic belt

0引言

2009年7月24日在西藏那曲的尼玛县西南部(31.3°N，86.1°E)发生MS5.6地震。地震发生后自治区地震局组成地震现场工作组于当日下午从拉萨出发，奔赴震区开展地震现场的灾害评估、科学考察和地震应急工作。

本文对该地震的主要研究成果进行整理分析，以期为本区的地震事件研究提供参考。

1地震参数

根据中国地震台网中心(CENC)记录(表1)，2009年尼玛西南MS5.6地震的发震时间：2009 年7月24日11时11分58.0秒；震中位置：北纬31.30°，东经86.1°；震源深度：33.0 km。与哈佛大学(HRV)根据地震的矩张量解和美国国家地震信息中心(NEIC)所提供的地震震中、震源深度和震级等参数均存在一定的差异，但都表明这次地震发生在西藏尼玛县西南，震级介于5～6级之间。美国NEIC给出的震源深度为13.0 km，西藏地震台网给出的震源深度为7.0 km。中国地震台网中心最终确定本次地震为西藏尼玛西南5.6级地震。

表 1不同的地震台网所记录的地震参数

Table 1The seismic parameters recorded by different seismic networks

发震时间经度/(°)纬度/(°)深度/km震级资料来源2009-07-24T11∶11∶5886.1031.3033.05.6(MS)CENC2009-07-24T11∶12∶008631.2807.05.7(MS)TibetENC2009-07-24T11∶12∶038631.0730.65.8(MW)5.7(MS)5.7(mb)HRV2009-7-24T11∶11∶568531.1613.05.8(MW)NEIC

2发震构造背景及历史地震活动特征

西藏自治区位于印度洋板块向北东方向推挤欧亚板块的前缘地带，是我国强烈地震活动区之一[1]。西藏地区地震多为浅源地震，地震分布的主要特点是成片状，喜马拉雅地区和雅鲁藏布江两侧是强震带，羌塘高原的地震活动相对较弱[2-6]。

根据大地测量资料，喜马拉雅现今仍在持续上升，印度板块继续向北移动，地应力测量、小震观测和震源机制分析都表明区域性主压应力方向为NNE向，这和现今的西藏高原内部的构造格局是一致的。雅鲁藏布江以南为强烈挤压构造形变区，高原中部除了挤压变形外，地壳物质还有水平方向的流动，而羌塘高原则反映了脆性破裂的形变特征[7]。

据史料不完全记载，西藏地区1899年之前大约发生5级以上地震22次，1900—2001年约发生5级以上地震638次，其中5～5.9级地震474次，6～6.9级地震154次，7级以上地震10次[8]。

西藏地区的地震活动与地震构造有一定关系：(1)强震多发生在NE向、NW向、SN向活动断裂及几组断裂的交会部位；(2)构造转折地方，如雅鲁藏布江大拐弯也是强震发生的部位；(3)印度和欧亚大陆板块的碰撞是青藏高原新构造运动和西藏地震发生的动力源，喜马拉雅碰撞带既是现今大陆地震带，也是地热异常带[9]。

图1　研究区地震地质图 Fig.1　The seismic geological map of study area

2.1发震构造特征

本次地震的发震构造可能与NWW的断裂走滑错动有关[10]。该地震位于岗底斯山脉的高原地区(图1)，区域内活动构造较发育，北部发育有班公湖—怒江缝合带，长度2 000 km，形成于印支时期，为走滑逆断层；最新活动时代Q1，产状NWW60°～70°，在东巧一带出露燕山期的超基性岩，该断裂控制着一系列的河流、湖泊及盆地的发育；东部发育有格林错断层带，走向NW50°～60°，长240 km，晚第四纪以来，断层左旋位移山脊、冲沟200 m。断层带以走滑运动为主，略显张性，在燕山运动晚期以前形成，前第四纪呈右旋逆走滑运动，现今运动方式开始于早中更新世，曾有过多次活动。3 000年以来，有3次强震发生，最早一次地震的地表破裂沿格林错北东支和南东支次级断层分布，其垂直位移达2 m，水平位移为6.7 m，长度大于10 km。

东南部发育有申扎—定结断裂带，总体走向近NS，长约110 km， 为新沟—越恰错—青都谷地的边界断层，性质为走滑正断层。该断层北段沿南北向谷地西侧发育，在申扎南果地一带与格林错断层相交。沿甲岗东麓向南至查藏错以南，断层沿谷地的东侧发育3～4条NNE走向的次级断层羽列，向南延伸到青都盆地西侧和南侧附近地区，出现一组规模较小的北东和北西向构造。

区域南部发育有日喀则—朗县断裂，其性质为逆断层，长度达1 500 km，最新活动时代为Q3，产状NWW，具有地磁、航磁的强异常带。

2.2区域历史地震活动特征

据历史记载该区曾发生多次5级以上地震，并在本次地震附近形成了一条NE向和一条NW向的条带。从区域范围来看，NW向的地震条带更加明显(图1)。统计表明，该地震2°×2°范围内1937年以来发生的MS4.7以上地震19次。自1937年以来，该区域附近的MS4.75历史地震的活动具有一定的丛集性。1947—1955年处于一个地震相对活跃时段，发生了4次地震，1986年发生1次MS6.4地震和1次MS5.1地震，1996年7月24日发生1次MS5.7地震，到本次地震正好间隔13年。该区域的地震在1945—1955年间形成了1次能量释放加速过程，其后能量释放相对均匀。地震活动的时间间隔最长为19年，平均间隔3～4年就发生1次MS4.75以上地震。

3地震序列特征分析

3.1台网监控能力评价

西藏测震台网经过“十五”建设，目前共有数字化测震台15个(表2，图2)，主要集中在拉萨周边附近。藏北、藏西地震台站均相对稀疏，藏东地区由于使用青海、四川等台站资料，监控能力相对较好。拉萨周边能记录到ML2.5左右的小地震，其外围能记录到ML3.5以上地震。本次地震就发生在ML3.5地震控制范围内。

3.2空间序列分布特征

2009年7月24日西藏尼玛西南MS5.6地震发生后，西藏地震台网中14个台站记录到了相对清晰的地震波形，其中编目使用的台站共有10个，分别为LSA、GZE、PLA、NAQ、SQHE、LKZ、NMU、DXI、MZG、SNA。图3是本次地震主震的记录图，遗憾的是离本次地震最近的尼玛地震台由于断电的缘故，没有记录到该地震的地震波形。

西藏地震台网记录到原地发生的余震1次，为2009年7月24日20时39分56秒，震级为ML4.3。在主震附近100 km范围内，2009年7月25日2时14分8秒发生1次西藏措勤ML3.5地震。由于监测能力有限，低于ML3.5小震均未记录到。

图2　西藏数字测震台网分布以及监测能力图 Fig.2　Distribution of Tibet digital seismic networks and their monitoring capacity

Table 2Basic situation about Tibet Seismological Network

序号台站代码台名纬度/(°)经度/(°)高程/m台基类型1LSA拉萨29.7191.123789.0花岗岩2NAQ那曲31.4592.094500.0灰质岩3RKZ日喀则29.2388.873862.0砂岩4LIZ林芝29.7094.342994.7砂岩5SQHE狮泉河32.5280.014403.0灰质岩6CHY察隅28.6697.472297.1石灰岩7GZE改则32.2984.834095.0花岗岩8PLA普兰30.1981.273787.4花岗岩9LKZ浪卡子28.9790.394464.3花岗岩10SNA山南29.2291.753588.8灰岩11NMU尼木29.4390.153797.2花岗岩12MZG墨竹工卡29.8591.753809.6花岗岩13DXI当雄30.5391.074708.0花岗岩14SUH双湖33.2088.834911.4花岗岩15NMA尼玛31.8087.234515.0砾岩

3.3时间序列分布特征

自2008年5月24日西藏谢通门ML4.3地震后，2008年11月18日发生1次ML5.2地震，其后向北西方向迁移，有逆时针旋转的趋势。2009年2月13日发生ML4.9地震，主震发生前的最后1次地震为2009年6月6日ML4.8西藏尼玛地震。

由图4(a)可知，地震呈现迁移特征，形成的NW向条带非常显著，由条带的东南端逐步向西北逼近本次主震的震中位置，震前地震呈增强趋势。

图3　 2009年7月24日西藏尼玛西南M S5.6地震波形记录 Fig.3　The waveform records about the M S5.6 earthquake of July 24，2009 in southwest Nima，Tibet

图4　西藏尼玛西南M S5.6地震前迁移及条带分布图 Fig.4　The migration and strip maps before the M S5.6 earthquake in southwest Nima，Tibet

根据西藏自治区地震监测能力可知，该区域范围内的地震监测能力为ML3.5。图4(b)为ML≥3.5 地震分布图。可以清晰地看到，该地震主震附近分布有2条地震条带，以NWW向为主，另外一条为NEE向。主震发生在NWW向条带的端部。

本次地震发生前，条带的地震活动水平在ML4.1～4.9左右，主震发生后地震震级明显降低，呈衰减趋势，2009年10月发生的2次地震分别为ML3.6和ML4.2(图5)，由此可见该地震类型为主余震型。

图5　西藏尼玛M S5.6级地震前后的M-t图 Fig.5　The map of M-t before and after the M S5.6 earthquake in southwest Nima，Tibet

3.4地震现场考察

地震发生后，现场工作队立即进入震区进行地

震考察工作，自西部的措勤县磁石乡逐渐向东部的那曲县进发。现场考察结果：本次地震的宏观震中位于那曲地区尼玛县军仓乡与阿里地区措勤县磁石乡之间，极震区烈度为Ⅶ度，等震线呈椭圆形，长轴走向为N112°E，Ⅴ度区以上受灾总面积约1.3万km2(图6)。

Ⅶ度区(极震区)范围：北起贡觉县根色，南到隆子县加绕，东到尼玛县来多，西至军仓乡门挡，长轴约60 km，短轴约20 km，面积约973 km2。

图6　尼玛5.6级地震等震线图 Fig.6　The isoseismal map of Nima M S5.6 earthquake

Ⅵ度区范围：北起朗县渣朗，南到定结县强木，东到多玛乡多玛贤嘎，西至尼龙玛区尼龙，长轴约120 km，短轴约54 km，面积约3 892 km2(不含Ⅶ度区面积)。

Ⅴ度区范围：北起班文县空弄，南到拉孜县雄马，东到当雄县沙黎，西至措勤县雪上勒，长轴约170 km，短轴约88 km，面积约8 135 km2(不含Ⅶ度和Ⅵ度区面积)。

Ⅶ度区的主要震害特征为：砖混结构房屋开裂较为严重，土木结构房屋墙体少数倒塌或局部倒塌，大多数墙体开裂严重，部分墙体出现穿透性裂缝(图7)。实地调查还发现措勤县磁石乡加绕村附近的干涸河床，震时出现约1 m高的喷水冒沙现象(图8)，干涸的河床出现了180 m2左右的水面。生命线工程部分受损，地表破坏现象较丰富。

Ⅵ度区的主要震害特征为：多数建筑物墙体出现裂缝现象，砖混结构居民房屋受损较小，土木结构房屋墙体普遍受损，其中房屋毁坏(倒塌)、严重破坏、中等与轻微破坏近千余间，地震造成大部分羊圈毁坏，生命线工程少数受损，地表破坏现象有一定范围。

Ⅴ度区的主要震害特征为：房屋以轻微破坏或是局部出现较少裂缝，但在措勤县措勤镇看到职工房屋墙壁出现凸出和较大裂缝，其中最大裂缝宽达6 cm，出现地基塌陷、倾斜等破坏现象较少。

图7　民房屋出现穿透性张裂缝 Fig.7　The penetrating cracks in houses

图8　加绕村地面出现的喷水冒沙现象 Fig.8　The water and sand eruption in Jiarao village

4震源机制解特征

采用距离本次地震震中600 km范围内(图9)的地震台站记录到的12个相对清晰的Pn波初动符号，利用Mapsis提供的初动符号求震源机制解的程序进行分析研究(图10)。

震源机制解显示：地震的发震构造可能是NWW向的断裂走滑错动(表3),这与2010文升梁等[3]计算结果是一致的。美国哈佛大学给出的震源机制解表见4。

对比分析表3、表4可得，本文研究计算得到的震源机制解2个节面走向与哈佛大学给出的2个节面走向完全一致，节面A走向均为228°，节面B走向均为320°。但是2个节面的倾角和滑动角并不完全一致，特别是滑动角差异较大，造成这种差别主要原因是台站分布和使用资料的不同[11]。通过现场实地考察分析认为，本文研究给出的震源机制解更为接近真实。由此，根据震源机制解结果进一步解释：(1)节面A为右旋滑动，节面B为左旋滑动，节面B为破裂滑动结构面的可能性较大(图8)，走向为320°，方向为NNW向，主要受张应力作用，产生走滑左旋正断层；(2)构造应力方式：主要受张应力作用；(3)P轴的压应力方位角185°，方向为SSW向；(4)P轴的压应力仰角16°，为近水平；(5)T轴张应力范围角94°，方向为EES；(6)T轴的张应力仰角3°，为水平方向。

图9　600 km范围内地震台站分布图 Fig.9　Distribution of the seismic stations within 600 km

图10　主震震源机制解图 Fig.10　Focal mechanism solution of the main shock

5结论与讨论

(1) 本次地震震级以MS5.6较为合适，因此，本次地震应定名为西藏尼玛西南MS5.6地震。

(2) 本次地震的震源机制解结果显示节面B为破裂滑动结构面，走向320°，为NNW向，主要受张应力作用产生左旋走滑正断层活动。

表 3　本次研究得到的震源机制解结果表

表 4　哈佛大学给出的震源机解结果

(3) 主震前1年开始，西藏地区自西藏谢通门地震到本次地震间发生的地震，形成了长约300 km、宽约70 km的NW向条带。经过几次地震迁移，最终自2009年6月开始，迁移指向本次主震的震中位置，亦即中期阶段近场区附近地震活动增强，形成条带状迁移的韵律特征，为今后该地区强震发生地点判定提供了借鉴。

(4) 本次地震影响范围大，面积约为1.3万km2，震中烈度达到Ⅶ度，长轴约为60 km、短轴约为20 km，面积为973 km2。极震区出现了地声、喷水冒沙等典型震害特征。

致谢：本次研究得到了西藏自治区地震局的大力协助，在此表示衷心感谢！

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